Cep Telefonu Dedektör Devresi Nasıl Yapılır?

İçinde bulunduğumuz yüzyılda her insanın karşısına çıkan en yaygın elektronik cihaz Cep Telefonudur. Dünyadaki ilerlemeyle birlikte teknoloji, iletişim alanında da hızla ilerliyor. Bu, bir cep telefonu ihtiyacında katlanarak artışa neden olur. Mobil, sinyalleri alan ve ileten hücresel bir cihazdır. Genel olarak, bir hücresel sinyalin frekans aralığı 0,9 ila 3 GHz arasındadır.

Bu yazımızda bu frekansların tespiti ile çevredeki cep telefonunun varlığını algılayacak bir cep telefonu dedektör devresi yapacağız. Basit bir cep telefonu dedektör devresi iki şekilde yapılabilir. Burada her iki devreyi de tek tek tartışacağız. Daha önce söylendiği gibi, iki yol bir cep telefonu dedektör devresini oluşturmanın iki yolu şunları içerir: Schottky Diyot ve Gerilim Karşılaştırıcı kombinasyonu ve birBiCMOS Op-Amp.

BiCMOS Op-Amp Kullanarak Mobil Dedektör Devresi Nasıl Yapılır?

Projemizin özetini bildiğimiz için, devam edelim ve bu proje üzerinde çalışmaya başlamak için biraz daha bilgi toplayalım. Öncelikle BiCMOS Op-Amp kullanarak devreyi tartışacağız.

Adım 1: Bileşenleri Toplama

Herhangi bir projeye başlamak için en iyi yaklaşım, bileşenlerin bir listesini yapmak ve bu bileşenlerin kısa bir incelemesini yapmaktır çünkü hiç kimse eksik bir bileşen yüzünden bir projenin ortasında kalmak istemeyecektir. Bu projede kullanacağımız bileşenlerin bir listesi aşağıda verilmiştir:

Adım 2: Bileşenlerin İncelenmesi

Artık projenin arkasındaki ana fikri bildiğimiz ve ayrıca tüm bileşenlerin tam bir listesine sahip olduğumuz için, bir adım öne geçelim ve tüm bileşenlerin kısa bir incelemesinden geçelim.

CA3130A ve CA3130, hem CMOS hem de bipolar transistörlerin avantajlarının birleştirildiği op-amp'lerdir. Çok yüksek giriş empedansı sağlamak için giriş devresinde çok düşük giriş akımı, Geçit korumalı P-Kanal MOSFET (PMOS) transistörler kullanılır. bu aynı zamanda olağanüstü hız performansı sağlar. Giriş aşamasında PMOS transistörlerinin kullanılması, tek beslemeli uygulamalarda önemli bir özellik olan negatif besleme terminalinin 0,5V altına kadar ortak mod giriş voltajı kapasitesine neden olur. Bir CA3130 serisinin çalışma besleme voltajı 5V ile 16V arasındadır. Bununla birlikte faz dengeleyici olarak tek bir harici kondansatör kullanılabilir. Çıkış aşamasının yanıp sönmesi için, terminal provizyonlarına ihtiyaç vardır.

Bir BC548bir NPN transistörüdür. Böylece, taban pimi yerde tutulduğunda, toplayıcı ve yayıcı tersine çevrilecek ve sinyal tabana sağlandığında, toplayıcı ve yayıcı ileriye dönük olacaktır. Bu transistörün kazanç değeri 110 ila 800 arasındadır. Transistörün amplifikasyon kapasitesi bu kazanç değeri ile belirlenir. Ağır yükü bu transistöre bağlayamayız çünkü toplayıcı piminden geçebilecek maksimum akım miktarı neredeyse 500mA'dır. Akım, transistörü önyargılı hale getirmek için taban pimine uygulanacaktır, bu akım (I_B) 5mA ile sınırlandırılmalıdır.

Anten: Anten bir Dönüştürücüdür. Radyo frekans alanlarını alternatif akıma veya tam tersine dönüştürmek için kullanılır. İki ana anten türü vardır: Her ikisi de radyo iletimi için kullanılan bir verici anten ve bir Alıcı Anteni. Radyo dalgaları, sinyalleri havada ışık hızında taşıyan elektromanyetik dalgalardır. Anten, herhangi bir radyo yayan cihazdaki en önemli bileşendir. Bunlar hücresel cihazlarda, radar sistemlerinde, uydu iletişiminde vb. Kullanılır.

Veroboard bir devre yapmak için iyi bir seçimdir çünkü tek baş ağrısı bileşenleri Vero-board üzerine yerleştirmek ve sadece onları lehimlemek ve Digital Multi Meter kullanarak sürekliliği kontrol etmektir. Devre düzeni bilindiğinde, kartı makul bir boyuta kesin. Bu amaçla, tahtayı kesme tahtasının üzerine yerleştirin ve keskin bir bıçak kullanarak (güvenli bir şekilde) ve tüm güvenlik önlemlerini alarak, yükü düz kenar boyunca (5 veya birkaç kez) yukarı ve aşağı doğru puanlayın. açıklıklar. Bunu yaptıktan sonra, kompakt bir devre oluşturmak için bileşenleri karta yakın bir şekilde yerleştirin ve pinleri devre bağlantılarına göre lehimleyin. Herhangi bir hata durumunda bağlantıları çözmeyi ve tekrar lehimlemeyi deneyin. Son olarak, sürekliliği kontrol edin. Bir Veroboard'da iyi bir devre yapmak için aşağıdaki adımları izleyin.

Adım 3: Devrenin Çalışması

Devrenin Op-amp kısmı RF Sinyal Dedektörü olarak hareket ederken, devrenin Transistör kısmı gösterge olarak hareket eder. Alıcı telin yanında kondansatör birikimi, bir cep telefonu bir telefon araması yaptığında (veya aldığında) veya bir anlık mesaj gönderdiğinde (veya aldığında) RF Sinyallerini ayırt etmek için kullanılır.

Çalışma Amp, girişteki akım artışını çıkıştaki gerilime çevirerek sinyali inceler ve LED çalıştırılır.

Adım 4: Bileşenleri Birleştirme

Artık projemizin ana çalışmasını ve aynı zamanda tüm devresini bildiğimize göre, ilerleyelim ve projemizin donanımını yapmaya başlayalım. Devrenin kompakt olması ve bileşenlerin çok yakın yerleştirilmesi gerektiği unutulmamalıdır.

Bir Veroboard alın ve yan tarafını bir kazıyıcı kağıtla bakır kaplamayla ovalayın.
Şimdi bileşenleri dikkatlice ve yeterince yakın yerleştirin, böylece devrenin boyutu çok büyük olmaz.
Bağlantıları lehim havyası kullanarak dikkatlice yapın. Bağlantılar yapılırken herhangi bir hata yapılırsa, bağlantıyı sökmeye çalışın ve bağlantıyı tekrar düzgün bir şekilde lehimleyin, ancak sonunda bağlantının sıkı olması gerekir.
Tüm bağlantılar yapıldıktan sonra bir süreklilik testi yapın. Elektronikte süreklilik testi, akımın istenen yolda akıp akmadığını (kesin olarak bir toplam devre olup olmadığını) kontrol etmek için bir elektrik devresinin kontrol edilmesidir. Bir süreklilik testi, seçilen yol üzerinde küçük bir voltaj (bir LED veya kargaşa yaratan parça, örneğin bir piezoelektrik hoparlör ile düzene sokulmuş) ayarlanarak gerçekleştirilir.
Süreklilik testi başarılı olursa, devrenin istenildiği gibi yeterince yapıldığı anlamına gelir. Artık test edilmeye hazırdır.

Devre aşağıdaki resimdeki gibi görünecektir:

Kullanarak Mobil Dedektör Devresi Nasıl Yapılır Schottky diyot?

Daha önce bir cep telefonu dedektörü devresinin nasıl yapıldığını gördüğümüz gibi BiCMOS Op-Ampşimdi kullanacağımız başka bir prosedürden geçelim. Schottky Diyot ve Gerilim Karşılaştırıcı kombinasyonuçevredeki bir cep telefonunu algılayacak bir devre yapmak için.

Adım 1: Bileşenleri Toplama

Bu yapılandırmayı yapmak için kullanılacak bileşenlerin tam listesi aşağıdadır.

Adım 2: Bileşenlerin İncelenmesi

Tüm bileşenlerin eksiksiz bir listesine sahip olduğumuz için, bir adım öne geçelim ve tüm bileşenlerin kısa bir incelemesinden geçelim.

LM339İçinde dört bağımsız voltaj karşılaştırıcısı bulunan bileşenlere aittir. Her karşılaştırıcının tasarımı, her karşılaştırıcının geniş bir giriş gerilimi aralığı üzerinde tek bir güç kaynağı üzerinde çalışabileceği şekildedir. Ayrık güç kaynakları ile de uyumludur. Bazı karşılaştırıcıların özellikleri çok benzersizdir. Örneğin, Giriş Ortak Mod Voltaj Aralığı, tek bir güç kaynağı voltajıyla çalışırken içinde bir toprağa sahiptir. Bir karşılaştırıcının temel amacı, sinyali dijital ve analog alanlar arasında döndürmesidir. Giriş terminallerinde iki giriş alır ve bunları karşılaştırır. Karşılaştırma yaptıktan sonra, giriş terminallerindeki ikisinin büyük girişinin hangisi olduğunu söyler. Geniş bir uygulama alanına sahiptir. Örneğin, temel karşılaştırıcı, sürüş CMOS, sürüş TTL, düşük frekanslı op-amp, Dönüştürücü amplifikatör vb.

BC547bir NPN bipolar transistördür. Transistör kelimesi Direnç Transferi anlamına gelir ve temel işlevi akımın yükseltilmesidir. BC547 hem anahtarlama hem de amplifikasyon amacıyla kullanılabilir. Taban, yayıcı ve toplayıcı olmak üzere üç terminali vardır. Toplayıcıdan geçen akım miktarı, tabandan yayıcıya akan akım miktarı ile kontrol edilir. Bu transistörün maksimum akım kazancı neredeyse 800'dür. Bu transistörün istenen bölgede çalışması için sabit bir DC voltajı gereklidir. Bu transistör, tüm giriş aralıkları için amplifikasyon için her zaman kısmen önyargılı olacak şekilde önyargılıdır. tabanda girişin amplifikasyonu yapılır ve ardından emitör tarafına aktarılır.

Bir Schottky diyotbir yarı iletkenin bir metal ile birleşmesinden oluşan yarı iletken bir diyottur. Bu diyotun anahtarlama eylemi çok hızlıdır. Çok düşük ileri voltaj düşüşüne sahiptir. Yeterli voltaj uygulandığında bir akım ileri yönde akar. Schottky diyotunun ileri voltajı, ileri voltajı 600-700mV arasında değişen diğer normal diyotların aksine 150-450mV arasındadır. Daha düşük ileri voltaj nedeniyle daha iyi sistem verimliliği ve daha yüksek anahtarlama hızına izin verilir.

Adım 3: Devrenin Tasarımı

Bir devrenin tasarımı esas olarak üç bölümden oluşur, Dedektör Devre Tasarımı, Amplifikatör Devre Tasarımı, ve Karşılaştırıcı Devre Tasarımı.

dedektör devresi bir indüktör, bir diyot, bir kapasitör ve bir direnç içerir. Burada 10uH'lik bir indüktör tahmini seçilir. Dedektör diyotu olarak, düşük frekanslı AC sinyalini düzeltebilen bir Schottky diyot BAT54 seçilir. Kanal kondansatörü, AC yükselmelerini elemek için kullanılan 100 nF'lik bir seramik kondansatörde toplandı. 100 Ohm'luk bir yük direnci kullanılır.

Burada, içinde amplifikatör devre tasarımıbasit bir BJT BC547, benzer yaygın emitör modunda kullanılır. Bu durum için yayıcı direnci gerekli değildir çünkü çıkış sinyali düşük değerdedir. Kollektör direncinin değeri, akü voltajı, kollektör-yayıcı voltajı ve kollektör akımının tahmini tarafından belirlenir. Tipik olarak akü voltajı yaklaşık 12V olarak seçilir. 5V, kollektör ve vericinin çalışma noktası voltajıdır ve kollektör akımı neredeyse 2mA'dır. Böylece Rc olarak 3k-ohm'luk bir direnç kullanılır. Giriş direnci, transistöre önyargı sağlamak için kullanıldığından, neredeyse 100k gibi büyük bir değere sahip olmalıdır. Bu, maksimum akımın akışını önleyecektir.

Burada Lm339, Karşılaştırıcı Devre Tasarımı.Ters çevirme terminalindeki referans voltajını ayarlamak için bir voltaj bölücü konfigürasyonu kullanılır. Amplifikatör devresinden gelen çıkış voltajı oldukça düşük olduğu için referans voltajı 4V düzeyinde düşük olarak ayarlanmıştır. Bu hedefe ulaşmak için 200 ohm'luk bir direnç ve 330 ohm'luk bir potansiyometre kullanılır. Çıkış terminalinde akım sınırlama direnci olarak 10 ohm'luk bir direnç kullanılır.

Adım 4: Cep Telefonu İzleme Devresinin Çalışmasını Anlama

Bir cep telefonundan yayılan sinyaller, Radyo frekansı sinyalleridir. Devreye yakın bir cep telefonunun mevcut olduğu noktada, cep telefonundan gelen RF sinyali, karşılıklı indüksiyon işlemi ile devre içindeki indüktöre indüklenir. Shockley diyotu, GHz mertebesindeki yüksek frekansın AC sinyalinin yükseltilmesinden sorumludur. Kapasitör, çıkış sinyalini filtrelemek için kullanılır.

Şimdi, cep telefonu bu devrenin yanına getirildiğinde, jikleye bir voltaj indüklenir ve diyot, sinyali demodüle etmek için kullanılır. Daha sonra ortak yayıcı transistör voltajı yükseltir. Burada çıkış voltajı referans çıkış voltajından fazladır. Dolayısıyla, çıkış, yakındaki bir cep telefonunun varlığını gösterecek olan LED'in parlamasını sağlayan mantıksal bir yüksek sinyaldir. Bu çok basit bir devredir, bu yüzden devreden santimetre uzağa yerleştirilmelidir.

Adım 5: Bileşenleri Birleştirme

Bir Veroboard alın ve yan tarafını bir kazıyıcı kağıtla bakır kaplamayla ovalayın.
Şimdi bileşenleri dikkatlice ve yeterince yakın yerleştirin, böylece devrenin boyutu çok büyük olmaz.
Bağlantıları lehim havyası kullanarak dikkatlice yapın. Bağlantılar yapılırken herhangi bir hata yapılırsa, bağlantıyı sökmeye çalışın ve bağlantıyı tekrar düzgün bir şekilde lehimleyin, ancak sonunda bağlantının sıkı olması gerekir.
Tüm bağlantılar yapıldıktan sonra bir süreklilik testi yapın. Elektronikte süreklilik testi, akımın istenen yolda akıp akmadığını (kesin olarak bir toplam devre olup olmadığını) kontrol etmek için bir elektrik devresinin kontrol edilmesidir. Bir süreklilik testi, seçilen yol üzerinde küçük bir voltaj (bir LED veya kargaşa yaratan parça, örneğin bir piezoelektrik hoparlör ile düzene sokulmuş) ayarlanarak gerçekleştirilir.
Süreklilik testi başarılı olursa devrenin istenildiği gibi doğru yapıldığı anlamına gelir. Artık test edilmeye hazırdır.

Devre, aşağıda gösterilen resme benzeyecektir:

Başvurular

Bir cep telefonu dedektör devresinin çok çeşitli uygulamaları vardır. Bazı uygulamaları aşağıda listelenmiştir:

Muayene salonlarında ve toplantı odalarında cep telefonunun varlığını tespit etmek için kullanılabilir.
Yetkisiz ses veya görüntü aktarımı, cep telefonu belirli yerlerde tespit edilerek tespit edilebilir.
Çalınan cep telefonları, bu mobil dedektör devresi kullanılarak belirli bir senaryoda tespit edilebilir.

Sınırlamalar

Yukarıdaki cep telefonu dedektör devrelerinin belirli sınırlamaları vardır.

İlk devre, düşük menzilli bir dedektördür. Menzili sadece birkaç santimetredir.
Daha yüksek bir bariyer yüksekliğine sahip olan Schottky diyot, nispeten daha küçük olan sinyallere daha az duyarlıdır.