서강대학교 고급전자회로실험 설계 적외선Detector

소개글

만들기 쉬운 적외선 detector입니다. 송신기-수신기가 pair로 이루어져 있으며
한쪽에서는 적외선을 보내고, 다른 쪽에서는 검출하는 회로입니다.
공부에 도움이 되길 바랍니다.

목차

1. 실험제목
2. 실험소개
3. 실험목표
4. 사용소자
5. Block Diagram
6. 관련이론
7. 회로도 및 동작설명
8. 실험결과
9. 결론 및 개선사항
10. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목 : 적외선 Detector

2. 실험 소개
- 적외선은 실생활에서 유용하게 쓰인다. 병원에 가면 적외선치료기가 있는 곳이 많다. 의료용으로 소독, 멸균과 관절 및 근육치료에 쓰이기 때문이다. 적외선의 특성은 파장이 길어 가시광선, 자외선보다 산란효과가 적어 공기 투과성이 좋다는 것이다. 이를 이용하여 많이 쓰이는 분야는 원거리사진, 야간촬영, 거리측정 등이 있으며 자동경보기, 문의 자동개폐기에도 쓰인다. 우리는 자동경보기에서 아이디어를 얻어 적외선을 보내는 회로와 받는 회로를 설계하였다.

3. 실험 목표
- 전압이 걸리면 빛나는 LED를 이용하였다. IR-LED를 넣어 적외선을 나오게끔 하였으며 수신부에서 광전소자를 이용하여 적외선을 검출하였다. 가시광선은 눈에 보이기 때문에 송수신이 되는지 여부를 금방 알 수 있으나, 적외선의 경우 수신부 출력단에 버저를 달아 신호가 있을 때와 없을 때의 전류가 변하게 함으로써 소리(85dB)로 알 수 있게끔 하였다. 감지될 경우 버저가 울리지 않고 감지되지 않으면 소리로 알리는 기능을 하게끔 설계하였다.

<중 략>

다음은 수신부이다. 위 파형은 수신기 하단부의 14번 pin에서 나오는 파형이다. 최종적으로 약 4V에 이르며, 이 전압이 3번과 5번핀으로 들어가 증폭기의 (+)단자가 된다.

적외선이 입력되어 Photo TR에 광전류가 흐를 때의 2번핀의 전압이다. 즉, 수신기 상단부의 2번째 OPAMP에서 (-)단자가 된다.

7번핀에서 나온 전압은 AC신호이다. 그 신호가 R-C Time delay 이후에 9번 핀에 연결된다. 최종 값은 3.82V이며, 이를 확대하면 다음과 같은 파형을 볼 수 있다.

앞서 9번핀으로 들어가는 파형을 확대하니 조금씩 증가하는 AC신호가 나왔다.

참고 자료

A. Sedra, "Microelectronic Circuits",Oxford Univ. Press, p.417-545