Demodulador IR - ¿Cómo funciona?

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Aquí tengo un circuito que fue diseñado por otros. Toma una entrada IR de 32.768 kHz y genera una baja lógica cuando la entrada está presente. Veo 3 etapas distintas ... todo hasta U1A, todo entre U1A y Q3 y todo a la derecha de Q3. Sigo la izquierda y la derecha ... pero no el centro, donde es donde ocurre toda la magia.

El circuito realmente funciona. Lo he conectado y puedo verificar que esto realmente funciona.

¿Alguien puede explicar la pieza en el medio? No tiene sentido para mí. ¿Cómo funciona este circuito? ¿Por qué hacen uso de todas las puertas? ¿Por qué tienen una resistencia en serie con Vcc en U1? ¿Para qué sirve el R26?

    
pregunta Jason

2 respuestas

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Circuito extraño.
 Puede trabajar :-)

Mi experiencia con los circuitos que se parecen a la parte media es que fueron diseñados por Grandes Maestros o iterativamente llegaron a través de personas que no sabían realmente lo que estaban haciendo Y que generalmente no era un Gran Maestro involucrado.

¿La unión C5-R24 realmente no se conecta al colector Q1?

U1 es un cristal de diapasón de sintonización de 32 kHz (disponible en Digikey)
Hoja de datos aquí

Todo desde el cristal a la derecha es lo suficientemente estándar, así que lo repasaré brevemente.

Crystal actúa como filtro de paso de banda para 32 kHz provenientes de su izquierda.
 U1D es un inversor digital CMOS configurado como un amplificador lineal.
 La ganancia de CC es R17 / R27 = 10.
 C1 desactiva el rollo de alta frecuencia.

D4 rectifica la señal amplificada de 32 kHz y el pico de C17 la suaviza, por lo que con 32 kHz continuos, C17 es "alto".
 R30 1M descarga C17 cuando la señal se detiene con la constante de tiempo C17.R10.

U1E ve DC desde 32 kHz y la salida baja cuando la señal está presente.

D5 proporciona una carga de ataque rápido de C19 (lo que sucede cuando la señal se desvanece) y R23 proporciona una descarga de ataque lento cuando aparece la señal con la constante de tiempo R23.C19

Por lo tanto, la salida U1F aumenta cuando la señal está presente y las unidades Q3 están activadas, con una respuesta lenta y decaída y atacada como se indica arriba.

Ahora lo divertido:

R19.C22 es solo una forma de desacoplar el suministro para evitar el ruido. El RC proporciona un filtro de ruido contra ruido a través de R19 con una pequeña caída de CC debido a la corriente de suministro que será pequeña.

U1A U1B U1C será un oscilador o cerca de la oscilación. La inversión neta se produce con 3 puertas y retroalimentación a través de R32 y R29.

Lo más probable es que NO oscile sin ser impulsado O que oscile PERO no a 32 kHz (probablemente cerca) para que el cristal bloquee su señal.

La señal entrante a través de R25 bombea la retroalimentación a través de R32 y la convierte en un amplificador sintonizado a una velocidad de 32 kHz.

R26 probablemente esté allí porque se encontró que hacía que las cosas funcionen mejor :-). Los inversores operan en modo semi-digital semi-lineal y R26 más la capacitancia de entrada de la compuerta más cualquier capacitancia de PCB extraviada, además de los peces muertos cercanos y las festividades bancarias tienden a ralentizar el tiempo de subida y promover cualquier acción a 32 kHz.

Sería interesante ejecutar esto en SPICE con y sin entrada de 32 kHz.

Lo ideal sería que los inversores no tuvieran memoria intermedia para utilizarlos en modo analógico. U1d es un amplificador completamente analógico, U1B piensa que es un inversor digital (pero si hay una entrada lo suficientemente baja, puede funcionar en la zona de riel intermedio analógico), U1C no puede realmente decidir (debido a la resistencia de entrada de 470k) y U1a probablemente piensa que es un amplificador analógico (2pF en paralelo con retroalimentación de bucle principal 2M) pero no tiene retroalimentación individual, por lo que trata de ser más un comparador de entrada única analógica [el sonido de un perro ladrando: -)] - es decir, cambia alrededor de su mitad El nivel y la salida pueden ser rieles si se dan el tiempo suficiente.

E & OE.
 Más anon quizás.

Alguien, ejecute la sección intermedia en SPICE e informe.

    
respondido por el Russell McMahon
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Desde mi entendimiento sin mirar demasiado de cerca este circuito. En primer lugar, la señal IR se está impulsando inicialmente desde un circuito de transistor. Esto se alimenta a los 3 amplificadores operacionales, específicamente se usa para controlar la ganancia y mantener la estabilidad de frecuencia. Típicamente esto es un VCO. La ganancia es retroalimentación a la entrada y se ajusta para la frecuencia. Esto es lo que impulsa el cristal. No se pudo ver con suficiente claridad ya que el diagrama es demasiado pequeño para ver las siguientes etapas. Parece que la salida se envía a un integrador, luego a un amplificador rectificador para producir una salida cuadrada para impulsar el transistor de salida a la frecuencia de operación. F = 1/2 * pi R C, = 1 / (2 * pi * 2M * 2pf).

    
respondido por el James King

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