На рис. 38 приведена принципиальная
схема ИК генератора, формирующего пакет, содержащий N импульсов, где NО{1,…,1023}
- может быть любым в этих пределах*.
Здесь DD1.1, DD1.2, R2,
С1 - управляемый мультивибратор, частота возбуждения которого f@160
кГц (f=1/2 R2·C1); DD2 - 14-разрядный двоичный счетчик; R3C2 - дифференцирующая
цепочка, формирующая из спада меандра ( 1 на выходе DD1.3) короткий - 5…10
мкс - импульс, открывающий нормально закрытый транзистор VT1; VD1-VD10, R6 -
шифратор (диодно-резисторный «И»), числом и размещением диодов в котором задают
N;SB1 - кнопка включения излучателя.
При включении питания на
входе R счетчика DD2 формируется импульс «единичной» амплитуды, устанавливающий
его в исходное состояние (в этом состоянии на всех его выходах устанавливается
напряжение низкого уровня), а мультивибратор, сделав семь холостых «оборотов»,
выходит на нормальный режим работы. Частота следования меандров на выходе 7
DD2 (четвертый разряд счетчика) F=f/2^4=10 кГц. С соответствующими интервалами
- Тп@100 мкс- будут следовать друг за другом и 5…10-микросекундные ИК вспышки
излучателя BL1.
.
Рис. 38.
ИК генератор «визитной карточки»
Генерация ИК вспышек продолжится
до тех пор, пока на выходе шифратора - входе элемента DD1.6 - не появится напряжение
высокого уровня, и, соответственно, на его выходе - напряжение низкого уровня,
закрывающего мультивибратор. Число импульсов в пакете зависит от числа и «веса»
диодов в шифраторе:
N=VD1+2VD2+4VD3+8VD4+16VD5+32VD6+64VD7+128VD8+256VD9
+512VD10, где: VDi=l, если диод VDi установлен в шифратор, и VDi=0, если его
нет. Так как N =1023 и Тп=10^4 с, то длительность
пакета не превысит, очевидно, 0,11 с.
Амплитуда импульса тока
в самом излучателе - в ИК диоде BL1 - зависит от напряжения питания генератора
Uп и сопротивления резистора R7: Iи=(Uп-2,5)/R7 (Iи - в амперах, Uпит - в вольтах,
R7 - в омах). Здесь, очевидно, Iи@0,07 А.
Однако нет особой необходимости
строго следовать указанным номиналам и типам элементов, составляющих генератор.
В качестве VT1 может быть взят практически любой n-p-n транзистор с h21э>100
и Iк max>100 мА, а излучателем BL1 могут служить ИК диоды типа АЛ115А, АЛ118А,
АЛ119Б, АЛ147А и др. (см. приложение 3). В качестве кнопки SB1 можно воспользоваться
каким-либо микропереключателем из перечисленных в приложении 1.
Особое внимание необходимо
уделить постоянно подключенному к источнику питания конденсатору С5, поскольку
при неудачном выборе он может оказаться здесь основным энергопотребителем. Если
ИК генератор имеет небольшие размеры и питается, соответственно, от источника
небольшой емкости, то ток утечки в конденсаторе С5 Ic5<1мкА. При небольших
N конденсатор С5 может иметь меньшую емкость (и меньший, соответственно, Ic5).
В первом приближении можно принять C5(мкФ)»N.
Печатную плату генератора
изготавливают из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной ~1,5
мм (рис. 39). Фольгу со стороны деталей используют лишь в качестве нулевого
провода, для пропуска проводников она имеет выборки-кружки диаметром 1.5…2
мм (на рисунке не показаны).
В качестве источника питания
ИК генератора можно взять алкалиновую батарею типа 11А (Ж10,3х16
мм, Uп=6 В, Е=33 мА·ч). Заметим, что в подобного рода приборах не так-важна
электрическая емкость источника питания, как его саморазряд, физическая сохранность.
Лучшие из нынешних батарей - литиевые - сохраняют свою работоспособность до
10 лет.
*) Запись NО{A}
означает, что элемент N принадлежит множеству {А}, т.е. может быть одним из
перечисленных в нем элементов.
