Demodulador IR - ¿Cómo funciona?

Tengo un circuito aquí que fue diseñado por otros. Toma una entrada IR de 32.768 kHz y genera una salida lógica baja 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 que es donde ocurre toda la magia.

El circuito realmente funciona. Lo conecté y puedo verificar que realmente funciona.

¿Alguien puede explicar la pieza en el medio? No tiene sentido para mí. ¿Cómo está funcionando 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?

Demodulador IR


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Y para los realmente perezosos: i.stack.imgur.com/lZ7DT.jpg

Respuestas (2)

Circuito extraño.
Podría funcionar :-)

Mi experiencia con los circuitos que se parecen a la parte media es que fueron diseñados por Grandes Maestros o se llegó a ellos de manera iterativa por personas que no sabían realmente lo que estaban haciendo Y que, por lo general, no había un Gran Maestro involucrado.

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

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

Todo, desde el cristal a la derecha, es una tarifa bastante estándar, por lo 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 amplificador lineal.
La ganancia de CC es R17/R27 = 10.
C1 establece la caída de alta frecuencia.

D4 rectifica la señal amplificada de 32 kHz y el pico C17 la suaviza, de modo 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 CC desde 32 kHz y la salida baja cuando hay señal presente.

D5 proporciona una carga de ataque rápido de C19 (que ocurre cuando la señal desaparece) y R23 proporciona una descarga de ataque lento cuando la señal aparece con el tiempo constante R23.C19

Entonces, la salida U1F sube cuando la señal está presente y activa Q3, con una respuesta lenta, decaída rápida y atacada lentamente como se indicó anteriormente.

Ahora lo divertido:

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R19.C22 es solo una forma de desacoplar el suministro para evitar el ruido. El RC proporciona un filtro de ruido contra el 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 estará cerca de la oscilación. La inversión neta ocurre con 3 puertas y retroalimentación a través de R32 y R29.

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

La señal entrante a través de R25 inunda la retroalimentación a través de R32 y la convierte en un amplificador sintonizado a, se supone, 32 kHz.

R26 probablemente esté allí porque se descubrió que hace que las cosas funcionen mejor :-). Los inversores funcionan en modo semidigital semilineal y R26 más la capacitancia de entrada de la compuerta más cualquier capacitancia de PCB perdida más peces muertos cercanos y feriados bancarios tienden a ralentizar el tiempo de subida y promover cualquier acción a 32 kHz que se desee.

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


Lo ideal es que los inversores sean sin búfer para su uso en modo analógico. U1d es un amplificador completamente analógico, U1B cree que es un inversor digital (pero si hay una entrada lo suficientemente baja, puede funcionar en la zona de riel medio analógico), U1C realmente no puede decidirse (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 de 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 medio el nivel y la salida pueden fallar si se les da el tiempo suficiente.


E&OE.
Más pronto tal vez.

Alguien, por favor, ejecute la sección intermedia en SPICE e informe.

Dado que los inversores hacen un oscilador, me pregunto si el funcionamiento del circuito depende de la velocidad de respuesta del inversor en cuestión. ¿Funcionaría con un chip inversor diferente? Estoy pensando que podría ser debido a que la retroalimentación filtrada proporciona algún tipo de control de circuito cerrado. ¿Pensamientos?
Lo ideal es que los inversores sean sin búfer para su uso en modo analógico. U1d es un amplificador completamente analógico, U1B cree que es un inversor digital (pero si hay una entrada lo suficientemente baja, puede funcionar en la zona de riel medio analógico), U1C realmente no puede decidirse (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 de 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 medio nivel y salida tal vez rieles si se da el tiempo suficiente
@RussellMcMahon Circuito extraño de hecho. Tengo uno en la mano que se construyó hace varios años y funciona como un campeón (hubo una serie completa de estas cosas que funcionaron bien). He probado el circuito y funciona... más o menos. El original puede detectar la señal del control remoto coincidente hasta 100'. Mi reconstrucción es buena para alrededor de 8'. Entonces, realmente no me gusta la forma en que está construido, ya que no lo entiendo completamente (mucho menos con su explicación detallada). Quiero volver a hacer el circuito usando amplificadores operacionales. ¿Cómo utilizo el cristal en tal diseño? Estoy bastante seguro de que es clave...
@RussellMcMahon ... ya que la unidad está diseñada para NO responder a nada más que al transmisor correspondiente (banda estrecha de 32.768kHz). Entonces... no hay controles remotos de TV, etc. ¿Qué buscaría para obtener más información? He intentado buscar en Google el término filtro de cristal con poco éxito.

Según tengo entendido sin mirar demasiado de cerca este circuito. En primer lugar, la señal IR se impulsa inicialmente desde un circuito de transistor. Esto se alimenta a los 3 amplificadores operacionales, específicamente esto se usa para controlar la ganancia y mantener la estabilidad de la frecuencia. Por lo general, se trata de un VCO. La ganancia es retroalimentación a la entrada y ajustada por frecuencia. Esto es lo que impulsa al Cristal. No pude 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 cuadrática para impulsar el transistor de salida a la frecuencia de operación. F = 1/2*pi R C , = 1/(2*pi*2M*2pf).