През настоящия век най-често срещаното електронно устройство, което се вижда при всеки човек, е мобилният телефон. С напредъка в света технологиите също се развиват бързо в областта на комуникацията. Това води до експоненциално увеличаване на изискванията за мобилен телефон. Mobile е мобилно устройство, което приема и предава сигнали. Обикновено обхватът на честотата на клетъчния сигнал е от 0,9 до 3 GHz.
Детектор за мобилен телефон
В тази статия ще направим схема за детектор на мобилен телефон, която ще усети присъствието на мобилен телефон в околността чрез откриване на тези честоти. Обикновена схема за детектор на мобилен телефон може да бъде направена по два начина. Ще обсъдим и двете схеми тук една по една. Както беше казано по-рано, двата начина, по които двата начина включват верига за детектор на мобилен телефон комбинация от диод на Шотки и компаратор на напрежение и а OpC-усилвател BiCMOS.
Как да направя схема на мобилен детектор с помощта на BiCMOS Op-Amp?
Тъй като знаем резюмето на нашия проект, нека продължим напред и да съберем малко повече информация, за да започнем да работим по този проект. На първо място, ще обсъдим схемата, използвайки BiCMOS Op-Amp.
Стъпка 1: Събиране на компонентите
Най-добрият подход за стартиране на всеки проект е да се направи списък с компоненти и да се премине през кратко проучване на тези компоненти, защото никой няма да иска да остане в средата на проекта само поради липсващ компонент. Списък на компонентите, които ще използваме в този проект, е даден по-долу:
- CA3130 Op-Amp
- 100KΩ резистор
- 1KΩ резистор
- 0.22nF кондензатор
- Кондензатор 100µF
- Кондензатор 47pF
- BC548 NPN транзистор
- Медна тел за направата на антена
- Вероборд
- Батерия
- Джъмперни проводници
- LED
Стъпка 2: Изучаване на компонентите
Тъй като вече знаем основната идея на проекта и освен това разполагаме с пълен списък на всички компоненти, нека преминем една крачка напред и да преминем през кратко проучване на всички компоненти.
CA3130A и CA3130 са операционни усилватели, в които се комбинират предимствата както на CMOS, така и на биполярни транзистори. За да се осигури много висок входен импеданс, много нисък входен ток във входната верига, се използват защитени от порта P-Channel MOSFET (PMOS) транзистори. това също осигурява изключителна скорост. Използването на PMOS транзистори във входния етап води до общ режим на способност за входно напрежение до 0,5 V под терминала за отрицателно захранване, важен атрибут в приложенията с едно захранване. Работното захранващо напрежение на серия CA3130 варира от 5V до 16V. Единичен външен кондензатор може да се използва като фазов компенсатор с него. За стробиране на изходния етап има нужда от терминални разпоредби.
CA 3130
ДА СЕ BC548 е NPN транзистор. Така че, когато основният щифт се държи на земята, колекторът и излъчвателят ще бъдат обърнати и когато сигналът се подава към основата, колекторът и излъчвателят ще бъдат пристрастни напред. Стойността на усилването на този транзистор варира от 110 до 800. Усилвателната способност на транзистора се определя от тази стойност на усилването. Не можем да свържем тежкия товар към този транзистор, тъй като максималното количество ток, което може да протече през щифта на колектора, е почти 500 mA. Токът трябва да се приложи към основния щифт, за да се отклони транзисторът, този ток (IБ.) трябва да бъде ограничено до 5mA.
Пр. Н. Е. 548
Антена: Антената е преобразувател. Използва се за преобразуване на полетата на радиочестотите в променлив ток или обратно. Има два основни типа антена: Предавателна антена и Приемна антена, използвани за радиопредаване. Радиовълните са електромагнитни вълни, които пренасят сигнали във въздуха със скоростта на светлината. Антената е най-важният компонент във всяко радиоизлъчващо устройство. Те се използват в клетъчни устройства, радарни системи, сателитна комуникация и др.
Антена
Вероборд е добър избор да направите схема, защото единственото главоболие е да поставите компоненти на Vero-платката и просто да ги запоите и да проверите непрекъснатостта с помощта на цифровия мултиметър. След като схемата на схемата е известна, изрежете дъската на разумен размер. За тази цел поставете дъската върху режещата подложка и като използвате остър нож (сигурно) и като вземете всички предпазни мерки, повече от веднъж вкарайте товара нагоре и в основата по правия ръб (5 или няколко пъти), прегазвайки отворите. След това поставете компонентите на платката плътно, за да образувате компактна верига и запойте щифтовете според връзките на веригата. В случай на грешка, опитайте да отпоите връзките и да ги запоите отново. И накрая, проверете приемствеността. Преминете през следните стъпки, за да направите добра схема на Veroboard.
Вероборд
Стъпка 3: Работа на веригата
Op-amp частта на веригата върви като RF детектор на сигнала, докато транзисторната част на веригата работи като индикатор. Натрупването на кондензатори заедно с приемащия проводник се използва за различаване на RF сигнали, когато мобилният телефон извършва (или получава) телефонно обаждане или изпраща (или получава) незабавно съобщение.
Операционен усилвател проследява сигнала чрез промяна на нарастването на тока на входа към напрежението на изхода и светодиодът ще се задейства.
Стъпка 4: Сглобяване на компонентите
Сега, тъй като знаем основната работеща, а също и пълната схема на нашия проект, нека продължим напред и да започнем да правим хардуера на нашия проект. Трябва да се има предвид едно нещо, че веригата трябва да е компактна и компонентите да са разположени толкова близо.
- Вземете Veroboard и изтъркайте страната му с медното покритие със скрепер хартия.
- Сега поставете компонентите внимателно и достатъчно близо, така че размерът на веригата да не стане много голям
- Внимателно направете връзките с помощта на спойка. Ако при извършване на връзките е направена някаква грешка, опитайте се да разглобите връзката и да я запоите отново правилно, но в крайна сметка връзката трябва да е здраво.
- След като всички връзки са направени, извършете тест за непрекъснатост. В електрониката тестът за непрекъснатост е проверка на електрическа верига, за да се провери дали токът протича по желания път (че със сигурност е обща верига). Изпитването за непрекъснатост се извършва чрез задаване на малко напрежение (свързано с LED или шумове, създаващи част, например пиезоелектричен високоговорител) по избрания начин.
- Ако тестът за непрекъснатост премине, това означава, че веригата е направена адекватно по желание. Сега е готов за тестване.
Веригата ще изглежда като изображението по-долу:
Обикновена схема за мобилен детектор
Как да направя схема на мобилен детектор с помощта на Диод на Шотки ?
Както вече видяхме как да направим схема за детектор на мобилен телефон с помощта на OpC-усилвател BiCMOS сега нека преминем през друга процедура, в която ще използваме a комбинация от диод на Шотки и компаратор на напрежение да се направи схема, която ще открие мобилен телефон в околността.
Стъпка 1: Събиране на компонентите
Следва пълният списък на компонентите, които ще бъдат използвани за тази конфигурация.
- 10uH индуктор
- 100-омов резистор
- 100k-омов резистор
- Кондензатор 100nF
- 3k-омов резистор
- 100 ома резистор
- 200 ома резистор
- BAT54 Schottey диод
- LED
- Вероборд
Стъпка 2: Изучаване на компонентите
Тъй като имаме пълен списък на всички компоненти, нека се придвижим една крачка напред и да преминем през кратко проучване на всички компоненти.
LM339 принадлежи към онези компоненти, които имат четири независими компаратора на напрежение в тях. Дизайнът на всеки компаратор е по такъв начин, че всеки компаратор може да работи на един източник на енергия в широк диапазон от входни напрежения. Съвместим е и с разделените захранвания. Характеристиките на някои сравнителни устройства са много уникални. Например, обхватът на общия режим на напрежение има земя, включена в него, когато работи с едно захранващо напрежение. Основната цел на компаратора е, че той завърта сигнала между цифрови и аналогови домейни. Отнема два входа на своите входни клеми и ги сравнява. След сравнение, той казва това, което е по-големият вход от двете на входните клеми. Той има широк спектър от приложения. Например, той се използва в основен компаратор, управление на CMOS, управление на TTL, нискочестотен усилвател, усилвател на преобразувателя и др.
LM339
BC547 е NPN биполярен транзистор. Думата транзистор означава трансфер на съпротивление, а основната му функция е усилването на тока. BC547 може да се използва както за превключване, така и за усилване. Той има три терминала база, емитер и колектор. Количеството ток, протичащ през колектора, се контролира от количеството ток, протичащ през основата към излъчвателя. Максималният коефициент на усилване на тока на този транзистор е почти 800. За да може този транзистор да работи в желаната област, е необходимо фиксирано постояннотоково напрежение. Този транзистор е пристрастен по такъв начин, че за всички диапазони на входа, той винаги е частично пристрастен, за усилване. в основата се извършва усилването на входа и след това се прехвърля към страната на излъчвателя.
BC547
ДА СЕ Диод на Шотки е полупроводников диод, образуван от свързването на полупроводник с метал. Действието на превключване на този диод е много бързо. Той има много нисък спад на напрежението напред. Ток тече в посока напред, когато се подаде достатъчно напрежение. напрежението напред на диода на Шотки е от 150-450mV, за разлика от другите нормални диоди, чието напрежение напред варира от 600-700mV. По-добрата ефективност на системата и по-високата скорост на превключване са позволени поради по-ниското напрежение напред.
Диод на Шотки
Стъпка 3: Проектиране на веригата
Дизайнът на верига се състои главно от три части, Дизайн на веригата на детектора , Схема на усилвател, и Сравнителен дизайн на веригата .
The верига на детектора включва индуктор, диод, кондензатор и резистор. Тук се избира оценка на индуктора от 10uH. Като диод на детектора е избран диод на Schottky BAT54, който може да коригира нискочестотния променлив сигнал. Каналният кондензатор, избран в керамичен кондензатор от 100 nF, използван за пресяване през набъбване на променлив ток. Използва се резистор на натоварване от 100 ома.
Тук, в усилвател схема дизайн , обикновен BJT BC547 се използва в подобен режим на общ излъчвател. Емитерният резистор не е необходим за тази ситуация, тъй като изходният сигнал е с ниска стойност. Стойността на колекторния резистор се диктува от оценката на напрежението на акумулатора, напрежението колектор-емитер и тока на колектора. Обикновено напрежението на батерията е избрано да бъде около 12V. 5V е напрежението на работната точка на колектора и излъчвателя, а токът на колектора е почти 2mA. По този начин като Rc се използва 3k-омов резистор. Входният резистор трябва да бъде с голяма стойност, почти 100k, защото се използва за осигуряване на пристрастия към транзистора. Това ще предотврати протичането на максималния ток.
Тук Lm339 се използва в Сравнителен дизайн на веригата. Конфигурация на делителя на напрежението се използва за задаване на еталонното напрежение на инвертиращия терминал. Референтното напрежение е настроено на ниско от порядъка на 4V, тъй като изходното напрежение от усилвателната верига е доста ниско. За постигане на тази цел се използва резистор от 200 ома и потенциометър от 330 ома. Като резистор за ограничаване на тока на изходния терминал се използва 10-омов резистор.
Стъпка 4: Разбиране на работата на веригата за проследяване на мобилен телефон
Сигналите, които се излъчват от мобилен телефон, са радиочестотни сигнали. В момента, когато мобилен телефон е достъпен близо до веригата, РЧ сигналът от мобилния телефон се индуцира в индуктора във веригата чрез процеса на взаимна индукция. Диодът Шокли е отговорен за усилването на променливотоковия сигнал на високата честота от порядъка на GHz. Кондензаторът се използва за филтриране на изходния сигнал.
Сега, когато мобилният телефон се доближи до тази верига, в дросела се индуцира напрежение и диодът се използва за демодулация на сигнала. Тогава транзисторът с общ емитер усилва напрежението. Тук изходното напрежение е повече от референтното изходно напрежение. И така, изходът е логически висок сигнал, който кара LED да свети, което ще показва наличието на мобилен телефон наблизо. Това е много проста схема, така че трябва да е на сантиметри разстояние от веригата.
Стъпка 5: Сглобяване на компонентите
- Вземете Veroboard и изтъркайте страната му с медното покритие със скрепер хартия.
- Сега поставете компонентите внимателно и достатъчно близо, така че размерът на веригата да не стане много голям
- Внимателно направете връзките с помощта на спойка. Ако при извършване на връзките е направена някаква грешка, опитайте се да разглобите връзката и да я запоите отново правилно, но в крайна сметка връзката трябва да е здраво.
- След като всички връзки са направени, извършете тест за непрекъснатост. В електрониката тестът за непрекъснатост е проверка на електрическа верига, за да се провери дали токът протича по желания път (че със сигурност е обща верига). Изпитването за непрекъснатост се извършва чрез задаване на малко напрежение (свързано с LED или шумове, създаващи част, например пиезоелектричен високоговорител) по избрания начин.
- Ако тестът за непрекъснатост премине, това означава, че веригата е направена правилно, както желаете. Сега е готов за тестване.
Веригата ще изглежда като изображението, показано по-долу:
Детектор за мобилен телефон, използващ диод на Шотки
Приложения
Има широка гама от приложения на детекторна схема за мобилен телефон. Някои от неговите приложения са изброени по-долу:
- Може да се използва в залите за прегледи и заседателните зали, за да се установи наличието на мобилен телефон.
- Неразрешено предаване на аудио или видео може да бъде открито чрез откриване на мобилния телефон на определени места.
- Откраднатите мобилни телефони могат да бъдат открити при определен сценарий с помощта на тази схема за мобилен детектор.
Ограничения
Има определени ограничения на горните схеми на детектор за мобилен телефон.
- Първата схема е детектор с малък обхват. Обхватът му е само няколко сантиметра.
- Диодът на Шотки, който има по-висока височина на бариерата, е по-малко чувствителен към тези сигнали, които са сравнително по-малки.
