エレクトロニクスで最も一般的に使用されているセンサーの1つは、IRセンサー（赤外線センサー）です。IRセンサーは、物体の熱と動きを検出するのに役立ちます。赤外線スペクトルでは、すべての物体が何らかの形の熱放射を放出します。これらの放射線は人間の目には見えず、IRセンサーによってのみ感知または検出できます。IRセンサーは、IR光線を放射するために使用されるIR送信機と、放射されたIR光線を検出するために使用されるIR受信機（フォトダイオード）で構成されます。通常、通常のIR LEDからのIR放射の範囲は、検出角度35°で2〜10cmです。
この回路を使用することにより、放射されるIR放射の範囲を最大100cmまで拡大することができます。これは、この長距離IR送信機回路を使用してIR送信距離を複数回増やすことができることを意味します。ここでは、距離を伸ばすために複数のIRLEDを使用しました。IRセンサーの仕組みについてもこちらをご覧ください。
必要な材料
- CD4047 IC
- IR LED – 3
- トランジスタ–BC547およびBC557
- MOSFET – BS170
- ポテンショメータ（10k）
- コンデンサ（100uF-1; 470pF-1）
- 抵抗器（10k-2; 2k-1; 22ohm-1）
- ブレッドボード
- 9V電源入力
- 接続線
回路図
ピン配置IC4047
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ピン番号 |
ピン名 |
説明 |
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1 |
C |
外部コンデンサの接続に使用 |
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2 |
R |
外部抵抗を接続するために使用されます |
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3 |
RCC |
抵抗とコンデンサを接続するための共通ピン |
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4 |
AST '（非安定バー） |
非安定モードで使用すると低 |
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5 |
AST |
非安定モードで使用すると高 |
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6 |
-引き金 |
単安定モードで使用する場合、このピンにHighからLowへの遷移を与えます |
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7 |
対 |
ICのグランドピン |
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8 |
+トリガー |
単安定モードで使用する場合、このピンに低から高への遷移を与えます |
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9 |
EXTRESET |
これは外部リセットピンです。このピンにハイパルスを与えることにより、出力Qをローにリセットし、Q 'をハイにリセットします。 |
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10 |
Q |
通常の高出力を与える |
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11 |
Q ' |
ピン10の逆出力は、低出力を与えることを意味します |
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12 |
再トリガー |
単安定モードで使用して、+トリガーと–トリガーピンを同時に再トリガーします |
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13 |
OSCアウト |
振動出力を提供します |
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14 |
Vdd |
ICの正入力ピン |
MOSFET BS170
これらのコンポーネントは、高速で信頼性の高いスイッチング性能を提供するために、オン状態の抵抗を最小限に抑えるように設計されています。BS170は、最大500mAのDC電流を必要とするさまざまなアプリケーションで使用できます。小型サーボモーター制御、パワーMOSFETゲートドライバーなどの低電圧および低電流アプリケーションやその他のスイッチングアプリケーションに最適です。BS170のドレイン-ソース間およびゲート-ソース間電圧は最大60Vです。動作および保管ジャンクションの温度範囲は-55〜 + 150°Cです。
ピンダイアグラム
ピン配置
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ピン番号 |
ピン名 |
説明 |
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1 |
D |
BS170のドレン端子 |
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2 |
G |
BS170のONに使用するゲート端子 |
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3 |
S |
BS170のソース端子 |
長距離IR送信機の動作
この回路は、赤外線の透過範囲を広げるのに役立ちます。放射電力を増やすために、3つのIRLEDを直列に使用しました。
抵抗とコンデンサはそれぞれPIN2とPIN1に外部接続されており、4047ICのPIN3と短絡しています。抵抗とコンデンサ（RC）の組み合わせにより、特定の発振周波数で出力が生成されます。次に、この出力はトランジスタQ1とQ2の両方のベースに供給されます。
IC4047は、IRおよびRFリモートコントロール周波数に近い38KHz周波数を生成しています。次に、この周波数波を搬送波として使用して、入力信号またはデータを変調します。したがって、この周波数で高範囲の出力が得られます。また、IC4047はトランジスタやMOSFETの発振波を発生させるために使用されます。
A MOSFET BS170は、回路効率を高めるために使用されます。MOSFETはスイッチとして機能し、電力損失を低減します。トランジスタの電力損失はMOSFETに比べて大きいため、トランジスタの代わりにMOSFETを使用しました。オン/オフ時のディップを防ぐために、100uFのコンデンサが使用されています。電源投入時に追加料金を供給します。
また、ダーリントンペアは、ゲートドライブ入力の歪みを回避するためにNPN（BC547）およびPNP（BC557）トランジスタを使用して作成されます。MOSFETはゲート-ソース端子間で大きな静電容量を示すため。
3つのIR LEDは、 MOSFETのドレインに接続されています。MOSFETのゲート端子が信号を取得すると、MOSFETがドレインからソースに電流を流すことができ、LEDは通常のIRLEDよりも高い範囲でIR光線を放射し始めます。したがって、下のビデオに示すように、IRレシーバーによって感知される長距離のIR光線が得られます。