V sedanjem stoletju je najpogostejša elektronska naprava, ki jo vidimo pri vsakem človeku, mobilni telefon. Z napredkom v svetu se tehnologija hitro premika tudi na področju komunikacije. Posledica tega je eksponentno povečanje potreb po mobilnem telefonu. Mobile je mobilna naprava, ki sprejema in oddaja signale. Na splošno je obseg frekvence celičnega signala od 0,9 do 3 GHz.
Detektor mobilnega telefona
V tem članku bomo izdelali detektorsko vezje mobilnega telefona, ki bo z zaznavanjem teh frekvenc zaznalo prisotnost mobilnega telefona v okolici. Preprosto vezje detektorja mobilnega telefona je mogoče izdelati na dva načina. O obeh vezjih bomo razpravljali eno za drugo. Kot je bilo že rečeno, dva načina vključujeta vezje detektorja mobilnega telefona kombinacija Schottkyjeve diode in primerjalnika napetosti in a Opcijski ojačevalnik BiCMOS.
Kako narediti vezje mobilnega detektorja z uporabo ojačevalnika BiCMOS?
Ker poznamo povzetek našega projekta, pojdimo naprej in zberemo nekaj dodatnih informacij, da začnemo delati na tem projektu. Najprej bomo razpravljali o vezju z uporabo BiCMOS Op-Amp.
1. korak: Zbiranje komponent
Najboljši pristop za začetek katerega koli projekta je, da sestavite seznam komponent in si ogledate kratko študijo teh komponent, ker nihče ne bo želel ostati sredi projekta samo zaradi manjkajoče komponente. Seznam komponent, ki jih bomo uporabili v tem projektu, je spodaj:
- CA3130 Op
- Upor 100KΩ
- 1KΩ upor
- 0,22nF kondenzator
- Kondenzator 100µF
- Kondenzator 47pF
- BC548 NPN tranzistor
- Bakrena žica za izdelavo antene
- Veroboard
- Baterija
- Jumper žice
- LED
2. korak: Preučevanje komponent
Ker zdaj poznamo glavno idejo projekta in imamo tudi popoln seznam vseh komponent, pojdimo korak naprej in si oglejmo kratek študij vseh komponent.
CA3130A in CA3130 sta op-ojačevalnika, v katerih se kombinirajo prednosti tako CMOS kot bipolarnih tranzistorjev. Za zagotovitev zelo visoke vhodne impedance, zelo nizkega vhodnega toka na vhodnem vezju se uporabljajo tranzistorji P-Channel MOSFET (PMOS), zaščiteni z vrati. to zagotavlja tudi izjemno hitrost. Uporaba tranzistorjev PMOS na vhodni stopnji povzroči vhodno napetost v skupnem načinu do 0,5 V pod priključkom za negativno napajanje, kar je pomemben atribut v aplikacijah z enim napajanjem. Delovna napajalna napetost serije CA3130 je od 5V do 16V. Z njim lahko kot fazni kompenzator uporabimo en sam zunanji kondenzator. Za strobiranje izhodne stopnje so potrebni priključki.
CA 3130
TO BC548 je NPN tranzistor. Torej, ko osnovni zatič držite pri tleh, se zbiralec in oddajnik obrneta, ko je signal podan, pa bosta kolektor in oddajnik usmerjena naprej. Vrednost ojačenja tega tranzistorja je od 110 do 800. Ojačevalna zmogljivost tranzistorja je določena s to vrednostjo ojačenja. Težke obremenitve na ta tranzistor ne moremo priključiti, ker je največja količina toka, ki lahko teče skozi kolektorski zatič, skoraj 500 mA. Tok je treba nanesti na osnovni zatič, da se upogne tranzistor, ta tok (IB) mora biti omejena na 5mA.
Pr. N. Št. 548
Antena: Antena je pretvornik. Uporablja se za pretvorbo polj radijskih frekvenc v izmenični tok ali obratno. Obstajata dve glavni vrsti antene, oddajna antena in sprejemna antena, ki se uporabljata za radijski prenos. Radijski valovi so elektromagnetni valovi, ki s svetlobno hitrostjo prenašajo signale po zraku. Antena je najpomembnejši sestavni del katere koli naprave, ki oddaja radio. Uporabljajo se v celičnih napravah, radarskih sistemih, satelitski komunikaciji itd.
Antena
Veroboard je dobra izbira za izdelavo vezja, ker je edini glavobol postaviti komponente na Vero-ploščo in jih samo spajkati in preveriti neprekinjenost z uporabo digitalnega multi merilnika. Ko je postavitev vezja znana, ploščo razrežite na primerno velikost. V ta namen ploščo položite na rezalno podlogo in z uporabo ostrega rezila (varno) in z upoštevanjem vseh varnostnih ukrepov večkrat postavite tovor na vrh in podlago vzdolž ravnega roba (5 ali večkrat), pri čemer čez odprtine. Po tem tesno položite sestavne dele na ploščo, da dobite kompaktno vezje in spajkajte nožice v skladu s povezavami vezja. V primeru kakršne koli napake poskusite spajkati in ponovno spajkati. Na koncu preverite kontinuiteto. Pojdite skozi naslednje korake, da ustvarite dober krog na Veroboardu.
Veroboard
3. korak: Delo vezja
Op-amp del vezja deluje kot detektor RF signala, tranzistorski del vezja pa kot indikator. Kondenzatorji, ki se kopičijo ob sprejemni žici, se uporabljajo za razlikovanje RF signalov, ko mobilni telefon pokliče (ali prejme) telefonski klic ali pošlje (ali prejme) takojšnje sporočilo.
Delovalni ojačevalnik signalizira signal s spreminjanjem naraščanja toka na vhodu na napetost na izhodu in LED se bo sprožila.
4. korak: Sestavljanje komponent
Zdaj, ko poznamo glavno delovanje in tudi celotno vezje našega projekta, pojdimo naprej in začnimo izdelovati strojno opremo našega projekta. Ne pozabite na eno stvar, saj mora biti vezje kompaktno in komponente morajo biti nameščene tako blizu.
- Vzemite Veroboard in ga z bakrenim premazom podrgnite s strgalnim papirjem.
- Zdaj sestavne dele postavite previdno in dovolj blizu, da velikost vezja ne postane zelo velika
- Previdno izvedite povezave s spajkalnikom. Če se pri povezovanju zgodi kakšna napaka, poskusite povezavo odstraniti in povezavo znova spajkati, vendar mora biti na koncu povezava tesna.
- Ko so vzpostavljene vse povezave, izvedite preskus neprekinjenosti. V elektroniki je preizkus neprekinjenosti preverjanje električnega tokokroga, da se preveri, ali tok teče na želeni poti (ali je to zagotovo celotno vezje). Preizkus kontinuitete se izvede tako, da se na izbrani način nastavi malo napetosti (ožičene v dogovoru z LED-diodo ali elementom, ki ustvarja nemir, na primer piezoelektrični zvočnik).
- Če preizkus kontinuitete opravi, to pomeni, da je vezje ustrezno narejeno po želji. Zdaj je pripravljen za testiranje.
Vezje bo videti kot spodnja slika:
Preprosto vezje mobilnega detektorja
Kako narediti vezje mobilnega detektorja z uporabo Schottkyjeva dioda ?
Kot smo že videli, kako narediti vezje detektorja mobilnega telefona z uporabo Opcijski ojačevalnik BiCMOS zdaj pojdimo skozi drug postopek, v katerem bomo uporabili a kombinacija Schottkyjeve diode in primerjalnika napetosti narediti vezje, ki bo zaznalo mobilni telefon v okolici.
1. korak: Zbiranje komponent
Sledi celoten seznam komponent, ki bodo uporabljene za izdelavo te konfiguracije.
- Induktor 10uH
- 100-ohmski upor
- 100k-ohmski upor
- Kondenzator 100nF
- 3k-ohmski upor
- 100 ohmski upor
- 200 ohmski upor
- BAT54 Schottey dioda
- LED
- Veroboard
2. korak: Preučevanje komponent
Ker imamo popoln seznam vseh komponent, pojdimo korak naprej in si oglejmo kratek študij vseh komponent.
LM339 spada med tiste komponente, ki imajo v sebi štiri neodvisne primerjalnike napetosti. Zasnova vsakega primerjalnika je takšna, da lahko vsak primerjalnik deluje na enem samem viru napajanja v širokem razponu vhodnih napetosti. Združljiv je tudi z deljenimi napajalniki. Značilnosti nekaterih primerjalnikov so zelo edinstvene. Na primer, vhodno območje skupnega načina napetosti vključuje ozemljitev, ko deluje z eno samo napajalno napetostjo. Osnovni namen primerjalnika je, da vrti signal med digitalno in analogno domeno. Na svojih vhodnih terminalih vzame dva vhoda in ju primerja. Po primerjavi primerja, kateri je večji vhod obeh na vhodnih terminalih. Ima široko paleto aplikacij. Na primer, uporablja se v osnovnem primerjalniku, pogonu CMOS, vožnji TTL, nizkofrekvenčnem ojačevalniku, ojačevalniku pretvornika itd.
LM339
BC547 je NPN bipolarni tranzistor. Beseda tranzistor pomeni prenos upora, njegova osnovna funkcija pa je ojačanje toka. BC547 se lahko uporablja tako za preklop kot za ojačanje. Ima tri priključke podnožje, oddajnik in kolektor. Količina toka, ki teče skozi kolektor, nadzoruje količina toka, ki teče skozi dno do oddajnika. Največji trenutni dobiček tega tranzistorja je skoraj 800. Za delovanje tega tranzistorja v želenem območju je potrebna stalna enosmerna napetost. Ta tranzistor je pristranski tako, da je pri vseh obsegih vhodov vedno delno pristranski za ojačanje. na dnu se izvede ojačanje vhoda, ki se nato prenese na oddajno stran.
BC547
TO Schottky dioda je polprevodniška dioda, ki nastane s stikom polprevodnika s kovino. Preklopni učinek te diode je zelo hiter. Ima zelo nizek padec napetosti naprej. Ko se uporabi zadostna napetost, tok teče v smeri naprej. prednapetost Schottkyjeve diode je od 150-450mV, za razliko od drugih običajnih diod, katerih prednja napetost se giblje med 600-700mV. Zaradi nižje napetosti naprej je dovoljena boljša učinkovitost sistema in večja preklopna hitrost.
Schottkyjeva dioda
3. korak: Oblikovanje vezja
Zasnova vezja je v glavnem sestavljena iz treh delov, Zasnova vezja detektorja , Oprema ojačevalnika, in Zasnova primerjalnega vezja .
The vezje detektorja vsebuje induktor, diodo, kondenzator in upor. Tu je izbrana ocena induktorja 10uH. Kot detektorska dioda je izbrana Schottkyjeva dioda BAT54, ki lahko odpravi nizkofrekvenčni izmenični signal. Kanalni kondenzator, izbran v 100nF keramičnem kondenzatorju, ki se uporablja za presejanje skozi nabrekne AC. Uporabljen je obremenitveni upor 100 Ohmov.
Tukaj, v zasnova vezja ojačevalnika , preprost BJT BC547 se uporablja v načinu običajnega oddajnika. V tem primeru oddajni upor ni potreben, ker je izhodni signal nizke vrednosti. Vrednost kolektorskega upora določa ocena napetosti akumulatorja, napetosti kolektor-oddajnik in toka kolektorja. Običajno je napetost akumulatorja okoli 12V. 5V je napetost delovne točke kolektorja in oddajnika, tok kolektorja pa je skoraj 2mA. Tako se kot Rc uporablja 3k-ohmski upor. Vhodni upor bi moral biti velike vrednosti, skoraj 100k, ker se uporablja za pristranskost tranzistorja. To bo preprečilo pretok največjega toka.
Tu se Lm339 uporablja v Zasnova primerjalnega vezja. Konfiguracija delilnika napetosti se uporablja za nastavitev referenčne napetosti na obrnjenem terminalu. Referenčna napetost je nastavljena na nizko 4V, ker je izhodna napetost iz ojačevalnega vezja precej nizka. Za dosego tega cilja se uporablja upor 200 ohmov in potenciometer 330 ohmov. Kot upor za omejevanje toka na izhodnem sponki se uporablja 10-ohmski upor.
4. korak: Razumevanje delovanja vezja za sledenje mobilnega telefona
Signali, ki jih oddaja mobilni telefon, so radiofrekvenčni signali. Na mestu, ko je mobilni telefon na voljo blizu vezja, se RF signal iz mobilnega telefona s pomočjo procesa medsebojne indukcije inducira v induktor v vezju. Shockleyjeva dioda je odgovorna za ojačanje izmeničnega signala visoke frekvence reda GHz. Kondenzator se uporablja za filtriranje izhodnega signala.
Zdaj, ko je mobilni telefon v bližini tega vezja, se v dušilko inducira napetost in dioda se uporablja za demodulacijo signala. Nato tranzistor s skupnim oddajnikom ojača napetost. Tu je izhodna napetost večja od referenčne izhodne napetosti. Torej, izhod je logično visok signal, zaradi katerega LED sveti, kar kaže na prisotnost mobilnega telefona v bližini. To je zelo preprosto vezje, zato mora biti oddaljeno nekaj centimetrov od vezja.
5. korak: Sestavljanje komponent
- Vzemite Veroboard in ga z bakrenim premazom podrgnite s strgalnim papirjem.
- Zdaj sestavne dele postavite previdno in dovolj blizu, da velikost vezja ne postane zelo velika
- Previdno izvedite povezave s spajkalnikom. Če se pri povezovanju zgodi kakšna napaka, poskusite povezavo odstraniti in povezavo znova spajkati, vendar mora biti na koncu povezava tesna.
- Ko so vzpostavljene vse povezave, izvedite preskus neprekinjenosti. V elektroniki je preizkus neprekinjenosti preverjanje električnega tokokroga, da se preveri, ali tok teče na želeni poti (ali je to zagotovo celotno vezje). Preizkus kontinuitete se izvede tako, da se na izbrani način nastavi malo napetosti (ožičene v dogovoru z LED-diodo ali elementom, ki ustvarja nemir, na primer piezoelektrični zvočnik).
- Če preizkus kontinuitete opravi, to pomeni, da je vezje pravilno narejeno po želji. Zdaj je pripravljen za testiranje.
Vezje bo videti kot spodnja slika:
Detektor mobilnega telefona s pomočjo Schottkyjeve diode
Aplikacije
Obstaja širok spekter aplikacij vezja detektorja mobilnega telefona. Nekatere njegove aplikacije so navedene spodaj:
- Uporablja se lahko v izpitnih dvoranah in sejnih sobah za odkrivanje prisotnosti mobilnega telefona.
- Nepooblaščen prenos zvoka ali slike je mogoče zaznati z zaznavanjem mobilnega telefona na določenih mestih.
- Ukradene mobilne telefone je mogoče v določenem primeru zaznati s pomočjo tega vezja mobilnega detektorja.
Omejitve
Obstajajo nekatere omejitve zgornjih vezij detektorja mobilnih telefonov.
- Prvo vezje je detektor nizkega dosega. Njegov domet je le nekaj centimetrov.
- Schottkyjeva dioda, ki ima višjo pregradno višino, je manj občutljiva na tiste razmeroma manjše signale.
