U trenutnom stoljeću najčešći elektronički uređaj koji se vidi kod svake osobe je mobilni telefon. Sa napretkom u svijetu, tehnologija se također brzo kreće u polju komunikacije. To rezultira eksponencijalnim povećanjem zahtjeva za mobitelom. Mobitel je stanični uređaj koji prima i odašilje signale. Općenito je raspon frekvencije staničnog signala od 0,9 do 3 GHz.
Detektor mobitela
U ovom ćemo članku izraditi sklop detektora mobitela koji će detekcijom tih frekvencija osjetiti prisutnost mobitela u okolini. Jednostavni krug detektora mobitela može se napraviti na dva načina. Ovdje ćemo razgovarati o oba kruga jedan po jedan. Kao što je već rečeno, dva načina na koja čine krug detektora mobitela uključuju kombinacija Schottky diode i naponske usporedbe i a Opcijsko pojačalo BiCMOS.
Kako izraditi krug mobilnog detektora pomoću BiCMOS Op-Amp-a?
Budući da znamo sažetak našeg projekta, krenimo dalje i prikupimo još informacija da započnemo raditi na ovom projektu. Prije svega, razgovarat ćemo o krugu pomoću BiCMOS Op-Amp-a.
Korak 1: Prikupljanje komponenata
Najbolji pristup za početak bilo kojeg projekta je sastavljanje popisa komponenata i prolazak kroz kratku studiju tih komponenata, jer nitko neće htjeti ostati usred projekta samo zbog nedostajuće komponente. Popis komponenata koje ćemo koristiti u ovom projektu dan je u nastavku:
- CA3130 Op-pojačalo
- Otpornik od 100KΩ
- Otpornik 1KΩ
- Kondenzator 0,22nF
- Kondenzator od 100µF
- Kondenzator od 47pF
- BC548 NPN tranzistor
- Bakrena žica za izradu antene
- Veroboard
- Baterija
- Jumper žice
- LED
Korak 2: Proučavanje komponenata
Kako sada znamo glavnu ideju projekta, a imamo i cjelovit popis svih komponenata, pomaknimo se korak dalje i prođite kroz kratku studiju svih komponenata.
CA3130A i CA3130 su op-pojačala u kojima se kombiniraju prednosti CMOS-a i bipolarnih tranzistora. Da bi se osigurala vrlo visoka ulazna impedancija, vrlo mala ulazna struja na ulaznom krugu, koriste se tranzistori P-Channel MOSFET (PMOS) zaštićeni vratima. ovo također pruža iznimne brzine. Korištenje PMOS tranzistora u ulaznom stupnju rezultira ulaznim naponom u uobičajenom modu do 0,5 V ispod priključka negativnog napajanja, što je važan atribut u primjenama s jednim napajanjem. Radni napon napajanja serije CA3130 kreće se od 5V do 16V. S njim se kao fazni kompenzator može koristiti jedan vanjski kondenzator. Za strobiranje izlazne faze, potrebne su terminalne odredbe.
CA 3130
DO BC548 je NPN tranzistor. Dakle, kada se osnovni zatik drži na zemlji, kolektor i emiter će se preokrenuti, a kada se signal dovede do baze, kolektor i emiter će biti pristrani. Vrijednost pojačanja ovog tranzistora kreće se od 110 do 800. Kapacitet pojačanja tranzistora određuje se ovom vrijednošću pojačanja. Na ovaj tranzistor ne možemo spojiti veliko opterećenje jer je maksimalna količina struje koja može proći kroz kolektorski zatik gotovo 500mA. Struja se mora primijeniti na osnovni pin da bi se tranzistor pomaknuo, ova struja (IB) treba ograničiti na 5mA.
Prije Krista 548
Antena: Antena je pretvarač. Koristi se za pretvaranje polja radio frekvencija u izmjeničnu struju ili obrnuto. Postoje dvije glavne dvije vrste antena, antena za odašiljanje i antena za prijam, obje koje se koriste za radio prijenos. Radio valovi su elektromagnetski valovi koji prenose signale kroz zrak brzinom svjetlosti. Antena je najvažnija komponenta bilo kojeg uređaja koji emitira radio. Koriste se u staničnim uređajima, radarskim sustavima, satelitskoj komunikaciji itd.
Antena
Veroboard je dobar izbor za izradu strujnog kruga jer je jedina glavobolja postavljanje komponenata na Vero-ploču i samo njihovo lemljenje i provjera kontinuiteta pomoću Digitalnog višenamjerača. Nakon što je poznat raspored sklopa, izrežite ploču na razumnu veličinu. U tu svrhu dasku postavite na reznu podlogu i pomoću oštre oštrice (sigurno) i poduzimajući sve sigurnosne mjere, više puta zacrtajte teret gore i dolje duž ravnog ruba (5 ili više puta), prelazeći preko otvora. Nakon toga, čvrsto postavite komponente na ploču kako biste stvorili kompaktni krug i zalemite zatiče u skladu s vezama kruga. U slučaju bilo kakve pogreške, pokušajte odlemiti veze i ponovno ih zalemiti. Na kraju, provjerite kontinuitet. Prođite kroz sljedeće korake kako biste napravili dobar krug na Veroboardu.
Veroboard
Korak 3: Rad kruga
Dio sklopa s opcionim pojačalom ide kao RF detektor signala, dok tranzistorski dio sklopa djeluje kao indikator. Akumulacija kondenzatora uz prijamnu žicu koristi se za razlikovanje RF signala kada mobilni telefon uputi (ili primi) telefonski poziv ili pošalje (ili primi) trenutnu poruku.
Radno pojačalo permulira signal mijenjanjem porasta struje na ulazu u napon na izlazu i LED će se aktivirati.
Korak 4: Sastavljanje komponenata
Sad kad znamo glavni radni i cjeloviti krug našeg projekta, krenimo dalje i započnite izrađivati hardver našeg projekta. Ne smije se imati na umu da sklop mora biti kompaktan i da komponente moraju biti postavljene tako blizu.
- Uzmite Veroboard i trljajte njegovu stranu bakrenim premazom strugalkom.
- Sada komponente postavite pažljivo i dovoljno blizu da veličina kruga ne postane jako velika
- Pažljivo napravite spojeve pomoću lemnog željeza. Ako se tijekom povezivanja dogodi bilo kakva pogreška, pokušajte odspojiti i ponovno lemiti vezu, ali na kraju, veza mora biti čvrsto.
- Nakon što su sve veze izvedene, provedite test kontinuiteta. U elektronici je ispitivanje kontinuiteta provjera električnog kruga radi provjere protoka struje u željenom putu (da li je to sigurno ukupni krug). Ispitivanje kontinuiteta izvodi se postavljanjem malo napona (ožičenog u aranžmanu s LED-om ili dijelom koji stvara komešanje, na primjer, piezoelektrični zvučnik) preko odabranog načina.
- Ako test kontinuiteta prođe, to znači da je sklop napravljen na odgovarajući način po želji. Sada je spremno za testiranje.
Sklop će izgledati kao na slici dolje:
Jednostavni krug mobilnog detektora
Kako izraditi krug mobilnog detektora pomoću Schottky dioda ?
Kao što smo već vidjeli kako napraviti krug detektora mobitela pomoću a Opcijsko pojačalo BiCMOS sada prođimo kroz drugi postupak u kojem ćemo koristiti a kombinacija Schottky diode i naponske usporedbe napraviti sklop koji će detektirati mobitel u okolini.
Korak 1: Prikupljanje komponenata
Slijedi cjelovit popis komponenata koje će se koristiti za izradu ove konfiguracije.
- Induktor od 10uH
- Otpor od 100 oma
- Otpornik od 100 k-ohma
- Kondenzator od 100 nF
- Otpornik od 3 k-ohma
- Otpor od 100 ohma
- Otpor od 200 ohma
- BAT54 Schottey dioda
- LED
- Veroboard
Korak 2: Proučavanje komponenata
Kako imamo cjelovit popis svih komponenata, krenimo korak dalje i prođite kroz kratko proučavanje svih komponenata.
LM339 pripada onim komponentama koje u sebi imaju četiri neovisna usporednika napona. Dizajn svake komparatora je takav da svaka komparator može raditi na jednom izvoru napajanja u širokom rasponu ulaznih napona. Također je kompatibilan s podijeljenim izvorima napajanja. Karakteristike nekih usporednika vrlo su jedinstvene. Na primjer, ulazni opseg napona zajedničkog načina uključuje masu u kojoj radi s jednim naponom napajanja. Osnovna svrha komparatora je da rotira signal između digitalne i analogne domene. Potrebna su dva ulaza na ulaznim stezaljkama i uspoređuje ih. Nakon usporedbe, govori ono što je veći ulaz od dva na ulaznim stezaljkama. Ima širok spektar primjena. Na primjer, koristi se u osnovnoj usporedbi, pogonu CMOS-a, upravljanju TTL-om, niskofrekventnom op-pojačalu, pojačalu pretvarača itd.
LM339
BC547 je NPN bipolarni tranzistor. Riječ tranzistor znači Prijenos otpora, a osnovna mu je funkcija pojačavanje struje. BC547 se može koristiti i za svrhe prebacivanja i za pojačanje. Ima tri terminala bazu, emiter i kolektor. Količina struje koja prolazi kroz kolektor kontrolira se količinom struje koja teče kroz bazu do emitora. Maksimalno strujno pojačanje ovog tranzistora je gotovo 800. Da bi ovaj tranzistor radio u željenom području potreban je fiksni istosmjerni napon. Ovaj je tranzistor pristran na takav način da je za sva područja unosa uvijek djelomično pristran za pojačanje. na bazi se vrši pojačanje ulaza i zatim se prenosi na emitersku stranu.
BC547
DO Schottky dioda je poluvodička dioda nastala spajanjem poluvodiča s metalom. Preklopno djelovanje ove diode je vrlo brzo. Ima vrlo nizak pad napona prema naprijed. Struja teče u smjeru naprijed kada se primijeni dovoljan napon. prednji napon Schottky-jeve diode iznosi od 150-450mV, za razliku od ostalih normalnih dioda čiji prednji napon varira od 600-700mV. Dopuštena je bolja učinkovitost sustava i veća brzina prebacivanja zbog nižeg napona naprijed.
Schottky dioda
Korak 3: Dizajn kruga
Dizajn sklopa uglavnom se sastoji od tri dijela, Dizajn kruga detektora , Dizajn kruga pojačala, i Dizajn kruga usporedbe .
The sklop detektora sadrži induktor, diodu, kondenzator i otpornik. Ovdje se bira procjena induktora od 10uH. Kao detektorska dioda odabrana je Schottky dioda BAT54, koja može ispraviti niskofrekventni izmjenični signal. Kanalni kondenzator odabran u keramičkom kondenzatoru od 100 nF koji se koristi za prosijavanje kroz nabreknuće. Upotrijebljen je otpor opterećenja od 100 ohma.
Ovdje, u dizajn kruga pojačala , jednostavan BJT BC547 koristi se u načinu uobičajenog odašiljača. Otpornik emitera nije potreban za ovu situaciju jer je izlazni signal male vrijednosti. Vrijednost otpora kolektora diktira procjena napona akumulatora, napona kolektora-emitora i struje kolektora. Tipično je odabran napon baterije oko 12V. 5V je napon radne točke kolektora i emitora, a struja kolektora je gotovo 2mA. Tako se kao Rc koristi 3k-omski otpor. Ulazni otpor trebao bi biti velike vrijednosti, gotovo 100k, jer se koristi za osiguravanje pristranosti tranzistora. To će spriječiti protok maksimalne struje.
Ovdje se Lm339 koristi u Dizajn kruga usporedbe. Konfiguracija razdjelnika napona koristi se za postavljanje referentnog napona na invertirajućem priključku. Referentni napon postavljen je na niži red od 4V, jer je izlazni napon iz kruga pojačala prilično nizak. Za postizanje ovog cilja koristi se otpor od 200 ohma i potenciometar od 330 ohma. Kao otpornik za ograničavanje struje na izlaznom priključku koristi se otpor od 10 ohma.
Korak 4: Razumijevanje rada kruga za praćenje mobilnih telefona
Signali koje emitira mobitel su radio-frekvencijski signali. U trenutku kada je mobitel dostupan u blizini kruga, RF signal s mobitela inducira se u induktor u krugu postupkom međusobne indukcije. Shockley-jeva dioda odgovorna je za pojačanje izmjeničnog signala visoke frekvencije reda GHz. Kondenzator se koristi za filtriranje izlaznog signala.
Kad se mobitel približi ovom krugu, u prigušnici se inducira napon i dioda se koristi za demodulaciju signala. Tada tranzistor sa zajedničkim emitorom pojačava napon. Ovdje je izlazni napon veći od referentnog izlaznog napona. Dakle, izlaz je logički visoki signal zbog kojeg LED svijetli što će ukazivati na prisutnost mobitela u blizini. Ovo je vrlo jednostavan krug, tako da mora biti udaljen nekoliko centimetara od kruga.
Korak 5: Sastavljanje komponenata
- Uzmite Veroboard i trljajte njegovu stranu bakrenim premazom strugalkom.
- Sada komponente postavite pažljivo i dovoljno blizu da veličina kruga ne postane jako velika
- Pažljivo napravite spojeve pomoću lemnog željeza. Ako se tijekom povezivanja dogodi bilo kakva pogreška, pokušajte odspojiti i ponovno lemiti vezu, ali na kraju, veza mora biti čvrsto.
- Nakon što su sve veze izvedene, provedite test kontinuiteta. U elektronici je ispitivanje kontinuiteta provjera električnog kruga radi provjere protoka struje u željenom putu (da li je to sigurno ukupni krug). Ispitivanje kontinuiteta izvodi se postavljanjem malo napona (ožičenog u aranžmanu s LED-om ili dijelom koji stvara komešanje, na primjer, piezoelektrični zvučnik) preko odabranog načina.
- Ako test kontinuiteta prođe, to znači da je sklop pravilno izveden po želji. Sada je spremno za testiranje.
Krug će izgledati poput slike prikazane dolje:
Detektor mobitela pomoću Schottky diode
Prijave
Širok je raspon primjena sklopa detektora mobilnog telefona. Neke od njegovih aplikacija navedene su u nastavku:
- Može se koristiti u ispitnim dvoranama i prostorijama za sastanke za otkrivanje prisutnosti mobilnog telefona.
- Neovlašteni prijenos zvuka ili slike može se otkriti otkrivanjem mobitela na određenim mjestima.
- Ukradeni mobiteli mogu se otkriti u određenom scenariju pomoću ovog sklopa mobilnog detektora.
Ograničenja
Postoje određena ograničenja gornjih krugova detektora mobitela.
- Prvi sklop je detektor niskog dometa. Doseg mu je samo nekoliko centimetara.
- Schottky dioda koja ima veću visinu barijere manje je osjetljiva na one signale koji su razmjerno manji.
