Transmisor y Receptor Infrarrojo.

Led infrarrojo emisor y receptor:

Diodo emisor de luz infrarroja (LED IR).

Figure 1 Diodo emisor de luz infrarroja.

Este LED emite un tipo de radiación electromagnética llamada infrarroja, que es invisible para el ojo humano porque su longitud de onda es mayor a la del espectro visible. [1]

Figure 2. Espectro visible por el hombre.

Ya que no podremos ver a simple vista si nuestro emisor está funcionando (al polarizarlo), tendremos que comprobarlo utilizando alguna cámara de fotografía o video digital, como la de nuestro celular. [1]

Figure 3

Fototransistor.

Figure 4 Fototransistor.

Este dispositivo se diferencia de un transistor común porque su base ha sido sustituida por un cristal fotosensible que regula el flujo de corriente colector – emisor de acuerdo con la luz incidente sobre él (en nuestro caso luz infrarroja). [1]

El fototransistor, aunque con la apariencia de un LED común, debe conectarse con la patilla larga a masa y la corta a voltaje. [1]

Multivibrador Astable 555:

Este tipo de funcionamiento del temporizador 555 se caracteriza por una salida con forma de onda cuadrada (o rectangular) continua de ancho predefinido por el diseñador del circuito y que se repite en forma continua. El esquema de conexión y las formas de onda de entrada y salida del multivibrador astable se muestra en La figura 5. [2]

La señal de salida tiene un nivel alto por un tiempo T1 y en un nivel bajo un tiempo T2. Los tiempos de duración, tanto en nivel alto como en nivel bajo, dependen de los valores de las resistencias: R1 y R2 y del capacitor C1. [2]

Figure 5.

Los diagramas anteriores muestran como se conecta y onda de salida del multivibrador astable con temporizador 555

·         Los tiempos de los estados alto y bajo de la onda de salida se muestran en las siguientes fórmulas:

·         La frecuencia de oscilación de la onda de salida está dada por la fórmula:

·         El periodo es:

Hay que recordar que el período es el tiempo que dura la señal, desde un punto cualquiera en la forma de onda de la salida hasta que éste se repite. Ver (Tb – Ta), en el gráfico 5.

Filtro Pasa banda:

Un filtro pasa banda activo de segundo orden solo permite el paso de una banda de frecuencias y atenúa todas las demás. Está compuesto por ocho elementos, dos condensadores, cinco resistencias y un amplificador operacional opamp. La entrada es por la resistencia R1 y la salida se toma en la salida del amplificador operacional. Se conoce como activo porque tiene un elemento activo que es el amplificador operacional, es de segundo orden porque contiene dos elementos reactivos (dos condensadores). [3]. El circuito es el siguiente:

Figure 6 Filtro Pasa Banda

Para agilizar el diseño, el circuito se modificará como aparece en la siguiente figura.

Figure 7. Filtro pasa banda modificado.

En el diseño de este filtro hay dos características principales: La ganancia en la frecuencia central es constante y es de 1, lo que quiere decir que la ganancia en las frecuencias de corte es de 0.707. Y también permite altos valores de factor de calidad Q (selectividad), el mínimo Q es de 0.353, y el máximo Q estará delimitado por lo que soporten los elementos. [3].

Para diseño las ecuaciones son las siguientes:

Simulaciones:

Multivibrador Astable:

Se escoge el valor del capacitor de 100nf (104) y la resistencia R1 de 10k para los cálculos de las distintas frecuencias, para el calculo de R2, se despeja de la fórmula de la frecuencia.

Se ha escogido 4 frecuencias que tenga como mínimo 1khz de separación para que no afecte el ancho de banda de los filtros.

·         f1=6.25khz

·         f2=3.5khz

                                                

·         f3=1.5khz

                                                

·         f4=300hz

                                                

Figure 8. Frecuencia 1

Figure 9 Frecuencia 2.

Figure 10 Frecuencia 3.

Figure 11 Frecuencia 4.

Receptor infrarrojo:

Figure 12

BIBLIOGRAFIA:

[1]"Sensor de infrarrojos (emisor y receptor)", Circuitoselectronicos.org, 2018. [Online]. Available: http://www.circuitoselectronicos.org/2010/05/sensor-de-infrarrojos-emisor-y-receptor.html. [Accessed: 25- Feb- 2018].

[2]"Multivibrador astable con temporizador 555 - Electrónica Unicrom", Electrónica Unicrom, 2018. [Online]. Available: https://unicrom.com/multivibrador-astable-con-temporizador-555/. [Accessed: 25- Feb- 2018].

[3]"Filtro Pasa banda Activo de 2do Orden Sallen Key", Wilaebaelectronica.blogspot.com, 2018. [Online]. Available: https://wilaebaelectronica.blogspot.com/2017/01/filtro-pasa-banda-activo-de-2do-orden-sallen-key.html. [Accessed: 25- Feb- 2018].

ANEXOS: