《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一種實(shí)用型紅外光通信裝置的設(shè)計(jì)方案
來源:電子愛好者博客
摘要: 本方案中所設(shè)計(jì)的紅外光通信裝置,采用以紅外線來傳送音頻信號的光電系統(tǒng),由發(fā)射部分,、接收部分和中繼轉(zhuǎn)發(fā)裝置組成。發(fā)射部分與音響設(shè)備相連接,,從音響設(shè)備輸出的音頻信號調(diào)制紅外光以后,,由接收機(jī)接收,還原原音頻信號,,喇叭輸出,。
關(guān)鍵詞: 紅外光 光通信 功率放大器
Abstract:
Key words :

   在方案設(shè)計(jì)過程中,發(fā)射部分使用了S8050放大器,,它是一種功率放大器,,放大其音頻信號,。接收部分用了一款常見的小功率音頻放大器D2822A,這兩個(gè)芯片構(gòu)成了紅外通信裝置的核心,。該裝置語音傳播幾乎無失真,,傳輸距離滿足要求,操作簡單,。當(dāng)加一個(gè)中繼轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)時(shí),,改變90度方向,效果良好,。

  1.方案總體設(shè)計(jì)

  1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖

  本耳機(jī)由發(fā)射模塊和接收模塊兩部分組成。發(fā)射模塊:主要包括基本電路及紅外發(fā)光二極管,,主要是在5V電壓的驅(qū)動(dòng)下,,將音頻信號經(jīng)基本電路來驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管將信號發(fā)射出去。接收模塊:主要包括S8050功率放大器及其周圍輔助元件,,主要是在5V電壓的驅(qū)動(dòng)下將接收到的發(fā)射信號經(jīng)D2822A功率放大,然后驅(qū)動(dòng)喇叭來發(fā)出聲音,,使收聽者能夠聽到發(fā)射端發(fā)出的音樂,。

  系統(tǒng)總體原理框圖如圖1.1所示,。

  總體框圖

  1.2 單元電路設(shè)計(jì)

  1.2.1 發(fā)射部分電路

  聲音信號從MP3或信號發(fā)生器的音頻輸出插座引出,。MP3輸出的音頻信號經(jīng)過電容C1耦合至VT1 S8050進(jìn)行一級放大后驅(qū)動(dòng)紅外線發(fā)光二極管,VD1,、VD2發(fā)光,,聲音信號的變化引起VD1,、VD2發(fā)光強(qiáng)度的變化,,即VD1、VD2的發(fā)光強(qiáng)度受聲音的調(diào)制,。直流5V電壓經(jīng)電阻R4流到VT1,,然后給其提供工作電壓,,將音頻信號放大以驅(qū)動(dòng)VD1,、VD2發(fā)光,將信號發(fā)射出去,。

  發(fā)射電路如圖1.2所示,。

  發(fā)射電路

  1.2.2 接收部分電路

  該電路接收部分采用一塊音頻放大集成電路D2822A進(jìn)行功率放大。有一個(gè)紅外線接收管,。當(dāng)被音頻信號調(diào)制的紅外光照到紅外線接收管表面時(shí),接收管將接收的經(jīng)聲音調(diào)制的紅外線光信號轉(zhuǎn)換成電信號,,即在接收管兩端產(chǎn)生一個(gè)與音頻信號變化規(guī)律相同的電信號,,該信號經(jīng)C7耦合至進(jìn)行功率放大后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。

  接收電路如圖1.3所示,。

  接收電路

  1.2.3 中繼結(jié)點(diǎn)電路

  在中繼結(jié)點(diǎn)電路的設(shè)計(jì)中,,采用了將發(fā)射電路和接收電路連成一體,。其中發(fā)光二極管和光敏二極管呈垂直的關(guān)系,很好實(shí)現(xiàn)了改變通信方向90度,,距離延長也可通信。

  電路圖如圖1.4所示,。

  中繼結(jié)點(diǎn)電路

  2.系統(tǒng)測試

  電路的測試方案分析:

  (1)在發(fā)射端輸入800HZ單音信號時(shí),,測試在8歐姆電阻負(fù)載上,接收端輸出的電壓有效值,;

  (2)在發(fā)射端輸入800HZ單音信號時(shí),,減少發(fā)射端的輸入信號為0V(即擋住紅外線的傳播路徑),用低頻毫伏表測量此時(shí)輸出端的噪聲電壓,。

  3.結(jié)論

  本設(shè)計(jì)方案由于系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)合理,,功能電路實(shí)現(xiàn)較好,通信性能優(yōu)良,、穩(wěn)定,較好地達(dá)到了題目要求的基本要求以及部分發(fā)揮要求,。經(jīng)測試分析,系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn):①傳輸距離達(dá)兩米,,還原出的音頻信號無明顯失真;②單音頻信號輸入時(shí),,輸出電壓的有效值大于0.4V,噪聲電壓小于0.1V;③指示燈能表明信號的有無,;④能實(shí)現(xiàn)中繼轉(zhuǎn)發(fā),通信方向改變90度,,可繼續(xù)傳輸信號,且無明顯失真,。

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