Hogyan készítsünk egy mobiltelefon-detektor áramkört?

A jelenlegi évszázadban a legelterjedtebb elektronikus eszköz, amelyet minden ember lát, egy mobiltelefon. A világ fejlődésével a technológia a kommunikáció terén is gyorsan halad. Ez a mobiltelefon igényének exponenciális növekedését eredményezi. A Mobile egy mobil eszköz, amely jeleket fogad és továbbít. Általában a cellás jel frekvenciatartománya 0,9 és 3 GHz között van.

Mobiltelefon detektor

Ebben a cikkben egy mobiltelefon-detektor áramkört fogunk készíteni, amely érzékeli a mobiltelefon jelenlétét a környéken ezen frekvenciák érzékelésével. Egy egyszerű mobiltelefon-detektor áramkört kétféleképpen lehet létrehozni. Itt mindkét áramkört egyenként megvitatjuk. Amint azt korábban említettük, a kétféle módon a mobiltelefon-detektor áramkörét magában foglalja a Schottky-dióda és a feszültség-összehasonlító kombinációja és a BiCMOS Op-Amp.

Hogyan készítsünk mobil detektor áramkört a BiCMOS Op-Amp segítségével?

Amint ismerjük projektünk absztraktját, lépjünk előre, és gyűjtsünk további információkat a projekt megkezdéséhez. Először a BiCMOS Op-Amp használatával fogjuk megvitatni az áramkört.

1. lépés: Az alkatrészek összegyűjtése

A projekt megkezdésének legjobb módja az, hogy összeállítja az összetevőket, és áttanulmányozza ezeket az összetevőket, mert senki sem akar egy projekt közepén maradni, csak egy hiányzó alkatrész miatt. Az alábbiakban felsoroljuk azokat a komponenseket, amelyeket ebben a projektben használni fogunk:

• CA3130 Op-Amp
• 100KΩ ellenállás
• 1KΩ ellenállás
• 0,22 nF kondenzátor
• 100µF kondenzátor
• 47pF kondenzátor
• BC548 NPN tranzisztor
• Rézhuzal az antenna készítéséhez
• Veroboard
• Akkumulátor
• Jumper huzalok
• VEZETTE

2. lépés: Az alkatrészek tanulmányozása

Mivel már ismerjük a projekt fő gondolatát, és az összes alkatrészről teljes listánk is van, lépjünk előre egy lépéssel előre, és nézzünk át egy rövid tanulmányt az összes komponensről.

A CA3130A és a CA3130 olyan op-erősítők, amelyekben mind a CMOS, mind a bipoláris tranzisztorok előnyei egyesülnek. Nagyon magas bemeneti impedancia, nagyon alacsony bemeneti áram biztosítása a bemeneti áramkörön, Gate-védett P-Channel MOSFET (PMOS) tranzisztorokat használ. ez kivételes sebességi teljesítményt is nyújt. A PMOS tranzisztorok használata a bemeneti szakaszban közös üzemmódú bemeneti feszültséget eredményez 0,5 V-ig a negatív táp terminál alatt, ami fontos jellemző az egyszeres tápellátású alkalmazásokban. A CA3130 sorozat üzemi tápfeszültsége 5 V és 16 V között mozog. Egyetlen külső kondenzátor használható fáziskompenzátorként vele. A kimeneti fokozat strobálásához szükség van terminálokra.

CA 3130

NAK NEK BC548 egy NPN tranzisztor. Tehát, amikor az alap csapot a földön tartják, a kollektor és az emitter megfordul, és amikor a jelet továbbítják az alapnak, a kollektor és az emitter előre torzul. Ennek a tranzisztornak az erősítési értéke 110 és 800 között mozog. A tranzisztor erősítési képességét ez az erősítési érték határozza meg. Nem tudjuk csatlakoztatni a nagy terhelést ehhez a tranzisztorhoz, mert a kollektor csapján átfolyó áram maximális mennyisége majdnem 500mA. Az áramot az alapcsapra kell alkalmazni, hogy a tranzisztort, ezt az áramot torzítsa (I_B) 5 mA-re kell korlátozni.

Kr. E. 548

Antenna: Az antenna egy átalakító. Arra használják, hogy a rádiófrekvencia mezőket váltakozó áramúvá vagy fordítva alakítsák át. Két fő antennatípus létezik: egy adóantenna és egy vevőantenna, mindkettőt rádióadásra használják. A rádióhullámok elektromágneses hullámok, amelyek fénysebességgel továbbítják a jeleket a levegőben. Az antenna minden rádiókibocsátó eszköz legfontosabb eleme. Ezeket használják mobil eszközökben, radarrendszerekben, műholdas kommunikációban stb.

Antenna

Veroboard jó választás áramkör készítéséhez, mert az egyetlen fejfájás az alkatrészek elhelyezése a Vero-táblán, a forrasztás és a folyamatosság ellenőrzése a Digital Multi Meter segítségével. Amint az áramköri elrendezés ismert, vágja le a táblát ésszerű méretre. Erre a célra helyezze a deszkát a vágószőnyegre, és egy éles pengével (biztonságosan), és az összes biztonsági óvintézkedés betartásával többször is felfelé és az aljára rakja a rakományt az egyenes él mentén (5 vagy többször), elgázolva a nyílások. Miután ezt megtette, helyezze szorosan az alkatrészeket a táblára, hogy kompakt áramkört képezzen, és forrassza a csapokat az áramköri kapcsolatoknak megfelelően. Bármilyen hiba esetén próbálja meg leforrasztani a csatlakozásokat, és forrassza újra őket. Végül ellenőrizze a folyamatosságot. Tegye meg a következő lépéseket, hogy jó áramkört alakítson ki a Veroboardon.

Veroboard

3. lépés: Az áramkör működése

Az áramkör Op-amp része az RF jel detektoraként működik, míg az áramkör tranzisztoros része indikátorként működik. A vevő vezeték mellett felhalmozódott kondenzátorokat használják az RF jelek megkülönböztetésére, amikor egy mobiltelefon telefonál (vagy kap) telefonhívást, vagy azonnali üzenetet küld (vagy kap).

Az Amp üzemmód áttekinti a jelet azáltal, hogy a bemenetnél az áram növekedését a kimenet feszültségére változtatja, és a LED bekapcsol.

4. lépés: Az alkatrészek összeszerelése

Most, hogy ismerjük projektünk fő működését és teljes körét, lépjünk előre, és kezdjük el gyártani a projekt hardverét. Egy dolgot figyelembe kell venni, hogy az áramkörnek kompaktnak kell lennie, és az alkatrészeket olyan közel kell elhelyezni.

1. Vegyünk egy Veroboardot, és kaparópapírral dörzsöljük az oldalát a réz bevonattal.
2. Most óvatosan és elég közel helyezze el az alkatrészeket, hogy az áramkör mérete ne legyen túl nagy
3. Óvatosan hozza létre a csatlakozásokat forrasztópáka segítségével. Ha bármilyen hibát követnek el a kapcsolatok létrehozása során, próbálják meg a kapcsolat szétzilálását és a csatlakozás megfelelő forrasztását, de végül a csatlakozásnak szorosnak kell lennie.
4. Miután az összes csatlakozás létrejött, végezzen folytonossági tesztet. Az elektronikában a folytonossági teszt egy elektromos áramkör ellenőrzése annak ellenőrzésére, hogy az áram áramlik-e a kívánt úton (hogy ez biztosan teljes áramkör-e). A folytonossági tesztet egy kis feszültség (LED-elrendezéssel vagy háborgással létrehozó alkatrész, például piezoelektromos hangszóró) elrendezésével kell elvégezni.
5. Ha a folytonossági teszt sikeres, az azt jelenti, hogy az áramkör a kívánt módon elkészül. Most készen áll a tesztelésre.

Az áramkör úgy néz ki, mint az alábbi kép:

Egyszerű mobil detektor áramkör

Hogyan készítsünk mobil detektor áramkört Schottky-dióda ?

Amint már láttuk, hogyan lehet mobiltelefon-detektor áramkört készíteni a BiCMOS Op-Amp most menjünk át egy másik eljárást, amelyben a Schottky dióda és feszültség-összehasonlító kombinációja áramkört létrehozni, amely érzékeli a mobiltelefont a környéken.

1. lépés: Az alkatrészek összegyűjtése

Az alábbiakban bemutatjuk a konfiguráció elkészítéséhez használt összetevők teljes listáját.

• 10uH induktivitás
• 100 ohmos ellenállás
• 100k ohmos ellenállás
• 100nF kondenzátor
• 3k ohmos ellenállás
• 100 ohmos ellenállás
• 200 ohmos ellenállás
• BAT54 Schottey dióda
• VEZETTE
• Veroboard

2. lépés: Az alkatrészek tanulmányozása

Mivel az összes alkatrészről teljes listánk van, lépjünk egy lépéssel előre, és végezzünk egy rövid tanulmányt az összes alkatrészről.

LM339 azokhoz az alkatrészekhez tartozik, amelyekben négy független feszültség-összehasonlító van. Az egyes komparátorok kialakítása olyan, hogy minden komparátor egyetlen áramforráson képes működni a bemeneti feszültségek széles tartományában. Kompatibilis a megosztott tápegységekkel is. Egyes összehasonlítók jellemzői nagyon egyedülállóak. Például a bemeneti közös üzemmódú feszültségtartományban van egy földelés, ha egyetlen tápfeszültséggel működik. A komparátor alapvető célja, hogy forgassa a jelet a digitális és az analóg tartomány között. Két bemenetet vesz a bemeneti terminálokon és összehasonlítja őket. Összehasonlítás után elmondja, hogy melyik a nagyobb bemenet a bemeneti terminálokon. Széles alkalmazási területe van. Például az alapvető komparátorokban, a CMOS vezetésében, a TTL vezetésében, az alacsony frekvenciájú op-amp, az átalakító erősítőiben stb.

LM339

BC547 egy NPN bipoláris tranzisztor. A tranzisztor szó az ellenállás átadását jelenti, és alapvető funkciója az áram erősítése. A BC547 kapcsolási és erősítési célokra egyaránt használható. Három terminál bázissal, emitterrel és kollektorral rendelkezik. A kollektoron átáramló áram mennyiségét az alapon keresztül az emitter felé áramló áram mennyisége szabályozza. Ennek a tranzisztornak a maximális áramerősítése csaknem 800. Ahhoz, hogy ez a tranzisztor a kívánt régióban működjön, állandó DC feszültségre van szükség. Ez a tranzisztor olyan előfeszített, hogy az összes bemeneti tartomány esetében mindig részlegesen torzított az erősítéshez. az alapon megtörténik a bemenet erősítése, majd átkerül az emitter oldalára.

BC547

NAK NEK Schottky dióda egy félvezető dióda, amelyet egy félvezető és egy fém találkozása képez. Ennek a diódának a kapcsolási művelete nagyon gyors. Nagyon alacsony az előremenő feszültségesés. Megfelelő feszültség alkalmazása esetén áram halad előrefelé. a Schottky-dióda előremenő feszültsége 150-450mV, ellentétben a többi normál diódával, amelyek előremenő feszültsége 600-700mV között változik. A jobb rendszerhatékonyság és a nagyobb kapcsolási sebesség megengedett az alacsonyabb előrefeszültség miatt.

Schottky-dióda

3. lépés: Az áramkör megtervezése

Az áramkör kialakítása főleg három részből áll, Detektor áramkör kialakítása , Erősítő áramkör kialakítása, és Összehasonlító áramkör kialakítása .

A detektor áramkör tartalmaz egy induktivitást, egy diódát, egy kondenzátort és egy ellenállást. Itt 10 uH induktor becslést választunk. A BAT54 Schottky-diódát detektordiódának választják, amely képes helyreállítani az alacsony frekvenciájú AC jelet. A 100 nF-os kerámia kondenzátorban felvett csatornakondenzátor váltakozó áramú duzzanatok szűrésére szolgál. 100 Ohmos terhelési ellenállást alkalmaznak.

Itt, itt erősítő áramkör kialakítása , egy egyszerű BJT BC547-et használnak, hasonlóan a közös emitter módhoz. Az emitteres ellenállás nem szükséges ehhez a helyzethez, mert a kimeneti jel alacsony értékű. A kollektorellenállás értékét az akkumulátor feszültségének, a kollektor-emitter feszültségének és a kollektor áramának becslése szabja meg. Az akkumulátor feszültségét általában 12 V körül választják. Az 5V a kollektor és az emitter üzemi pontfeszültsége, és a kollektorárama majdnem 2mA. Így Rc-ként 3k ohmos ellenállást használunk. A bemeneti ellenállásnak nagy értékűnek, közel 100k-nak kell lennie, mert azt használják a tranzisztor torzításának biztosítására. Ez megakadályozza a maximális áram áramlását.

Itt Lm339-et használnak a Összehasonlító áramkör kialakítása. Feszültségosztó konfigurációval állítják be a referenciafeszültséget az inverter terminálon. A referenciafeszültséget 4V nagyságrendűre állítják, mivel az erősítő áramkör kimeneti feszültsége meglehetősen alacsony. A cél eléréséhez 200 ohmos ellenállást és 330 ohmos potenciométert használnak. A kimeneti kapcson áramkorlátozó ellenállásként 10 ohmos ellenállást használnak.

4. lépés: A mobiltelefon-nyomkövető áramkör működésének megértése

A mobiltelefon által kibocsátott jelek rádiófrekvenciás jelek. Abban a pillanatban, amikor egy mobiltelefon elérhető az áramkör közelében, a mobiltelefon RF jele a kölcsönös indukció folyamatával indukálódik az áramkör induktorába. A Shockley dióda felelős a nagy frekvenciájú GHz nagyságú AC jel erősítéséért. A kondenzátort a kimeneti jel szűrésére használják.

Most, amikor a mobiltelefon közel kerül ehhez az áramkörhöz, feszültség indukálódik a fojtószelepbe, és a diódát használjuk a jel demodulálására. Ezután a közös emitteres tranzisztor felerősíti a feszültséget. Itt a kimeneti feszültség nagyobb, mint a referencia kimeneti feszültség. Tehát a kimenet logikailag magas jel, amely megvilágítja a LED-et, ami jelzi a közelben lévő mobiltelefon jelenlétét. Ez egy nagyon egyszerű áramkör, így centiméterekre kell lennie az áramkörtől.

5. lépés: Az alkatrészek összeszerelése

1. Vegyünk egy Veroboardot, és kaparópapírral dörzsöljük az oldalát a réz bevonattal.
2. Most óvatosan és elég közel helyezze el az alkatrészeket, hogy az áramkör mérete ne legyen túl nagy
3. Óvatosan hozza létre a csatlakozásokat forrasztópáka segítségével. Ha bármilyen hibát követnek el a kapcsolatok létrehozása során, próbálják meg a kapcsolat szétzilálását és a csatlakozás megfelelő forrasztását, de végül a csatlakozásnak szorosnak kell lennie.
4. Miután az összes csatlakozás létrejött, végezzen folytonossági tesztet. Az elektronikában a folytonossági teszt egy elektromos áramkör ellenőrzése annak ellenőrzésére, hogy az áram áramlik-e a kívánt úton (hogy ez biztosan teljes áramkör-e). A folytonossági tesztet egy kis feszültség (LED-elrendezéssel vagy háborgással létrehozó alkatrész, például piezoelektromos hangszóró) elrendezésével kell elvégezni.
5. Ha a folytonossági teszt sikeres, az azt jelenti, hogy az áramkört a kívánt módon helyesen készítették el. Most készen áll a tesztelésre.

Az áramkör úgy néz ki, mint az alábbi kép:

Mobiltelefon-detektor Schottky diódával

Alkalmazások

A mobiltelefon-érzékelő áramkör sokféle alkalmazási lehetőséggel rendelkezik. Néhány alkalmazását az alábbiakban soroljuk fel:

1. Használható a vizsgálótermekben és a tárgyalókban mobiltelefon jelenlétének észlelésére.
2. A hang vagy videó engedély nélküli továbbítása a mobiltelefon bizonyos helyeken történő észlelésével detektálható.
3. Az ellopott mobiltelefonok egy adott helyzetben felismerhetők ennek a mobil detektor áramkörnek a használatával.

Korlátozások

A fenti mobiltelefon-érzékelő áramköröknek vannak bizonyos korlátai.

1. Az első áramkör egy kis hatótávolságú detektor. Hatótávolsága csak néhány centiméter.
2. A nagyobb gátmagasságú Schottky-dióda kevésbé érzékeny a viszonylag kisebb jelekre.