電子設(shè)備中最常用的傳感器之一就是紅外傳感器。紅外傳感器可以檢測一個(gè)物體的熱能和移動(dòng)。在紅外光譜儀中,所有的物體都會發(fā)射某種熱輻射。這些輻射是肉眼不可見的,且只能由紅外傳感器感知或探測到。一個(gè)紅外傳感器由發(fā)射紅外線的紅外發(fā)射器和檢測紅外線的紅外接收器(光電二極管)組成。通常,一個(gè)尋常紅外LED的紅外輻射距離為2~10cm,探測角度為35°。而使用了本文中的電路后,我們可以見紅外輻射的發(fā)射距離提高至100cm。這意味著我們可以用遠(yuǎn)程紅外發(fā)射器電路多次提高紅外傳輸距離。此處我們用了多個(gè)紅外LED來提高該距離。所需元器件CD4047紅外LED x 3三極管 BC547和BC557MOSFET BS170電位計(jì)(10kΩ)電容(100uF x 1;470pF x 1)電阻(10kΩ x 2;2kΩ x 1;22Ω x 1)9V電源輸入電路圖
CD4047CD4047是低功耗的常見IC之一。它提供了單穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)兩種運(yùn)行法師。且輸入電壓范圍很廣(3V到18V),而直流輸入可達(dá)±10mA,且工作溫度范圍在-55℃到+125℃之間。這里,我們用該IC來生成一個(gè)振蕩方波輸出,其頻率由電阻R3和電容C1決定。你可以用該IC來生成時(shí)鐘脈沖。該IC多用于逆變電路,從直流中生成交流。引腳圖
CD4047的引腳配置
MOSFET BS710該元件一般用來減少通態(tài)電阻,從而提供更加快速可靠的開關(guān)性能。BS170可用于最大500mA直流應(yīng)用中。對于小型伺服電機(jī)控制,電力MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)和其它低電壓和低電流的開關(guān)應(yīng)用來說,BS170都可以發(fā)揮最大作用。BS170的漏源和柵源電壓最大為60V,工作和存儲溫度范圍在-55到+150℃。引腳圖
引腳配置
遠(yuǎn)程紅外發(fā)射器電路的工作原理
該電路可以幫助我們提高紅外線的傳輸距離。我們使用三個(gè)紅外LED串聯(lián)來提升其輻射功率。一個(gè)電阻和電容分別與引腳2和引腳1外界,同時(shí)兩者均與4047的引腳3相連。該RC組合生成了一個(gè)具有特定振蕩頻率的輸出。隨后,該輸出傳入三極管Q1和Q2的基極。IC4047產(chǎn)生了38kHz頻率的信號,接近紅外和射頻的遠(yuǎn)程控制頻率。然后,通過將該信號用作載波,從而改變輸入信號或數(shù)據(jù)。因此,我們可以在該頻率下得到一個(gè)大范圍的輸出。同時(shí),4047可以用來為MOSFET和三極管生成振蕩波。MOSFET BS170用于提高電路效率。MOSFET起到開關(guān)的作用,并減少功率損耗。三極管的功率損耗比MOSFET大,所以我們此處用的是MOSFET。100uF的電容則用于避免開關(guān)下的波形波動(dòng)。同時(shí)在導(dǎo)通時(shí)提供額外的電荷。同時(shí),NPN(BC547)和PNP(BC557)三極管組成的達(dá)林頓管用于避免柵極驅(qū)動(dòng)輸入的失真。因?yàn)镸OSFET在柵源引腳上會有比較大的電容值。三個(gè)紅外LED與MOSFET的漏極相連。當(dāng)MOSFET的柵極收到信號時(shí),電流由漏極流往源極,LED開始發(fā)射更大范圍的紅外線。因此紅外接收器可以在更遠(yuǎn)的范圍內(nèi)感知到紅外線。