Как сделать схему детектора сотового телефона?

2023 Автор: Kayla Nelson | [email protected]. Последнее изменение: 2023-08-25 08:20

В текущем веке самым распространенным электронным устройством, которое встречается у каждого человека, является мобильный телефон. С развитием мира быстро развиваются технологии и в области связи. Это приводит к экспоненциальному увеличению потребности в сотовых телефонах. Мобильный телефон - это сотовое устройство, которое принимает и передает сигналы. Обычно диапазон частот сотового сигнала составляет от 0,9 до 3 ГГц.

В этой статье мы собираемся создать схему детектора сотового телефона, которая будет определять присутствие сотового телефона в окружающей среде по этим частотам. Простая схема детектора сотового телефона может быть изготовлена двумя способами. Мы обсудим здесь обе схемы по очереди. Как было сказано ранее, два способа сделать схему детектора сотового телефона включают комбинация диода Шоттки и компаратора напряжения а также Операционный усилитель BiCMOS.

Как сделать схему мобильного детектора с использованием операционного усилителя BiCMOS?

Поскольку мы знаем аннотацию нашего проекта, давайте продолжим и соберем дополнительную информацию, чтобы начать работу над этим проектом. Прежде всего, мы обсудим схему, использующую операционный усилитель BiCMOS.

Шаг 1: Сбор компонентов

Лучший способ начать любой проект - это составить список компонентов и провести краткое изучение этих компонентов, потому что никто не захочет оставаться в середине проекта только из-за отсутствия компонента. Список компонентов, которые мы собираемся использовать в этом проекте, приведен ниже:

• CA3130 операционный усилитель
• Резистор 100 кОм
• Резистор 1 кОм
• Конденсатор 0,22 нФ
• Конденсатор 100 мкФ
• Конденсатор 47 пФ
• BC548 NPN транзистор
• Медный провод для антенны
• Veroboard
• Аккумулятор
• Провода перемычки
• ВЕЛ

Шаг 2: Изучение компонентов

Поскольку теперь мы знаем основную идею проекта, а также у нас есть полный список всех компонентов, давайте сделаем шаг вперед и проведем краткое изучение всех компонентов.

CA3130 и CA3130 - операционные усилители, в которых объединены преимущества как КМОП, так и биполярных транзисторов. Чтобы обеспечить очень высокий входной импеданс и очень низкий входной ток во входной цепи, используются P-канальные MOSFET (PMOS) транзисторы с защитой от затвора. это также обеспечивает исключительную скорость. Использование PMOS-транзисторов во входном каскаде приводит к снижению синфазного входного напряжения до 0,5 В ниже отрицательной клеммы питания, что является важным атрибутом в приложениях с однополярным питанием. Рабочее напряжение питания серии CA3130 составляет от 5 до 16 В. одиночный внешний конденсатор может использоваться как фазовый компенсатор с ним. Для стробирования выходного каскада необходимы клеммные положения.

BC548 представляет собой транзистор NPN. Таким образом, когда штырь базы удерживается на земле, коллектор и эмиттер меняются местами, а когда сигнал подается на базу, коллектор и эмиттер будут смещены в прямом направлении. Значение усиления этого транзистора находится в диапазоне от 110 до 800. Усилительная способность транзистора определяется этим значением усиления. Мы не можем подключить к этому транзистору большую нагрузку, потому что максимальный ток, который может протекать через вывод коллектора, составляет почти 500 мА. Ток должен быть приложен к выводу базы для смещения транзистора, этот ток (I_B) должен быть ограничен до 5 мА.

Антенна: Антенный преобразователь. Он используется для преобразования радиочастотных полей в переменный ток или наоборот. Существует два основных типа антенн: передающая антенна и приемная антенна, которые используются для радиопередачи. Радиоволны - это электромагнитные волны, которые переносят сигналы по воздуху со скоростью света. Антенна - важнейший компонент любого радиоизлучающего устройства. Они используются в сотовых устройствах, радиолокационных системах, спутниковой связи и т. Д.

Veroboard это хороший выбор для создания схемы, потому что единственная головная боль - это разместить компоненты на плате Vero и просто припаять их и проверить целостность с помощью цифрового мультиметра. Как только схема будет известна, отрежьте плату до нужного размера. Для этого поместите доску на коврик для резки и, используя острое лезвие (надежно) и соблюдая все меры безопасности, несколько раз надрежьте груз сверху и снизу по прямой кромке (5 или несколько раз), проходя через проемы. После этого поместите компоненты на плату вплотную, чтобы сформировать компактную схему, и припаяйте контакты в соответствии с подключениями схемы. В случае ошибки попробуйте распаять соединения и снова припаять их. Наконец, проверьте целостность. Выполните следующие шаги, чтобы создать хорошую схему на Veroboard.

Шаг 3: Работа схемы

Часть схемы операционного усилителя работает как детектор радиочастотного сигнала, а транзисторная часть схемы действует как индикатор. Накопление конденсаторов вдоль принимающего провода используется для различения радиочастотных сигналов, когда мобильный телефон совершает (или принимает) телефонный звонок или отправляет (или получает) мгновенное сообщение.

Operation Amp просматривает сигнал, изменяя рост тока на входе на напряжение на выходе, и загорается светодиод.

Шаг 4: Сборка компонентов

Теперь, когда мы знаем основную рабочую, а также полную схему нашего проекта, давайте продвинемся вперед и приступим к созданию оборудования для нашего проекта. Следует иметь в виду, что схема должна быть компактной, а компоненты должны располагаться так близко.

1. Возьмите Veroboard и протрите скребком его сторону с медным покрытием.
2. Теперь аккуратно разместите компоненты и достаточно близко, чтобы размер схемы не стал очень большим.
3. Осторожно сделайте соединения, используя паяльник. Если при соединении допущена какая-либо ошибка, попробуйте отпаять соединение и снова припаять соединение должным образом, но, в конце концов, соединение должно быть плотным.
4. После того, как все соединения выполнены, проведите проверку целостности. В электронике проверка целостности цепи - это проверка электрической цепи, чтобы проверить, течет ли ток по желаемому пути (то есть точно по всей цепи). Проверка целостности выполняется путем установки небольшого напряжения (соединенного вместе со светодиодом или элементом, создающим волнение, например, пьезоэлектрическим динамиком) по выбранному пути.
5. Если проверка на непрерывность прошла успешно, это означает, что схема сделана должным образом. Теперь он готов к тестированию.

Схема будет выглядеть как на изображении ниже:

Как сделать схему мобильного детектора, используя Диод Шоттки?

Как мы уже видели, как сделать схему детектора сотового телефона, используя Операционный усилитель BiCMOS теперь давайте рассмотрим другую процедуру, в которой мы собираемся использовать комбинация диода Шоттки и компаратора напряжения сделать схему, которая обнаружит сотовый телефон в окрестностях.

Шаг 1: Сбор компонентов

Ниже приводится полный список компонентов, которые будут использоваться для этой конфигурации.

• Индуктор 10uH
• Резистор 100 Ом
• Резистор 100 кОм
• Конденсатор 100 нФ
• Резистор 3 кОм
• Резистор 100 ом
• Резистор 200 ом
• BAT54 Диод Шотти
• ВЕЛ
• Veroboard

Шаг 2: Изучение компонентов

Поскольку у нас есть полный список всех компонентов, давайте продвинемся на шаг вперед и проведем краткое изучение всех компонентов.

LM339 относится к тем компонентам, в которых есть четыре независимых компаратора напряжения. Конструкция каждого компаратора такова, что каждый компаратор может работать от одного источника питания в широком диапазоне входных напряжений. Он также совместим с раздельными источниками питания. Характеристики некоторых компараторов очень уникальны. Например, диапазон входного синфазного напряжения имеет заземление, когда он работает с одним напряжением источника питания. Основное назначение компаратора состоит в том, что он вращает сигнал между цифровым и аналоговым доменами. Он берет два входа на своих входных клеммах и сравнивает их. После сравнения он сообщает, что это больший вход из двух на входных клеммах. Имеет широкий спектр применения. Например, он используется в базовом компараторе, управляющем CMOS, управляющем TTL, низкочастотном операционном усилителе, усилителе преобразователя и т. Д.

BC547 представляет собой биполярный транзистор NPN. Слово транзистор означает передачу сопротивления, и его основная функция - усиление тока. BC547 может использоваться как для коммутации, так и для усиления. Он имеет три клеммы: база, эмиттер и коллектор. Количество тока, протекающего через коллектор, регулируется величиной тока, протекающего через базу к эмиттеру. Максимальный коэффициент усиления по току этого транзистора составляет почти 800. Для того, чтобы этот транзистор работал в желаемой области, требуется постоянное постоянное напряжение. Этот транзистор смещен таким образом, что для всех диапазонов входных сигналов он всегда частично смещен для усиления. в базе делается усиление входа, а затем он передается на сторону эмиттера.

Диод Шоттки представляет собой полупроводниковый диод, образованный соединением полупроводника с металлом. Переключающее действие этого диода очень быстрое. Он имеет очень низкое прямое падение напряжения. при подаче достаточного напряжения ток течет в прямом направлении. прямое напряжение диода Шоттки составляет от 150 до 450 мВ, в отличие от других обычных диодов, прямое напряжение которых колеблется от 600 до 700 мВ. Лучшая эффективность системы и более высокая скорость переключения достигаются из-за более низкого прямого напряжения.

Шаг 3: Дизайн схемы

Конструкция схемы в основном состоит из трех частей: Конструкция схемы детектора, Схема усилителя, а также Схема компаратора.

В схема детектора состоит из катушки индуктивности, диода, конденсатора и резистора. Здесь выбрана оценка индуктивности 10 мкГн. Диод Шоттки BAT54 выбран как детекторный диод, который может выпрямлять низкочастотный сигнал переменного тока. Канальный конденсатор установлен в керамическом конденсаторе емкостью 100 нФ, который используется для отсеивания выбросов переменного тока. используется нагрузочный резистор 100 Ом.

Здесь, в схема усилителя, простой BJT BC547 используется в аналогичном режиме с общим эмиттером. Эмиттерный резистор в этой ситуации не требуется, поскольку выходной сигнал имеет низкое значение. Значение резистора коллектора определяется оценкой напряжения батареи, напряжения коллектор-эмиттер и тока коллектора. Обычно напряжение батареи выбирается около 12 В. 5 В - это рабочее напряжение коллектора и эмиттера, а ток коллектора составляет почти 2 мА. Таким образом, в качестве Rc используется резистор сопротивлением 3 кОм. Входной резистор должен быть большого номинала, почти 100 кОм, потому что он используется для смещения транзистора. Это предотвратит протекание максимального тока.

Здесь Lm339 используется в Схема компаратора. Конфигурация делителя напряжения используется для установки опорного напряжения на инвертирующей клемме. Опорное напряжение установлено на низкое значение порядка 4 В, потому что выходное напряжение схемы усилителя довольно низкое. Для этого используется резистор на 200 Ом и потенциометр на 330 Ом. В качестве токоограничивающего резистора на выходе используется резистор 10 Ом.

Шаг 4. Общие сведения о работе схемы слежения за мобильным телефоном

Сигналы, излучаемые сотовым телефоном, являются радиочастотными сигналами. В момент, когда сотовый телефон доступен близко к цепи, радиочастотный сигнал от сотового телефона индуцируется в индукторе в цепи в процессе взаимной индукции. Диод Шокли отвечает за усиление переменного сигнала высокой частоты порядка ГГц. Конденсатор используется для фильтрации выходного сигнала.

Теперь, когда мобильный телефон приближается к этой цепи, на дросселе возникает напряжение, и диод используется для демодуляции сигнала. Затем транзистор с общим эмиттером усиливает напряжение. Здесь выходное напряжение больше опорного выходного напряжения. Таким образом, на выходе сигнал высокого логического уровня, который заставляет светиться светодиод, который указывает на присутствие сотового телефона поблизости. Это очень простая схема, поэтому она должна находиться в нескольких сантиметрах от схемы.

Шаг 5: Сборка компонентов

1. Возьмите Veroboard и протрите скребком его сторону с медным покрытием.
2. Теперь аккуратно разместите компоненты и достаточно близко, чтобы размер схемы не стал очень большим.
3. Осторожно сделайте соединения, используя паяльник. Если при соединении допущена какая-либо ошибка, попробуйте отпаять соединение и снова припаять соединение должным образом, но, в конце концов, соединение должно быть плотным.
4. После того, как все соединения выполнены, проведите проверку целостности. В электронике проверка целостности цепи - это проверка электрической цепи, чтобы проверить, течет ли ток по желаемому пути (то есть точно по всей цепи). Проверка целостности выполняется путем установки небольшого напряжения (соединенного вместе со светодиодом или элементом, создающим волнение, например, пьезоэлектрическим динамиком) по выбранному пути.
5. Если проверка на непрерывность прошла успешно, значит, цепь сделана правильно, как и нужно. Теперь он готов к тестированию.

Схема будет выглядеть как на изображении, показанном ниже:

Приложения

Существует широкий спектр применений схемы детектора мобильного телефона. Некоторые из его приложений перечислены ниже:

1. Его можно использовать в экзаменационных залах и переговорных для обнаружения наличия мобильного телефона.
2. Несанкционированную передачу аудио или видео можно обнаружить, обнаружив мобильный телефон в определенных местах.
3. Украденные мобильные телефоны могут быть обнаружены в конкретном сценарии с помощью этой схемы мобильного детектора.

Ограничения

Существуют определенные ограничения вышеупомянутых схем детектора мобильных телефонов.

1. Первая схема - детектор нижнего диапазона. Его диапазон составляет всего несколько сантиметров.
2. Диод Шоттки с более высокой высотой барьера менее чувствителен к сигналам сравнительно меньшего размера.