LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
特性(Features):
内部频率补偿
直流电压增益高(约100dB)
单位增益频带宽(约1MHz)
电源电压范围宽:单电源(3—30V);
双电源(±1.5一±15V)
低功耗电流,适合于电池供电
低输入偏流
低输入失调电压和失调电流
共模输入电压范围宽,包括接地
差模输入电压范围宽,等于电源电压范围
输出电压摆幅大(0至Vcc-1.5V)
红外线探测报警器
该报警器能探测人体发出的红外线,当人进入报警器的监视区域内,即可发出报警声,适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。
工作原理
该装置电路原理见图1。由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。红外线探测传感器IC1探测到前方人体辐射出的红外线信号时,由IC1的②脚输出微弱的电信号,经三极管VT1等组成第一级放大电路放大,再通过C2输入到运算放大器IC2中进行高增益、低噪声放大,此时由IC2①脚输出的信号已足够强。IC3作电压比较器,它的第⑤脚由R10、VD1提供基准电压,当IC2①脚输出的信号电压到达IC3的⑥脚时,两个输入端的电压进行比较,此时IC3的⑦脚由原来的高电平变为低电平。IC4为报警延时电路,R14和C6组成延时电路,其时间约为1分钟。当IC3的⑦脚变为低电平时,C6通过VD2放电,此时IC4的②脚变为低电平,它与IC4的③脚基准电压进行比较,当它低于其基准电压时,IC4的①脚变为高电平,VT2导通,讯响器BL通电发出报警声。人体的红外线信号消失后,IC3的⑦脚又恢复高电平输出,此时VD2截止。由于C6两端的电压不能突变,故通过R14向C6缓慢充电,当C6两端的电压高于其基准电压时,IC4的①脚才变为低电平,时间约为1分钟,即持续1分钟报警。
由VT3、R20、C8组成开机延时电路,时间也约为1分钟,它的设置主要是防止使用者开机后立即报警,好让使用者有足够的时间离开监视现场,同时可防止停电后又来电时产生误报。
该装置采用9-12V直流电源供电,由T降压,全桥U整流,C10滤波,检测电路采用IC5 78L06供电。本装置交直流两用,自动无间断转换。
元器件选择与制作
元器件清单见下表。
编 号
|
名 称
|
型 号
|
数 量
|
编 号
|
名 称
|
型 号
|
数 量
|
R1
|
电阻
|
47K
|
1
|
C10
|
电解电容
|
470u/25V
|
1
|
R2
|
电阻
|
1M
|
1
|
C11
|
涤纶电容
|
0.1u
|
1
|
R3
|
电阻
|
1K
|
1
|
VD1-VD5
|
整流二极管
|
IN4001
|
5
|
R4
|
电阻
|
4.7K
|
1
|
U
|
全桥
|
2A/50V
|
1
|
R5、R6、R9、R12、R13、R15、
|
电阻
|
100K (R12为线性微调电阻)
|
6
|
VT1
|
晶体三极管
|
9014
|
1
|
R7、R10、R11、R17
|
电阻
|
10K
|
4
|
VT2
|
晶体三极管
|
MPSA13 0.5A 30V
|
1
|
R8、R16
|
电阻
|
300K
|
2
|
VT3
|
晶体三极管
|
8050
|
1
|
R14
|
电阻
|
470K
|
1
|
IC1
|
红外线传感器
|
Q74
|
1
|
R18
|
电阻
|
2.4K
|
1
|
IC2
|
运算放大器
|
LM358
|
1
|
R19
|
电阻
|
220Ω
|
1
|
IC3
|
比较器
|
LM393
|
1
|
R20
|
电阻
|
560K
|
1
|
IC4
|
三端稳压器
|
78L06
|
1
|
C1、C2、C6、C8、C9
|
电解电容
|
47u/16V (C2、C5用钽电解)
|
5
|
BL
|
电磁讯响器
|
U=12V
|
1
|
C3、C5
|
电解电容
|
22u/16V
|
2
|
T
|
电源变压器
|
12V 5W
|
1
|
C4
|
涤纶电容
|
0.01u
|
1
|
S
|
钮子开关
|
|
1
|
C7
|
电解电容
|
220u/16V
|
1
|
|
|
|
|
IC1采用进口器件Q74,波长为9-10um。IC2采用运放LM358,具有高增益、低功耗。IC3、IC4为双电压比较器LM393,低功耗、低失调电压。其中C2、C5一定要用漏电极小的钽电容,否则调试会受到影响。R12是调整灵敏度的关键元件,应选用线性高精度密封型。
制作时,在IC1传感器的端面前安装菲涅尔透镜,因为人体的活动频率范围为0.1-10Hz,需要用菲涅尔透镜对人体活动频率倍增。
安装无误,接上电源进行调试,让一个人在探测器前方7-10m处走动,调整电路中的R12,使讯响器报警即可。其它部分只要元器件质量良好且焊接无误,几乎不用调试即可正常工作。
本机静态工作电流约10mA,接通电源约1分钟后进入守候状态,只要有人进入监视区便会报警,人离开后约1分钟停止报警。如果将讯响器改为继电器驱动其它装置即作为其它控制用。