En este proyecto se realiza un circuito que puede encender el dispositivo cuando incide luz sobre él . Para ello utilizaré el IC LM358 que es un amplificador operacional. Hice el circuito con LDR y algunos otros componentes. Pero cuando reemplazo el LDR con fotodiodo, fototransistor y transistor (L14F1), mi circuito funciona bien sin cambiar ningún otro componente. Antes de comprender el circuito que desarrollé, primero echemos un vistazo a los componentes utilizados en el circuito.
1. LM358 IC : el LM358 consta de dos amplificadores operacionales independientes de alta ganancia en un solo paquete. Una característica importante de este IC es que no necesitamos una fuente de alimentación independiente para el funcionamiento de cada comparador en una amplia gama de fuentes de alimentación. El LM358 se puede utilizar como amplificador transductor, bloque de ganancia de CC, etc. Tiene una gran ganancia de voltaje CC de 100 dB. Este IC puede funcionar con una amplia gama de fuentes de alimentación de 3 V a 32 V para una fuente de alimentación única o de ±1,5 V a ±16 V para una fuente de alimentación dual y también admite grandes oscilaciones de voltaje de salida.
La configuración de pines del IC se muestra a continuación:
En la figura anterior puedes ver que el amplificador operacional tiene dos entradas y una salida en un LM358 independiente. Las entradas están en los pines 2 (pin negativo) y 3 (pin positivo), el pin positivo se usa para retroalimentación positiva y el pin negativo se usa para retroalimentación negativa. En condiciones ideales, cuando no se aplica retroalimentación, la ganancia del amplificador operacional debería ser infinita. Cuando el voltaje en el pin 2 es mayor que el voltaje en el pin 3, la salida aumentará hacia el voltaje positivo máximo y un ligero aumento en el pin negativo en comparación con el pin positivo disminuirá la salida hacia el máximo negativo. Esta característica del amplificador operacional lo hace adecuado para fines de detección de nivel.
2. LDR – LDR es un dispositivo cuya sensibilidad depende de la intensidad de la luz que incide sobre él. La resistencia del LDR disminuye cuando la intensidad de la luz que incide sobre él aumenta y viceversa (la resistencia aumenta cuando la intensidad de la luz que incide sobre él disminuye). En la oscuridad o en ausencia de luz, el LDR tiene una resistencia en el rango de los mega ohmios, que disminuye a unos pocos cientos de ohmios en presencia de luz intensa.
Prueba LDR
Puedes comprobar el LDR con la ayuda de un multímetro. Mantenga su multímetro en la región que mide ohmios o resistencias. Al tapar el LDR su resistencia será muy alta y al colocarlo a la luz disminuye. Este fenómeno indica que el LDR está funcionando correctamente. Estamos utilizando esta propiedad de LDR para tomar medidas si su LDR funciona correctamente. Un sensor, ya que se puede obtener una caída de voltaje variable con luz variable.
3. Fotodiodo : los fotodiodos convierten la luz en corriente o voltaje según su modo de funcionamiento. Es una unión PN o estructura PIN. Cuando un fotón con suficiente energía golpea el diodo, crea un electrón libre y un agujero. Ahora los huecos se mueven hacia el ánodo y los electrones hacia el cátodo y se crea una fotocorriente.
Prueba de fotodiodo
Puedes comprobarlo con la ayuda de un multímetro. Configure su multímetro en el rango mV. Ahora coloque el cable del multímetro sobre los cables del fotodiodo. Tome la lectura tanto en la oscuridad como en presencia de luz. Muestra una desviación en la lectura en condiciones de luz y oscuridad (en la oscuridad la lectura será mayor) de lo que su fotodiodo está funcionando bien.
4. Fototransistor : el fototransistor es un sensor de luz similar al transistor básico, pero tiene una cubierta transparente. Los fototransistores proporcionan una sensibilidad mucho mejor que los fotodiodos. El fototransistor tiene una región base más grande que el colector en comparación con otros transistores. Se elaboran mediante el método de difusión o implantación de hierro. El fototransistor trabaja en la región activa. Generalmente su base queda abierta para sentir la luz incidir sobre ella. Cuando la luz incide sobre su base, se genera el par de huecos de electrones. Este fenómeno ocurre principalmente en la unión del colector de base con polarización inversa, debido al movimiento del par de huecos de electrones del campo eléctrico y al suministro de la corriente de base, lo que hace que el electrón sea inyectado en el emisor.
Prueba de fototransistor
Puedes comprobar el fototransistor con la ayuda de un multímetro. Configure su multímetro en la región de medición de resistencia y coloque los cables del multímetro en el colector y el emisor. Ahora ilumina un poco el fototransistor y retira la luz. Puede ver que la desviación en la lectura del multímetro en la lectura de luz es pequeña en comparación con la lectura de oscuridad. Si ocurre este fenómeno, puedes decir que tu fototransistor está bien. También puede usar el transistor L14F1 en lugar del fototransistor y el proceso de verificación es similar a cómo verificamos el fototransistor.
Siempre es una buena práctica comprobar los componentes antes de utilizarlos.
Aplicación del circuito
– El circuito que hice se puede utilizar como sensor de oscuridad o sensor de luz con muy pocas modificaciones. Por lo tanto, lo utiliza como circuitos de seguridad como alarma contra intrusos , alarma matutina , mirilla , alarma de equipaje o enciende la luz en la oscuridad o apaga la luz por la mañana, etc., según su aplicación.
– En el diagrama del circuito utilicé un LED para mostrar la salida. También puede utilizar el relé en lugar del LED para conectar el timbre o cualquier componente externo como una lámpara, un timbre, etc.
Operación del circuito
El funcionamiento de los circuitos es muy sencillo, ya que sabemos que el LM358 compara el voltaje aplicado al pin de entrada y proporciona la salida. El nivel de voltaje que queremos detectar se aplica a cualquiera de los pines de entrada y el voltaje a detectar se aplica al otro pin. Para circuitos de sensores de oscuridad, aplicamos voltaje al pin negativo y el voltaje a detectar se aplica al pin positivo. Siempre que el voltaje de entrada aplicado al pin positivo debido a la luz que cae sobre el LDR, el fotodiodo y el fototransistor se elevan ligeramente por encima del voltaje en el pin negativo, la salida aumenta repentinamente al máximo positivo y permanece positiva hasta que el voltaje de entrada cae por debajo del nivel para ser detectado. El transistor T1 se usa para amplificar las señales para controlar el LED y la resistencia R1 se usa como limitador de corriente para proteger el LED y para el circuito del sensor de luz; ocurre justo lo contrario del fenómeno anterior. Simplemente reemplace el LDR con fotodiodo y fototransistor y vea que el circuito funciona correctamente y que la sensibilidad del circuito también aumenta. También puedes conectar diferentes componentes y dispositivos a la salida, así que intenta conectar tu propio dispositivo y mira la salida.
Diagramas de circuito
| Pruébelo con LM348 usando LDR-2 |  |
| Circuito-2_0 |  |
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