Une barrière de rayons à infrarouges - Etage récepteur

Le récepteur (voir figure 345) utilise comme capteur une diode réceptrice TIL78, sensible aux rayons infrarouges, ainsi que deux étages amplificateurs, le premier étant un FET (voir FT1) et le second un transistor NPN (voir TR1), plus un décodeur de fréquence, représenté sur le schéma électrique par un rectangle noir appelé IC1 (un NE567).

Lorsqu'une fréquence comprise entre 7000 et 7500 Hz atteint la broche d'entrée 3 de ce décodeur, la broche de sortie 8 se court-circuite vers la masse et, par conséquent, la diode LED DL1 s'allume.

Ceci étant dit, nous pouvons maintenant vous expliquer comment fonctionne ce récepteur, en commençant par la diode réceptrice à infrarouges, DRX.

En dirigeant la diode DRX vers la diode émettrice DTX, celle-ci captera le signal à infrarouge que nous avons codé avec une fréquence comprise entre 7 100 et 7500 Hz. La fréquence captée sera appliquée, par l'intermédiaire du condensateur C2, sur la "gate" (porte) du FET FT1 pour qu'elle soit amplifiée.

Nous avons relié, sur le "drain" de ce FET, un circuit accordé sur la fréquence comprise entre 7100 et 7500 Hz, composé de la self JAF1 de 10 millihenrys, du condensateur C4 de 47 nanofarads et de la résistance R4 de 1 kilohm.

Pour savoir sur quelle fréquence est accordé ce circuit composé de JAF1 et C4, on peut utiliser la formule:

\(Hz = \frac{159000}{\sqrt{nanofarad \times millihenry}}\)

En insérant nos données dans la formule indiquée ci-dessus, on obtient une fréquence d'accord de:

\(\frac{159000}{\sqrt{47\times 10}} = 7334\;Hz\)

La résistance R4 de 1 kilohm, placée en parallèle sur le circuit accordé, servira à élargir la bande passante de façon à laisser passer toutes les fréquences allant d'un minimum de 7100 à un maximum de 7500 Hz.

Le signal amplifié qui se trouve sur le "drain" du FET FT1 sera prélevé par l'intermédiaire du condensateur C6, puis appliqué sur la base du transistor TR1 qui l'amplifiera ultérieurement.

Sur le collecteur de ce transistor également, vous trouverez un second circuit d'accord, composé de JAF2, C8 et R8, lui aussi accordé sur la gamme 7100 à 7500 Hz.

Le signal amplifié, qui se trouve sur le collecteur de TR1, est appliqué, par l'intermédiaire du condensateur C9 et de la résistance R9, sur la broche d'entrée 3 du circuit intégré IC1 qui, comme nous l'avons déjà expliqué, est un simple décodeur de fréquence.

En pratique, à l'intérieur de ce circuit intégré se trouve un étage oscillateur relié sur les broches 5 et 6, dont vous pourrez faire varier la fréquence d'un minimum de 6900 Hz à un maximum de 7800 Hz, en tournant simplement le trimmer R13.

Quand la fréquence générée par l'oscillateur interne du circuit intégré IC1 se révèle être parfaitement identique à la fréquence qui entre sur la broche 3, la diode LED DL1 reliée à la broche 8 par l'intermédiaire de la résistance R11 s'allume.

Il est donc évident que la diode LED ne s'allume qu'en mettant la diode réceptrice en face de la diode émettrice qui émet le signal à infrarouge codé sur la gamme de 7 100 et 7 500 Hz. Si ce faisceau invisible est interrompu, la diode LED s'éteint.

Ce circuit à rayon invisible est souvent utilisé dans les systèmes antivols, ou bien pour ouvrir de façon automatique des portes d'ascenseurs ou de supermarchés, mais également pour compter des objets sur des tapis de transport.

Ce récepteur fonctionne également avec une tension d'alimentation de 15 volts.

Comme le circuit intégré IC1 doit fonctionner avec une tension ne dépassant pas 9 volts, vous devrez diminuer les 15 volts jusqu'à atteindre une valeur de 8,2 volts, par l'intermédiaire de la diode zener DZ1.

La diode au silicium DS1, placée en série sur le positif d'alimentation, empêche que le FET, le transistor ou bien le circuit intégré ne soient détruits, dans le cas où la polarité d'alimentation serait inversée.

Réalisation pratique du récepteur

Une fois le circuit imprimé et tous les composants en votre possession, vous pourrez passer à sa réalisation pratique et voir le récepteur fonctionner immédiatement, à condition de suivre attentivement nos instructions.

Vous pourrez commencer le montage en insérant le support pour le circuit intégré NE567 (voir IC1), en soudant toutes les broches sur les pistes en cuivre du côté opposé du circuit imprimé.

Cette opération effectuée, insérez toutes les résistances, en contrôlant les bagues de couleur sur leur corps, puis la diode au silicium DS1 en dirigeant sa bague vers le condensateur électrolytique C10 et enfin, la diode zener DZ1, en dirigeant sa bague vers la résistance R10.

Poursuivez le montage et insérez le trimmer R13, puis les deux selfs JAF1 et JAF2, et pour finir, tous les condensateurs polyester.

Comme vous pouvez le voir sur le schéma pratique de la figure 346, le bornier à deux pôles servant à l'entrée des 15 volts d'alimentation, devra être placé en haut à droite.

Il manque, sur le circuit imprimé, uniquement les semi-conducteurs, c'est-à-dire la diode LED DL1, le FET FT1, le transistor TR1 ainsi que la diode réceptrice à infrarouge DRX.

Commencez par monter la diode LED DL1 en insérant sa patte la plus longue dans le trou "A" et la plus courte dans le trou "K".

Si vous insérez les pattes de cette diode dans le sens contraire, elle ne s'allumera pas. Rappelez-vous de faire
en sorte que cette LED reste maintenue à environ 1,5 centimètre du circuit imprimé.

Une fois cette opération terminée, insérez le FET BF245 sans en raccourcir les pattes, dans les trous à proximité des condensateurs C6 et C5, en dirigeant la partie plate de son corps vers la droite.

Après le FET, vous pourrez monter le transistor NPN BC238, et sans en raccourcir les pattes, l'insérer dans les trous à proximité de la résistance R6, en dirigeant la partie plate de son corps vers la gauche.

Il est très important que les parties plates des deux transistors soient orientées comme indiqué sur le schéma de la figure 346.

Pour finir, vous monterez la diode réceptrice DRX, en insérant la patte la plus longue dans le trou "A" et la plus courte dans le "K".

Cette diode doit également être placée à l'horizontal pour pouvoir capter le faisceau à infrarouge de la diode émettrice.

Une fois le montage terminé, vous pourrez insérer le circuit intégré NE567 dans son support, en dirigeant l'encoche-détrompeur en forme de U se trouvant sur son corps, vers la résistance R11 (voir figure 346).