ทำไมรีโมท IR มีอิทธิพลต่อวิทยุ AM?


37

เมื่อฉันวางรีโมท IR ไว้ใกล้กับวิทยุ AM และกดปุ่มใด ๆ บนรีโมทฉันสามารถได้ยินเสียงจากลำโพงวิทยุ (เช่นเสียงบี๊บ) ปรากฏการณ์นี้แปลกมากสำหรับฉันเพราะวิทยุไม่มีตัวรับสัญญาณ IR อยู่ภายใน

ในทางกลับกันความถี่ของวิทยุ AM นั้นมากกว่า 530 kHz แต่ความถี่ของ IR remote มักจะเพียง 30 ถึง 38 kHz

นอกจากนี้หูของมนุษย์ไม่สามารถรับรู้ความถี่สูงกว่า 20 kHz แต่ความถี่ของรีโมท IR นั้นมากกว่า 30 kHz

ดังนั้นฉันสงสัยว่าทำไมวิทยุ AM ตอบสนองต่อรีโมท IR?


2
ผู้ชายคุณควรลองใส่วิทยุของคุณติดกับเครื่องคิดเลขหรือคอมพิวเตอร์! ฉันเคยทำเช่นนั้นตลอดเวลาเป็นเด็ก
MooseBoys

คุณสามารถส่งเพลงจากคอมพิวเตอร์ของคุณไปยังวิทยุเกือบ AM ได้โดยใช้รหัสที่ออกแบบมาอย่างระมัดระวังเพื่อสร้างสัญญาณรบกวนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบมอดูเลต retrocomputing.stackexchange.com/questions/9634/…
比尔盖子

คำตอบ:


72

สัญญาณ IR นี้ถูกละเว้นแน่นอนโดยวิทยุ AM อย่างไรก็ตามวิทยุ AM นั้นมีความไวต่อคลื่นวิทยุ (ใช่เลย DUH! ;-))

เมื่อรีโมท IR ทำงาน (คุณกดปุ่ม) ชิปในรีโมทจะเปิดวงจรตัวสะท้อนสัญญาณนาฬิกาซึ่งจำเป็นต้องสร้างสัญญาณ IR ฉันได้เห็นรีโมท IR ส่วนใหญ่ที่ใช้ตัวกระจายแสง 455 kHz มันใช้ง่ายเพราะราคาถูก

ชิป IR ระยะไกลมีวงจรแยกความถี่นี้เพื่อให้ได้ 38 kHz ที่ต้องการ การหารด้วยปัจจัย 12 จะทำเช่น 455 kHz / 12 = 37.9 kHz ใช่นั่นคือ "ใกล้พอ" เนื่องจากตัวรับสัญญาณ IR นั้นไม่ถูกต้องพวกมันไม่สามารถแยกแยะได้ระหว่าง 38 kHz และ 37.9 kHz นอกจากนี้ที่ไม่จำเป็น 38 kHz เป็นเพียง "ผู้ให้บริการ" ซึ่งไม่มีข้อมูล

ตอนนี้เรามี 38 kHz ซึ่งเป็นสัญญาณที่มีรูปทรงคลื่นสี่เหลี่ยมเมื่อมันออกมาจากชิป IR ระยะไกล นี่เป็นเพราะนี่เป็นเรื่องง่าย (วงจรลอจิกทำงานกับสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยม) และ LED IR จำเป็นต้องเปิดหรือปิด ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีระดับ "ในระหว่าง"

ตอนนี้คุณสมบัติของสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมคือมันไม่เพียง แต่มีความถี่เดียว (เช่น 38 kHz) แต่ก็ยังมีหลายทวีคูณ x 38 kHz = 114 เฮิร์ทซ์ ... 14 x 38 kHz = 532 เฮิร์ทซ์ คุณไปแล้วฮาร์มอนิกที่ 14 นั้นอยู่ในความถี่ที่วิทยุ AM สามารถรับได้!

อย่าประมาทเนื้อหาฮาร์มอนิกของการสลับและสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยม ฉันเคยทำงานเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ที่ฮาร์มอนิกครั้งที่ 23 ของตัวแปลง DCDC ทำงานที่ 600 kHz รบกวนสัญญาณที่กำลังทำงานที่ 142.8 MHz!


6
นอกจากนี้ข้อมูลจริงที่ถูกปรับไปยัง 38kHz นั้นมีกรอบที่ความถี่ที่ค่อนข้างต่ำและสามารถได้ยินเสียงได้
Richard the Spacecat

3
และสัญญาณ IR มีความอดทน 10% ฉันทำงานกับรีโมทสากลและเป็นไปได้ที่จะปรับแต่งความถี่ของผู้ให้บริการให้ตกอยู่ในความอดทนของยี่ห้อต่าง ๆ และมีการควบคุมระยะไกลทั้งสองอุปกรณ์
เนลสัน

6
นอกจากนี้ยังอาจเป็นเพียงออสซิลเลเตอร์ 455kHz ในตัวส่งสัญญาณ IR ที่ถูกหยิบขึ้นมาใน (ถ้าเป็น 455kHz) ถ้าเป็นระยะของ AM rx
peeebeee

คลื่นสี่เหลี่ยมไม่มีฮาร์มอนิกลำดับที่ 14
richard1941

1
@ richard1941 คลื่นสี่เหลี่ยมจัตุรัสรอบการทำงานที่บริสุทธิ์ 50% แน่นอนไม่มีฮาร์มอนิกที่ 14 แต่อะไรคือคลื่นสี่เหลี่ยมวัฏจักรหน้าที่ 49.99%? ฉันขอท้าให้คุณค้นหาอุปกรณ์ / วงจรที่สร้างคลื่นสี่เหลี่ยมบริสุทธิ์ที่ไม่มีฮาร์มอนิกที่ 14 ในความคิดของฉันอุปกรณ์ / วงจรดังกล่าวมีอยู่ในทฤษฎีเท่านั้น ในทางปฏิบัติจะมีฮาร์มอนิกที่ 14 เสมอ แต่ถ้าคุณสามารถพิสูจน์ได้ว่าฉันผิดโปรดทำ :-)
Bimpelrekkie

11

ส่วนใหญ่แล้ววิทยุของคุณกำลังรับรังสี EM ที่ไม่ได้ตั้งใจจากวงจรของรีโมท คุณพูดถึงว่ามันทำงานระหว่าง 30 และ 38KHz แต่ IR อาจใช้การปรับคลื่นสี่เหลี่ยมดังนั้นคุณจะยังคงรับเสียงประสาน แน่นอนมันอาจเป็นสัญญาณอื่นที่ไม่ใช่ไดรฟ์ LED ที่หยิบขึ้นมา

เมื่อคุณมีสัญญาณหรือฮาร์มอนิกใกล้กับความถี่ที่วิทยุของคุณได้รับการปรับจูนคลื่นวิทยุจะตัดลงไปในแถบเสียง ลองใช้เครื่องคิดเลขซึ่งจะทำให้คุณสนุกมากขึ้นถ้าคุณมีเสียงดัง


ย้อนกลับไปในยุคแรก ๆ ของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเราวางวิทยุ AM ไว้ข้างๆและสร้างเพลง (เส็งเคร็ง) โดยใช้กระบวนการที่คล้ายกัน
Barmar

@Barmar: คุณมีลิงค์เกี่ยวกับเรื่องนี้ไหม? มันมีชื่อหรือไม่?
stib

@stib สิ่งเดียวที่ฉันสามารถค้นหาได้คือความคิดเห็นแบบสุ่มที่ retrocomputing.se: retrocomputing.stackexchange.com/questions/9634/…
Barmar

-4

คุณมี 2 นาโนวินาทีขอบภายในรีโมต

ขอบ 2 นาโนวินาทีนั้นเร็วมากมันทำหน้าที่เป็นผลดีต่อวงจรส่วนใหญ่

ดังนั้นวงจรวิทยุ AM ก็กำลังถูกโจมตีด้วยสายฟ้าเล็ก ๆ และดังขึ้นและคุณก็ได้ยินเช่นนั้น

"ปลอดภัยที่จะกล่าวว่าพวกเขาไม่ได้มีส่วนร่วมกับอีเอ็มไอใด ๆ " แม้ว่าแรงกระตุ้นจะมีส่วนร่วมอย่างชัดเจนเพราะสามารถได้ยินกิจกรรมได้ วิทยุ AM ที่มีแบนด์วิดท์ 10KHz (ด้านข้างคู่) มีระดับเสียงรบกวนของ -174dBm / rootHz + 10dB Noise รูปในส่วนหน้าของทรานซิสเตอร์ + เพิ่ม 40dB ในพื้นเสียงจากพลังเสียงเป็นสัดส่วนกับแบนด์วิดท์ = -174 + 50 == 124 dBm ด้วย 0dBm ทั่ว 50 โอห์มเป็น 0.632 โวลต์ PP และ -120dBm ลดลง 1 ล้านเท่าของแรงดันไฟฟ้าทำให้พื้นของการตรวจจับมีค่าประมาณ 0.6microVolts หรือ 0.0000006 โวลต์ ตอนนี้คุณต้องการวางเดิมพันการเปลี่ยนลอจิก MCU 5 โวลต์ที่ไม่ได้ตรวจพบโดยวิทยุ AM ตัวรับสัญญาณเหล่านี้มีชื่อเสียงในด้านความไวคงที่

ดังนั้นตอนนี้เรามีวิทยาศาสตร์บางอย่างคณิตศาสตร์และฟิสิกส์จริง ๆ อยู่เบื้องหลังทำไมจึงสามารถตรวจจับสัญญาณ IR โดยวิทยุ AM ได้ เรียบร้อยเหรอ

ตอนนี้สำหรับรายละเอียดบางอย่างเกี่ยวกับการมีเพศสัมพันธ์ระหว่าง IR Remote และวิทยุ AM:

รีโมตจะมีร่องรอย PCB จำนวนหลายเซนติเมตรจาก MCU ไปยังทรานซิสเตอร์ไดร์เวอร์ LED ซึ่งแยกกระแส 0.1amp หรือ 0.2 แอมป์กระแสสำหรับ LED, จำกัด ตัวต้านทาน 5 โอห์มหรือ 10 โอห์ม เข้าไปในฐานทรานซิสเตอร์จะมี 10mA พร้อม 2nanoSecond edge จากตัวสะสมจะเป็น 100mA (SWAG) เมื่อตกอย่างรวดเร็วและเพิ่มขึ้นช้า (เนื่องจากทรานซิสเตอร์ออกจากความอิ่มตัวอย่างช้าๆ) กระแสเหล่านี้อาจจับคู่กับสนามแม่เหล็กใด ๆภายในวิทยุ AM

อย่างไรก็ตามลองนึกถึงการมีเพศสัมพันธ์แบบ capacitive

วิทยุ AM นั้นมีขนาดไม่เป็นศูนย์และเราจะสมมติว่ามีร่องรอยของ PCB หลายเซนติเมตรซึ่งเชื่อมโยงกับ IR ระยะไกล

ดังนั้นลองทำแบบจำลองร่องรอย PCB เหล่านี้: กว้าง 2 ซม. ยาว 1 มม. แยกกัน 2 ซม

C = Eo * Er * พื้นที่ / ระยะทาง = 9e-12 Farad / meter * 1 (อากาศ) * (2 ซม. * 1 มม.) / 2 ซม.

C = 9e-12 * 1mm = 9e-15 ~~ 1e-14 farads [สิ่งนี้จะละเว้นการจัดแนวและการจัดแนว]

ตอนนี้ให้คำนวณการเคลื่อนที่ในปัจจุบัน (กระแสที่สร้างขึ้นโดยการชาร์จและการปลดปล่อยโดยการเปลี่ยนฟลักซ์สนามไฟฟ้า) ระหว่าง IR ระยะไกลและวิทยุ AM

Q = C * V; และเราแยกความแตกต่างเพื่อรับ dQ / dT = dC / dT * V + C * dV / dT

ตอนนี้ถือว่าค่าคงที่ C (ผ่านอากาศ) และเรามี dQ / dT = C * dV / dT = กระแส

กระแสไฟฟ้าที่ฉีด (โดยการเปลี่ยนสนามไฟฟ้า) ของเราคือ

ฉัน == 1e-14 Farad * 3 โวลต์ / 2 นาโนวินาที

ฉัน ~~ 1e-14 * 1 / nano == 1e-5 amp = 10 microAmps ที่ฉีดเข้าไปในวิทยุ AM

สมมติว่าอิมพีแดนซ์ของโหนดคือ 1,000 โอห์ม ใช้กฎของโอห์มแล้วคุณจะได้

10uA * 1Kohm = 10 milliVolts

และวงจรปรับจูน AM สามารถส่งเสียงด้วยแรงกระตุ้น 2 นาโนวินาทีนี้หรือฮาร์มอนิกที่สูงขึ้น (ต่อ Bimpelrekkie) อาจเข้าสู่เสาอากาศ

================== ตอนนี้สำหรับข้อต่อแม่เหล็ก ===========

ขอบนาโนวินาทีที่ 2 นั้นมีความรวดเร็วมากสำหรับผลกระทบของผิวในระนาบทองแดงที่จะทำให้เกิดการป้องกันแม่เหล็กและลดทอนแรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำ

เราจะสมมติว่าไม่มีการลดทอนโดยเครื่องบินและเพียงคำนวณแรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำให้เกิดกรณีที่เลวร้ายที่สุดในวงจรวิทยุ AM

เช่นเดียวกับการมีเพศสัมพันธ์ของ Efield ให้เว้นระยะห่าง 2 เซนติเมตรระหว่างผู้รุกรานกับเหยื่อ และสมมติว่าเหยื่อ (วิทยุ AM) มีลูป 2 ซม. 2 มม และถือว่าการจัดแนวกรณีที่เลวร้ายที่สุด

สมการที่เกี่ยวข้อง (ไม่สนใจคำศัพท์บันทึกธรรมชาติสำหรับคณิตศาสตร์ง่าย ๆ ) คือ

Vinduce = [MUo * MUr * Area / (2 * pi * ระยะทาง)] * dI / dT

โดยที่เราจะถือว่า dI / dT = 10 milliAmps / 2 nanoSeconds

ใช้ MUo = 4 * pi * 1e-7 Henry / meter และ MUr = 1 (อากาศ, ทองแดง, FR-4, ฯลฯ ) ที่เรามี

Vinduce = 2e-7 * พื้นที่ / ระยะทาง * dI / dT

Vinduce = 2e-7 * (2 ซม. * 2 มม.) / 2 ซม. * 0.01 แอมป์ / 2 นาโนวินาที

Vinduce = 2e-7 * 0.002 * 0.01 / 2nano

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

Vinduce (ฉันไม่มีเงื่อนงำว่าจะใหญ่หรือเล็กขนาดนี้ได้อย่างไรจนกว่าคณิตศาสตร์จะเสร็จสิ้น)

= 4 * 0.5 * 1e (-7-3-2 + 9) = 2e (-12 +9) = 2e-3 = 2 milliVolts ข้อต่อแม่เหล็ก


1
ฉันไม่ได้ลงคะแนน แต่กระแสที่เกี่ยวข้องในช่วงเวลาเปลี่ยน ns นั้นต่ำมากและร่องรอยที่ไม่มีนัยสำคัญขนาดนั้นจึงปลอดภัยที่จะบอกว่าพวกเขาไม่ได้มีส่วนร่วมกับอีเอ็มไอใด ๆ
พลเมืองที่เกี่ยวข้อง

ไมโครคอนโทรลเลอร์จะเปลี่ยน 0.1 แอมป์ใน 2 นาโนวินาทีนั้น และเครื่องตรวจจับแรงกระตุ้นคือ ........................ วิทยุ ไม่มีอะไรละเอียดอ่อนไปกว่าวิทยุคลื่นความถี่แคบที่ถูกแรงกระตุ้น
analogsystemsrf
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.