Dabartiniame amžiuje labiausiai paplitęs elektroninis prietaisas, kurį mato kiekvienas žmogus, yra mobilusis telefonas. Tobulėjant pasauliui, technologijos taip pat sparčiai juda komunikacijos srityje. Dėl to eksponentiškai padidėja mobiliojo telefono poreikis. Mobilusis yra korinis prietaisas, priimantis ir perduodantis signalus. Paprastai korinio signalo dažnio diapazonas yra nuo 0,9 iki 3 GHz.
Mobilaus telefono detektorius
Šiame straipsnyje mes ketiname sukurti mobiliojo telefono detektoriaus grandinę, kuri, aptikusi šiuos dažnius, pajaus mobiliojo telefono buvimą aplinkoje. Paprastą mobiliojo telefono detektoriaus grandinę galima sukurti dviem būdais. Aptarsime čia abi grandines po vieną. Kaip sakyta anksčiau, du būdai du sudaro mobiliojo telefono detektoriaus grandinę Schottky diodo ir įtampos palygintuvo derinys ir a „BiCMOS Op-Amp“.
Kaip sukurti mobiliojo detektoriaus grandinę naudojant „BiCMOS Op-Amp“?
Žinodami savo projekto santrauką, eikime į priekį ir surinkime daugiau informacijos, kad galėtume pradėti dirbti su šiuo projektu. Pirmiausia aptarsime grandinę naudodami „BiCMOS Op-Amp“.
1 veiksmas: rinkite komponentus
Geriausias būdas pradėti bet kokį projektą yra sudaryti komponentų sąrašą ir atlikti trumpą šių komponentų tyrimą, nes niekas nenorės laikytis projekto vidurio vien dėl trūkstamo komponento. Toliau pateikiamas komponentų, kuriuos ketiname naudoti šiame projekte, sąrašas:
- CA3130 Op-Amp
- 100KΩ rezistorius
- 1KΩ rezistorius
- 0,22 nF kondensatorius
- 100µF kondensatorius
- 47pF kondensatorius
- BC548 NPN tranzistorius
- Varinė viela antenai gaminti
- „Veroboard“
- Baterija
- Šuolių laidai
- LED
2 žingsnis: komponentų studijavimas
Kadangi dabar žinome pagrindinę projekto idėją, taip pat turime išsamų visų komponentų sąrašą, judėkime vienu žingsniu į priekį ir atlikime trumpą visų komponentų tyrimą.
CA3130A ir CA3130 yra op-amperai, kuriuose derinami CMOS ir bipolinių tranzistorių pranašumai. Norint užtikrinti labai didelę įėjimo varžą, įėjimo grandinėje naudojama labai maža įėjimo srovė, naudojami „Gate“ apsaugoti P-Channel MOSFET (PMOS) tranzistoriai. tai taip pat užtikrina išskirtinį greitį. Naudojant PMOS tranzistorius įvesties etape gaunama įprasto įėjimo įtampos galia iki 0,5 V žemiau neigiamo maitinimo terminalo, o tai yra svarbus atributas vieno maitinimo programose. CA3130 serijos darbinė maitinimo įtampa svyruoja nuo 5 V iki 16 V. Su juo kaip fazės kompensatorių galima naudoti vieną išorinį kondensatorių. Išvesties pakopos strobavimui reikia terminalo nuostatų.
CA 3130
Į BC548 yra NPN tranzistorius. Taigi, kai pagrindo kaištis laikomas ant žemės, kolektorius ir spinduolis bus pakeisti, o kai signalas bus pateiktas į pagrindą, kolektorius ir spinduolis bus nukreipti į priekį. Šio tranzistoriaus stiprinimo vertė svyruoja nuo 110 iki 800. Tranzistoriaus stiprinimo galią lemia ši stiprinimo vertė. Mes negalime prijungti didelės apkrovos prie šio tranzistoriaus, nes maksimalus srovės kiekis, galintis tekėti per kolektoriaus kaištį, yra beveik 500mA. Srovė turi būti naudojama pagrindo kaiščiui, kad būtų nukreipta tranzistorius, ši srovė (IB) turėtų būti ribojamas iki 5mA.
Kr. 548 m
Antena: Antenna yra keitiklis. Jis naudojamas radijo dažnių laukus paversti kintama srove arba atvirkščiai. Yra dvi pagrindinės dvi antenos rūšys: A perduodanti antena ir Priimanti antena, abi naudojamos radijui perduoti. Radijo bangos yra elektromagnetinės bangos, kurios šviesos greičiu perduoda signalus oru. Antena yra svarbiausias bet kurio radijo spinduliavimo įrenginio komponentas. Jie naudojami koriniuose įrenginiuose, radarų sistemose, palydoviniame ryšyje ir kt.
Antena
„Veroboard“ yra geras pasirinkimas atlikti grandinę, nes vienintelis galvos skausmas yra sudėti komponentus į „Vero“ plokštę, juos tiesiog lydyti ir tikrinti tęstinumą naudojant „Digital Multi Meter“. Kai bus žinomas grandinės išdėstymas, supjaustykite plokštę į tinkamą dydį. Šiam tikslui uždėkite lentą ant pjovimo kilimėlio ir, naudodamiesi aštriomis ašmenimis (saugiai), ir laikydamiesi visų saugos priemonių, daugiau nei vieną kartą užmaukite krovinį viršuje ir pagrinde išilgai tiesaus krašto (5 ar kelis kartus), pervažiuodami angos. Tai atlikę, įdėkite komponentus į plokštę, kad susidarytumėte kompaktišką grandinę, ir lituokite kaiščius pagal grandinės jungtis. Jei kyla kokių nors klaidų, pabandykite nuimti jungtis ir vėl jas lituoti. Galiausiai patikrinkite tęstinumą. Atlikite šiuos veiksmus, kad sukurtumėte gerą „Veroboard“ grandinę.
„Veroboard“
3 žingsnis: grandinės darbas
Grandinės Op-amp dalis eina kaip RF signalo detektorius, o tranzistoriaus grandinės dalis - kaip indikatorius. Kondensatoriai, kaupiami šalia priimančio laido, naudojami norint atskirti RF signalus, kai mobilusis telefonas paskambina (arba gauna) telefono skambutį arba siunčia (arba gauna) momentinį pranešimą.
Operacija „Amp“ peržiūri signalą, pakeisdama srovės padidėjimą įėjime į išėjimo įtampą, o šviesos diodas bus įjungtas.
4 žingsnis: komponentų surinkimas
Dabar, kai žinome pagrindinį darbo projektą ir visą projekto grandinę, eikime į priekį ir pradėkime gaminti savo projekto aparatinę įrangą. Reikia nepamiršti, kad grandinė turi būti kompaktiška, o komponentai turi būti taip arti.
- Paimkite „Veroboard“ ir vario danga patrinkite šoną grandikliu.
- Dabar įdėkite komponentus atsargiai ir pakankamai arti, kad grandinės dydis netaptų labai didelis
- Atsargiai atlikite jungtis naudodami litavimo geležį. Jei atliekant ryšius padaroma kokių nors klaidų, pabandykite ištuštinti jungtį ir vėl tinkamai lituoti jungtį, tačiau galų gale ryšys turi būti tvirtas.
- Atlikę visas jungtis, atlikite tęstinumo bandymą. Elektronikoje tęstinumo bandymas yra elektros grandinės tikrinimas, siekiant patikrinti, ar srovė teka norimu keliu (ar tai tikrai yra visa grandinė). Tęstinumo bandymas atliekamas nustatant nedidelę įtampą (laidais sujungtą su šviesos diodu arba sąmyšį kuriančia dalimi, pavyzdžiui, pjezoelektriniu garsiakalbiu) pasirinktu būdu.
- Jei tęstinumo bandymas praeina, tai reiškia, kad grandinė yra tinkamai pagaminta, kaip norima. Dabar jis yra paruoštas išbandyti.
Grandinė atrodys kaip paveikslėlyje žemiau:
Paprasta mobiliojo detektoriaus grandinė
Kaip sukurti mobiliojo detektoriaus grandinę naudojant Schottky diodas ?
Kaip jau matėme, kaip padaryti mobiliojo telefono detektoriaus grandinę naudojant „BiCMOS Op-Amp“ dabar pereikime kitą procedūrą, kurios metu ketiname naudoti a Schottky diodo ir įtampos palygintuvo derinys padaryti grandinę, kuri aptiktų aplinkinį mobilųjį telefoną.
1 veiksmas: rinkite komponentus
Toliau pateikiamas visas komponentų, kurie bus naudojami šiai konfigūracijai atlikti, sąrašas.
- 10uH induktorius
- 100 omų rezistorius
- 100k omų rezistorius
- 100nF kondensatorius
- 3k omų rezistorius
- 100 omų rezistorius
- 200 omų rezistorius
- BAT54 Schottey diodas
- LED
- „Veroboard“
2 žingsnis: komponentų studijavimas
Turėdami išsamų visų komponentų sąrašą, judėkime vienu žingsniu į priekį ir atlikime trumpą visų komponentų tyrimą.
LM339 priklauso tiems komponentams, kuriuose yra keturi nepriklausomi įtampos palygintuvai. Kiekvienas palyginamasis elementas suprojektuotas taip, kad kiekvienas lygintuvas galėtų veikti su vienu maitinimo šaltiniu plačiu įėjimo įtampos diapazonu. Jis taip pat suderinamas su dalijamais maitinimo šaltiniais. Kai kurių palyginamųjų savybės yra labai unikalios. Pavyzdžiui, įvesties bendro režimo įtampos diapazone yra įžeminimas, kai jis veikia su viena maitinimo įtampa. Pagrindinis palyginimo tikslas yra tai, kad jis pasuka signalą tarp skaitmeninių ir analoginių sričių. Savo įvesties gnybtuose reikia dviejų įėjimų ir juos palyginti. Palyginęs, jis pasako, kas yra didesnė įvestis iš dviejų įvesties gnybtuose. Jis turi platų pritaikymo spektrą. Pavyzdžiui, jis naudojamas pagrindiniame lyginamajame įrenginyje, valdant CMOS, valdant TTL, žemo dažnio op-amp, keitiklio stiprintuvą ir kt.
LM339
BC547 yra NPN bipolinis tranzistorius. Žodis tranzistorius reiškia pasipriešinimo perdavimą, o jo pagrindinė funkcija yra srovės stiprinimas. BC547 gali būti naudojamas tiek perjungimo, tiek stiprinimo tikslais. Jame yra trys terminalų pagrindai, emiteriai ir kolektoriai. Srovės, tekančios per kolektorių, kiekį kontroliuoja srovės, tekančios per pagrindą į emiterį, kiekis. Didžiausias šio tranzistoriaus srovės stiprinimas yra beveik 800. Kad šis tranzistorius veiktų norimame regione, reikalinga fiksuota nuolatinė įtampa. Šis tranzistorius yra nukreiptas taip, kad visuose įvesties diapazonuose jis visada yra iš dalies įtemptas, kad būtų sustiprinta. bazėje atliekamas įėjimo stiprinimas ir tada jis perkeliamas į spinduolio pusę.
BC547
Į Schottky diodas yra puslaidininkinis diodas, susidaręs puslaidininkio ir metalo sandūroje. Šio diodo perjungimo veiksmas yra labai greitas. Jis turi labai mažą priekinės įtampos kritimą. Srovė teka į priekį, kai naudojama pakankama įtampa. priekinė Schottky diodo įtampa yra nuo 150-450mV, skirtingai nuo kitų įprastų diodų, kurių priekinė įtampa svyruoja nuo 600-700mV. Didesnis sistemos efektyvumas ir didesnis perjungimo greitis leidžiami dėl mažesnės priekinės įtampos.
Schottky diodas
3 žingsnis: grandinės projektavimas
Grandinės dizainą daugiausia sudaro trys dalys, Detektoriaus grandinės dizainas , Stiprintuvo grandinės dizainas, ir Komparatoriaus grandinės dizainas .
The detektoriaus grandinė apima induktorių, diodą, kondensatorių ir rezistorių. Čia pasirenkamas induktoriaus įvertinimas 10uH. Kaip detektoriaus diodas pasirenkamas Schottky diodas BAT54, kuris gali ištaisyti žemo dažnio kintamosios srovės signalą. Kanalo kondensatorius, paimtas 100nF keramikos kondensatoriuje, naudojamas persijoti kintamąja srove. Naudojamas 100 omų apkrovos rezistorius.
Čia, in stiprintuvo grandinės dizainas , paprastas BJT BC547 naudojamas kaip įprastas spinduolio režimas. Emiterio rezistorius šioje situacijoje nereikalingas, nes išvesties signalas yra mažos vertės. Kolektoriaus rezistoriaus vertę nulemia akumuliatoriaus įtampos, kolektoriaus-emiterio įtampos ir kolektoriaus srovės įvertinimas. Paprastai akumuliatoriaus įtampa pasirenkama maždaug 12 V. 5V yra kolektoriaus ir spinduolio veikimo taško įtampa, o kolektoriaus srovė yra beveik 2mA. Taigi, kaip Rc, naudojamas 3k omų rezistorius. Įvesties rezistorius turėtų būti didelės vertės, beveik 100 tūkst., Nes jis naudojamas tranzistoriaus šališkumui užtikrinti. Tai padės išvengti didžiausios srovės tekėjimo.
Čia Lm339 naudojamas Komparatoriaus grandinės dizainas. Įtampos daliklio konfigūracija naudojama norint nustatyti atskaitos įtampą invertuojančiame gnybte. Etaloninė įtampa nustatyta žemai 4 V eilės, nes stiprintuvo grandinės išėjimo įtampa yra gana maža. Šiam tikslui pasiekti naudojamas 200 omų rezistorius ir 330 omų potenciometras. Kaip srovės ribotuvas rezistorius išėjimo gnybte, naudojamas 10 omų rezistorius.
4 žingsnis: supraskite mobiliojo telefono sekimo grandinės veikimą
Iš mobiliojo telefono skleidžiami signalai yra radijo dažnio signalai. Tuo metu, kai mobilusis telefonas yra prieinamas prie grandinės, abipusės indukcijos būdu radijo dažnio radijo dažnis į grandinės induktorių indukuojamas. „Shockley“ diodas yra atsakingas už aukšto dažnio, esančios GHz, kintamosios srovės signalo stiprinimą. Kondensatorius naudojamas išėjimo signalo filtravimui.
Kai mobilusis telefonas priartinamas prie šios grandinės, į droselį įvedama įtampa ir diodas naudojamas signalui demoduliuoti. Tada bendrasis emiterinis tranzistorius sustiprina įtampą. Čia išėjimo įtampa yra didesnė už etaloninę išėjimo įtampą. Taigi, išvestis yra logiškai aukštas signalas, dėl kurio šviesos diodas šviečia, o tai rodo, kad šalia yra mobilusis telefonas. Tai labai paprasta grandinė, todėl ji turi būti centimetrais nuo grandinės.
5 žingsnis: komponentų surinkimas
- Paimkite „Veroboard“ ir vario danga patrinkite šoną grandikliu.
- Dabar įdėkite komponentus atsargiai ir pakankamai arti, kad grandinės dydis netaptų labai didelis
- Atsargiai atlikite jungtis naudodami litavimo geležį. Jei atliekant ryšius padaroma kokių nors klaidų, pabandykite ištuštinti jungtį ir vėl tinkamai lituoti jungtį, tačiau galų gale ryšys turi būti tvirtas.
- Atlikę visas jungtis, atlikite tęstinumo bandymą. Elektronikoje tęstinumo bandymas yra elektros grandinės tikrinimas, siekiant patikrinti, ar srovė teka norimu keliu (ar tai tikrai yra visa grandinė). Tęstinumo bandymas atliekamas nustatant nedidelę įtampą (laidais sujungtą su šviesos diodu arba sąmyšį kuriančia dalimi, pavyzdžiui, pjezoelektriniu garsiakalbiu) pasirinktu būdu.
- Jei tęstinumo bandymas praeina, tai reiškia, kad grandinė pagaminta teisingai, kaip norima. Dabar jis yra paruoštas išbandyti.
Grandinė atrodys taip, kaip parodyta žemiau:
Mobiliojo telefono detektorius, naudojantis Schottky diodą
Programos
Yra daugybė mobiliųjų telefonų detektorių grandinių pritaikymo galimybių. Kai kurios jo programos yra išvardytos toliau:
- Jis gali būti naudojamas egzaminų salėse ir posėdžių salėse norint nustatyti, ar yra mobilusis telefonas.
- Neautorizuotą garso ar vaizdo perdavimą galima aptikti aptikus mobilųjį telefoną tam tikrose vietose.
- Pavogtus mobiliuosius telefonus galima aptikti tam tikru atveju naudojant šią mobiliojo detektoriaus grandinę.
Apribojimai
Yra tam tikrų pirmiau minėtų mobiliųjų telefonų detektorių grandinių apribojimų.
- Pirmoji grandinė yra mažo nuotolio detektorius. Jo diapazonas yra vos keli centimetrai.
- Didesnis barjero aukštis Schottky diodas yra mažiau jautrus tiems signalams, kurie yra palyginti mažesni.
