摘要：文中规划了一种以红外光作为信息载体的红外发射与接纳体系，给出了一种红外发射与接纳电路，搭建了与之相应的驱动电路和维护电路，经过电压扩大、带通滤波、功率扩大等模块，使体系安稳牢靠的作业。经过定向传输信号，完结必定范围内的无线信息传输，试验检测证明该体系能安稳牢靠地向外发射红外信号，供接纳机接纳。
红外通讯作为一种无线传输方法，由于4M传输速率的成功运用，使其正在得到日益广泛的运用，从家用小电器到核算机设备都在不断的研制新产品。红外发射接纳设备电路简略、易于完结、便于维护，在某些运用场合，归纳运用比无线电射频通讯方法具有更好的作用。红外发射模块是红外光通讯的首要组成部分，它的功用首要是完结电光信号的转化，选用780～950 nm的波段将信号以红外脉冲的方式向空间发射。
1 红外发射体系规划计划
红外发射体系的关键是发射管和驱动电路。红外发射管的作业电流小，传输间隔近。当电流过大的时分信号会发射的更远，可是发射管简略损坏。红外光在通讯时，很简略遭到太阳光、荧光灯、热源等搅扰。在此体系中咱们考虑两种计划。
计划一：运用单片机处理输入信号，考虑到输入信号小，要完结体系要求，就要对信号进行扩大及进行A/D转化，将模仿信号转化为数字信号。在实践操作中电路比较复杂，且模仿信息小简略引起信号失真。归纳考虑要表现红外光通讯体系的简便性，终究排除了这个计划。
计划二：信号源经过三极管扩大之后，经过带通滤波器，再次进行功率扩大，之后由发射电路发射。语音信号的频带会集在300 Hz～3 kHz之间，带通滤波器通频带频率规划要与此相符合。
本体系首要是用来定向传输信号，运用红外光作为载体完结2 m内的信息传输。信号源供给的信号经过三极管的扩大，然后进行带通滤波处理，再经过专用音频信号扩大器LM386进行功率扩大，最终发射管将音频信号向空间发射。接纳管接纳到的信号由三极管9014扩大，再经过LM386功率扩大，两级扩大滤波之后将信号复原输出。
2 红外发射电路规划
信号源在发射之前要经过电压扩大电路、带通滤波电路、功率扩大电路之后发射。
2.1 电压扩大电路
电压扩大电路选用共射扩大电路，如图1所示。R1、R2，R3供给偏置电压，发射结正偏，集电结反偏，此刻三极管处于扩大状况。调整R3改动三极管静态作业点，使信号处于不失真的适宜作业状况。C1是一个耦合电容，起着一个简略的隔直流转沟通的作用。在此选取的三极管9014是一个小功率管子，为了让三极管扩大状况下信号的合理输出，选取R1=lOkΩ，R3=100 kΩ，R5=1 kΩ。考虑到语音信号频带处300 Hz～3 kHz，所以带通滤波器的通频带为300 Hz～3 kHz。
2.2 带通滤波电路
带通滤波电路如图2所示。此带通滤波器是由二阶有源高通滤波器和二阶有源低通滤波器级联组成。依据高通滤波器，低通滤波器。信号经过带通滤波器之后有必要经过一次功率扩大才干驱动发射管，本体系可选用LM386音频专用扩大芯片，这是一种专门用来扩大音频的芯片。在LM386的1，8脚参加可调电阻和10μF的电容，使LM386的增益在20～200之间可调。弱小信号经过扩大之后，过大的功率会焚毁电路中的器材，所以在LM386的3脚接10 kΩ可调电阻的作用是操控发射功率维护电路，对整个电路信号的安稳性及安全性起着重要作用，不行短少。
2.3 功率扩大电路
信号经过带通滤波器之后有必要经过一次功率扩大才干驱动发射管，本体系选用LM386音频专用扩大芯片，这是一款极为常见的芯片专用来扩大音频。图3所示是增益可调的LM386经典音频扩大电路。
在LM386的1，8脚参加可调电阻和10μF的电容，使LM386得增益在20～200之间可调。弱小信号经过扩大之后，过大的功率会焚毁电路中的器材，所以在LM386的3脚接10K可调电阻的作用是操控发射功率维护电路，对整个电路信号安稳性安全性起着重要作用，不行短少。
2.4 发射管维护电路
红外光发射管作业电流小，传输间隔短，当电流过大简略损坏发射管，所以需求选用过载维护电路如图4所示。
三极管BG2和电阻R2构成发射管维护电路，由于三极管BG2偏置电阻R2很小，所以，在正常状况下三极管BG2截止。当三极管BG1集电极电流忽然增大，在电阻R2上的压降添加，当电压到达必定程度时分三极管BG2导通，对发光二极管起到分流作用，然后流过发射管电流下降，从而对发射管起到维护作用。发射管能够并联或许串联多个，进步发射功率，添加通讯间隔。在试验室实践操作中很多人没有留意维护发射管的安全。实践上弱小的信号经过三极管扩大及LM386的功率扩大之后，信号现已变得足够大，如果在此刻不留意维护发射管的状况下，由于其能够接受的电流强度有限，所以发射管很简略损坏。这是一个不得不注重的问题。研讨标明，如果在接纳信号比较弱的状况下，能够将发射管并联或许串联，者能够起到非常显着的作用。
2.5 电源模块规划
78xx系列电源芯片具有悠长的前史，并且在现在很多的电路中仍然能够常常见到，其运用之广泛可见一斑。电子电路中，常见的三端稳压%&&&&&%有正电压输出的78xx系列
和负电压输出的79xx系列。三端稳压望文生义具有3个引脚，如图5所示3个引脚依此分别为输入端、接地端、输出端。三端稳压芯片组成稳压电源所需外围元件很少，芯片内部具有过热、过流和调整管的维护电路。
实践运用中，当三端稳压处于大功率的稳压电路时，应该装上散热器。在试验中从前做过用78xx系列芯片驱动电机，当输出电流增大时分芯片会发热，芯片的输出电压会变小，此刻芯片发烫。
在红外发射和接纳部分选用了LM741、LM386芯片，LM741芯片需求+9 V电压供电而LM386需求+5 V电压供电。因而，本体系需求两个独立的不同电压的供电部分，红外发射部分需求+9 V电压供电，红外接纳部分需求+5 V电压供电。
7805组成的+5 V供电模块为接纳部分供电;将图中7805换成7809即可得到+9V电压，用其给发射部分供电。可是，三端稳压芯片也有缺乏之后，其输出电压线性欠好，输出电流缺乏。可是在本体系中对电源要求不高所以78xx系列芯片能够满意规划运用。
3 发射部分整体电路
发射部分整体电路结构图如图6。
LM386组成的音频扩大器的增益在20～200范围内可调，为了确保信号不失真扩大。经过耦合电容C9隔直通交后信号便由红外发光二极管发射。红外发射管接纳的信号与音频信号改变规则相同，红外发射管的发光强度会遭到音频信号的调制，此刻音频信号会对其巨细进行同步调制并转化成红外信号发射。弱小信号经过电容C1耦合到三极管Q1进行一级扩大，被扩大的电压信号经过电容C2之后进入由LM741组成的带通滤波器，带通滤波器的通频带为300HZ～3KHZ，能够滤除频带外的搅扰信号，使信号愈加纯洁，然后信号进入由LM386组成的音频扩大电路，考虑信号扩大到比较强之后会对发射部分器材形成损坏，因而在进LM386前加上10K滑动变阻器。LM386组成的音频扩大器的增益在20～200范围内可调，为了确保信号不失真扩大。经过耦合电容C9隔直通交后信号便由红外发光二极管发射。红外发射管接纳的信号与音频信号改变规则相同，红外发射管的发光强度会遭到音频信号强弱的调制，此刻音频信号会对其巨细同步调制并转化成红外信号发射。
4 红外接纳部分整体电路规划
红外接纳部分整体电路如图7所示，红外接纳管接纳到信号之后将光信号转化成弱小的电信号，有必要要经过两级扩大之后才干完好的输出。榜首级选用三极管9014，第二级选用LM386音频扩大电路。
红外线接纳管在接纳红外光之后将光信号转化成弱小的电信号，在三极管9014扩大之后直接经过电容C2输入到LM386组成的功率扩大电路，极性%&&&&&%C2起隔直流转沟通的作用，在功率扩大之前先滤除稳定的外界低频信号的搅扰，进步接纳作用，最终由喇叭输出。三极管9014的扩大电路和功率扩大电路两级扩大之间加上10k滑动变阻器，避免信号过大损坏器材以及信号无失真扩大。
5 体系测验与剖析
将红外发射和接纳部分接上电源之后，给发射部分供给300～3 400 Hz音频信号，调理发射和接纳部分的功率，在间隔发射部分2M处接纳部分能够接纳到信号，可是声响较小伴有细微杂音。在1，5M处测验接纳部分声响显着变大，可是杂音问题仍然存在。当发射端输入语音信号改为800 Hz单音信号时，在8 Ω电阻负载上，接纳设备的输出电压有效值为0.2 V。不改动电路状况，减小发射端输入信号的起伏至0 V，低频毫伏表显现的电压为0.5 V。
用万用表测验电源电压及各部分电路的电流电压值，发现电源电压不稳，导致各部分的电压有动摇，电路会发生噪声可是不影响其正常作业。在发射部分加上一个正弦信号之后，在其两头用示波器调查信号，经过调理滑动变阻器RV1和RV2，核算能够得出扩大倍数在100～250之间信号有比较显着的失真，在扩大倍数在250～35之间信号有显着失真。在接纳部分输入端接入正弦信号，输出端输出的信号波形没有较显着的失真状况。
6 定论
在电路调试的过程中，为了到达使扩大器增益变大的意图，不断增大信号驱动功率，导致射管不断地烧坏。解决计划为：接三极管BG1和BG2，组成了一个非常有效地维护电路即发射管维护电路。在运用该电路之后发射管就不再简略被烧坏，作用非常显着。以上规划的红外发射电路结构简略，原理明晰，性价比高，具有很强的实用价值。
