Hoe maak je een detectorcircuit voor mobiele telefoons?

In de huidige eeuw is het meest voorkomende elektronische apparaat dat bij iedereen wordt gezien een mobiele telefoon. Met de vooruitgang in de wereld gaat de technologie ook snel op het gebied van communicatie. Dit resulteert in een exponentiële toename van de behoefte aan een mobiele telefoon. Een mobiel is een mobiel apparaat dat signalen ontvangt en verzendt. Over het algemeen is het frequentiebereik van een cellulair signaal van 0,9 tot 3 GHz.

In dit artikel gaan we een detectorcircuit voor mobiele telefoons maken dat de aanwezigheid van een mobiele telefoon in de omgeving detecteert door de detectie van deze frequenties. Een eenvoudig detectorcircuit voor mobiele telefoons kan op twee manieren worden gemaakt. We zullen beide circuits hier een voor een bespreken. Zoals eerder gezegd, omvatten de twee manieren waarop twee een detectorcircuit voor mobiele telefoons maken een combinatie van Schottky-diode en een spanningsvergelijker en eenBiCMOS Op-Amp.

Hoe maak je een mobiel detectorcircuit met BiCMOS Op-Amp?

Laten we, aangezien we de samenvatting van ons project kennen, doorgaan en wat meer informatie verzamelen om aan dit project te beginnen. Allereerst zullen we het circuit bespreken met BiCMOS Op-Amp.

Stap 1: De componenten verzamelen

De beste benadering om een project te starten, is door een lijst met componenten te maken en deze componenten kort te bestuderen, omdat niemand midden in een project wil blijven staan alleen omdat er een component ontbreekt. Een lijst met componenten die we in dit project gaan gebruiken, wordt hieronder gegeven:

Stap 2: de componenten bestuderen

Omdat we nu het hoofdidee achter het project kennen en we ook een volledige lijst van alle componenten hebben, gaan we een stap verder en gaan we door een korte studie van alle componenten.

CA3130A en CA3130 zijn op-amps waarin de voordelen van zowel CMOS als bipolaire transistors worden gecombineerd. Om een zeer hoge ingangsimpedantie en een zeer lage ingangsstroom bij het ingangscircuit te bieden, worden poortbeschermde P-kanaal MOSFET (PMOS) transistors gebruikt. dit zorgt ook voor uitzonderlijke snelheidsprestaties. Het gebruik van PMOS-transistors in de ingangstrap resulteert in een common-mode ingangsspanning tot 0,5 V onder de negatieve voedingsklem, een belangrijk kenmerk in toepassingen met één voeding. De voedingsspanning van een CA3130-serie varieert van 5V tot 16V. Een enkele externe condensator kan ermee als fasecompensator worden gebruikt. Voor de strobing van de eindtrap zijn er klemvoorzieningen nodig.

EEN BC548is een NPN-transistor. Dus wanneer de basispin op de grond wordt gehouden, zullen de collector en emitter worden omgekeerd en wanneer het signaal aan de basis wordt geleverd, zullen de collector en emitter naar voren worden voorgespannen. De versterkingswaarde van deze transistor varieert van 110 tot 800. De versterkingscapaciteit van de transistor wordt bepaald door deze versterkingswaarde. We kunnen de zware belasting niet op deze transistor aansluiten omdat de maximale hoeveelheid stroom die door de collectorpin kan stromen bijna 500mA is. Er moet stroom worden toegepast op de basispen om de transistor voor te spannen, deze stroom (I._B) moet worden beperkt tot 5mA.

Antenne: Een antenne is een transducer. Het wordt gebruikt om de velden van radiofrequenties om te zetten in wisselstroom of omgekeerd. Er zijn twee hoofdtypen antenne, een zendantenne en een ontvangstantenne, beide gebruikt voor radiotransmissie. Radiogolven zijn elektromagnetische golven die signalen door de lucht vervoeren met de snelheid van het licht. De antenne is het belangrijkste onderdeel van elk apparaat dat radio uitzendt. Deze worden gebruikt in mobiele apparaten, radarsystemen, satellietcommunicatie, enz.

Veroboard is een goede keuze om een schakeling te maken omdat de enige hoofdpijn is om componenten op Vero-board te plaatsen en ze gewoon te solderen en de continuïteit te controleren met behulp van de Digital Multi Meter. Zodra de lay-out van het circuit bekend is, snijdt u het bord in een redelijke maat. Plaats hiervoor de plank op de snijmat en gebruik een scherp mes (stevig) en door alle voorzorgsmaatregelen te nemen, scoor meer dan eens de lading boven en onder langs de rechte rand (5 of meerdere keren), over de openingen. Plaats daarna de componenten dicht op het bord om een compact circuit te vormen en soldeer de pinnen volgens de circuitverbindingen. Probeer in geval van een fout de verbindingen los te solderen en opnieuw te solderen. Controleer ten slotte de continuïteit. Doorloop de volgende stappen om een goed circuit te maken op een Veroboard.

Stap 3: werking van het circuit

Het Op-amp-gedeelte van het circuit gaat over als de RF-signaaldetector, terwijl het Transistor-gedeelte van het circuit als de indicator gaat. De condensatoren die naast de ontvangende draad worden verzameld, worden gebruikt om RF-signalen te onderscheiden wanneer een mobiele telefoon een telefoongesprek voert (of krijgt) of een instant message verstuurt (of ontvangt).

Operation Amp leest het signaal door de stroomstijging aan de ingang om te schakelen naar de spanning aan de uitgang en de LED wordt geactiveerd.

Stap 4: Montage van de componenten

Nu we de belangrijkste werking en ook het volledige circuit van ons project kennen, laten we doorgaan en beginnen met het maken van de hardware van ons project. Een ding moet in gedachten worden gehouden dat het circuit compact moet zijn en dat de componenten zo dicht bij elkaar moeten worden geplaatst.

Neem een Veroboard en wrijf de zijkant met de koperen coating in met een schraappapier.
Plaats nu de componenten zorgvuldig en voldoende dichtbij zodat de omvang van het circuit niet erg groot wordt
Maak de verbindingen voorzichtig met soldeerbout. Als er een fout wordt gemaakt tijdens het maken van de verbindingen, probeer dan de verbinding te desolderen en de verbinding opnieuw goed te solderen, maar uiteindelijk moet de verbinding goed vastzitten.
Voer een continuïteitstest uit nadat alle aansluitingen zijn gemaakt. In de elektronica is de continuïteitstest het controleren van een elektrisch circuit om te controleren of er stroom vloeit in het gewenste pad (dat het zeker een totaalcircuit is). Een continuïteitstest wordt uitgevoerd door een kleine spanning in te stellen (bedraad in opstelling met een LED of commotie creërend onderdeel, bijvoorbeeld een piëzo-elektrische luidspreker) over de gekozen weg.
Als de continuïteitstest slaagt, betekent dit dat het circuit naar behoren is gemaakt zoals gewenst. Het is nu klaar om getest te worden.

Het circuit ziet er uit als in de onderstaande afbeelding:

Hoe maak je een mobiel detectorcircuit met Schottky-diode?

Zoals we al hebben gezien hoe je een detectorcircuit voor mobiele telefoons kunt maken met behulp van een BiCMOS Op-Amplaten we nu een andere procedure doorlopen waarin we een combinatie van Schottky-diode en een spanningsvergelijkerom een circuit te maken dat een mobiele telefoon in de omgeving detecteert.

Stap 1: De componenten verzamelen

Hieronder volgt de volledige lijst met componenten die zullen worden gebruikt om deze configuratie te maken.

Stap 2: de componenten bestuderen

Aangezien we een volledige lijst van alle componenten hebben, gaan we een stap verder en nemen we een korte studie van alle componenten door.

LM339behoort tot die componenten die vier onafhankelijke spanningsvergelijkers bevatten. Het ontwerp van elke comparator is zodanig dat elke comparator kan werken op een enkele stroombron over een breed scala aan ingangsspanningen. Het is ook compatibel met de gesplitste voedingen. De kenmerken van sommige vergelijkers zijn zeer uniek. In het Common-Mode-spanningsbereik van de ingang is bijvoorbeeld een aarde opgenomen wanneer deze werkt met een enkele voedingsspanning. Het basisdoel van een comparator is dat het het signaal roteert tussen digitale en analoge domeinen. Er zijn twee ingangen nodig bij de ingangsklemmen en vergelijkt ze. Na het vergelijken, vertelt het wat de grootste ingang is van de twee bij de ingangsklemmen. Het heeft een breed scala aan toepassingen. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt in de basisvergelijker, het aansturen van CMOS, het aansturen van TTL, laagfrequente op-amp, transducerversterker, enz.

BC547is een NPN bipolaire transistor. Het woord transistor betekent overdracht van weerstand en de basisfunctie ervan is de versterking van de stroom. BC547 kan zowel voor schakeldoeleinden als voor versterkingsdoeleinden worden gebruikt. Het heeft drie klemmenbasis, zender en collector. De hoeveelheid stroom die door de collector stroomt, wordt geregeld door de hoeveelheid stroom die door de basis naar de emitter stroomt. De maximale stroomversterking van deze transistor is bijna 800. Om deze transistor in het gewenste gebied te laten werken, is een vaste gelijkspanning vereist. Deze transistor is zodanig voorgespannen dat hij voor alle ingangsbereiken altijd gedeeltelijk is voorgespannen voor versterking. aan de basis wordt de versterking van de ingang gedaan en vervolgens overgebracht naar de emitterzijde.

EEN Schottky-diodeis een halfgeleiderdiode gevormd door de verbinding van een halfgeleider met een metaal. De schakelactie van deze diode is erg snel. Het heeft een zeer lage voorwaartse spanningsval. Een stroom vloeit in voorwaartse richting wanneer voldoende spanning wordt aangelegd. de voorwaartse spanning van de Schottky-diode is van 150-450 mV, in tegenstelling tot de andere normale diodes waarvan de voorwaartse spanning varieert van 600-700 mV. De betere systeemefficiëntie en hogere schakelsnelheid zijn toegestaan vanwege de lagere doorlaatspanning.

Stap 3: Ontwerp van het circuit

Het ontwerp van een circuit bestaat voornamelijk uit drie delen, Detector Circuit Ontwerp, Versterker Circuit Design, en Vergelijkingscircuitontwerp.

De detector circuit bestaat uit een inductor, een diode, een condensator en een weerstand. Hier wordt een inductor-schatting van 10uH gekozen. Een Schottky-diode BAT54 wordt gekozen als de detectordiode, die het laagfrequente wisselspanningssignaal kan corrigeren. De kanaalcondensator die is gekozen in een keramische condensator van 100nF die wordt gebruikt om AC-zwellingen te doorzoeken. Er wordt een belastingsweerstand van 100 Ohm gebruikt.

Hier, in versterker circuit ontwerp, wordt een eenvoudige BJT BC547 gebruikt in dezelfde gemeenschappelijke emittermodus. De emitterweerstand is voor deze situatie niet nodig omdat het uitgangssignaal van lage waarde is. De waarde van de collectorweerstand wordt bepaald door de schatting van de batterijspanning, collector-emitterspanning en collectorstroom. Meestal wordt de accuspanning rond de 12V gekozen. 5V is de werkpuntspanning van de collector en emitter en de collectorstroom is bijna 2mA. Dus als Rc wordt een weerstand van 3k-ohm gebruikt. De ingangsweerstand moet een grote waarde hebben, bijna 100k, omdat deze wordt gebruikt om een voorspanning aan de transistor te leveren. Dit voorkomt dat de maximale stroom vloeit.

Hier wordt Lm339 gebruikt in de Vergelijkingscircuitontwerp.Een spanningsdelerconfiguratie wordt gebruikt om de referentiespanning op de inverterende klem in te stellen. De referentiespanning is ingesteld op een lage orde van 4V omdat de uitgangsspanning van het versterkercircuit vrij laag is. Hiervoor wordt een weerstand van 200 ohm en een potentiometer van 330 ohm gebruikt. Als stroombegrenzende weerstand aan de uitgangsklem wordt een weerstand van 10 ohm gebruikt.

Stap 4: Inzicht in de werking van het volgcircuit van de mobiele telefoon

De signalen die door een mobiele telefoon worden uitgezonden, zijn radiofrequentiesignalen. Op het moment dat een mobiele telefoon dicht bij het circuit beschikbaar is, wordt het RF-signaal van de mobiele telefoon in de inductor in het circuit geïnduceerd door het proces van wederzijdse inductie. De Shockley-diode is verantwoordelijk voor de versterking van het AC-signaal van de hoge frequentie in de orde van GHz. De condensator wordt gebruikt om het uitgangssignaal te filteren.

Wanneer de mobiele telefoon nu in de buurt van dit circuit wordt gebracht, wordt een spanning in de smoorspoel geïnduceerd en wordt de diode gebruikt om het signaal te demoduleren. Vervolgens versterkt de common-emitter-transistor de spanning. Hier is de uitgangsspanning meer dan de referentie-uitgangsspanning. De uitgang is dus een logisch hoog signaal dat de LED laat gloeien, wat de aanwezigheid van een mobiele telefoon in de buurt aangeeft. Dit is een heel eenvoudig circuit, dus het moet op centimeters afstand van het circuit worden geplaatst.

Stap 5: De componenten monteren

Neem een Veroboard en wrijf de zijkant met de koperen coating in met een schraappapier.
Plaats nu de componenten zorgvuldig en voldoende dichtbij zodat de omvang van het circuit niet erg groot wordt
Maak de verbindingen voorzichtig met soldeerbout. Als er een fout wordt gemaakt tijdens het maken van de verbindingen, probeer dan de verbinding te desolderen en de verbinding opnieuw goed te solderen, maar uiteindelijk moet de verbinding goed vastzitten.
Voer een continuïteitstest uit nadat alle aansluitingen zijn gemaakt. In de elektronica is de continuïteitstest het controleren van een elektrisch circuit om te controleren of er stroom vloeit in het gewenste pad (dat het zeker een totaalcircuit is). Een continuïteitstest wordt uitgevoerd door een kleine spanning in te stellen (bedraad in opstelling met een LED of commotie creërend onderdeel, bijvoorbeeld een piëzo-elektrische luidspreker) over de gekozen weg.
Als de continuïteitstest slaagt, betekent dit dat het circuit correct is gemaakt zoals gewenst. Het is nu klaar om getest te worden.

Het circuit ziet eruit als de onderstaande afbeelding:

Toepassingen

Er is een breed scala aan toepassingen van een detectorcircuit voor mobiele telefoons. Enkele van de toepassingen zijn hieronder opgesomd:

Het kan worden gebruikt in de examenzalen en vergaderruimten om de aanwezigheid van een mobiele telefoon te detecteren.
Ongeautoriseerde overdracht van audio of video kan worden gedetecteerd door de mobiele telefoon op bepaalde plaatsen te detecteren.
Gestolen mobiele telefoons kunnen in een bepaald scenario worden gedetecteerd door gebruik te maken van dit mobiele detectorcircuit.

Beperkingen

Er zijn bepaalde beperkingen van de bovenstaande detectorcircuits voor mobiele telefoons.

Het eerste circuit is een detector voor laag bereik. Het bereik is slechts enkele centimeters.
De Schottky-diode met een hogere barrièrehoogte is minder gevoelig voor die signalen die relatief kleiner zijn.