IR uzaktan kumandaları neden AM radyoları etkiler?

IR uzaktan kumandayı herhangi bir AM radyonun yanına getirip uzaktan kumandadaki herhangi bir düğmeye bastığımda, radyo hoparlöründen bir ses duyabiliyorum (bip sesi gibi). Bu fenomen benim için çok garip çünkü radyonun içinde IR alıcısı yok.

Öte yandan, AM radyonun frekansı 530 kHz'den fazladır, ancak IR uzaktan kumandasının frekansı genellikle sadece 30 ila 38 kHz'dir.

Ayrıca, insan kulağı 20 kHz'den daha yüksek frekansları algılayamaz, ancak IR uzaktan kumandanın frekansı 30 kHz'den daha fazladır.

Öyleyse, merak ediyorum neden AM telsizleri IR uzaktan kumandalarına tepki gösteriyor?

Bu IR sinyali gerçekten AM radyo tarafından göz ardı edilir. Ancak, bir AM radyo, radyo dalgalarına karşı çok hassastır (evet, DUH! ;-))

IR uzaktan kumandası çalıştığında (bir düğmeye basarsanız) uzaktan kumandadaki çip, IR sinyalleri üretmesi için gereken bir saat rezonatör devresini açacaktır. 455 kHz'lik bir rezonatör kullanarak IR uzaktan kumandalarının çoğunu gördüm. Bu sadece ucuz olduğu için kullanılır.

IR uzaktan yongası, ihtiyaç duyduğu 38 kHz'i almak için bu frekansı bölmek için bir devreye sahiptir. Faktör 12'ye bölünme, 455 kHz / 12 = 37.9 kHz yapar. Evet, IR alıcıları o kadar doğru olmadığından “yeterince yakın”, 38 kHz ile 37.9 kHz arasında ayrım yapamıyorlar. Ayrıca, bu gerekli değildir, 38 kHz bilgi içermeyen sadece bir "taşıyıcı" dır.

Bu yüzden şimdi IR uzaktan çipten çıktığında kare dalga şeklinde bir sinyal olan 38 kHz'e sahibiz . Bunun nedeni basit (mantık devresi kare dalga sinyalleriyle çalışır) ve IR LED'in açık veya kapalı olması gerekir. Bu nedenle “arasında” seviyelere ihtiyaç yoktur.

Şimdi bir kare dalga sinyalinin bir özelliği, sadece tek bir frekans (38 kHz gibi) içermemesi, aynı zamanda bu frekansın birçok katını da (çoğunlukla düzensiz harmonikler) içermesidir: 2 x 38 kHz = 76 kHz, 3 x 38 kHz = 114 kHz, ... 14 x 38 kHz = 532 kHz . İşte, 14. harmonik zaten AM radyonun alabileceği bir frekansta!

Anahtarlama ve kare dalga sinyallerinin harmonik içeriğini asla küçümsemeyin. Bir keresinde, 600 kHz'de çalışan DCDC dönüştürücünün 238'inci harmoniğinin 142.8 MHz'de çalışan alıcıyı rahatsız ettiği bir ürün üzerinde çalıştım!

Büyük olasılıkla, radyonuz uzaktan kumanda devresinden istenmeyen EM radyasyonu alıyor. 30 ile 38KHz arasında çalıştığını söylüyorsunuz, ancak IR muhtemelen kare dalga modülasyonu kullanıyor, bu yüzden hala harmonikleri toplayacaksınız. Elbette, LED sürücünün yakalanmasından başka bir sinyal olabilir.

Telsizinizin ayarlandığı frekansın yakınında bir sinyal veya harmonik olduğunda, telsiz onu ses bandına indirgeyecektir. Bir hesap makinesi ile deneyin, gürültülü bir tane varsa, bunlar daha eğlenceli olabilir.

Remote'ın içinde 2 nanosaniye kenarınız var.

2 nanosaniye kenarları o kadar hızlıdır ki çoğu devrede GÜZEL HUSUSLAR olarak hizmet eder.

Böylece AM radyo devreleri minik yıldırım cıvatalarıyla çarpıyor ve çalıyor ve bunu duyuyorsunuz.

Etkinlik duyulabildiği için, dürtülerin de katkısı olmasına rağmen, "hiçbir EMI'ye katkıda bulunmadığını söylemek güvenli". 10KHz bant genişliğine sahip (çift kenar bantlı) bir AM radyo, -174dBm / rootHz + 10dB Gürültü tabanına sahiptir. Ön transistörlerdeki gürültü katsayısı + 40dB gürültü katında gürültü gücünden bant genişliği ile orantılı olan = -174 + 50 == 124 dBm. 50 ohm boyunca 0dBm ile 0.632 volt PP ve -120dBm ile voltaj 1 milyon kat daha düşük olduğunda, tespit edilebilirlik zemini yaklaşık 0.6 mikroVolttur. Veya 0.0000006 volt; şimdi 5 voltluk MCU mantık geçişler üzerinde bahis istiyorum DEĞİL AM radyo tarafından tespit edilmeden, bu alıcıları statik duyarlılık için namlı olmak.

Öyleyse şimdi IR REMOTE'un bir AM RADYO tarafından tespit edilemesinin ardında bazı bilim, gerçek matematik ve fizik var. Düzgün, ha?

Şimdi IR Remote ile AM ​​radyo arasındaki bağlantıya ilişkin bazı ayrıntılar için:

Uzaktan kumanda, MCU'dan LED sürücü transistörüne kadar birkaç santimetre PCB izine sahip olacaktır; Transistör tabanına 2nanoSecond kenarlı 10mA olacaktır. Kollektörden hızlı düşme ve yavaş yükselme ile 100mA (SWAG) olacaktır (transistör yavaşça doygunluktan çıktığında). Bu akımlar , AM radyonun içinde HERHANGİ bir devre döngüsüne manyetik olarak bağlanabilir .

Bununla birlikte, sadece kapasitif eşleşmeyi düşünelim.

AM radyo sıfır boyutunda değildir ve IR uzaktan kumandaya kapasitif olarak bağlanmış birkaç santimetre PCB izi alacağız.

Böylece bu PCB izlerini modelleyelim: 2 cm uzunluğunda 1mm genişliğinde, 2 cm aralarında.

C = Eo * Er * Alan / Mesafe = 9e-12 Farad / metre * 1 (hava) * (2cm * 1mm) / 2cm

C = 9e-12 * 1 mm = 9e-15 ~~ 1e-14 farads. [Bu, saçaklamayı ve hizalamayı dikkate almaz]

Şimdi IR uzaktan kumanda ile AM ​​radyo arasında bir deplasman akımı (elektrik alanı akısını değiştirerek şarj ederek ve boşaltarak üretilen akım) hesaplayalım.

Q = C * V; ve dQ / dT = dC / dT * V + C * dV / dT olsun

şimdi sabit C'yi (hava yoluyla) kabul edin ve dQ / dT = C * dV / dT = Akım

Enjekte ettiğimiz (elektrik alan değiştirerek) akım

I == 1e-14 Farad * 3 volt / 2 nanosaniye

1 ~ -14 * 1 / nano == 1e-5 amp = AM radyoya enjekte edilen 10 mikroAmp

Düğümün empedansının 1000 ohm olduğunu varsayalım. Ohm Yasasını kullanın,

10uA * 1Kohm = 10 miliVolt.

Ve AM ayarlı devreler bu 2 nanosaniye impuls ile çalabilir veya daha yüksek bir harmonik (Bimpelrekkie'ye göre) antene girebilir.

================== Şimdi manyetik kaplin için ===================

2 nanosaniye kenar bakır yüzeylerde cilt etkisi için bazı manyetik korumalara ve dolayısıyla indüklenen voltajın zayıflamasına neden olacak kadar hızlıdır.

Uçaklarda NO zayıflama olmadığını varsayacağız ve AM radyo devrelerinde en kötü durum kaynaklı voltajı hesaplayacağız.

Efield kavramada olduğu gibi, saldırgan ile mağdur arasında 2 santimetre boşluk olduğunu varsay. Ve kurbanın (AM radyosunun) 2 cm'ye 2 mm döngüde olduğunu varsayalım. Ve en kötü durum uyumunu varsayalım.

İlgili denklem (kolay matematik için bazı doğal kayıt terimlerini yok sayarak)

Vinduce = [MUo * MUr * Alan / (2 * pi * Mesafe)] * dI / dT

dI / dT = 10 milliAmps / 2 nanoSeconds olacağı düşünüldüğünde

MUo = 4 * pi * 1e-7 Henry / metre ve MUr = 1 (hava, bakır, FR-4, vb.) Kullanıyoruz.

Vinduce = 2e-7 * Alan / Mesafe * dI / dT

Vinduce = 2e-7 * (2cm * 2mm) / 2cm * 0.01amp / 2nanoSecond

Vinduce = 2e-7 * 0.002 * 0.01 / 2nano

Vinduce = 2e-7 * 2e-3 * 1e-2 * 0.5 * 1e + 9

Vinduce (Matematik yapılana kadar bunun ne kadar küçük / büyük olacağına dair hiçbir fikrim yok)

= 4 * 0.5 * 1e (-7-3-2 + 9) = 2e (-12 + 9) = 2e-3 = 2 miliVolt manyetik bağlanma