Sensor cahaya berdenyut

BAGIAN DAN BAHAN

• Dua baterai 6 volt
• Satu transistor NPN—disarankan model 2N2222 atau 2N3403 (Katalog Radio Shack # 276-1617 adalah paket lima belas transistor NPN yang ideal untuk eksperimen ini dan lainnya)
• Satu dioda pemancar cahaya (katalog Radio Shack # 276-026 atau yang setara)
• Detektor audio dengan headphone

Jika Anda tidak memiliki detektor audio yang sudah dibuat, Anda dapat menggunakan satu set headphone audio yang bagus (gaya cangkir tertutup, yang sepenuhnya menutupi telinga Anda) dan transformator step-down 120V/6V untuk membuat detektor audio sensitif tanpa volume kontrol atau perlindungan tegangan lebih, hanya untuk percobaan ini. Sambungkan bagian steker stereo headphone ini ke belitan sekunder (6 volt) transformator:

Coba skema koneksi seri dan paralel untuk suara paling keras. Jika Anda belum membuat detektor audio seperti yang dijelaskan dalam bab eksperimen DC dan AC, Anda harus benar-benar melakukannya—ini adalah peralatan uji yang berharga untuk koleksi Anda.

REFERENSI SILANG

Pelajaran Dalam Rangkaian Listrik , Volume 3, bab 4:“Transistor Sambungan Bipolar”

TUJUAN PEMBELAJARAN

• Cara menggunakan transistor sebagai penguat common-emitter mentah
• Cara menggunakan LED sebagai sensor cahaya

DIAGRAM SKEMATIK

ILUSTRASI

INSTRUKSI

Sirkuit ini mendeteksi pulsa cahaya yang mengenai LED dan mengubahnya menjadi sinyal audio yang relatif kuat untuk didengar melalui headphone. Forrest Mims mengajarkan bahwa LED memiliki kemampuan untuk menghasilkan arus saat terkena cahaya, dengan cara yang tidak berbeda dengan sel surya semikonduktor.

Dengan sendirinya, LED tidak menghasilkan daya listrik yang cukup untuk menggerakkan rangkaian detektor audio, sehingga transistor digunakan untuk memperkuat sinyal LED. Jika LED terkena sumber cahaya yang berdenyut, nada akan terdengar di headphone.

Sumber cahaya yang cocok untuk percobaan ini termasuk lampu neon dan lampu neon, yang berkedip cepat dengan daya AC 60 Hz yang memberi energi. Anda juga dapat mencoba menggunakan sinar matahari yang cerah untuk sumber cahaya yang stabil, lalu melambaikan jari Anda di depan LED.

Bayangan yang lewat dengan cepat akan menyebabkan LED menghasilkan pulsa tegangan, menciptakan suara "berdengung" singkat di headphone. LED yang berfungsi sebagai foto-detektor adalah perangkat pita sempit, merespons pita sempit dengan panjang gelombang yang dekat, tetapi tidak identik, dengan yang dipancarkan secara normal. Kontrol jarak jauh inframerah adalah sumber penerangan yang baik untuk LED inframerah-dekat yang digunakan sebagai sensor foto, menghasilkan suara penerima.

Dengan sedikit imajinasi, tidaklah sulit untuk memahami konsep transmisi informasi audio—seperti musik atau ucapan—melalui seberkas cahaya yang berdenyut. Diberikan sirkuit "pemancar" yang sesuai untuk menyalakan dan mematikan LED dengan puncak positif dan negatif bentuk gelombang audio dari mikrofon, sirkuit "penerima" yang ditampilkan di sini akan mengubah pulsa cahaya tersebut kembali menjadi sinyal audio.