Его принципиальная схема приведена на рис. 55. Здесь DD1.1, DD1.2, R3, ZQ1 — тактовый генератор, возбуждающийся на частоте кварцевого резонатора fр=32768 Гц. DD3 — счетчик, на выходе 11 (выв. 15) которого формируется 16-герцовый меандр (f11=fр/2^11), а на выходе 14 (выв. 3) — 2-герцовый (f14=fр/2^14). Элементы DD2.1- DD2.4 образуют переключатель, на выходе которого (выход DD2.4) возникает 2-герцовый или 16-герцовый меандр в зависимости от уровня напряжения на входе 5 элемента DD2.1*.

Из фронта меандра дифференцирующая цепочка R5C3 и импульсный усилитель DD1.4-DD1.6 формируют в базе нормально запертого транзистора VT1 импульс тока длительностью tи@10 мкс (tи@R5·C3). Возникающий в цепи коллектора транзистора VT1 ток возбуждает ИК диод BI1 ив пространство излучается короткая ИК вспышка.

Итак, ИК передатчик всегда что-то излучает — либо редкие, 2-герцовые импульсы, если оснований для тревоги нет, либо частые,
16-герцовые — тревожные.

Передатчик в ИК линии связи 2-28.jpg

Рис. 55. Передатчик ИК линии связи

Передатчик в ИК линии связи 2-29.jpg

Рис. 56. Печатная плата передатчика

На рис. 56 показана печатная плата передатчика, которую изготавливают из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Фольга со стороны деталей используется лишь в качестве нулевого провода-«земли»; в местах пропуска проводников в ней вытравлены фрагменты той или иной конфигурации. Место пайки к нуль-фольге «заземляемого» вывода резистора, конденсатора и др. показано зачерненным квадратом; соединение с ней вывода микросхемы или проволочной перемычки — квадратом со светлой точкой в центре.

В центре платы сверлят отверстие под ИК диод, его выводы припаивают к соответствующим уширениям на печатных проводниках внакладку.

Все резисторы ИК передатчика — типа МЛТ-0,125. Конденсаторы: С1, С2, С5 — КМ-6 (выводы в одну сторону); С4 — К50-6; С6 — TOWA или другой, диаметром не более 10 мм; С- — КМ-5 (выводы в разные стороны).

Имеющиеся в продаже ИК диоды предназначены для работы в устройствах дистанционного управления бытовыми радиоаппаратами и обычно имеют довольно широкий — до 30…400 — лепесток излучения. Для увеличения «дальнобойности» такого излучателя в него нужно ввести линзу-конденсор. Так, как показано на рис. 57. Здесь: 1 — печатная плата передатчика; 2 — ИК-диод; 3 — корпус передатчика (ударопрочный полистирол толщиной 2…2,5 мм); 4 — обойма стандартной 5-кратной часовой лупы (на ней должен быть значок «х5»); 5 — ее линза.

Передатчик в ИК линии связи 2-30.jpg

Рис.57. Корпус с линзой- концентратором

Лупу приклеивают к передней стенке корпуса (клей — распущенные в растворителе 647 или RS-2 кусочки полистирола; им же клеят и сам корпус), в которой сделано отверстие диаметром 30…35 мм. При указанном на чертеже расстоянии между основанием лупы и печатной платой ИК диод оказывается в фокусе ее линзы, его излучение сжимается в узкий луч и освещенность окна фотоприемника на другом конце ИК линии связи многократно увеличивается.

Важнейшим параметром ИК передатчика, как и любого элемента охранной техники, является его энергопотребление в дежурном режиме. В таблице 11 показана зависимость потребляемого им тока Iпотр от напряжения источника питания Uпит. В режиме передачи тревожного сигнала Iпотр увеличивается примерно на 10%.

Невысокое общее энергопотребление позволяет ввести резервный источник питания непосредственно в корпус ИК передатчика без увеличения его габаритов. Это может быть, например, 6-вольтная батарея типа 11А (Ж10,3х16 мм, емкость 33 мА·ч) или 476А (Ж13х25 мм, емкость 105 мА·ч). Показанная в таблице 11 зависимость тока в ИК диоде Iимп от напряжения питания позволяет судить о мощности ИК вспышек, излучаемых передатчиком, и, соответственно, о его «дальнобойности».

Таблица 11

Uпит ,B Iпотр, мА Iимп, А
4,2 0,20 0,36
5,0 0,40 0,46
6.0 0,77 0,64
7,0 1,30 0,82
8,0 1,90 0,97
9,0 2,70 1.23
10,0 3,60 1,38

Размещая передатчик, нужно помнить об очень узкой диаграмме его излучения. Узел крепления должен позволить точную наводку передатчика и жесткую его фиксацию в лучшем положении. Можно воспользоваться, например, шарнирной головкой от фотоаппарата или кинокамеры, установив ее на стене, раме окна и т.п. Или выполнить этот узел в виде двух латунных пятачков, соединенных отожженной медной

Передатчик в ИК линии связи 2-31.jpg

Рис. 58. Узел крепления передатчика

проволокой диаметром 2…2,5 мм (рис. 58). Один из пятачков крепят винтами к боковой стенке излучателя (резьба — в стенке), другой — шурупами к опоре. Проволоку сгибают так, чтобы излучатель занял нужное положение. Во избежание значительных вибраций она должна быть возможно более короткой.

Испытания показали, что при Uпит=6 В передатчик способен обеспечить связь на расстоянии r@70 метров (с отоприемником, описание которого приведено ниже). Но это не предел. -ависимость r от Iимп при прочих равных условиях имеет вид: г@к·ЦIимп , где к — коэффициент, учитывающий «Прочие условия». Таким образом, при Uпит =10 В r@100 м. Ток в ИК диоде может быть увеличен и за счет сопротивления резистора R7: Iимп=[Uпит-4] /R7 (Iимп — в амперах, Uпит — в вольтах, R7 — в омах). Но делать это нужно с осторожностью: в любом сочетании Uпит и R7 амплитуда тока в ИК диоде не должна превышать предельно допустимую (см. приложение 3).

-начительное увеличение яркости ИК вспышки можно получить, перестроив «сильноточную» часть импульсного усилителя так, как показано на рис. 59 (печатная плата — на рис. 60, а, б). В этом случае может быть достигнут ток в импульсе Iимп=10 А — допустимый для ИК диода типа АЛ123А. Резистор R4 — самодельный, отмеренный по цифровому омметру или вычисленный (см. приложение 8) отрезок нихромовой, константановой или манганиновой проволоки.

Передатчик в ИК линии связи 2-32.jpg
Рис. 59. Головка излучателя с ИК диодом АЛ123А

Передатчик в ИК линии связи 2-33.jpg

Рис. 60. Печатная плата головки мощного ИК излучателя

Амплитуду и форму тока, возбуждающего ИК диод, можно проконтролировать осциллографом, подключив его к резистору R4.

Излучающую головку можно выполнить в виде отдельного блока во «всепогодном» исполнении. Все остальные элементы ИК излучателя могут войти в электронную часть охранной системы в качестве ее фрагмента, связанного с ИК головкой лишь тонким трехпроводным кабелем.

Передатчик в ИК линии связи 2-34.jpg

Рис. 61. Приемник ИК линии связи

*) Выделенное на рисунке штрих-пунктиром — пример датчика охранной системы, формирующего на своем выходе нужный сигнал.


Catalog-Moldova - Ranker, Statistics Rambler's Top100

Портал Электриков — Новости и комментарии из мира техники