MẠCH ĐIỆN TỬ VÀ BỐ CỤC

Được chuẩn bị bởi: Alper ÖZKAN - Cảm ơn những người đã vượt qua Hướng dẫn sóng quang Emeki

Optoelectronic
Light là một hiện tượng điện từ cho thấy nhiều tính năng của sóng radio. ánh sáng nhìn thấy, 0,4 .mu.M của quang phổ điện từ (tím) và 0,8 .mu.M (màu đỏ) (400-800 nm) là bước sóng trong khoảng từ hồng ngoại cực tím thiết bị quang điện có một phạm vi rộng lớn hơn nhiều. Khoảng thời gian chúng tôi quan tâm được hiển thị bên dưới.

Hình 1 Phổ điện từ

Nó không phải là đáng ngạc nhiên rằng có một sự giống nhau giữa quang học và điện tử, và tầm quan trọng của quang điện tử, đó là giao điểm của cả hai, gần đây đã trở nên quan trọng hơn. Các thiết bị quang điện được chia thành ba nhóm: 1) Thiết bị đáp ứng ánh sáng (cảm biến) 2) Thiết bị phát sáng (phát) 3) Thiết bị phát sáng.

Cảm biến
Photoresistive tế bào (Light-phụ thuộc điện trở-LDR) Photodiode là hình thức đơn giản nhất của ánh sáng nhận, ví dụ như ORP12. Ánh sáng hấp thụ tạo thành các cặp lỗ điện tử làm giảm sức đề kháng trong vật liệu photoresistant. Một tế bào điển hình là 2 M trong bóng tối và 100 trong ánh sáng phòng. Có sức đề kháng. Điều này đề cập đến một sự thay đổi từ 1 đến 10.000 cho phép sử dụng trong các mạch đơn giản. Do đó, chúng có thể được sử dụng trong hầu hết các mạch phát hiện mở / đóng.

Các thiết bị quang điện (pin mặt trời)
Các thiết bị quang điện được thiết kế đặc biệt các mối nối PN tạo ra điện áp trên các thiết bị đầu cuối khi ở ánh sáng cao. Công suất phát ra thấp; một tế bào đơn tạo ra dòng điện từ 20mA đến 100mA ở 0,4 V trong ánh sáng mặt trời. 
"Điện áp mạch mở / ánh sáng tới bề mặt" là logarit của mối quan hệ. Do đó, chúng rất hữu ích trong các máy đo ánh sáng. Mối quan hệ "dòng ngắn mạch / ánh sáng với bề mặt" là tuyến tính và chế độ này được sử dụng một cách hạn chế trên một số đồng hồ đo ánh sáng. Tế bào quang điện đắt tiền và hạn chế sử dụng cụ thể của chúng.

Điốt
ảnh Diode ảnh bao gồm một đường giao nhau PN ngược lại. Dòng điện duy nhất xảy ra trong điều kiện tối là dòng rò rỉ của sóng mang. Khi giao lộ được chiếu sáng, các cặp khoang điện tử được tạo ra và dòng điện tăng lên.

Những lợi thế quan trọng nhất là tốc độ cao. Thời gian đáp ứng của hầu hết các diode quang là dưới 200 ns. Tốc độ cao này cho phép các photodiodes được sử dụng với các mạch tốc độ cao. Chúng thường được sử dụng trong các đầu đọc băng tốc độ cao và các bộ cách ly quang.

Phototransistors
Phototransistors có thể được coi là bóng bán dẫn và photodiodes. Các photodiode được sử dụng thay cho điện trở thiên vị cơ sở bình thường và một số dòng rò rỉ ánh sáng nguồn cấp dữ liệu. Dòng điện này được nâng lên bằng hoạt động bình thường của transistor. Thật không may, dòng điện tối cũng được nâng lên, vì vậy dòng điện tối của các chất quang phổ cao hơn một chút.

Hình 2 Phototransistor

Phototransistors Mặc dù chúng nhanh hơn photodiodes, chúng không nhanh như photodiodes và có thể được sử dụng ở tốc độ lên đến 100 kHz.

Ví dụ mạch với điều khiển chuyển tiếp bóng bán dẫn hình ảnh với ánh sáng

Các thiết bị khác
Về mặt lý thuyết, tất cả các thiết bị bán dẫn có thể được sử dụng để tạo cảm biến. Có những bức ảnh FET, ảnh-darlington và các thyristor ảnh, nhưng chúng được sử dụng rất hiếm khi. Một sự phát triển thú vị trong những năm gần đây là các bộ khuếch đại mạch tích hợp photodiodes đã được chế tạo như một thiết bị thống nhất. Chúng được lắp ráp trong một hộp nhỏ và, như bạn có thể thấy, chúng chỉ cần hai phần bên ngoài. Được phát triển cho các ứng dụng bật / tắt, chúng đều nhanh và giá cả phải chăng.

Hình 3 Mạch quang tích hợp

Điốt phát sáng (LED)
Giao lộ PN phát ra ánh sáng trong truyền dẫn LED. Cơ chế tạo ra ánh sáng là phức tạp. Về cơ bản, cặp lỗ điện tử tạo thành ánh sáng khi chúng được kết nối lại. May mắn thay, không cần phải biết chi tiết về cách họ làm việc để sử dụng đèn LED.

Đèn LED là thiết bị điều khiển dòng điện, vì vậy nó phải được chạy với các điện trở loạt (hoặc được nạp từ một nguồn dòng không đổi). Trong hầu hết các ứng dụng hiện tại là giữa 5mA và 30mA. Nếu đèn LED được điều khiển từ nguồn AC, nó phải được bảo vệ bởi một diode nghịch đảo như trong b.

Hình 4 Thao tác của đèn LED a) từ nguồn DC b) từ nguồn AC

Đèn LED có thể được tìm thấy với các màu khác nhau. Những cái được sử dụng nhiều nhất là đỏ, vàng và xanh lục. Có đèn LED đặc biệt được sử dụng kết hợp với photocells và hoạt động trong phần hồng ngoại của quang phổ.

Đèn sợi đốt Trong
màn hình hiển thị bảng điều khiển, đèn LED gần như hoàn toàn thay thế bóng đèn bình thường. Nhưng ngay cả cường độ ánh sáng tối đa có thể thu được với đèn LED nhỏ đến mức không thể so sánh với bóng đèn. Trường hợp cường độ ánh sáng cao là cần thiết, không có cơ hội cho các nhà thiết kế.

Tuổi thọ của bóng đèn là vài nghìn giờ, tùy thuộc vào cấu trúc của nó. Nhưng có thể kéo dài tuổi thọ của bóng đèn bằng nhiều cách. Cách đầu tiên (và rõ ràng nhất) là vận hành bóng đèn ở điện áp thấp. Khi chúng tôi vận hành bóng đèn thấp hơn 10-20% so với điện áp danh định của nó, thì tuổi thọ sẽ tăng gấp đôi.

Các bóng đèn được hiển thị với một bảng điều khiển đó là phím kiểm tra và bóng đèn làm nóng bóng đèn.

Hình 5 Chạy đèn sợi đốt

Neonlar
Neon là một thiết bị xả khí phù hợp để sử dụng với điện áp cao. Nó được sử dụng chủ yếu để cho thấy rằng mạng là nguồn điện chính. Nó là một thiết bị hiện đang chạy và cần điện trở nối tiếp như đèn LED. Các giá trị điển hình của Vf khoảng 100 V.

Màn hình tinh thể lỏng Màn hình tinh thể
lỏng (LCD) là những thiết bị duy nhất yêu cầu năng lượng rất thấp để hoạt động. Những màn hình LCD này đã gây ra việc sử dụng thường xuyên trong máy tính, đồng hồ kỹ thuật số và các phương tiện vận chuyển cọc. 
Màn hình LCD được làm bằng vật liệu cho thấy cấu trúc tinh thể ngay cả trong trạng thái lỏng. Chất này thường trong suốt, nhưng khi các trường điện bên ngoài được áp dụng, các tương tác phức tạp giữa các phân tử bên trong và các ion tự do gây ra nhiễu loạn trong tinh thể. Chất lỏng sau đó sẽ có màu sữa đục (không trong suốt).

Hình thức đơn giản nhất của tế bào LCD bao gồm hai tiểu cầu thủy tinh cách nhau bởi một khoang cô lập. Khoảng cách giữa các tấm được làm đầy với tinh thể lỏng như được hiển thị. Khi điện thế được áp dụng trên các tấm, tế bào trở nên mờ đục.

Hình 6 Màn hình tinh thể lỏng

Các tế bào LCD có thể được sử dụng trong một trong hai hình thức thể hiện trong hình 7a và 7b. Ở chế độ thụ động (a) cần có nguồn sáng tích hợp. Trong chế độ phản xạ (b) ánh sáng bị giảm xuống bề mặt (ánh sáng tới). Rõ ràng là chế độ phản xạ nên được sử dụng ở mức ánh sáng xung quanh thích hợp, nhưng yêu cầu năng lượng thấp (thường là 1 μA) làm cho chế độ này không thể tránh khỏi đối với các mạch điều khiển cọc.

Hình 7 Thao tác LCD a) chế độ truyền qua b) chế độ phản xạ

Màn hình LCD chỉ hoạt động ở một vài volt, khiến chúng trở thành đối tác tự nhiên của CMOS công suất thấp. Mặc dù màn hình LCD hoạt động với dòng DC, nhưng tuổi thọ của chúng bị giảm do tác động phân cực.

Lasers
Lasers được cho là một loại tia chết người và đã được mô tả bởi một số kỹ sư đang tìm kiếm một phản ứng thăm dò. Từ vài năm trước, laser đã trở thành một công cụ hữu ích được sử dụng bởi ngành công nghiệp trong các phòng thí nghiệm.

Tia laser được tách ra khỏi ánh sáng đến từ một nguồn bình thường theo hai hướng. Đầu tiên, laser hoàn toàn đơn sắc; Nó chỉ bao gồm ánh sáng trong một chiếc frekans. Nếu không, laser không bị phân tán. Thuật ngữ này cần được giải thích một chút.

Tất cả ánh sáng (bởi vì chúng là tất cả các dạng bức xạ điện từ) tương tự như dạng sóng trong tự nhiên. Ánh sáng thu được từ các nguồn thông thường được lan truyền theo các pha ngẫu nhiên, như được biểu diễn trong a, có nghĩa là ngay cả khi ánh sáng đơn sắc, một số lượng biến mất sẽ xảy ra. Ánh sáng từ laser ở giai đoạn đầy đủ như được thể hiện trong b, và sự thay thế xảy ra thay vì biến mất.

Hình 8 Ánh sáng không phân tán và không phân tán a) một tần số, ánh sáng tán xạ. Các bộ phận bị lệch pha, dẫn đến sự biến mất một phần b) ánh sáng không tán xạ. Các bản nhạc trong cùng một giai đoạn và mỗi bản nhạc hỗ trợ phần còn lại.

Khi một nguyên tử nhận năng lượng thông qua sưởi ấm, vv, các electron chuyển sang quỹ đạo bên ngoài. Nguyên tử này được gọi là nguyên tử.

Các electron tạo ra năng lượng dưới dạng một gói ánh sáng, được gọi là photon quay, chuyển đổi thành các mức năng lượng bên trong. Vì quỹ đạo điện tử là hằng số, chỉ một lượng năng lượng nhất định có thể được lưu và bị mất.

Các mức năng lượng hydro có thể được trình bày dưới đây:

Hình 9 Mức năng lượng hydro

Tần số của ánh sáng phát ra phụ thuộc vào sự thay đổi năng lượng. Thay đổi 

được tìm thấy trong công thức. 
Các mức năng lượng E1 và E2 là hằng số tần số f planck. Ánh sáng laser thu được chỉ từ một đèo, vì vậy nó là màu duy nhất theo yêu cầu của thiên nhiên. Nó bao gồm một thanh ruby ​​bao quanh bởi một ống đèn flash laser điển hình thể hiện trong hình 10.a. Các đầu của thanh được làm song song với nhau. Một là bạc như một tấm gương, nửa còn lại là bạc.

Hình 10: laser ruby ​​bơm a) Cấu trúc b) Các mức năng lượng Rake

Các ứng dụng laser được tạo ra bởi ánh sáng đơn sắc, ánh sáng cường độ cao và năng lượng cao của laser (được cô đặc thành một khu vực rất nhỏ nếu chùm tia laser quá hẹp).

CÁC LOẠI LASER

Laser rắn: Laser đầu tiên được tìm thấy là laser ruby. Ruby là một tinh thể oxit nhôm chứa một lượng nhỏ crom. Đó là nguyên tử crôm trong tinh thể này phát ra tia laser đỏ. Các nguyên tử Chromium được kích thích quang học với ánh sáng màu xanh lục và tím. Với loại laser này, một vài milimet sức mạnh có thể được chuyển giao trong một khoảng thời gian ngắn như một tỷ phú. Laser được sử dụng ngày nay đến từ một tinh thể trong suốt cứng. Trong tinh thể thường có những trái đất hiếm với số lượng nhỏ. Tinh thể này phải được hạ thấp xuống dưới nhiệt độ phòng để chế biến. Những laser này yêu cầu bơm quang và làm việc xung quanh để ngăn ngừa quá nóng. Tần số hoạt động có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi nhiệt độ và từ trường.

Laser bán dẫn:

Các tinh thể thu được từ các vật liệu bán dẫn cũng được làm bằng laser. Tinh thể arsenua Gali là một laser bán dẫn. Bề mặt của vật liệu pn, chẳng hạn như diode bán dẫn, đã đi đến đường giao nhau của vật liệu pn và bề mặt mà trên đó vật liệu pn được nối với nhau làm gương trong laser ruby. Khi điện áp dương tại bề mặt tiếp giáp được áp dụng cho phía p và điện áp âm ở phía n, electron mất năng lượng và phát ra các photon khi chúng truyền từ vật liệu này sang vật liệu khác.

Các photon này lại nhân lên một lần nữa bởi các electron, khiến chúng sinh ra nhiều photon hơn. Kết quả là, sự phấn khích photon, đạt đến một mức độ đủ, mang lại chùm tia laser tại chỗ. Các loại laser này là nguồn sáng hiệu quả. Thường thì cao hơn không lớn hơn một milimet. Tuy nhiên, đối với hoạt động rất hiệu quả, nhiệt độ môi trường xung quanh nên được giảm xuống dưới nhiệt độ phòng.

Laser khí: Laser khí đầu tiên được sử dụng dưới dạng hỗn hợp của heli và neon, hỗn hợp được đặt giữa một chuỗi dài và hai gương hình cầu. Trong laser hoạt động với khí helium và neon, các khí này trở thành ion hóa dưới điện áp cao. Các nguyên tử heli bị kích thích bởi tác động của các electron trong quá trình phóng điện đến mức năng lượng cao hơn. Chúng chuyển năng lượng mà chúng đạt tới mức năng lượng tương đương trong các nguyên tử neon. Quá trình truyền năng lượng này làm cho photon lan rộng. Sau khi đạt tới mức đủ thông qua gương, chùm tia laser thu được. Bước sóng của loại chùm laser này là 1,15 micron.

Laser hóa học: Trong laser hóa học, khí được đưa vào giếng và được bơm qua phản ứng hóa học. Bơm hóa chất xảy ra khi năng lượng được nâng lên trong phản ứng hóa học tỏa nhiệt. Một ví dụ về điều này là hiệu ứng của laser khi các nguyên tố hydro và flo phản ứng trong một xã hội bị đảo ngược để mang hydro florua đến quả cầu.

Laser lỏng: Loại laser lỏng thông dụng nhất là dung dịch loãng của thuốc nhuộm hữu cơ trong dung môi hữu cơ. Các loại laser có thể thu được giữa chúng gần tím và gần hồng ngoại. Nói chung, máy bơm xảy ra quang học. Một số laser có thể hoạt động song song. Do đó, một xung laser có thể thu được kéo dài vài nghìn tỷ giây. Tính năng quan trọng nhất của laser nhuộm là bước sóng có thể được điều chỉnh chính xác trên diện rộng.

Ứng dụng
của ánh sáng laser trên các thuộc tính cụ thể (phân kỳ thấp -laser chùm 0001 radian ít genişler-, để odaklaştırıl trên một bề mặt rất nhỏ, rất đơn sắc và sự gắn kết, để có được sức mạnh tức thời rất cao với các xung laser) của thân này đang ngày càng được cung cấp để tìm ứng dụng rộng .

• liên kết trong xây dựng máy móc, quang học và công trình công cộng (đường xá, đường hầm, v.v ...);
• bề mặt, độ dài, mức độ biến dạng (hologram, granularity laser streaking) và đo chuyển vị, đo tốc độ, đo góc, đo khoảng cách, một đo lường vv.;
• hàn, gia công, khoan, cắt bằng cách cô đặc một chùm tia laser;

Hình 11 Thao tác cắt bằng laser

Hình 12 Thao tác trượt với laser

• sản xuất và nghiên cứu plasma, sản xuất phản ứng tổng hợp hạt nhân được kiểm soát;
• viễn thông không gian miễn phí và đặc biệt là các liên kết điểm-điểm với truyền thông cáp quang;
• đọc mã vạch, đọc đĩa CD;
• máy in ảnh, in ấn;
• màn hình laser, hình ba chiều bằng laser;
• ứng dụng y tế và quân sự;

Photocell Practices Một tế
bào quang điện là một phương tiện để hiểu sự hiện diện (hoặc vắng mặt) của một vật bằng tia sáng. Ứng dụng điển hình là số lượng các bộ phận trong dây chuyền sản xuất, báo động chống trộm và sắp xếp điều khiển tự động.

Về cơ bản có ba loại photocell. 
1- máy phát / nhận 
2- phản xạ 
3- ánh sáng rơi trên bề mặt

Máy phát / thu: sử dụng nguồn sáng và quang điện riêng biệt (hình 13.a). Các hệ thống có chiều dài chùm lên đến 1000 m có thể được tạo ra, mặc dù có một vấn đề với sự liên kết, với một thiết kế tốt, ngăn cản các chùm đối tượng được chú ý.

Reflector: hệ thống được thể hiện trong hình 13.b. Các chùm tia là đôi chùm (ra và trở lại) và có một emitter tích hợp ánh sáng / cảm biến tích hợp với các gương bên ngoài. Gương thường có hình dạng như lăng kính để đơn giản hóa sự liên kết (tương tự như gương bên trong xe hơi)

Hình 13 Các loại tế bào quang a) Hệ thống TX / RX b) Hệ thống phản xạ 1 c) Hệ phản xạ 2 d) Ánh sáng tới bề mặt

Trong loại thứ hai của hệ thống phản xạ, ánh sáng được phản xạ từ bề mặt của vật thể được nhận diện. Con số này được thể hiện trong 13.c. Rõ ràng bề mặt của vật phải phản chiếu và chỉ hoạt động trong vài cm. 
Loại tế bào quang điện cuối cùng (hình 13d) sử dụng ánh sáng từ chính đối tượng. Các ứng dụng điển hình là để làm theo các thanh thép sợi đốt trên một trục quay. Nhiều thiết bị cảm biến nhạy cảm với nhiệt độ và điều này gây ra các vấn đề với thiết kế hệ thống quang điện ổn định. Ngoài ra, nó là mong muốn rằng nhiều hệ thống quang điện hoạt động trong sự hiện diện của ánh sáng cường độ cao thay đổi đáng kể trong môi trường. Vì điều này, mạch khuếch đại / kích hoạt DC đơn giản sẽ không hoạt động đáng tin cậy.

Hình 14 Hệ thống quang điện được điều chế

Nhiều hệ thống quang điện sử dụng nguồn sáng với một vài mô-đun tần số kilohertz. Bộ phân phối này có thể được thực hiện dễ dàng bằng cách mở và đóng một cách nhanh chóng. Bộ thu bao gồm một bộ khuếch đại AC-coupled, bandpass được đặt ở tần số mong muốn. Bộ tăng áp sau bộ chỉnh lưu và kích hoạt mức DC. Nó được thể hiện trong một mạch điển hình. Mạch là để đáp ứng với ánh sáng điều chế frequnce và không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ nhờ bộ khuếch đại AC.

Opto-cô lập: Các nhà thiết kế mạch logic gặp vấn đề tiếng ồn khi nó cần phải kết nối với các thiết bị nằm cách xa bảng logic. Ngoài ra, luôn có khả năng hiện tại mạng được cung cấp cho các mạch logic bởi một lỗi nguồn bên ngoài. Với việc sử dụng các chất cách ly quang, các vấn đề như vậy gần như đã biến mất hoàn toàn.

Bộ cách ly quang bao gồm một đèn LED và phototransistor, như được hiển thị, với một pacet kết hợp. Rõ ràng cách thức hoạt động được thực hiện và cách ly điện phức tạp cung cấp khả năng bảo vệ tuyệt vời chống lại tiếng ồn chế độ chung.

Hình 15 Optoisolation

Optoisolators thường được sử dụng trong đầu vào và đầu ra kỹ thuật số (ví dụ như nút bấm, công tắc hạn chế, vv).

Optoisolators được xác định bởi điện áp cách ly (thường là 1 đến 2 kV) và tốc độ truyền tải hiện tại. Tốc độ truyền hiện tại là tỷ số của dòng điện trở phototransistor tới dòng điện LED. Mặc dù các giá trị cao hơn có thể thu được bằng cách sử dụng các bóng bán dẫn photodarlington, tỷ lệ này thường là khoảng 20%. Optoisolators là thiết bị nhanh cho phép truyền dữ liệu trên 100 kHz.

Chỉ dẫn số: Nếu 7 đèn LED được đặt như hình minh họa, có thể hiển thị bất kỳ chữ cái nào từ A đến F, từ bất kỳ số nào 0-9. Trình tự này được gọi là hiển thị bảy đoạn. Tăng đáng kể doanh số bán máy tính đã biến sản xuất màn hình bảy đoạn thành một ngành công nghiệp lớn, và các màn hình LCD LED giờ đây được sản xuất ở nhiều kích cỡ khác nhau. Có bộ giải mã chuyển đổi từ nhị phân thành bảy phần mà không có trình điều khiển được rắn.

Hình 16 Chỉ báo bảy đoạn

Trong màn hình LED nhiều chữ số, yêu cầu hiện tại có thể khá lớn. Để giảm yêu cầu hiện tại, một số được hiển thị trong mỗi chu kỳ với sự trợ giúp của bộ ghép kênh. Mạch ghép kênh chung được hiển thị bên dưới (hình 17). Màn hình LCD cũng sử dụng bộ ghép kênh để giảm các cáp kết nối được yêu cầu.

Bộ ghép kênh số nhị phân 4 (MUX) được áp dụng song song. Điều này chọn mỗi chỉ số lần lượt và cung cấp nhị phân đến bảy bộ giải mã phân đoạn. Tất cả các cathode liên quan trong mỗi nhóm thập niên được điều khiển cùng nhau nhưng bộ ghép kênh chỉ áp dụng điện áp dương cho anôt chung trong màn hình nhận dữ liệu. Mỗi chỉ số được chiếu sáng lần lượt, nhưng điều này không được chú ý bởi mắt do tần số xung nhịp cao (thường là 15 kHz). Tiêu thụ hiện tại được giảm đáng kể để giảm độ sáng nhỏ.

Chỉ báo bảy đoạn chỉ có thể hiển thị chữ số và một vài chữ cái. Có thể nhận được chỉ báo đầy đủ chữ số với chỉ báo 16 đoạn trong Hình 18.a hoặc hiển thị ma trận chấm trong Hình 18.b.

Hình 17 Hiển thị ghép kênh

Hình 18 Chỉ dẫn chữ và số a) Chỉ thị 16 đoạn b) ma trận 5 x 7 c) ma trận 7x9

Điều khiển từ xa hồng ngoại

Trong mọi thiết bị truyền hình và nhiều thiết bị đa phương tiện hiện nay, người dùng có các thiết bị điều khiển từ xa thực hiện chức năng kênh, âm lượng và các chức năng khác. Chúng được thực hiện trên nguyên tắc thể hiện trong hình 19.a. Đầu vào bàn phím được chuyển đổi thành mã 5 bit cho phép 32 tùy chọn và được truyền tới một vài đèn LED hoạt động trong vùng hồng ngoại của quang phổ.

Tín hiệu hồng ngoại được điều chế được phát hiện bởi tế bào quang điện trên thiết bị gốc và mã bit S được giải quyết để tạo hiệu ứng mong muốn. Mạch tích hợp máy thu có thể có đầu ra kỹ thuật số (cho chuyển kênh và tắt tiếng) và đầu ra tương tự cho đoạn đường lên hoặc xuống từ xa (đối với âm thanh và điều chỉnh tinh chỉnh tương tự). Mã 5 bit được hiển thị trong Hình 19.b là một dạng điều chế vị trí xung (PPM). Có ba tín hiệu khác nhau: 0, 1 và S. Tín hiệu cuối cùng cho biết rằng tất cả 5 bit đã được gửi và hoạt động như một dấu phân cách. Ba tín hiệu này có tương quan phạm vi 2: 3: 6 cố định (thường là 18, 27 và 57 ms). Tín hiệu được mã hóa được gửi miễn là phím được nhấn.

Hình 19 Điều khiển từ xa hồng ngoại a) sơ đồ khối b) Đối với tín hiệu 10011, thứ tự bit được gửi miễn là phím được kết hợp được nhấn.

Nó là cần thiết cho người nhận để tìm các khoảng thời gian của các xung tiếp theo để biết liệu xung là 1, 0 hay S. Với mục đích này, một bộ đếm tần số cao và không đổi được sử dụng. Nếu tín hiệu là tín hiệu S, người nhận sẽ nhận được toàn bộ mã 5 bit. Để đề phòng, điều này được so sánh với tín hiệu trước đó và hoạt động được thực hiện nếu chỉ có hai giống hệt nhau. Bằng cách này, có một bảo mật chống lại phản xạ đa đường và tín hiệu giả. Mặc dù kỹ thuật này được phát triển cho các thiết bị trong nhà, nhưng nó cũng đủ an toàn cho các ứng dụng điều khiển từ xa ngắn.

Fiber Optic truyền
Một chùm ánh sáng từ một môi trường có mật độ thấp (ví dụ như không khí) sang môi trường mật độ cao (ví dụ, kính) bây giờ đã uốn cong như hình 20.a. Nó được gọi là phá vỡ. Ánh sáng đi vào buồng mật độ thấp bị vỡ (ví dụ như từ thủy tinh đến không khí) (hình 20.b). Sau khi một góc quan trọng, không có khúc xạ, nó là một sự phản ánh đầy đủ. Góc tới hạn trong quá trình chuyển đổi từ thủy tinh sang không khí là khoảng 40 độ. Trong hình 20.c ánh sáng đi vào một thanh thủy tinh.

Ray chạm mép tiến triển thông qua lớp kính, nhưng góc tới lớn hơn góc phản xạ nội bộ và sẽ chùm ánh sáng được chuyển một cách lossless (nhưng sẽ làm suy yếu phần nào do những biến động không thể tránh khỏi trong cơ cấu của kính). Đây là cơ sở truyền dữ liệu đơn giản nhất với tín hiệu ánh sáng. Bây giờ chúng ta chỉ cần một nguồn ánh sáng mô-đun, một chất dẫn trong suốt để cung cấp sự phản xạ bên trong và một bộ thu nhạy sáng.

Trong thực tế, các sợi quang học rất nhỏ (thủy tinh hoặc polyme) được sử dụng thay cho que thủy tinh. Vì vậy, chúng tôi có một cáp linh hoạt và chúng tôi có ít mất mát hơn từ sự sắp xếp đơn giản trong hình 20c. Điều này được gọi là truyền thông sợi quang. Nói chung, hai loại chất xơ được sử dụng: chỉ số phản xạ được lập chỉ mục, như trong 20c và chỉ số được cải thiện về mật độ đồng nhất trong toàn bộ sợi để cung cấp phản xạ mềm hơn như trong hình 20d. Sự mất mát là rất nhỏ trong sợi quang học với chỉ số được cải thiện; sản xuất đắt hơn nhiều.

Là một máy phát, đèn LED thường được sử dụng, mặc dù laser công suất thấp thường được sử dụng trong các kết nối đường dài. Là một người nhận, điốt ảnh thường được sử dụng. Kỹ thuật mã hóa và truyền số được sử dụng. Các yếu tố của một hệ thống điển hình được thể hiện trong hình 20e.

Giao tiếp cáp quang có nhiều công dụng. Về mặt lý thuyết, băng thông rất rộng có thể được sử dụng; tần số vô tuyến có thể lên đến 10.000 kata. Cáp quang là tổn thất vật lý rất thấp, nhỏ hơn nhiều so với cáp đồng trục thông thường. Không có sự tương tác điện từ giữa các sợi và tín hiệu không bị ảnh hưởng bởi các ảnh hưởng bên ngoài. Cuối cùng, không có nguy cơ cháy hoặc tia lửa khi sợi bị vỡ. Tính năng thứ hai này đặc biệt hấp dẫn khi truyền dữ liệu được yêu cầu, đặc biệt ở các vị trí hóa dầu và tương tự.

Các tổn thất trong sợi đến từ sự phân tán bên trong và các điểm uốn của góc rơi. Đường kính uốn tối thiểu được xác định bởi các tổn thất chứ không phải là cường độ vật lý. Các tổn thất có liên quan đến chiều dài và thường là khoảng 4 dB / km. Mất kết nối là 2 dB cho mỗi kết nối; trong máy phát và máy thu hoặc tại điểm kết nối của cáp. Các bộ lặp được sử dụng trong các hệ thống truyền dẫn khoảng cách rất dài.

Tài liệu tham khảo 
1- Cuốn sách bỏ túi của kỹ sư điện tử Newnes, Keith Brindley, Infogate, 1997 
2- Thiết bị điện tử, Thomas Floyd, Prentice Hall 
3- Mạch quang điện tử, Ismail Kanık, İnkılap Kitabevi 1986