IRis: un sensor de infrarrojos que utiliza un circuito de amplificación de fotodiodo - Calendae - Calendae | Informática, Electrónica, CMS, Ciberseguridad

IRis: un sensor de infrarrojos que utiliza un circuito de amplificación de fotodiodo – Calendae

Hola y mil gracias por leerme. Te escribe Jordi Oriol y en el día de hoy hablaremos sobre IRis: un sensor de infrarrojos que utiliza un circuito de amplificación de fotodiodo – Calendae

[devttys0] diseñó un detector de infrarrojos sensible para capturar señales de infrarrojos débiles. Compartió en detalle cómo diseñó el circuito, comenzando con los componentes básicos, pasando por la solución de problemas y finalmente terminando con un circuito de trabajo completo.

Craig Heffner /[devttys0] construí este circuito para un amigo El discurso de DefconCegado por la luz, la charla fue sobre las señales de infrarrojos emitidas por el detector de proximidad de infrarrojos en nuestros dispositivos, como los teléfonos móviles, y cómo podemos identificar el tipo de dispositivo / sistema operativo que utiliza estas señales.

Craig quería construir un detector de IR genérico para capturar y analizar transmisiones de IR sin procesar donde los receptores de IR están diseñados para detectar señales de IR moduladas de 36-38 kHz. «Pero hay mucho más en el mundo de las RI que eso», dijo Craig.

La primera idea básica en el diseño es utilizar amplificador de transimpedancia que es básicamente un convertidor de corriente a voltaje.
Cuando los fotones golpean el fotodiodo, en realidad emitirá portadores de carga, por lo que la salida de este sensor es una corriente. La tensión de salida (Vout = Ip * Rf) es lineal con respecto a la corriente.

El principal problema con esta configuración en particular es la oscilación de alta frecuencia no deseada, por lo que se agregó un condensador en paralelo con la resistencia de retroalimentación.

El siguiente problema que Craig resolvió es la saturación del amplificador en la parte superior e inferior agregando resistencias de polarización para mantener el voltaje de referencia de la entrada positiva del amplificador operacional en poco menos de 200 milivoltios.

Para evitar una alta saturación lateral, agregó tres diodos, efectivamente tres JFET configurados como diodos, en la ruta de retroalimentación. La razón para usar JFET configurado como diodo es que tiene menos corriente de fuga que los diodos de silicio normales, por lo que cuando el voltaje excede 3 * 0.7 = 2.1V, cortan la resistencia de retroalimentación, este punto es importante en nuestro diseño porque tiene un flujo de corriente desde el fotodiodo.

Lo último a resolver en la primera fase del proyecto es el problema de la corriente constante de la luz ambiental, que generará un componente de CC en la salida. Entonces Craig agregó un filtro de paso alto a la salida.

Ahora el circuito todavía tendrá algunas señales de salida analógicas, ruido y algunos picos negativos. Así que limpió las cosas usando un comparador con un diodo Schottky en la entrada no inversora para omitir los pulsos negativos por debajo de 0,2 voltios.

Para ver los detalles completos del diseño, puede ver el video a continuación, y también puede acceder a los archivos de diseño (SCH y PCB) arriba Github.

Además, puede ver las referencias indicadas por Craig en su sitio. analogzoo.

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