펄스 광 센서: LED 빛 펄스를 가청 소리로 증폭

부품 및 재료

• 6V 배터리 2개
• NPN 트랜지스터 1개 — 2N2222 또는 2N3403 (Radio Shack #276-1617은 이 실험과 유사 실험에 이상적인 15개 팩)
• 발광 다이오드(LED) 1개 (Radio Shack #276-026 또는 동등품)
• 헤드폰 장착 오디오 검출기

이미 오디오 검출기가 없다면, 밀폐형 헤드폰 세트와 120V/6V 강압 트랜스포머로 민감한 검출기를 만들 수 있습니다. 헤드폰 스테레오 플러그를 트랜스포머 6V 2차 권선에 연결하세요: 직렬과 병렬 구성을 모두 시도해 최대 음량을 찾으세요. DC 및 AC 실험 장에서 설명한 전용 오디오 검출기를 제작하면 취미가 키트에 귀중한 추가 장비가 됩니다.

참조 자료

Lessons In Electric Circuits, Vol. 3, Ch. 4: "Bipolar Junction Transistors" (바이폴라 접합 트랜지스터)

학습 목표

• 트랜지스터를 기본 공통 이미터 증폭기로 사용
• LED를 광 센서로 활용

회로도

실물 배선도

실험 방법

이 회로는 LED에 입사하는 빛 펄스를 검출해 트랜지스터 증폭기로 가청 신호로 변환합니다. LED는 조명될 때 전류를 생성합니다—마치 소형 태양전지처럼—그래서 트랜지스터가 미약한 LED 신호를 헤드폰 구동 수준으로 증폭합니다.

형광등이나 네온 램프처럼 60Hz로 깜빡이는 펄스 광원이나, 밝은 광원에 손가락으로 움직이는 그림자를 만들어 빛 펄스를 생성하세요. 결과적인 빛 펄스는 헤드폰에서 뚜렷한 버징 톤을 만듭니다. LED는 협대역 소자라 자체 발광 파장에 가까운 파장에 가장 잘 반응합니다. 근적외선 LED는 적외선 리모컨 신호도 검출해 알아볼 수 있는 오디오 큐를 냅니다.

오디오 파형으로 LED를 변조하는 송신기가 있다면, 이 수신기는 빛 펄스가 음악이나 음성을 전달할 수 있음을 시연합니다—광 오디오 전송의 기본 개념을 설명합니다.