Чому багато ІЧ-приймачів у металевих клітках?


17

Я здогадуюсь, що це клітка Фарадея навколо приймача, але не знаю, для чого він може знадобитися. Чи є якісь загальні перешкоди близько 38 кГц (їх робоча частота)?

Це єдиний компонент, який я думаю, що я використав, що отримує це особливе лікування. Більш велика клітка може бути біля однієї відеомагнітофона, а маленька дитяча клітка іноді з’являється навколо окремого компонента кріплення ПК:

Кріплення на ПК

Дякуємо за ваше розуміння!


1
Я клянусь, я раніше це питання бачив
напруга Спайк

1
Тому що він утримує лінзу вниз?
Ігнасіо Васкес-Абрамс

16
ІК-приймачі - це Ганнібал Лектер у світі електроніки.
Wossname

Відповідь від @analogsystemsrf цікава, але це також не може бути взагалі фарадейською кліткою, а швидше світловим фільтром, який зробить діод більш орієнтованим і менш чутливим до попливу з голови на сигнали.
Trevor_G

Ігнасіо ні, це не так ...
Перехожий

Відповіді:


17

[додано методологію 2_D резистор-сітки для дослідження екрануючих топологій]

Ви хочете, щоб ІЧ-приймач відповідав на фотони, а не на зовнішні електричні поля. Тим не менш, фотодіод є прекрасною мішенню для сміття від люмінесцентних вогнів (200 вольт за 10 мікросекунд), оскільки 4 'трубка має дію зворотного удару 120 разів на секунду. [або 80 000 герц для деяких трубок]

С=Е0ЕrАrеа/Diстанcе
9е-12Жаrаг/метеr(ЕR=1аir)0,0030,003/1

Я=СгV/гТ

Це ---- 2 nanoAmp ----, мабуть, є великою справою (швидкість ребра, 10 нас, близька до 1/2 періоду 38 кГц).

Металева клітка захищає шляхом ослаблення Ефілду експоненціально вдосконалюваним способом; таким чином, чим далі клітка стоїть перед фотодіодом, тим драматичніше ослаблення Ефілда. Річард Фейнман обговорює це у своїй 3-томній обкладинці з фізики [я знайду посилання або, принаймні сторінку №], у своїй лекції про клітки Фарадея та чому отвори є прийнятними, якщо вразливі ланцюги розташовані на відстані декількох отворів -діаметри. [знову ж, експоненціальне поліпшення]

Чи поблизу є інші джерела сміття Efield? Як щодо цифрової галасливої ​​логіки0 та логіки1 для світлодіодних дисплеїв; 0,5 вольт за 5 наносекунд, або 10 ^ 8 вольт / секунду (стандартне підстрибування "тихих" логічних рівнів, як триває програма програми MCU). Як щодо регулятора перемикання всередині телевізора; регулювання відключення ACrail, з 200 вольт за 200 наносекунд, або 1 мільярд вольт / секунду, зі швидкістю 100 кГц.

При 1 мільярді вольт / секунду ми маємо 100 струмів агресора наноамп. Звичайно, між комутатором перемикача та ІЧ-приймачем не повинно бути прямолінійного огляду, чи не існує?

Рівень зору не має значення. Efields досліджує всі можливі шляхи, включаючи кути вгору-назад-вниз або навколо кутів.

схематичний

імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab

ПОРАДА ДО ПОВЕДІНКИ: Поля вивчають усі можливі шляхи.

==================================================

Від власного слова майстра чіткого мислення пропоную пояснення містеру "Чому космічний човник вибухнув високо над мисом Канаверал?", Приємний доктор Річард Фейнман.

Він представив 2-річний вступ до фізики в Каліфорнії, приблизно в 1962 році. Його лекції були дуже ретельно переписані, щоб слугувати довідковим матеріалом, [варто отримати ці 3 та перечитати їх кожні 5 років; також допитливий підліток буде насолоджуватися дискусіями у реальному світі у стилі Фейнмана] та опублікований у 3-х томах книг як "Лекції Фейнмана з фізики". З тома II, зосередженого на "переважно електромагнетизмі та матерії", ми переходимо до глави 7 "Електричне поле в різних обставинах: продовження", а на сторінках 7-10 та 7-11 він представляє "Електростатичне поле сітки" .

Фейнман описує нескінченну сітку нескінченно довгих проводів з міжрядковим інтервалом "a". Він починається з рівнянь [введено в томі 1, розділ 50 гармоній], які будуть наближати поле, з можливістю використання нових і більше термінів для досягнення більшої та більшої точності. Змінна 'n' вказує нам порядок терміна. Ми можемо почати з "n = 1".

Ось підсумкове рівняння, де 'a' - інтервал між сітками:

Жн=Ане-Z/Zо
Zо=а/(2piн)

Жн=Ане-(2pi13мм)/3мм

Оскільки цей Fn e ^ -6,28 менший за An, ми маємо швидке загасання зовнішнього електричного поля.

При 2.718 ^ 2.3 = 10, 2.718 ^ 4.6 = 100, 2.718 ^ 6.9 = 1000, тоді e ^ -6.28 приблизно 1/500. (1/533, з калькулятора)

Наше зовнішнє поле An було зменшено на 1/500, на 0,2% або на 54 дБ слабкіше, на 3 мм всередині сітки, розміщеної на 3 мм. Як Фейнман узагальнює своє мислення?

"Нещодавно розроблений нами метод може бути використаний для пояснення того, чому електростатичне екранування за допомогою екрана часто так само добре, як і з твердого металевого листа. За винятком відстані від екрану в декілька разів відстань між екранами проводів, поля всередині закритого екрану дорівнюють нулю. Ми бачимо, чому мідний екран --- легший і дешевший, ніж мідний лист --- часто використовується для екранування чутливого електрообладнання від зовнішніх тривожних полів ". (кінцева цитата)

Якщо ви шукаєте 24-бітну вбудовану систему, вам потрібно 24 * 6 = 144 дБ загасання; при 54 дБ на одиницю простору, вам потрібно бути 3 * проміжки між проводами, позаду сітки. Для 32-бітової системи, яка стає 32 * 6 = 192 дБ, або майже 4 * міжряддя між проводом, позаду сітки.

Caveat: це електростатика. Швидкі Efields викликають перехідні струми в проводах сітки. Ваш пробіг буде відрізнятися.

Зауважте, ми використовували лише частину розчину "a = 1"; чи можемо ми ігнорувати додаткові частини рішення гармонік / ряд? Так. З "n = 2" ми отримуємо ослаблення * ослаблення, а "n = 3" дає аттен * аттен * аттен.

====================================================

EDIT Для моделювання більш розповсюджених механічних структур, для визначення кінцевих рівнів сміття як пар Ефілда в ланцюг, ми повинні знати (1) опір ланцюга на частоті агресора, і (2) з'єднання від 3-D агресора сміття до 3_D вузла сигнального ланцюга. Для простоти ми будемо моделювати це в 2_D, використовуючи доступні сітки_res_resistors

схематичний

моделювати цю схему


Гадаю, що центральним штифтом є gnd, який би поширювався всередину для підтримки підкладки чіпа. Хіба це не буде достатньо щита? Я також підозріло, що кадр "X" блокує головний оптичний шлях ... чи може це бути оптичний дифузор?
glen_geek

2
Дякую за математично повну відповідь, добре пояснення та чудовий малюнок мародерних електричних полів!
R Zach

Для успішних вбудованих систем усі втручаються слід ідентифікувати та кількісно визначити, щоб ризики були відомі наперед. Створюючи інструменти для цього для визначення / кількісного визначення, я працюю з цими питаннями щодня. Я спостерігав, як команда самознищується, коли вони ігнорують ризики зворотного зв’язку в ІЧ-приймачі. Незалежно від того, на друкованій платі чи на кремнію, часто є потреба в ослабленні сміття на 100 дБ або на 150 дБ. Без виявлення та кількісної оцінки явищ, його справедливі події та надії. Щоб вирішити використовувати додаткові шари, або додатковий простір на друкованій платі, або ще 10 штифтів на кремнію, потрібна добра причина. Надзвичайна вірність вимагає уваги.
analogsystemsrf

2
+1 Для посилання та цитування "Лекції Фейнмана з фізики"
jose.angel.jimenez

5

Відповідь досить проста.

Коли PD приймає малий сигнал на найбільшій відстані, PD може приймати тільки <1uA, і тому навіть при посиленні 60 дБ при AGC IR Rx є імпеданс> 1 МОм, що робить його чутливим до бродячих Е-полів, які піднімають область детектор і дроти.

Екранування його зовні може добре порівнятись із екрануванням Sharp / Vishay з внутрішньої сторони, але екранування необхідне через високий імпеданс, щоб розширити діапазон виявлення до 50 м, використовуючи відповідний ІЧ-5-мм випромінювач, шунтуючи бродячі E-поля.

Можна сказати, що це ІК через фільтр, що блокує денне світло, і 3 штифти, необхідні для вбудованого BPF AGC та детектора ASK.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.