Tại sao IR từ xa ảnh hưởng đến radio AM?

Khi tôi đặt điều khiển từ xa IR gần bất kỳ đài AM nào và nhấn bất kỳ nút nào trên điều khiển từ xa, tôi có thể nghe thấy âm thanh từ loa radio (như tiếng bíp). Hiện tượng này rất kỳ lạ đối với tôi vì radio không có máy thu hồng ngoại bên trong.

Mặt khác, tần số của đài AM là hơn 530 kHz nhưng tần số của điều khiển từ xa IR thường chỉ từ 30 đến 38 kHz.

Hơn nữa, tai người không thể cảm nhận được tần số cao hơn 20 kHz nhưng tần số của điều khiển từ xa IR là hơn 30 kHz.

Vì vậy, tôi tự hỏi tại sao radio AM phản ứng với điều khiển từ xa IR?

Tín hiệu IR này thực sự bị bỏ qua bởi đài AM. Tuy nhiên, một đài phát thanh AM rất nhạy với sóng radio (yeah, DUH! ;-))

Khi điều khiển từ xa IR hoạt động (bạn nhấn nút), chip trong điều khiển từ xa sẽ bật mạch cộng hưởng đồng hồ mà nó cần để tạo tín hiệu IR. Tôi đã thấy hầu hết các điều khiển từ xa IR sử dụng bộ cộng hưởng 455 kHz. Điều này được sử dụng đơn giản vì nó rẻ.

Chip từ xa IR có một mạch để phân chia tần số này để có được 38 kHz cần thiết. Một phân chia cho một yếu tố 12 sẽ làm là 455 kHz / 12 = 37,9 kHz. Đúng là "đủ gần" vì các máy thu IR không chính xác, chúng không thể phân biệt giữa 38 kHz và 37,9 kHz. Ngoài ra, điều đó không cần thiết, 38 kHz chỉ là một "sóng mang" mà nó không chứa thông tin.

Vì vậy, chúng ta có 38 kHz, đây là tín hiệu có dạng sóng vuông khi phát ra từ chip IR từ xa. Điều này là do điều này đơn giản (mạch logic hoạt động với tín hiệu sóng vuông) và đèn LED IR cần được bật hoặc tắt. Vì vậy, không cần mức "ở giữa".

Bây giờ một đặc tính của tín hiệu sóng vuông là nó không chỉ chứa một tần số duy nhất (như 38 kHz), mà còn chứa nhiều bội số (chủ yếu là sóng hài không đồng đều) của tần số đó, vì vậy: 2 x 38 kHz = 76 kHz, 3 x 38 kHz = 114 kHz, ... 14 x 38 kHz = 532 kHz . Đến đây, sóng hài thứ 14 đã có tần số mà đài AM có thể nhận được!

Không bao giờ đánh giá thấp nội dung hài hòa của tín hiệu chuyển mạch và sóng vuông. Tôi đã từng làm việc trên một sản phẩm trong đó sóng hài thứ 238 của bộ chuyển đổi DCDC chạy ở tốc độ 600 kHz đã làm phiền máy thu đang hoạt động ở mức 142,8 MHz!

Rất có thể, đài của bạn đang chọn bức xạ EM ngoài ý muốn từ mạch của điều khiển từ xa. Bạn đề cập rằng nó hoạt động trong khoảng từ 30 đến 38KHz, nhưng IR có thể sử dụng điều chế sóng vuông, vì vậy bạn vẫn sẽ nhận được sóng hài. Tất nhiên, nó có thể là một số tín hiệu khác ngoài ổ đĩa LED được chọn.

Khi bạn có tín hiệu hoặc sóng hài gần tần số radio của bạn được điều chỉnh, radio sẽ chuyển tín hiệu xuống dải âm thanh. Hãy thử nó với một máy tính, những thứ đó thậm chí còn thú vị hơn nếu bạn có một cái ồn ào.

bạn đã có 2 cạnh nano trong Remote.

Các cạnh 2 Nam giây rất nhanh, chúng đóng vai trò là TÁC ĐỘNG TUYỆT VỜI cho hầu hết các mạch.

Do đó, các mạch vô tuyến AM đang bị tấn công bằng những tia sét nhỏ, và đổ chuông, và bạn nghe thấy điều đó.

"Sẽ an toàn khi nói rằng họ không đóng góp với bất kỳ EMI nào" mặc dù rõ ràng các xung lực đóng góp, bởi vì hoạt động này có thể được nghe thấy. Một đài phát thanh AM có băng thông 10KHz (dải tần kép) có mức nhiễu -174dBm / rootHz + 10dB Hình trong các bóng bán dẫn phía trước + tăng 40dB trong tầng nhiễu từ công suất nhiễu tỷ lệ thuận với băng thông, = -174 + 50 == 124 dBm. Với 0dBm trên 50 ohms là 0,632 volt PP và -120dBm có điện áp thấp hơn 1 triệu lần, tầng phát hiện là khoảng 0,6microVolts. Hoặc 0,000000006 vôn; bây giờ bạn muốn đặt cược vào các chuyển đổi logic MCU 5 volt KHÔNG được phát hiện bởi đài AM, các máy thu này nổi tiếng về tính nhạy cảm tĩnh.

Vì vậy, bây giờ chúng ta có một số khoa học, một số toán học và vật lý thực tế, đằng sau lý do tại sao IR REMOTE có thể được phát hiện bởi AM RADIO. Không, hả?

Bây giờ để biết một số chi tiết về khớp nối giữa IR Remote và radio AM:

Điều khiển từ xa sẽ có một vài centimet PCB từ MCU đến bóng bán dẫn trình điều khiển LED, tạo ra dòng điện 0,1amp hoặc 0,2 amp cho đèn LED, giới hạn bởi điện trở 5 ohm hoặc 10 ohm. Vào cơ sở bóng bán dẫn sẽ là 10mA với các cạnh 2nanoSecond. Từ bộ thu sẽ là 100mA (SWAG) với tốc độ rơi nhanh và tăng chậm (vì bóng bán dẫn thoát khỏi bão hòa chậm). Những dòng điện này có thể ghép từ tính vào bất kỳ vòng mạch nào bên trong đài AM.

Tuy nhiên, hãy nghĩ về khớp nối điện dung.

Đài AM có kích thước khác không và chúng tôi sẽ giả sử một vài cm dấu vết PCB được ghép điện dung với điều khiển từ xa IR.

Vì vậy, hãy mô hình hóa các dấu vết PCB này: dài 2cm rộng 1mm, cách nhau 2cm.

C = Eo * Er * Diện tích / Khoảng cách = 9e-12 Farad / mét * 1 (không khí) * (2cm * 1mm) / 2cm

C = 9e-12 * 1mm = 9e-15 ~ ~ 1e-14 trò hề. [điều này bỏ qua viền và căn chỉnh]

Bây giờ, hãy tính toán dòng điện dịch chuyển (dòng điện được tạo ra bằng cách sạc và xả, bằng cách thay đổi thông lượng điện trường), giữa điều khiển từ xa IR và radio AM.

Q = C * V; và chúng tôi phân biệt để có được dQ / dT = dC / dT * V + C * dV / dT

bây giờ giả sử hằng số C (thông qua không khí) và chúng ta có dQ / dT = C * dV / dT = Ic Hiện

Dòng điện tiêm của chúng tôi (bằng cách thay đổi điện trường) là

I == 1e-14 Farad * 3 volt / 2 nano giây

Tôi ~ ~ 1e-14 * 1 / nano == 1e-5 amp = 10 microAmps được tiêm vào đài AM

Giả sử trở kháng của nút là 1.000 ohms. Sử dụng Luật Ohms và bạn nhận được

10uA * 1Kohm = 10 milliVolts.

Và các mạch được điều chỉnh AM có thể đổ chuông, với xung 2 nano giây này hoặc sóng hài cao hơn (theo Bimpelrekkie) có thể đi vào ăng-ten.

================== Bây giờ cho khớp nối từ tính ===========

Các cạnh 2 nano giây rất nhanh cho hiệu ứng da trong các mặt phẳng đồng gây ra một số che chắn từ tính và do đó làm suy giảm điện áp cảm ứng.

Chúng ta sẽ cho rằng KHÔNG có sự suy giảm bởi các mặt phẳng, và chỉ tính điện áp gây ra trong trường hợp xấu nhất trong các mạch vô tuyến AM.

Như với khớp nối Efield, giả sử khoảng cách 2 cm giữa kẻ xâm lược và nạn nhân. Và giả sử nạn nhân (đài AM) có vòng 2cm x 2 mm. Và giả sử liên kết trường hợp xấu nhất.

Phương trình liên quan (bỏ qua một số thuật ngữ nhật ký tự nhiên để dễ dàng toán học) là

Vinduce = [MUo * MUr * Diện tích / (2 * pi * Khoảng cách)] * dI / dT

trong đó chúng tôi sẽ giả sử dI / dT = 10 milliAmps / 2 nanoSeconds

Sử dụng MUo = 4 * pi * 1e-7 Henry / mét và MUr = 1 (không khí, đồng, FR-4, v.v.) chúng ta có

Vinduce = 2e-7 * Diện tích / Khoảng cách * dI / dT

Vinduce = 2e-7 * (2cm * 2 mm) / 2cm * 0,01amp / 2nanoSecond

Vinduce = 2e-7 * 0,002 * 0,01 / 2nano

Vinduce = 2e-7 * 2e-3 * 1e-2 * 0.5 * 1e + 9

Vinduce (Tôi không có manh mối về việc nó sẽ lớn / nhỏ như thế nào, cho đến khi toán học được hoàn thành)

= 4 * 0,5 * 1e (-7-3-2 + 9) = 2e (-12 + 9) = 2e-3 = 2 milliVolts khớp nối từ