红外传输实验.docx

文章题目红外线传输实验红外线传输实验Infrared transmission experiment姓名学号电话邮箱创新点自述、实验中用双踪示波器同事观察输入和输出的信号的波形，从而更加能从视觉上感受到红外距离的变化对输出信号的影响。、通过红外线发射盒与接收盒的距离的改变来观察输出的电流信号的变化。、实验的过程中运用控制变量法、转换法、推理法和类比法等多种物理实验方法。红外线传输实验姓名（学院，学号）摘要：目前红外传输技术和蓝牙技术（一种短距离传输技术标准）是广为应用的两种短距离传输技术，在手提电脑、PDA、手机、数码相机等IT产品中，都广泛设计有红外线通讯接口。关键词：红外线，调频，调幅，数模转换，Infrared transmission experimentXingming（学院，学号）Abstract:At present the infrared transmission technology and bluetooth technology (a short distance transmission technology standard) is widely applied two short distance transmission technology, the laptop computer, PDA, mobile phones, digital cameras and other IT products widely design infrared communication interface.Key words: Infrared, frequency modulation, amplitude modulation, digital to analog conversion引言：从英国天文学家Herchel在1800年发现红外线以来，随着红外线理论及各种红外装置的发展，红外技术在国防、经济和科学研究等领域得到广泛应用。作为红外技术应用的重点领域，军事上，红外探测技术正由第二代陈列技术向第三代微型化高密度和高性能红外集平面陈列技术方向发展。另一方面，红外热成像技术的发展已从机械机构发展到了固体小型化全电子自扫描凝视摄像，且从军事目的拓展到诸如工业监控测温，执法缉毒安全防范，医疗卫生的领域。同时在气象，土地资源管理、自然灾害、环境污染分析方面也有广泛的应用。可以预想，随着红外技术的进一步发展，低成本与高性能的新装备系统必将打开更广阔的市场，并因信息的资本化深入和信息资源整合需要而获得更高经济效益。所以，我们来研究红外技术是十分有必要的。本次实验我将通过以下几部分来对红外传输进行研究：．直流信号调频发射、接收；．数字信号调频发射、接收；．红外发射管光强特性曲线；．红外接收管电流特性曲线；．信号的调频、调幅。一．实验原理1. 红外线发射和接收器件结构原理红外线传输是以红外光作为传输媒体来传输信号的，使用的红外发光二极管和红外接受管是只有一个PN结的半导体器件，它与普通发光二极管(如：红、绿、黄发光二极管)结构原理与制作工艺基本相同，只是所用的材料不同。制造红外线发光二极管材料有砷化镓、砷铝化镓等，其中应用最多的是砷化镓。 在一块砷化镓半导体中，采用半导体掺杂工艺使其一部分为P型半导体；另一部分为N型半导体。在P型和N型半导体交界面就形成半导体PN结。P区多数载流子为空穴，少数载流子为电子；N区多数载流子为电子，少数载流子为空穴，并且具有一定的内电场，其能带结构如图1a所示。当给这个PN结加上正向电压时(P区接正电压，N区接负电压)，在外加电压的作用下，内电场被抵消。这样，N区的多数载流子(电子)在外电场的作用下注入P区，同时，P区的多数载流子(空穴)在外电场的作用下注入N区。实际上，外加正向电压作用就是加强了多数载流子的扩散运动。这些注入P区的电子和注入N区的空穴，对于注人区来讲都是非平衡少数载流子。这些非平衡少数载流子不断与注入区的多数载流子复合，将原来从外加电场吸收的能量以光子的形式释放，从而发出光来。这种发光过程叫辐射复合。这与导带中的电子到价带上与空穴复合一样，要释放出一定的能量，这种能量的释放是以发光的形式来进行的。这就是PN结发光的基本原理。如图1所示。 图1 PN结注入发光能带图2 .红外发射调制电路 从各种编码电路(包括频率编码与脉冲编码)输出的编码信号，一般频率较低，不便直接发射，抗干扰能力也较差。与无线遥控系统类似，也要将编码信号“装到频率较高的载频信号上，再由红外线发射驱动电路，驱动红外发光二极管向外发射红外遥控信号。将指令编码信号“装到载波上的过程称为调制。 对于频率编码的红外传输系统，由于其编码信号的频率可以设计的较高(一般为几kHz～几十kHz)，也