בוקר טוב.

אני מבצע פרויקט באלקטרוניקה אשר דורש שימוש בביצוע שידור וקליטה של משדר IR

השתמשתי תחילה ב-4 משדרים רגילים ומקלט מסוג פוטו-טרנזיסטור שהתחבר למגבר מסוג LM339

לאחר מכן החלפתי את המקלט במקלט מסוג SFH-5110-38

אני צריך הסבר לגבי הרכיב אם אפשר

הטרנזיסטור היה יחסית פשוט להבנה כי הוא פעל דרך רגל הבסיס אשר שימשה כיחס ההגברה כתלות בעוצמת התאורה אשר נקלטה

בקשר לרכיב הזה לא כל כך הבנתי את הרעיון הכללי, אם מישהו יוכל לתת לי הכוונה קצרה אני אשמח

תודה מראש

איפה חישפת מידע על הרכיב החדש ?

הסתכלת בדפי הנתונים ? כמעט הכל מופיע שם.

אם מדפי הנתונים אינך מבין, תחפש גם Application Notes.

-------

בקיצור, תמצא את דפי הנתנוים ותעבור עליהם (אולי בהתחלה תחשוב שהם בגרמנית אבל זה אנגלית + גרמנית).

לאחר מכן אם עדיין לא הבנת איך פועל הרכיב ואיך להתממשק אליו תמצא את הApplication Notes שלו.

אם עדיין אתה לא מבין, אשמח לעזור. כמו כן אם אתה לא מצליח למצוא את המסמכים הנ"ל אשמח לעזור.

אני בכוונה לא מסביר לך איך בדיוק פועל הרכיב ומאכיל אותך מכפית כי באלקטרוניקה צריך לדעת לחפש ולקרוא את דפי הנתונים.

אם תתקשה, תרשום בתראד הזה ואני אכוון אותך.

אני מודע לכך, וכבר היה לי בערך כיוון רק לא ידעתי אם זה נכון

ניחא, ארשום זאת כאן:

על פי דפי הנתונים לרכיב ישנה את כניסת ה-INPUT שהיא למעשה האות אשר נכנס לתוך הרכיב מהמשדר המסוים, לאחר מכן הגל אור הנכנס עובר בתוך מעגל הגברה מסוים (AGC), תפקיד מעגל ההגברה נהיר לי לגמרי, על מנת להגביר את האות שיהיה ברור וכו'

ואז הגל הנ"ל עובר בתוך ה-BandPass Filter שהוא למעשה מסנן תדר ביניים, ץגיד לי אם קלעתי נכון, המסנן למעשה, מסנן את האות לתדר של הרכיב (38 קילו הרץ) על מנת להבטיח שזה האות הרצוי מהמשדר ושאין הפרעות של אור חיצוני ממקורות IR אחרים (פלואורסצנטיים וכו')

הגל שיוצא מהמסנן עובר דרך Demodulator אשר הוא למעשה סוג של גלאי אפנון (כן?) ומעביר את הגל אל היציאה

שהיא למעשה בסיס טרנזיסטור ביפולרי מסוג NPN אשר משמש כמגבר, ככל שהגל יותר חזק כך הזרם בבסיס יותר גדול

והיציאה בקולקטור מושפעת בהתאם מהגדלת הזרם על הבסיס

אני רק צריך הסבר ל-Demodulator משום שלא כל כך ברור לי מה הוא עושה

האם הגל אור שמגיע מהמשדר רוכב על גל נושא של 38KHz?

אם כן זה יותר ברור כי גלאי האפנון למעשה מגלה את האות שעל גל הנושא ומעביר אותו החוצה.

כן? לא? ???

טרנזיסטור הNPN במוצא פועל במצב רוויה/קטעון (כמו מתג) ולא במצב הפעיל.

הוא בעצם דרגת המוצא, מכיוון שזה NPN פשוט עם נגד של 23K בקולקטור אתה יכול לראות שהמתח בVout "פעיל ב0".

המידע שלך צריך להיות מאופנן על 38KHz, ובשביל להיקלט כמו שצריך אמור להכיל לפחות 6 מחזורים של גל הנושא (ז"א 6 מחזורים של גל ריבועי בתדר 38KHz).

את הנתנון הזה ניתן לראות בדפי הנתונים Min. Input pulse width “ON” נתון בתור 6fo.

כמובן שבאופן מעשי עדיף שיהיו הרבה יותר מ6 מחזורים לביט.

תקרא את הApplication Notes פה, אני בטוח שתמצא שם עוד מידע ראלוונטי.

תודה רבה לך

הודעה זאת תיערך במשך היום ובה אסביר ביתר פירוט לגבי הרכיב לאחר שאקרא את דפי ה-Application Notes

על מנת שיהיה מידע רלוונטי למשתמשים הבאים שיחפשו בגוגל

תודה רבה

שיהיה יום טוב

עריכה:

מקלט אינפרא אדום בשם SFH-5110, תפקידו הוא לזהות אות IR (אינפרא אדום), ממערכת שליטה מרוחקת.

המעגל הפנימי כולל: פוטו דיודות Photodiode)), מגבר הקדם (Preamplifier), שליטת שער אוטומטית (Automatic Gain Control), מסנן ביניים אשר משפיע על נקודת העבודה של הטרנזיסטור, ומגלה אפנון (demodulator), החבילה בצבע השחור עוצבה כך לסינון אור ביום.

הרכיב רגיש במיוחד (מניסיון), אין צורך בחיבור רכיבים חיצוניים מבחוץ, ישנה תאימות לטכנולוגיית ה-TTL וטכנולוגיית ה-CMOS, הרכיב מותאם במיוחד לאפליקציות עד אורך של 940nm.

המקלט עובד עם טווח תדרים בין 30KHz-40KHz, המקלט הספציפי שבחרנו הינו

ה-SFH-5110-28 כלומר תדירות גל נושא של 38KHz.

הרגל הראשונה של הרכיב (1) משמשת כיציאה להתקן חיצוני, הרגל השנייה (2) משמשת כאדמה והרגל השלישית (3) משמשת כ-VCC של הרכיב 5V.

בפרויקט שלנו רגל (2) חוברה לאדמה, רגל (3) חוברה למוצא רכיב 7805 כך שהיא מוזנת במתח 5V שהומר מה-12V, ורגל (1) מחוברת לרכיב בר תכנות.

היינו יכולים להשתמש במקלט IR רגיל אך ישנו חיסרון משמעותי ברכיב כזה, במקלט IR רגיל המידע יכול להגיע באופן משובש, משום שאור IR חיצוני אשר יגיע מחוץ למערכת השידור והקליטה יחדור לתוך המקלט וישבש את המידע.

מקלט IR רגיל קולט קרן IR רצופה ולכן יכולים להתווסף רעשים מהסביבה.

לכן השתמשנו ברכיב זה אשר משתמש בשיטת שידור עם קרני IR לא רציפות, המשדר משדר את המידע על קרן בעלת תדירות של 38KHz, כאשר הרכיב מרגיש אור מאופנן בתדר זה הוא מוציא 0 לוגי ביציאה, כאשר לא מגיע אור מאופנן או שמגיע אות מאופנן בתדר אחר מוצא הרכיב יישאר קבוע ב-1 לוגי ולכן ניתן לראות כי בעיית השיבושים נפתרה עקב מעקב אחר תדר בודד.

כלומר המקלטים משדרים את האות על פני תדר של 38KHz וכך ייקלט רק ה-IR של המקלטים ללא אותות נוספים מהסביבה.

כיצד עובד הרכיב?

אור אינפרא אדום מזוהה על ידי הפוטו-דיודה ומומר לזרם חשמלי, לאחר מכן הזרם החשמלי מוגבר על ידי מגבר הקדם (Preamplifier), וזאת על מנת למזער את ההשפעה של הפרעות אלקטרומגנטיות שונות (EMI).

הזרם המוגבר נכנס למעגל וויסות הגברה אוטומטית (AGC-Automatic Gain Control), אשר מבצע וויסות להגבר, המעגל בודק את עוצמת האות הנקלט ובהתאם לכך מתאם את ההגבר, ההגבר הגבוה ביותר יהיה כאשר הרכיב פועל בחושך, אם יהיו הפרעות חיצוניות כמו נורות פלורוסנט ההגבר יפחת בהתאם.

כמובן שככל שההגבר יותר גבוה כך ניתן לשדר למרחק רב יותר ויוצא מכך שבחושך בגלל שההגבר יהיה גבוה ניתן יהיה לשדר למרחק גדול יותר מאשר באור שיגרום לירידה בהגבר.

מעגל ה-AGC מחוץ על מנת שהרכיב לא ייכנס לרוויה, תוך כדי מזעור השפעות של אור וכו' (שנחשבות כרעש).

האות אשר הוגבר בהתאם לאחר מעגל ה-AGC, עובר דרך מסנן תדר ביניים (Band Pass-Filter) כאשר התדר המרכזי נקבע לפי הרכיב, התדרים המרכזי יכול להיות:

30KHz, 33KHz, 36KHz, 38KHz, 40KHz, תלוי בסוג הרכיב כמובן.

אנו בחרנו ברכיב מסוג SFH-5110-38 כך שניתן לראות כי התדר המרכזי במקרה הספציפי הנ"ל יהיה 38KHz.

מסנן תדר הביניים משפר את יחס האות לרעש [S.N.R.] (ככל שזה יותר גדול כך זה יותר טוב, כי זה אומר שהאות חזק והרעש חלש), הוא מבצע זאת על ידי דחייה של התדר אשר לא נמצא בתוך הטווח המוגדר, התדר המרכזי נקבע בתהליך ייצור הצ'יפ על מנת להבטיח את דיוק המסנן, במשפחת ה-511X רוחב הפס הינו כ-4KHz.

על מנת לשפר את יחס האות לרעש של המסנן, משתמשים בקבוע זמן מסוים ומבטיחים שרק פרצי אור בעלי 4 פולסים ויותר ידווחו ביציאה, באופן מעשי עדיף יותר מ-6 פולסים.

דוגמא של תמונה המדגימה העברת מידע:

האות המסונן נכנס לתוך גלאי אפנון (Demodulator), אשר מבצע פענוח לאות על ידי אינטגרטור ושמיט טריגר, העיוות של הדפקים נשמר ברמה נמוכה עקב עיצוב נכון של המעגלים הפנימיים, על מנת לשנות את יציאת השמיט טריגר נדרשים לפחות 4 מחזורים של תדר גל הנושא.

ברכיב זה סינון אור יום מתבצע על ידי המבנה השחור של הרכיב, המבנה השחור של הרכיב, מסנן\דוחק את החלק הויזואלי של הקרינה (אור יום למעשה או אנרגית אור).

הרכיב יכול לסנן גלי אור בטווח של עד 830nm, 880nm, 950nm, (תלוי ברכיב) כמובן שככל שיכולת הסינון שלו יותר טובה כך ניתן לשדר למרחק רב יותר, ניתן ללמוד על כך בהתאם לטבלה המצורפת:

בנוסף לכך ניתן לחשב את המרחק בעזרת הנוסחא:

תיאור של חיבור SFH-5110 באופן מעשי:

באופן מעשי כדאי לחבר נגד בעל התנגדות של 10KΩ ומעלה בצורה מקבילית בין רגל ה-VCC (3) לרגל היציאה (1), התנגדות קטנה מהנ"ל תגרום לכך שעל הטרנזיסטור ביציאה ייפול עומס גדול יותר. מה שיכול לגרום לכך שהיציאה לא תזוהה כפעילה, משום שהיציאה פעילה בנמוך, ואם ייפול עומס מספיק גדול האפליקציה שתשתמש ברכיב לא תוכל לזהות מתי הרכיב פעיל ומתי לא, עקב כך שהיציאה תישאר מזוהה כ-'1'.

בנוסף לכך נגד בעל התנגדות נמוכה מ-10KΩ יכול לגרום לנזק פנימי לרכיב.

כדאי להשתמש בספק כוח נקי, אחרת ההגבר של ה-AGC יפחת מה שיגרור רגישות פחותה.

מוטב גם להוסיף פילטר חיצוני אשר מורכב מנגד בעל התנגדות של 82Ω אשר יחובר לרגל (3), וקבל של 4.7µF שיחובר לרגל (2), הסינון הנוסף הזה נועד על מנת לפתור 2 בעיות:

1 יכול להיות ציוד זהה בשטח הרכיב בעל תדר זהה פחות או יותר לתדר המרכזי, מה שיכול לגרום להפחתת רגישות המקלט

2 התדר המרכזי לא תמיד יהיה זהה לתדר של אספקת החשמל אשר משמשת את היישום