Почему много ИК-приемников в металлических клетках?

17

Я предполагаю, что это клетка Фарадея вокруг приемника, но не знаю, зачем им это может понадобиться. Есть ли какие-то общие помехи около 38 кГц (их рабочая частота)?

Это единственный компонент, который, я думаю, я использовал, который получает это специальное лечение. Клетка большего размера может быть около одной в видеомагнитофоне, а маленькая клетка для ребенка иногда появляется вокруг автономного компонента крепления на ПК:

ПК крепление

Спасибо за ваше понимание!

Р Зак
источник
1
Клянусь, я видел этот вопрос раньше
напряжения
1
Потому что это держит объектив вниз?
Игнасио Васкес-Абрамс
16
ИК-приемники - это Ганнибал Лектер в мире электроники.
Wossname
Ответ от @analogsystemsrf интересен, но это может быть вовсе не клетка Фарадея, а скорее световой фильтр, чтобы сделать диод более всенаправленным и менее чувствительным к затоплению от сигналов головы.
Trevor_G
Игнасио нет, это не ...
Прохожий

Ответы:

17

[добавлена ​​методология 2_D resistor_grid для исследования топологий экранирования]

Вы хотите, чтобы этот ИК-приемник реагировал на фотоны, а не на внешние электрические поля. Тем не менее, фотодиод является прекрасной мишенью для мусора от люминесцентных ламп (200 вольт за 10 микросекунд), так как 4-дюймовая трубка имеет эффект повторного зажигания 120 раз в секунду. [или 80000 Гц для некоторых трубок]

Сзнак равноЕ0*Ер*Aреa/DяsTaNсе
9е-12Faрad/меTер*(Ерзнак равно1aяр)*0,003*0,003/1

язнак равноС*dВ/dT

Это ---- 2 nanoAmp ----, очевидно, имеет большое значение (частота фронта, 10 мкс, близка к 1/2 периода 38 кГц).

Металлическая клетка защищает, ослабляя Efield экспоненциально улучшением; таким образом, чем дальше клетка находится перед фотодиодом, тем сильнее затухание поля. Ричард Фейнман обсуждает это в своей 3-томной книге по физике [я найду ссылку или, по крайней мере, страницу №], в своей лекции о клетках Фарадея, и почему дыры являются приемлемыми, если уязвимые схемы разнесены на несколько отверстий. -diameters. [опять экспоненциальное улучшение]

Есть ли другие источники мусора Efield рядом? Как насчет цифровой шумной логики0 и логики1 для светодиодных дисплеев; 0,5 вольт за 5 наносекунд, или 10 ^ 8 вольт / секунда (стандартное отскок «тихих» логических уровней при продолжении работы программы MCU). Как насчет переключения регулятора внутри телевизора; регулирование от ACrail, с 200 вольт за 200 наносекунд, или 1 млрд вольт в секунду, при частоте 100 кГц.

При 1 млрд вольт в секунду мы имеем 100 наноамперных токов агрессора. Конечно, не должно быть прямой видимости между switchreg и ИК-приемником, не так ли?

Линия обзора не имеет значения. Efields исследуют все возможные пути, в том числе вверх-вниз-вниз или за углами.

схематический

смоделировать эту схему - Схема создана с использованием CircuitLab

Подсказка к поведению: Efields исследует все возможные пути.

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

От самого мастера ясного мышления, по его собственным словам, я предлагаю объяснение мистеру «Почему космический челнок взорвался высоко над мысом Канаверал?», Радостному доктору Ричарду Фейнману.

Он дал двухлетнее введение в физику в Калифорнийском технологическом институте, примерно в 1962 году. Его лекции были переписаны, очень осторожно, чтобы служить справочным материалом, [их стоит получить эти 3 и перечитывать их каждые 5 лет; Кроме того, любопытный подросток будет наслаждаться реальными дискуссиями в стиле Фейнмана] и опубликован в 3-х томах в мягкой обложке под названием «Лекции Фейнмана по физике». Из тома II, посвященного «главным образом электромагнетизму и материи», мы обратимся к главе 7 «Электрическое поле при различных обстоятельствах: продолжение», а на страницах 7–10 и 7–11 он представляет «Электростатическое поле сетки». ,

Фейнман описывает бесконечную сетку бесконечно длинных проводов с расстоянием между проводами «а». Он начинает с уравнений [введенных в томе 1, глава 50 Гармоники], которые будут аппроксимировать поле, причем все больше и больше терминов можно использовать для достижения большей и большей точности. Переменная 'n' сообщает нам порядок членов. Мы можем начать с "n = 1".

Вот итоговое уравнение, где 'a' - это расстояние между проводами сетки:

FNзнак равноAN*е-Z/Zо
Zознак равноa/(2*пя*N)

FNзнак равноAN*е-(2*пя*1*3мм)/3мм

Так как этот Fn е ^ -6,28 меньше, чем An, мы имеем быстрое ослабление внешнего электрического поля.

Если 2,718 ^ 2,3 = 10, 2,718 ^ 4,6 = 100, 2,718 ^ 6,9 = 1000, то е ^ -6,28 составляет около 1/500. (1/533, из калькулятора)

Наше внешнее поле An было уменьшено на 1/500, до 0,2% или на 54 дБ слабее, 3 мм внутри сетки, расположенной на расстоянии 3 мм. Как Фейнман суммирует свое мышление?

«Метод, который мы только что разработали, можно использовать для объяснения того, почему электростатическое экранирование с помощью экрана часто так же хорошо, как и с цельным металлическим листом. За исключением расстояния в несколько раз от расстояния между проволочными экранами, поля внутри закрытого экрана равны нулю. Мы видим, почему медный экран - легче и дешевле медного листа - часто используется для защиты чувствительного электрического оборудования от внешних возмущающих полей ». (конец цитаты)

Если вы ищете 24-битную встроенную систему, вам нужно ослабление 24 * 6 = 144 дБ; при 54dB на unit_spacing вы должны быть 3 * между проводами, позади сетки. Для 32-битной системы это становится 32 * 6 = 192 дБ, или почти 4 * расстояние между проводами, за сеткой.

Предостережение: это электростатика. Быстрые поля вызывают переходные токи в проводах сетки. Ваш пробег будет варьироваться.

Обратите внимание, что мы использовали только часть решения «a = 1»; Можем ли мы игнорировать дополнительные части гармонического / последовательного решения? Да. С "n = 2" мы получаем ослабление * ослабление, а "n = 3" - внимание * внимание * внимание.

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

РЕДАКТИРОВАТЬ Чтобы смоделировать более распространенные механические структуры, чтобы определить предельные уровни мусора, когда Efield соединяется в цепь, нам нужно знать (1) полное сопротивление цепи на частоте агрессора и (2) связь с агрессором 3_D мусора к узлу цепочки сигналов 3_D. Для простоты мы смоделируем это в 2_D, используя доступные grid_of_resistors

схематический

смоделировать эту схему

analogsystemsrf
источник
Я предполагаю, что центральный контакт - это конец, который будет простираться внутрь, чтобы поддерживать подложку чипа. Разве этого не будет достаточно щитом? Также подозрительно, что рамка "X" блокирует прямой оптический путь ... это может быть оптический рассеиватель?
glen_geek
2
Спасибо за математически полный ответ, хорошее объяснение и восхитительный рисунок мародерствующих электрических полей!
R Zach
Для успешных встроенных систем все источники помех должны быть идентифицированы и определены количественно, поэтому риски известны заранее. Создавая инструменты для идентификации / количественной оценки, я работаю с этими проблемами каждый день. Я наблюдал за самоликвидацией команды, поскольку они игнорировали риски обратной связи в ИК-приемнике. На печатной плате или на кремнии часто возникает необходимость ослабить мусор на 100 дБ или 150 дБ. Без определения и количественной оценки явлений, это просто надежда. Чтобы принять решение об использовании дополнительных слоев или дополнительного пространства на печатной плате, или еще 10 контактов на кремнии, нужна веская причина. Чрезвычайная верность требует внимания.
analogsystemsrf
2
+1 За ссылки и цитирование «Фейнмановских лекций по физике»
jose.angel.jimenez
5

Ответ довольно прост.

Когда PD принимает небольшой сигнал на наибольшем расстоянии, PD может принимать только <1uA, и, таким образом, даже при усилении 60 дБ с AGC IR Rx имеет импеданс> 1 МОм, что делает его чувствительным к паразитным E-полям, принимаемым в области детектор и провода.

Экранирование с внешней стороны может хорошо сравниться с экранированием Sharp / Vishay на внутренней стороне, но экранирование необходимо из-за высокого импеданса, чтобы расширить дальность обнаружения до, возможно, 50 м, используя соответствующий ИК-излучатель 5 мм путем шунтирования паразитных E-полей.

Можно сказать, что это IR из-за фильтра дневного света и 3-х контактов, необходимых для встроенного детектора BPF AGC и ASK.

Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
источник