Приемнике ИК линии связи
Принципиальная схема приемника
в ИК линии связи приведена на рис. 61. Здесь DA1 - усилитель-формирователь,
преобразующий ИК вспышку, освещающую фотодиод BL1, в импульс напряжения с амплитудой
U10@Uc4 (эпюра 1 на рис. 62). Одновибратор, выполненный
на элементах DD1.1, DD2.1 и др., расширяет этот импульс* до tф1@R2·C5@15
мс (эпюра 2 на рис. 62) для задержки его спада (1) на входе С счетчика DD3 и
формирования «щелчка» длительностью tф1, в звуковом генераторе, выполненном
на DD2.5, DD2.6, BF1 и др.
Одновибратор DD1.3, DD2.3
и др. формирует импульс длительностью tф2@R4·C6@1,5
с (эпюра 3 на рис. 62), разрешающий беспрепятственный подсчет импульсов в DD3
лишь на этом временном интервале.
Приемник активизируется
фронтом первой же ИК вспышки. Из него формируется короткий (tr@R6-C7)
импульс на входе R счетчика DD3 (эпюра 4 на рис. 62), устанавливающий счетчик
в предстартовое состояние (ему соответствует 0 - напряжение низкого уровня -
на всех его выходах), а спадом импульса длительностью tф1 
Рис. 62.
Эпюры сигналов
в счетчик записывается
первая единица. Если на фотоприемник поступают импульсы, следующие с частотой
2 Гц (с такой частотой, напомним, следуют ИК вспышки, если датчики на охраняемом
объекте не потревожены), то на выходе 4 (выв. 5) счетчика DD3 сохраняется 0,
так как фронтом четвертого импульса (он появится через 0,5х4=2 с - по окончании
разрешающего счет интервала tф2 =1,5 с) счетчик DD3 будет возвращен в исходное
состояние.
.
По иному ведет себя приемник,
если на него приходят ИК импульсы, период следования которых равен 62,5 мс,
т.е. - сигнал тревоги. Поскольку 62,5х4=250 мс < tф2-1,5 с, то четвертый
импульс переведет счетчик DD3 в состояние «4» (000100; на его выводе 5 появляется
1 - напряжение, близкое к напряжению питания), счетчик в этом состоянии самозаблокируется
(сигнал 1 на входе 8 элемента DD1.2 делает его нечувствительным к сигналам на
входе 9), а включившийся красный светодиод HL1 и 16-герцовые щелчки звукового
генератора доведут сигнал тревоги до окружающих (эпюры 5 и 6 на рис. 62). Это
будет продолжаться примерно 1,25 с (tф2 -0,25), после чего возникнет 0,25-секундная
пауза и тревожная сигнализация повторится.
При обрыве связи приемник
ведет себя иначе. Если на временном интервале tобр (tобр=R11·C8) приемник не
обнаруживает ИК вспышки, конденсатор С8 разряжается по цепи VD6, R11, DD2.3,
транзистор VT1 открывается до насыщения, напряжение на резисторе R8 увеличивается
с -О В почти до напряжения питания, на выходе DD 1.4 устанавливается напряжение
низкого уровня и звуковой генератор начинает излучать монотонный сигнал с частотой
fтон@1/2R14·C9. С появлением первой же ИК вспышки
конденсатор С8 быстро заряжается по цепи R10, VD5, тональное излучение прекращается
и приемник приступает к анализу поступающих сигналов.
Печатную плату приемника
изготавливают из двустороннего фольгированного стеклотекстолита 50х50 мм толщиной
1,5 мм (рис. 63) подобно тому, как это сделано в ИК передатчике.
Фотоголовку ИК приемника
(BL1, DA1 и др.), обладающую высокой чувствительностью к электрическим наводкам
в широком спектре частот, необходимо экранировать. Экран изготавливают из жести,
его выкройка показана на рис. 64. Штриховые линии здесь - места сгибов. Согнутый
экран пропаивают в углах, выравнивают его низ и, установив в нужном положении
Рис. 63.
Печатная плата приемника
на нуль-фольгу (на плате
оно показано штриховой линией), припаивают к ней в двух-трех точках.
Конструктивно ИК приемник
может быть выполнен так, как показано на рис. 65. Здесь: 1 - корпус приемника
(черный полистирол толщиной 2…2,5 мм); 2 - обойма 7-кратной ручной лупы (ручка
срезана); 3 - ее линза; 4 - печатная плата; 5 - экран фотоголовки;
6 - фотодиод ФД 263-01.
Обойму лупы приклеивают к передней стенке корпуса, имеющей отверстие диаметром
35 мм (клей — распущенные в растворителе 647 или в RS-2 кусочки полистирола).
Расстояние между стоящими
соосно фотодиодом и линзой должно быть близко к ее фокусному расстоянию. Это
сконцентрирует 
Рис.
65. Конструкция приемника
поступающий световой поток
на фотодиоде и значительно увеличит чувствительность фотоприемника к слабым
сигналам**.
К узлу крепления приемника
предъявляются те же требования, что и к креплению передатчика: должна
быть обеспечена удобная его наводка и надежная фиксация в лучшем положении.
Если по условиям связи
ИК приемник должен быть вынесен на улицу (для связи, например, с автомобилем,
стоящим у торца дома, или с квартирой на другом его конце), то его лучше составить
их двух частей: внешней, во влагозащитный корпус-бленду которой помещают лишь
объектив и фртоголовку, и внутренней - со всем остальным. Эти части связывают
тонким трехпроводным кабелем («+», «-», выв. 10 микросхемы DA1).
Приемник может быть дополнен
акустическим излучателем большей
мощности, например, динамической головкой, включенной так, как показано на рис.
66, или пьезосиреной ACT-10 (рис. 67), сохраняющей достаточную мощность и при
пониженном напряжении питания.
Как показали предварительные
испытания, протяженность ИК линии связи с описанными здесь ИК приемником и передатчиком
достигает 70 метров. Существенное ее увеличение может дать переход
В ИК приемнике важнее диаметр
объектива. С его увеличением увеличивается освещенность р-п перехода фотодиода
и, соответственно, расстояние, с которого может быть зафиксирована ИК вспышка
излучателя. 
Рис.
66. Динамическая головка в акустическом излучателе 
Рис. 67.
Пьезосиренав акустическом излучателе
на настраиваемую оптику
- если вместо неподвижной линзы с ее приблизительной фокусировкой использовать
объектив от старого фотоаппарата с наводкой на резкость по расстоянию, «Дальнобойность»
передатчика может быть увеличена еще в 1,5…2 раза и более за счет увеличения
яркости ИК вспышки.
С другой стороны, в линиях
связи, не превышающих 20…25 м (автомобиль или «ракушка» под окнами 3…4-этажного
дома, окно дома на другой стороне улицы и т.п.), оптика может не потребоваться
вообще, во всяком случае - в ИК приемнике.
*) Напомним, что при умеренной
засветке длительность этого импульса близка к длительности самой ИК вспышки.
При интенсивной, от близко расположенного излучателя, например, она может увеличиться
в 3…5 раз и более из-за относительно медленного «рассасывания» зарядов в р-n
переходе фотодиода.
**) Угол расхождения лучей
в объективе ИК передатчика, его так называемая апертура, должен соответствовать
лепестку ИК диода (см. углы излучения ИК диодов в приложении 3). Тогда объектив
«соберет» все его излучение.
|
