O circuito que descrevemos neste artigo serve para analisar o funcionamento e a modulação de controles remotos por infravermelho comuns usados em equipamentos de som, TV, videocassetes, DVD players, abertura de portas de garagem e muito mais. O circuito pode ser associado a um osciloscópio ou a um freqüencímetro comum e funciona com alimentação de 9 a 12 V.
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Descrevemos a montagem de um útil aparelho para o profissional de reparação que trabalha com equipamentos que possuam controle remoto.
Trata-se de um circuito que pode ser acoplado à entrada de um osciloscópio ou ainda de um freqüencímetro digital possibilitando a verificação dos sinais emitidos inclusive a medida de sua freqüência. O circuito pode sensoriar sinais com freqüências até 1 MHz.
Outra aplicação para o circuito é em sistemas de segurança, analisando os sinais emitidos por LEDs infravermelhos em barreiras ou sistemas de passagem e em sistemas industriais que empregam este tipo sensoriamento.
A análise de links infravermelhos também pode ser facilitada com a ajuda do circuito que descrevemos neste artigo.
O circuito usa apenas dois transistores e um circuito integrado com um consumo muito baixo que permite o uso de bateria na sua alimentação.
Como Funciona o Controle Remoto Infravermelho
Para entender como funciona nosso circuito analisador será interessante entendermos antes como funciona o próprio controle remoto, não entrando em pormenores sobre o sistema de modulação, mas apenas sobre o tipo de sinal que ele emite.
Conforme mostra a figura 1, um controle remoto infravermelho comum possui um ou mais LEDs infravermelhos que são modulados por um circuito processador que envia a mensagem ao aparelho receptor dotado de um foto-sensor (um fotodiodo ou um foto-transistor).
Os controles remotos da maioria dos aparelhos comuns como televisores, aparelhos de som DVDs, etc. operam com um sinal modulado nas freqüências entre 36 e 38 kHz.
Equipamentos mais sofisticados como os que operam via satélite podem usar freqüências mais elevadas.
A modulação dos sinais consiste em pulsos numa taxa de 100 a 200 bps (pulsos por segundo) enviados ao receptor no formato serial, conforme mostra a figura 2.
Evidentemente, como a radiação emitida é invisível, fica difícil para o profissional de service saber se o controle remoto está emitindo, e muito mais, se nesta emissão está havendo a modulação.
O circuito que descrevemos visa justamente captar esses sinais que, tendo uma freqüência relativamente baixa, são fáceis de analisar, e aplicá-los a um osciloscópio ou a um freqüencímetro.
Como Funciona
Os sinais infravermelhos modulados são captados por um fotodiodo (pode ser de qualquer tipo) o qual é polarizado no sentido inverso por R1.
Obtém-se então no anodo do fotodiodo um sinal elétrico modulado que é amplificado pelo transistor Q1. Esse transistor está ligado na configuração de emissor comum tendo um ganho que depende da relação entre R3 e R2.
Será conveniente usar um BC549C que é um transistor de maior ganho da série e também tem menor nível de ruído. Transistores de menor ganho como o BC548 podem exigir uma aproximação muito grande do controle remoto em teste para que os sinais se tornem visíveis.
O sinal amplificado desta primeira etapa já pode ser aplicado à entrada do osciloscópio para visualização.
Para aplicar o sinal a um freqüencímetro uma nova amplificação é necessária. Essa amplificação é proporcionada por Q2 que eleva o nível do sinal a um nível suficiente para poder excitar um buffer do tipo 4050.
Na saída deste buffer obtemos então um sinal digital com a capacidade de excitar um freqüencímetro comum.
Veja que, se o leitor não tiver nem um freqüencímetro nem um osciloscópio, pode adaptar o circuito para uma operação mais simples ligando um LED indicador na saída do buffer, conforme mostra a figura 3.
Montagem
Na figura 4 temos o diagrama completo do analisador de controle remoto.
A placa de circuito impresso para a realização da montagem é mostrada na figura 5.
O fotodiodo pode ser o TIL100 ou qualquer equivalente da série. Até mesmo um foto-transistor ligado entre o coletor e o emissor pode ser experimentado.
O resistor R1 pode ser alterado em função da sensibilidade do fotodiodo usado. Valores entre 15 k e 100 k ohms podem ser experimentados.
O resistor R2 também pode ser alterado entre 1,5 M e 2,7 M ohms conforme a sensibilidade do fotodiodo e o ganho do transistor.
A alimentação pode ser feita por fonte ou bateria de 9 V. Como o consumo é muito baixo, a duração de baterias será muito grande, havendo ainda a vantagem de que elas não introduzem ruídos no circuito.
O conjunto pode ser montado numa caixinha plástica com o fotodiodo instalado num tubinho de modo a podermos focalizar melhor a emissão do controle remoto em teste, conforme mostra a figura 6.
Prova e Uso
Na figura 7 mostramos como acoplar o osciloscópio e o freqüencímetro ao circuito para analisar um controle remoto.
O osciloscópio deve ser ajustado para ler freqüências na faixa de 40 kHz e com a amplitude de algumas centenas de milivolts. O freqüencímetro também deve ser ajustado para a mesma faixa de freqüências.
Feitas as conexões conforme o indicado é só testar o circuito com um controle remoto em bom estado. Depois, para uso, é só focalizar o controle remoto em teste para o fotodiodo e verificar se há emissão e se ela está sendo corretamente modulada.
LISTA DE MATERIAL
Semicondutores:
CI-1 - 4050 - circuito integrado CMOS
Q1, Q2 - BC549C - transistores NPN de uso geral
FD1 - TIL110 ou equivalente - fotodiodo - ver texto
Resistores: (1/8W,5%)
R1 - 22 k ohms - vermelho, vermelho, laranja
R2 - 2,2 M ohms - vermelho, vermelho, verde
R3, R5 - 12 k ohms - marrom, vermelho, laranja
R4 - 100 k ohms - marrom, preto, amarelo
Capacitores:
C1 - 15 nF - cerâmico ou poliéster
C2 - 47 nF - cerâmico ou poliéster
C3 - 100 uF x 12 V - eletrolítico
Diversos:
S1 - Interruptor simples
B1 - 9 V - bateria
Placa de circuito impresso, conector de bateria, caixa para montagem, fios, solda, etc.
