În secolul actual, cel mai comun dispozitiv electronic care este văzut de fiecare persoană este un telefon mobil. Odată cu progresul în lume, tehnologia se mișcă rapid și în domeniul comunicării. Acest lucru are ca rezultat o creștere exponențială a cerinței unui telefon mobil. Un telefon mobil este un dispozitiv celular care recepționează și transmite semnale. În general, intervalul de frecvență al unui semnal celular este de la 0,9 la 3 GHz.
Detector de telefon mobil
În acest articol, vom realiza un circuit de detecție a telefonului mobil care va simți prezența unui telefon mobil în jur prin detectarea acestor frecvențe. Un circuit simplu de detecție a telefonului mobil poate fi realizat în două moduri. Vom discuta ambele circuite aici unul câte unul. Așa cum s-a spus mai înainte, cele două moduri în care fac un circuit detector de telefon mobil includ o combinație de diodă Schottky și un comparator de tensiune și a BiCMOS Op-Amp.
Cum se realizează un circuit detector mobil utilizând BiCMOS Op-Amp?
Pe măsură ce cunoaștem rezumatul proiectului nostru, permiteți-ne să mergem mai departe și să adunăm mai multe informații pentru a începe să lucrăm la acest proiect. În primul rând, vom discuta circuitul folosind BiCMOS Op-Amp.
Pasul 1: Colectarea componentelor
Cea mai bună abordare pentru a începe orice proiect este de a face o listă de componente și de a parcurge un scurt studiu al acestor componente, deoarece nimeni nu va dori să rămână în mijlocul unui proiect doar din cauza unei componente lipsă. O listă a componentelor pe care le vom folosi în acest proiect este prezentată mai jos:
- CA3130 Op-Amp
- Rezistor 100KΩ
- Rezistor 1KΩ
- Condensator 0,22nF
- Condensator 100µF
- Condensator 47pF
- BC548 NPN tranzistor
- Sârmă de cupru pentru a face antenă
- Veroboard
- Baterie
- Sârme jumper
- LED
Pasul 2: Studierea componentelor
Deoarece știm acum ideea principală din spatele proiectului și avem, de asemenea, o listă completă a tuturor componentelor, permiteți-ne să facem un pas înainte și să parcurgem un scurt studiu al tuturor componentelor.
CA3130A și CA3130 sunt amplificatoare operaționale în care sunt combinate atât avantajele tranzistoarelor CMOS, cât și ale tranzistoarelor bipolare. Pentru a oferi o impedanță de intrare foarte mare, un curent de intrare foarte scăzut la circuitul de intrare, se utilizează tranzistoare MOSFET (PMOS) cu canal P protejate la poartă. aceasta oferă, de asemenea, performanțe excepționale de viteză. Utilizarea tranzistoarelor PMOS în etapa de intrare are ca rezultat o capacitate de tensiune de intrare în modul comun până la 0,5 V sub terminalul de alimentare negativă, un atribut important în aplicațiile cu o singură alimentare. Tensiunea de alimentare a unei serii CA3130 variază de la 5V la 16V. Un singur condensator extern poate fi folosit ca compensator de fază cu acesta. Pentru stroboscopia etapei de ieșire, este nevoie de prevederi de terminal.
CA 3130
LA BC548 este un tranzistor NPN. Deci, când știftul de bază este ținut la sol, colectorul și emițătorul vor fi inversate și când semnalul este furnizat la bază, colectorul și emițătorul vor fi polarizate înainte. Valoarea câștigului acestui tranzistor variază de la 110 la 800. Capacitatea de amplificare a tranzistorului este determinată de această valoare de câștig. Nu putem conecta sarcina grea la acest tranzistor deoarece cantitatea maximă de curent care poate curge prin știftul colectorului este de aproape 500mA. Curentul trebuie aplicat pinului de bază pentru a polariza tranzistorul, acest curent (IB) ar trebui să fie limitată la 5mA.
548 î.Hr.
Antenă: O antenă este un traductor. Este folosit pentru a converti câmpurile de frecvențe radio în curent alternativ sau invers. Există două tipuri principale de antene, o antenă de transmisie și o antenă de recepție, ambele utilizate pentru transmisia radio. Undele radio sunt unde electromagnetice care transportă semnale prin aer cu viteza luminii. Antena este cea mai importantă componentă a oricărui dispozitiv de emisie radio. Acestea sunt utilizate în dispozitive celulare, sisteme radar, comunicații prin satelit etc.
Antenă
Veroboard este o alegere bună pentru a face un circuit, deoarece singura durere de cap este plasarea componentelor pe placa Vero și lipirea lor și verificarea continuității utilizând multimetrul digital. Odată ce structura circuitului este cunoscută, tăiați placa într-o dimensiune rezonabilă. În acest scop, așezați placa pe covorul de tăiere și utilizând o lamă ascuțită (în siguranță) și luând toate măsurile de siguranță, de mai multe ori înscrieți încărcătura sus și de-a lungul marginii drepte (de 5 sau mai multe ori), trecând peste deschiderile. După ce faceți acest lucru, plasați componentele pe placa îndeaproape pentru a forma un circuit compact și lipiți pinii în funcție de conexiunile circuitului. În cazul unei greșeli, încercați să desfaceți conexiunile și să le lipiți din nou. În cele din urmă, verificați continuitatea. Parcurgeți pașii următori pentru a crea un circuit bun pe un Veroboard.
Veroboard
Pasul 3: Funcționarea circuitului
Partea amplificator Op a circuitului se referă la detectorul de semnal RF, în timp ce partea tranzistor a circuitului se referă la indicator. Acumularea condensatoarelor de-a lungul firului de recepție este utilizată pentru a distinge semnale RF atunci când un telefon mobil efectuează (sau primește) un apel telefonic sau trimite (sau primește) un mesaj instant.
Operațiunea Amp analizează semnalul schimbând creșterea curentului la intrarea la tensiunea de la ieșire și LED-ul va fi acționat.
Pasul 4: Asamblarea componentelor
Acum, pe măsură ce cunoaștem funcționarea principală și, de asemenea, circuitul complet al proiectului nostru, să mergem mai departe și să începem să realizăm hardware-ul proiectului nostru. Un lucru trebuie ținut cont de faptul că circuitul trebuie să fie compact și componentele trebuie așezate atât de aproape.
- Luați un Veroboard și frecați-l lateral cu stratul de cupru cu o hârtie răzuitoare.
- Acum plasați componentele cu atenție și suficient de aproape, astfel încât dimensiunea circuitului să nu devină foarte mare
- Realizați cu grijă conexiunile folosind fierul de lipit. Dacă se face vreo greșeală în timp ce realizați conexiunile, încercați să desoldați conexiunea și să lipiți din nou conexiunea corect, dar în cele din urmă, conexiunea trebuie să fie strânsă.
- Odată realizate toate conexiunile, efectuați un test de continuitate. În electronică, testul de continuitate este verificarea unui circuit electric pentru a verifica dacă fluxul de curent în calea dorită (că este cu siguranță un circuit total). Un test de continuitate este efectuat prin setarea unei tensiuni reduse (conectată în aranjament cu un LED sau o piesă care creează agitație, de exemplu, un difuzor piezoelectric) peste modul ales.
- Dacă testul de continuitate trece, înseamnă că circuitul este realizat în mod adecvat, după cum se dorește. Acum este gata de testat.
Circuitul va arăta ca imaginea de mai jos:
Circuit simplu detector mobil
Cum se realizează un circuit detector mobil folosind Dioda Schottky ?
După cum am văzut deja cum să realizăm un circuit de detecție a telefonului mobil folosind un BiCMOS Op-Amp acum hai să trecem printr-o altă procedură în care vom folosi un combinație de diodă Schottky și un comparator de tensiune pentru a realiza un circuit care va detecta un telefon mobil în împrejurimi.
Pasul 1: Colectarea componentelor
Urmează lista completă a componentelor care vor fi utilizate pentru a realiza această configurație.
- Inductor de 10 uH
- Rezistor de 100 ohmi
- Rezistor 100k-ohm
- Condensator 100nF
- Rezistor 3k-ohm
- Rezistor de 100 ohmi
- Rezistor de 200 ohmi
- Diodă Schottey BAT54
- LED
- Veroboard
Pasul 2: Studierea componentelor
Deoarece avem o listă completă a tuturor componentelor, să trecem cu un pas înainte și să parcurgem un scurt studiu al tuturor componentelor.
LM339 aparține acelor componente care au în ele patru comparatoare de tensiune independente. Proiectarea fiecărui comparator este în așa fel încât fiecare comparator să funcționeze pe o singură sursă de energie într-o gamă largă de tensiuni de intrare. De asemenea, este compatibil cu sursele de alimentare separate. Caracteristicile unor comparatori sunt foarte unice. De exemplu, gama de tensiune în modul comun de intrare are o masă inclusă atunci când funcționează cu o singură tensiune de alimentare. Scopul de bază al unui comparator este acela că acesta rotește semnalul între domeniile digitale și analogice. Este nevoie de două intrări la terminalele sale de intrare și le compară. După comparare, spune că este cea mai mare intrare a celor două la terminalele de intrare. Are o gamă largă de aplicații. De exemplu, este utilizat în comparatorul de bază, conducând CMOS, conducând TTL, op-amp cu frecvență joasă, amplificator cu traductor etc.
LM339
BC547 este un tranzistor bipolar NPN. Cuvântul tranzistor înseamnă Transfer de rezistență, iar funcția sa de bază este amplificarea curentului. BC547 poate fi utilizat atât în scopuri de comutare, cât și în scopuri de amplificare. Are trei terminale de bază, emițător și colector. Cantitatea de curent care curge prin colector este controlată de cantitatea de curent care curge prin bază către emițător. Câștigul maxim de curent al acestui tranzistor este de aproape 800. Pentru ca acest tranzistor să funcționeze în regiunea dorită este necesară o tensiune DC fixă. Acest tranzistor este polarizat în așa fel încât pentru toate intervalele de intrare, este întotdeauna parțial polarizat, pentru amplificare. la bază se face amplificarea intrării și apoi este transferată pe partea emițătorului.
BC547
LA Diodă Schottky este o diodă semiconductoare formată prin joncțiunea unui semiconductor cu un metal. Acțiunea de comutare a acestei diode este foarte rapidă. Are o cădere de tensiune înainte foarte mică. Un curent curge în direcția înainte când este aplicată o tensiune suficientă. tensiunea directă a diodei Schottky este de la 150-450mV, spre deosebire de celelalte diode normale a căror tensiune directă variază de la 600-700mV. Eficiența mai bună a sistemului și viteza de comutare mai mare sunt permise din cauza tensiunii înainte mai mici.
Dioda Schottky
Pasul 3: Proiectarea circuitului
Proiectarea unui circuit constă în principal din trei părți, Proiectare circuit detector , Proiectare circuit amplificator, și Proiectare circuit comparator .
circuit detector cuprinde un inductor, o diodă, un condensator și un rezistor. Aici se alege o estimare a inductorului de 10uH. O diodă Schottky BAT54 este aleasă ca diodă detector, care poate rectifica semnalul de curent alternativ de joasă frecvență. Condensatorul canalului a fost selectat într-un condensator ceramic 100nF folosit pentru a trece prin umflături AC. Este utilizat un rezistor de sarcină de 100 Ohmi.
Aici, în proiectarea circuitului amplificatorului , un simplu BJT BC547 este utilizat în modul emițător comun. Rezistența emițătorului nu este necesară pentru această situație, deoarece semnalul de ieșire este de valoare mică. Valoarea rezistenței colectorului este dictată de estimarea tensiunii bateriei, a tensiunii colector-emițător și a curentului colectorului. De obicei, tensiunea bateriei este aleasă ca fiind de aproximativ 12V. 5V este tensiunea punctului de funcționare al colectorului și emițătorului, iar curentul colectorului este de aproape 2mA. Astfel, ca Rc, se folosește un rezistor de 3k-ohm. Rezistența de intrare ar trebui să aibă o valoare mare, aproape 100k, deoarece este utilizată pentru a oferi polarizare tranzistorului. Acest lucru va împiedica curgerea curentului maxim.
Aici Lm339 este utilizat în Proiectare circuit comparator. O configurație divizor de tensiune este utilizată pentru a seta tensiunea de referință la terminalul inversor. Tensiunea de referință este setată să scadă de ordinul 4V, deoarece tensiunea de ieșire din circuitul amplificatorului este destul de mică. Pentru atingerea acestui obiectiv se folosește un rezistor de 200 ohmi și un potențiometru de 330 ohmi. Ca rezistor de limitare a curentului la terminalul de ieșire, este utilizat un rezistor de 10 ohmi.
Pasul 4: Înțelegerea funcționării circuitului de urmărire a telefonului mobil
Semnalele care sunt emise de la un telefon mobil sunt semnale de radiofrecvență. În momentul în care un telefon mobil este disponibil aproape de circuit, semnalul RF de la telefonul celular este indus în inductor în circuit prin procesul de inducție reciprocă. Dioda Shockley este responsabilă pentru amplificarea semnalului AC de înaltă frecvență de ordinul GHz. Condensatorul este utilizat pentru a filtra semnalul de ieșire.
Acum, când telefonul mobil este adus în apropierea acestui circuit, o tensiune este indusă în șoc și dioda este utilizată pentru a demodula semnalul. Apoi tranzistorul cu emițător comun amplifică tensiunea. Aici, tensiunea de ieșire este mai mare decât tensiunea de ieșire de referință. Deci, ieșirea este un semnal logic ridicat care face ca LED-ul să strălucească, care va indica prezența unui telefon mobil în apropiere. Acesta este un circuit foarte simplu, așa că trebuie să fie la câțiva centimetri distanță de circuit.
Pasul 5: Asamblarea componentelor
- Luați un Veroboard și frecați-l lateral cu stratul de cupru cu o hârtie răzuitoare.
- Acum plasați componentele cu atenție și suficient de aproape, astfel încât dimensiunea circuitului să nu devină foarte mare
- Realizați cu grijă conexiunile folosind fierul de lipit. Dacă se face vreo greșeală în timp ce realizați conexiunile, încercați să desoldați conexiunea și să lipiți din nou conexiunea corect, dar în cele din urmă, conexiunea trebuie să fie strânsă.
- Odată realizate toate conexiunile, efectuați un test de continuitate. În electronică, testul de continuitate este verificarea unui circuit electric pentru a verifica dacă fluxul de curent în calea dorită (că este cu siguranță un circuit total). Un test de continuitate este efectuat prin setarea unei tensiuni reduse (conectată în aranjament cu un LED sau o piesă care creează agitație, de exemplu, un difuzor piezoelectric) peste modul ales.
- Dacă testul de continuitate trece, înseamnă că circuitul este realizat corect după dorință. Acum este gata de testat.
Circuitul va arăta ca imaginea prezentată mai jos:
Detector de telefon mobil cu diodă Schottky
Aplicații
Există o gamă largă de aplicații ale unui circuit de detectare a telefonului mobil. Unele dintre aplicațiile sale sunt enumerate mai jos:
- Poate fi utilizat în sălile de examinare și sălile de ședințe pentru a detecta prezența unui telefon mobil.
- Transmiterea neautorizată de audio sau video poate fi detectată prin detectarea telefonului mobil în anumite locuri.
- Telefoanele mobile furate pot fi detectate într-un anumit scenariu folosind acest circuit de detectare mobilă.
Limitări
Există anumite limitări ale circuitelor de detector de telefoane mobile de mai sus.
- Primul circuit este un detector cu rază joasă. Gama sa este de doar câțiva centimetri.
- Dioda Schottky care are o înălțime mai mare a barierei este mai puțin sensibilă la acele semnale care sunt relativ mai mici.
