Hvordan man laver et mobiltelefondetektor kredsløb?

I det nuværende århundrede er den mest almindelige elektroniske enhed, der ses hos enhver person, en mobiltelefon. Med fremskridt i verden bevæger teknologien sig også hurtigt inden for kommunikation. Dette resulterer i en eksponentiel stigning i kravet til en mobiltelefon. En mobil er en mobilenhed, der modtager og transmitterer signaler. Generelt er frekvensområdet for et cellulært signal fra 0,9 til 3 GHz.

Mobiltelefondetektor

I denne artikel skal vi oprette et mobiltelefondetektor kredsløb, der vil fornemme tilstedeværelsen af ​​en mobiltelefon i det omgivende ved detektering af disse frekvenser. Et simpelt mobiltelefondetektor kredsløb kan laves på to måder. Vi vil diskutere begge kredsløb her en efter en. Som det siges før, inkluderer de to måder to et mobiltelefondetektor kredsløb inkluderer en kombination af Schottky-diode og en spændingskomparator og en BiCMOS Op-Amp.



Hvordan oprettes et mobilt detektorkredsløb ved hjælp af BiCMOS Op-Amp?

Som vi kender abstraktet af vores projekt, lad os gå videre og samle mere information for at begynde at arbejde på dette projekt. Først og fremmest vil vi diskutere kredsløbet ved hjælp af BiCMOS Op-Amp.



Trin 1: Samling af komponenterne

Den bedste metode til at starte ethvert projekt er at lave en liste over komponenter og gennemgå en kort undersøgelse af disse komponenter, fordi ingen vil holde sig midt i et projekt bare på grund af en manglende komponent. En liste over komponenter, som vi skal bruge i dette projekt, er angivet nedenfor:



  • CA3130 Op-Amp
  • 100KΩ modstand
  • 1KΩ modstand
  • 0.22nF kondensator
  • 100 µF kondensator
  • 47pF kondensator
  • BC548 NPN-transistor
  • Kobbertråd til fremstilling af antenne
  • Veroboard
  • Batteri
  • Jumper Wires
  • LED

Trin 2: Studere komponenterne

Da vi nu kender hovedideen bag projektet, og vi også har en komplet liste over alle komponenterne, lad os gå et skridt foran og gennemgå en kort undersøgelse af alle komponenterne.

CA3130A og CA3130 er op-forstærkere, hvor fordelene ved både CMOS og bipolære transistorer kombineres. For at tilvejebringe meget høj indgangsimpedans, meget lav indgangsstrøm ved indgangskredsløbet anvendes gate-beskyttede P-Channel MOSFET (PMOS) transistorer. dette giver også enestående hastighed. Brugen af ​​PMOS-transistorer i indgangstrinnet resulterer i common-mode input-spændingsfunktion ned til 0,5 V under den negative forsyningsterminal, en vigtig egenskab i applikationer med en enkelt forsyning. Driftsforsyningsspændingen i en CA3130-serie varierer fra 5V til 16V. En enkelt ekstern kondensator kan bruges som en fasekompensator med den. Til strobing af outputtrinnet er der behov for terminalbestemmelser.

CA 3130



TIL BC548 er en NPN-transistor. Så når basestiften holdes på jorden, vil samleren og emitteren vendes, og når signalet tilføres basen, vil samleren og emitteren være forspændt fremad. Forstærkningsværdien af ​​denne transistor ligger i området fra 110 til 800. Transistorens forstærkningskapacitet bestemmes af denne forstærkningsværdi. Vi kan ikke forbinde den tunge belastning med denne transistor, fordi den maksimale strøm, der kan strømme gennem kollektortappen, er næsten 500 mA. Strøm skal påføres basestiften for at forspænde transistoren, denne strøm (IB) bør begrænses til 5mA.

BC 548

Antenne: En antenne er en transducer. Det bruges til at konvertere radiofrekvensfelterne til vekselstrøm eller omvendt. Der er to hovedtyper af antenner, en sendeantenne og en modtagerantenne, der begge bruges til radiotransmission. Radiobølger er elektromagnetiske bølger, der fører signaler gennem luften med lysets hastighed. Antennen er den vigtigste komponent i enhver radioemitterende enhed. Disse bruges i mobilenheder, radarsystemer, satellitkommunikation osv.

Antenne

Veroboard er et godt valg at lave et kredsløb, fordi den eneste hovedpine er at placere komponenter på Vero-board og bare lodde dem og kontrollere kontinuiteten ved hjælp af Digital Multi Meter. Når kredsløbets layout er kendt, skal du skære tavlen i en rimelig størrelse. Til dette formål skal du placere brættet på skæremåtten og ved at bruge en skarp klinge (sikkert) og ved at tage alle sikkerhedsforanstaltninger, mere end en gang, skal du score belastningen opad og på bunden langs den lige kant (5 eller flere gange) og løbe over åbningerne. Derefter skal du placere komponenterne på kortet tæt for at danne et kompakt kredsløb og lodde stifterne i henhold til kredsløbstilslutningerne. I tilfælde af fejl, prøv at aflodde forbindelserne og lodde dem igen. Kontroller endelig kontinuiteten. Gå gennem følgende trin for at skabe et godt kredsløb på et Veroboard.

Veroboard

Trin 3: Arbejd af kredsløbet

Op-amp-delen af ​​kredsløbet fungerer som RF-signaldetektor, mens transistordelen af ​​kredsløbet fungerer som indikator. Kondensatorens ophobning ved siden af ​​den modtagende ledning bruges til at skelne mellem RF-signaler, når en mobiltelefon foretager (eller får) et telefonopkald eller sender (eller får) en øjeblikkelig besked.

Operation Amp gennemgår signalet ved at ændre stigningen i strøm ved indgangen til spændingen ved udgangen, og LED'en vil blive aktiveret.

Trin 4: Samling af komponenterne

Nu som vi kender hovedarbejdet og også det komplette kredsløb i vores projekt, lad os gå videre og begynde at fremstille hardware til vores projekt. En ting skal holdes nede, at kredsløbet skal være kompakt, og komponenterne skal placeres så tæt på.

  1. Tag en Veroboard og gnid dens side med kobberbelægningen med et skrabepapir.
  2. Anbring nu komponenterne forsigtigt og tæt nok, så kredsløbets størrelse ikke bliver særlig stor
  3. Forbind forsigtigt med loddejern. Hvis der begås en fejl under tilslutningerne, skal du prøve at aflode forbindelsen og lodde forbindelsen ordentligt igen, men til sidst skal forbindelsen være tæt.
  4. Når alle forbindelser er foretaget, skal du udføre en kontinuitetstest. I elektronik er kontinuitetstesten kontrol af et elektrisk kredsløb for at kontrollere, om strømmen strømmer i den ønskede vej (at det med sikkerhed er et samlet kredsløb). En kontinuitetstest udføres ved at indstille en lille spænding (kablet i arrangement med en LED eller oprør, der skaber en del, for eksempel en piezoelektrisk højttaler) over den valgte måde.
  5. Hvis kontinuitetstesten består, betyder det, at kredsløbet er tilstrækkeligt lavet efter ønske. Det er nu klar til at blive testet.

Kredsløbet vil se ud som billedet nedenfor:

Enkel mobil detektor kredsløb

Sådan oprettes en mobil detektorkreds ved hjælp af Schottky-diode ?

Som vi allerede har set, hvordan man laver et mobiltelefondetektor kredsløb ved hjælp af en BiCMOS Op-Amp lad os nu gennemgå en anden procedure, hvor vi skal bruge en kombination af Schottky-diode og en spændingskomparator at skabe et kredsløb, der registrerer en mobiltelefon i det omkringliggende.

Trin 1: Samling af komponenterne

Følgende er den komplette liste over komponenter, der vil blive brugt til at foretage denne konfiguration.

  • 10uH induktor
  • 100 ohm modstand
  • 100k-ohm modstand
  • 100nF kondensator
  • 3k-ohm modstand
  • 100 ohm modstand
  • 200 ohm modstand
  • BAT54 Schottey-diode
  • LED
  • Veroboard

Trin 2: Studere komponenterne

Da vi har en komplet liste over alle komponenterne, lad os gå et skridt foran og gennemgå en kort undersøgelse af alle komponenterne.

LM339 tilhører de komponenter, der har fire uafhængige spændingskomparatorer i sig. Designet af hver komparator er på en sådan måde, at hver komparator kan fungere på en enkelt strømkilde over en bred vifte af indgangsspændinger. Det er også kompatibelt med de delte strømforsyninger. Nogle komparators egenskaber er meget unikke. For eksempel har Input Common-Mode Voltage Range en jord inkluderet i den, når den fungerer med en enkelt strømforsyningsspænding. Det grundlæggende formål med en komparator er, at den roterer signalet mellem digitale og analoge domæner. Det tager to indgange på dets indgangsterminaler og sammenligner dem. Efter sammenligning fortæller det, hvad der er den største indgang af de to ved indgangsterminalerne. Det har en bred vifte af applikationer. For eksempel bruges den i basiskomparator, kørsel af CMOS, kørsel af TTL, lavfrekvent op-forstærker, transducerforstærker osv.

LM339

BC547 er en NPN bipolar transistor. Ordet transistor betyder overførsel af modstand, og dens grundlæggende funktion er forstærkning af strømmen. BC547 kan bruges både til skifteformål og forstærkning. Den har tre terminaler base, emitter og samler. Mængden af ​​strøm, der strømmer gennem samleren, styres af mængden af ​​strøm, der strømmer gennem basen til emitteren. Den maksimale strømforstærkning af denne transistor er næsten 800. For at denne transistor skal fungere i det ønskede område, kræves en fast DC-spænding. Denne transistor er forudindtaget på en sådan måde, at den for alle indgangsområderne altid er delvist forudindtaget til forstærkning. ved basen udføres forstærkning af indgangen, og derefter overføres den til emitter-siden.

BC547

TIL Schottky-diode er en halvlederdiode dannet ved forbindelsen mellem en halvleder og et metal. Denne diodes skiftehandling er meget hurtig. Det har et meget lavt fremad spændingsfald. En strøm strømmer fremad, når der tilføres tilstrækkelig spænding. Schottky-diodens forreste spænding er fra 150-450mV, i modsætning til de andre normale dioder, hvis forspænding varierer fra 600-700mV. Jo bedre systemeffektivitet og højere skiftehastighed er tilladt på grund af den lavere fremadspænding.

Schottky-diode

Trin 3: Design af kredsløbet

Designet af et kredsløb består hovedsageligt af tre dele, Detektor kredsløb design , Forstærker kredsløb design, og Comparator Circuit Design .

Det detektor kredsløb omfatter en induktor, en diode, en kondensator og en modstand. Her vælges et induktorestimat på 10uH. En Schottky-diode BAT54 vælges som detektordiode, som kan rette op på lavfrekvent AC-signal. Kanalkondensatoren plukket i en 100nF keramisk kondensator, der bruges til at sigtes gennem vekselstrøm. En belastningsmodstand på 100 ohm anvendes.

Her i forstærker kredsløb design , bruges en simpel BJT BC547 i en lignende emitter-tilstand. Emittermodstanden er ikke påkrævet i denne situation, fordi udgangssignalet er af lav værdi. Kollektormodstandens værdi dikteres af estimeringen af ​​batterispændingen, kollektor-emitterspændingen og kollektorstrømmen. Typisk vælges batterispændingen til at være omkring 12V. 5V er spændingspunktet for solfangeren og emitteren, og solstrømmen er næsten 2 mA. Som Rc anvendes således en 3k-ohm-modstand. Indgangsmodstanden skal have stor værdi, næsten 100k, fordi den bruges til at give transistoren forspænding. Dette forhindrer strømmen af ​​den maksimale strøm.

Her bruges Lm339 i Comparator Circuit Design. En spændingsdelerkonfiguration bruges til at indstille referencespændingen ved den inverterende terminal. Referencespændingen er indstillet til lav i størrelsesordenen 4V, fordi udgangsspændingen fra forstærkerkredsløbet er ret lav. En modstand på 200 ohm og et potentiometer på 330 ohm bruges til at nå dette mål. Som en strømbegrænsende modstand ved udgangsterminalen anvendes en 10 ohm modstand.

Trin 4: Forståelse af mobiltelefonens sporingskredsløb

Signalerne, der udsendes fra en mobiltelefon, er radiofrekvenssignaler. På det tidspunkt, hvor en mobiltelefon er tilgængelig tæt på kredsløbet, induceres RF-signalet fra mobiltelefonen i induktoren i kredsløbet ved processen med gensidig induktion. Shockley-dioden er ansvarlig for forstærkning af AC-signalet med høj frekvens i størrelsesordenen GHz. Kondensatoren bruges til at filtrere udgangssignalet.

Nu når mobiltelefonen bringes nær dette kredsløb, induceres en spænding i chokeren, og dioden bruges til at demodulere signalet. Derefter forstærker common-emitter-transistoren spændingen. Her er udgangsspændingen mere end referenceudgangsspændingen. Så output er et logisk højt signal, der får LED til at lyse, hvilket vil indikere tilstedeværelsen af ​​en mobiltelefon i nærheden. Dette er et meget simpelt kredsløb, så det skal placeres centimeter væk fra kredsløbet.

Trin 5: Samling af komponenterne

  1. Tag en Veroboard og gnid dens side med kobberbelægningen med et skrabepapir.
  2. Anbring nu komponenterne forsigtigt og tæt nok, så kredsløbets størrelse ikke bliver særlig stor
  3. Forbind forsigtigt med loddejern. Hvis der begås en fejl under tilslutningerne, skal du prøve at aflode forbindelsen og lodde forbindelsen ordentligt igen, men til sidst skal forbindelsen være tæt.
  4. Når alle forbindelser er foretaget, skal du udføre en kontinuitetstest. I elektronik er kontinuitetstesten kontrol af et elektrisk kredsløb for at kontrollere, om strømmen strømmer i den ønskede vej (at det med sikkerhed er et samlet kredsløb). En kontinuitetstest udføres ved at indstille en lille spænding (kablet i arrangement med en LED eller oprør, der skaber en del, for eksempel en piezoelektrisk højttaler) over den valgte måde.
  5. Hvis kontinuitetstesten består, betyder det, at kredsløbet er lavet korrekt efter ønske. Det er nu klar til at blive testet.

Kredsløbet vil se ud som billedet vist nedenfor:

Mobiltelefondetektor ved hjælp af Schottky-diode

Ansøgninger

Der er en bred vifte af anvendelser af et mobiltelefondetektor kredsløb. Nogle af dets applikationer er anført nedenfor:

  1. Det kan bruges i eksamenslokaler og mødelokaler til at opdage tilstedeværelsen af ​​en mobiltelefon.
  2. Uautoriseret transmission af lyd eller video kan detekteres ved at registrere mobiltelefonen visse steder.
  3. Stjålne mobiltelefoner kan detekteres i et bestemt scenarie ved hjælp af dette mobile detektorkredsløb.

Begrænsninger

Der er visse begrænsninger af ovenstående mobiltelefondetektor kredsløb.

  1. Det første kredsløb er en detektor med lav rækkevidde. Dens rækkevidde er kun et par centimeter.
  2. Schottky-dioden, der har en højere barrierehøjde, er mindre følsom over for de signaler, der er forholdsvis mindre.