5.10: Sensor de luz pulsada

PARTES Y MATERIALES

• Dos baterías de 6 voltios
• Un transistor NPN: se recomiendan los modelos 2N2222 o 2N3403 (Radio Shack catálogo # 276-1617 es un paquete de quince transistores NPN ideal para este y otros experimentos)
• Un diodo emisor de luz (Radio Shack catálogo # 276-026 o equivalente)
• Detector de audio con auriculares

Si no tienes un detector de audio ya construido, puedes usar un bonito juego de auriculares de audio (estilo de copa cerrada, que cubre completamente tus oídos) y un transformador reductor de 120V/6V para construir un detector de audio sensible sin control de volumen ni protección contra sobretensiones, solo para este experimento.

Conecte estas partes del conector estéreo de auriculares al devanado secundario del transformador (6 voltios):

Pruebe tanto los esquemas de conexión en serie como en paralelo para obtener el sonido más fuerte.

Si no ha creado un detector de audio como se describe en los capítulos de experimentos de CC y CA, realmente debería, es una valiosa pieza de equipo de prueba para su colección.

Referencias cruzadas

Lecciones En Circuitos Eléctricos, Volumen 3, Capítulo 4: “Transistores de Unión Bipolar”

Objetivos de aprendizaje

• Cómo usar un transistor como amplificador de emisor común crudo
• Cómo usar un LED como sensor de luz

Diagrama esquemático

Ilustracion

INSTRUCCIÓN

Este circuito detecta pulsos de luz que golpean el LED y los convierte en señales de audio relativamente fuertes para ser escuchadas a través de los auriculares. Forrest Mims enseña que los LED tienen la capacidad de producir corriente cuando se exponen a la luz, de una manera no diferente a una célula solar semiconductora. [MIM] Por sí mismo, el LED no produce suficiente energía eléctrica para accionar el circuito detector de audio, por lo que se utiliza un transistor para amplificar las señales del LED. Si el LED está expuesto a una fuente de luz pulsante, se escuchará un tono en los auriculares.

Las fuentes de luz adecuadas para este experimento incluyen lámparas fluorescentes y de neón, que parpadean rápidamente con la potencia de CA de 60 Hz energizándolas. También puede intentar usar luz solar brillante para obtener una fuente de luz constante y luego agitando los dedos frente al LED. Las sombras que pasan rápidamente harán que el LED genere pulsos de voltaje, creando un breve sonido de “zumbido” en los auriculares.

Los LEDs que sirven como fotodetectores son dispositivos de banda estrecha, que responden a una banda estrecha de longitudes de onda cercanas, pero no idénticas, a las emitidas normalmente. Los mandos a distancia por infrarrojos son una buena fuente de iluminación para los LEDs de infrarrojo cercano empleados como fotosensores, produciendo un sonido receptor. [MIM3]

Con un poco de imaginación, no es difícil comprender el concepto de transmitir información de audio, como música o voz, a través de un haz de luz pulsante. Dado un circuito “transmisor” adecuado para encender y apagar un LED con las crestas positiva y negativa de una forma de onda de audio desde un micrófono, el circuito “receptor” que se muestra aquí convertiría esos pulsos de luz nuevamente en señales de audio. [MIM2]