手機(jī)探測(cè)器

當(dāng)今最常見(jiàn)的電子設(shè)備是手機(jī)或移動(dòng)電話。隨著通信技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)手機(jī)的要求也急劇增加。手機(jī)通常在0.9至3GHz的頻率范圍內(nèi)發(fā)射和接收信號(hào)。本文提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，通過(guò)檢測(cè)這些信號(hào)來(lái)檢測(cè)激活手機(jī)的存在。

我設(shè)計(jì)了兩個(gè)充當(dāng)手機(jī)檢測(cè)器的電路，一個(gè)使用肖特基二極管和電壓比較器的組合，另一個(gè)使用BiCMOS運(yùn)算放大器。

手機(jī)檢測(cè)器電路的基本原理

手機(jī)檢測(cè)器電路的基本原理是檢測(cè)射頻信號(hào)。在肖特基二極管電路中，肖特基二極管被用來(lái)檢測(cè)手機(jī)信號(hào)，因?yàn)樗鼈兙哂歇?dú)特的特性，能夠整流低頻信號(hào)，噪聲率低。當(dāng)一個(gè)電感器被放置在射頻信號(hào)源附近時(shí)，它通過(guò)相互感應(yīng)接收信號(hào)。這個(gè)信號(hào)被肖特基二極管整流。在這種情況下，這個(gè)低功率信號(hào)可以被放大并用于為任何指標(biāo)供電，如LED。

電路1：簡(jiǎn)單的手機(jī)檢測(cè)器電路

手機(jī)檢測(cè)器的第一個(gè)電路是使用一個(gè)運(yùn)算放大器和其他一些無(wú)源元件的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。

所需元件

CA3130運(yùn)算放大器

電阻器 - 2.2MΩ x 2, 100KΩ, 1KΩ

電容 - 22pF x 2, 0.22nF, 47pF, 100μF

BC548 NPN 晶體管

LED

天線

連接線

實(shí)驗(yàn)板

9V電池

工作原理

電路的運(yùn)算放大器部分充當(dāng)射頻信號(hào)檢測(cè)器，而電路的晶體管部分充當(dāng)指示燈。當(dāng)手機(jī)撥打（或接收）電話或發(fā)送（或接收）短信時(shí)，電容器與天線一起被用來(lái)檢測(cè)射頻信號(hào)。

運(yùn)算放大器通過(guò)將輸入端的電流上升轉(zhuǎn)換為輸出端的電壓來(lái)讀取信號(hào)，LED將被激活。

電路2：使用肖特基二極管的手機(jī)檢測(cè)器

手機(jī)檢測(cè)器電路圖

電路元件

V1 = 12V

L1 = 10uH

R1 = 100Ohms

C1 = 100nF

R2 = 100K

R3 = 3K

Q1 = BC547

R4 = 200歐姆

R5 = 100歐姆

IC1=LM339

R6 = 10歐姆

LED = 藍(lán)色LED

手機(jī)檢測(cè)器電路設(shè)計(jì)

探測(cè)器電路設(shè)計(jì)

探測(cè)器電路由一個(gè)電感、二極管、一個(gè)電容和一個(gè)電阻組成。 這里選擇的電感值為10uH。一個(gè)肖特基二極管BAT54被選為檢測(cè)器二極管，它可以整流低頻交流信號(hào)。濾波電容選擇了一個(gè)100nF的陶瓷電容，用于濾除交流紋波。使用一個(gè)100歐姆的負(fù)載電阻。

放大器電路設(shè)計(jì)

在這里，一個(gè)簡(jiǎn)單的BJT BC547被用于共同發(fā)射器模式。由于輸出信號(hào)是低值的，在這種情況下不需要發(fā)射極電阻。集電極電阻值由電池電壓值、集電極發(fā)射極電壓和集電極電流決定。

現(xiàn)在選擇電池電壓為12V（因?yàn)锽C 547的最大開(kāi)路集電極發(fā)射極電壓為45V），工作點(diǎn)集電極發(fā)射極電壓為5V，集電極電流為2mA。這樣，集電極電阻約為3K，因此用一個(gè)3K的電阻作為Rc。輸入電阻用于為晶體管提供偏置，其值應(yīng)較大，以防止最大電流的流動(dòng)。這里我們選擇了一個(gè)100K的電阻值。

比較器電路設(shè)計(jì)

這里使用LM339作為比較器。參考電壓通過(guò)一個(gè)電位分壓器的安排被設(shè)置在反相端。由于放大器的輸出電壓相當(dāng)?shù)?，所以參考電壓被設(shè)定為4V的低電壓。這是通過(guò)選擇一個(gè)200歐姆的電阻和一個(gè)330歐姆的電位器實(shí)現(xiàn)的。 一個(gè)數(shù)值為10歐姆的輸出電阻被用作限流電阻。

移動(dòng)電話跟蹤電路的操作

在正常情況下，當(dāng)沒(méi)有射頻信號(hào)時(shí)，二極管上的電壓將是可以忽略不計(jì)的。即使該電壓被晶體管放大器放大，但輸出電壓仍小于參考電壓，該電壓被施加到比較器的反相端。由于OPAMP的非反相終端的電壓小于反相終端的電壓，OPAMP的輸出是低邏輯信號(hào)。

現(xiàn)在，當(dāng)手機(jī)出現(xiàn)在信號(hào)附近時(shí)，扼流圈中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓，信號(hào)被二極管解調(diào)。這個(gè)輸入電壓被共同發(fā)射極晶體管放大。輸出電壓是這樣的，它超過(guò)了參考輸出電壓。因此，OPAMP的輸出是一個(gè)邏輯高電平信號(hào)，LED開(kāi)始發(fā)光，以顯示移動(dòng)電話的存在。該電路必須放置在離要檢測(cè)的物體幾厘米遠(yuǎn)的地方。

手機(jī)跟蹤系統(tǒng)背后的理論

使用肖特基二極管檢測(cè)移動(dòng)電話信號(hào)

移動(dòng)電話的信號(hào)是一種射頻信號(hào)。當(dāng)手機(jī)出現(xiàn)在電路附近時(shí)，來(lái)自手機(jī)的射頻信號(hào)通過(guò)相互感應(yīng)在電感中感應(yīng)出一個(gè)電壓。這個(gè)頻率高達(dá)GHz的交流信號(hào)被肖特基二極管整流。輸出信號(hào)由電容器過(guò)濾。

肖特基二極管是由N型半導(dǎo)體材料與金屬結(jié)合形成的特殊二極管，是典型的低噪聲二極管，在高頻率下工作。這些二極管有一個(gè)獨(dú)特的特性，即在0.15至0.45V的極低正向電壓下導(dǎo)電。這使得二極管能夠提供高開(kāi)關(guān)速度和更好的系統(tǒng)效率。 低噪音是由于非常低的反向恢復(fù)時(shí)間，大約為100/秒。

使用BJT的信號(hào)放大器

BJT或雙極結(jié)晶體管的普通發(fā)射極形式是最常用的放大器。晶體管放大器的工作原理是，輸入的基極電流被放大到輸出的集電極電流，放大系數(shù)為β，這里的發(fā)射極是公共端。

該電路使用由兩個(gè)電阻器組合而成的分壓電路進(jìn)行偏壓。當(dāng)晶體管被偏置在有源區(qū)時(shí)，即發(fā)射器基結(jié)為正向偏置，集電極基結(jié)為反向偏置，較小的基極電流會(huì)導(dǎo)致較大的集電極電流。

作為比較器的LM339

LM339是一個(gè)包含4個(gè)比較器的比較器集成電路。這里我們只使用一個(gè)比較器。當(dāng)非反相(+)端電壓高于反相端電壓時(shí)，輸出電壓會(huì)升高。當(dāng)反相端電壓較高時(shí)，輸出電壓變?yōu)榈碗娖健?/p>

手機(jī)檢測(cè)器電路應(yīng)用

該電路可用于考場(chǎng)、會(huì)議，以檢測(cè)手機(jī)的存在并防止手機(jī)的使用。

它可用于檢測(cè)用于間諜活動(dòng)和未經(jīng)授權(quán)傳輸音頻和視頻的手機(jī)。

它可以用來(lái)檢測(cè)被盜的手機(jī)。

移動(dòng)電話檢測(cè)器電路的局限性

它是一個(gè)低范圍的探測(cè)器，只有幾厘米的量級(jí)。

屏障高度較高的肖特基二極管對(duì)小信號(hào)不太敏感。