Схема визуализации ИК сигналов

Michael J Gambuzza, General Electric

Исправность линии ИК связи можно проверить с помощью схемы, состоящей из усилителя фототока и стандартного светодиода (Рисунок 1). Такое решение обеспечивает визуальную обратную связь, позволяющую индицировать работу передатчика. Схему можно разместить в небольшом пластиковом или металлическом корпусе, запитав ее от батареи 9 В. В качестве фотоприемника используется ИК фотодиод PD333-3C/H0/L2 фирмы Everlight, или любой эквивалентный в корпусе T1¾.

Рисунок 1.	Эта схема позволяет детектировать поток ИК излучения от передатчика и визуально отображать его с помощью светодиода.

Надписи на схеме
IR BEAM	ИК ЛУЧИ
PHOTODIODE	ФОТОДИОД

На микросхеме IC_1A сделан фотогальванический усилитель. При попадании энергии инфракрасного потока на фотодиод D₁, последний генерирует фототок, смещающий инвертирующий вход усилителя в отрицательную сторону. Соответственно, напряжение на выходе усилителя увеличивается, стремясь сохранить нулевым напряжение виртуальной земли на выводе 2. Передаточная функция усилителя описывается выражением V_OUT = I×R₁. При большом коэффициенте усиления, даже незначительный поток ИК излучения сместит выход IC_1A до уровня положительной шины питания. Используемый операционный усилитель с JFET входом AD823AR фирмы Analog Devices способен напрямую управлять светодиодом через токоограничивающий резистор 750 Ом. Для частотной компенсации усилителя включается конденсатор C₁, предотвращающий генерацию схемы, обусловленную емкостной составляющей импеданса D₁ и паразитной емкостью входа.

Если, все же, генерация IC₁ наблюдается, увеличьте емкость конденсатора C₁. Рассчитать необходимое значение C₁ можно, используя выражение для запаса по фазе 45°:

где

F_C – частота единичного усиления IC_1A (типичное значение для AD823 – 16 МГц),
C_D – емкость p-n перехода фотодиода D₁ при нулевом напряжении смещения, плюс паразитная емкость узла.

Регулировкой R₁ добейтесь оптимального усиления. При испытаниях схемы располагайте ИК передатчик как можно ближе к фотоприемнику.

Надписи на схеме
IR BEAM	ИК ЛУЧИ
PHOTODIODE	ФОТОДИОД