Sensor de luz pulsada

PEÇAS E MATERIAIS

• Duas baterias de 6 volts
• Um transistor NPN — modelos 2N2222 ou 2N3403 recomendados (o catálogo Radio Shack # 276-1617 é um pacote de quinze transistores NPN ideais para este e outros experimentos)
• Um diodo emissor de luz (catálogo Radio Shack # 276-026 ou equivalente)
• Detector de áudio com fones de ouvido

Se você não tiver um detector de áudio já construído, você pode usar um bom conjunto de fones de ouvido (estilo copo fechado, que cobre completamente seus ouvidos) e um transformador abaixador de 120V / 6V para construir um detector de áudio sensível sem volume controle ou proteção contra sobretensão, apenas para este experimento. Conecte essas partes do plugue estéreo do fone de ouvido ao enrolamento secundário (6 volts) do transformador:







Experimente os esquemas de conexão em série e paralelo para obter o som mais alto. Se você não fez um detector de áudio conforme descrito nos capítulos de experimentos DC e AC, você realmente deveria - é uma peça valiosa de equipamento de teste para sua coleção.

REFERÊNCIAS CRUZADAS

Aulas de circuitos elétricos , Volume 3, capítulo 4:"Transistores de junção bipolar"

OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

• Como usar um transistor como um amplificador emissor comum bruto
• Como usar um LED como sensor de luz

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO







ILUSTRAÇÃO







INSTRUÇÕES

Este circuito detecta pulsos de luz que atingem o LED e os converte em sinais de áudio relativamente fortes para serem ouvidos pelos fones de ouvido. Forrest Mims ensina que os LEDs têm a capacidade de produzir corrente quando exposta à luz, de uma maneira não muito diferente de uma célula solar semicondutora.

Por si só, o LED não produz energia elétrica suficiente para acionar o circuito detector de áudio, então um transistor é usado para amplificar os sinais do LED. Se o LED for exposto a uma fonte de luz pulsante, um tom será ouvido nos fones de ouvido.

As fontes de luz adequadas para este experimento incluem lâmpadas fluorescentes e neon, que piscam rapidamente com a energia CA de 60 Hz as energizando. Você também pode tentar usar a luz do sol forte para uma fonte de luz estável e, em seguida, acenar com os dedos na frente do LED.

As sombras que passam rapidamente farão com que o LED gere pulsos de voltagem, criando um breve som de “zumbido” nos fones de ouvido. Os LEDs que servem como fotodetectores são dispositivos de banda estreita, respondendo a uma banda estreita de comprimentos de onda próximos, mas não idênticos, aos normalmente emitidos. Os controles remotos infravermelhos são uma boa fonte de iluminação para LEDs próximos ao infravermelho empregados como fotossensores, produzindo um som de receptor.

Com um pouco de imaginação, não é difícil entender o conceito de transmissão de informações de áudio - como música ou fala - por meio de um feixe de luz pulsante. Dado um circuito “transmissor” adequado para pulsar um LED ligado e desligado com as cristas positivas e negativas de uma forma de onda de áudio de um microfone, o circuito “receptor” mostrado aqui converteria esses pulsos de luz de volta em sinais de áudio.