TSOP-1738 赤外線受信モジュール:ステップバイステップ回路接続ガイド
リモコンのボタンを押したとき、LEDから赤外線が出ているのを観察したことはありませんか?TSOP-1738赤外線センサーは、リモコンからの出力信号をデコードするのに役立ちます。このIRレシーバーは、ホームシアター、エアコン、テレビなどの家電製品に搭載されています。
さらに、TSOP-1738 ICは赤外線技術の他の分野でも重要な役割を果たしています。IRレシーバーの仕組みが気になっていた方は、まさに適切な記事にたどり着きました。
TSOP1738 ピン構成
この電子チップはスイッチとして機能します。3つのピンで、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサ、ボードなどのデバイスとTSOP-1738を接続できます。
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:IR_Receiver.svg
(3つのピンを示す赤外線受信機の画像)
TSOP1738 IRレシーバーの特徴・仕様
TSOP-1738 ICの主な特徴は以下の通りです。
- 標準動作電圧:+5V(最小-0.3V、最大5Vまで許容)
- 38kHzパルスの固有IR信号を検知
- 特定周波数で特定デバイスを動作可能
- 標準動作電流:5mA
- 低消費電力:最大温度85℃で50mW
- 広範囲なカバレッジと高い到達距離
- 動作速度:1200 bits/s
- 内蔵バンドパスフィルタで環境光を遮断し、IRパルスのみに反応
- IRレシーバーと内蔵プリアンプをパッケージ化
- TTLおよびCMOS技術と互換性あり
- アナログ信号解放用の内部PCM周波数フィルタ搭載
- 動作温度範囲:-25℃ 〜 +85℃
- 接合温度:最大100℃
IRレシーバーの仕組み
TSOP-1738 IRレシーバーは複数の内部コンポーネントで構成され、それらが連携して動作します。主要コンポーネントとその働きを解説します。
(リモコンからのIR信号送信を示すアイコン)
自動利得制御(AGC)
通常、IRレシーバーはAGCなしで直接動作します。しかし、AGCを追加することで、TSOPにより安全でインテリジェントな機能を付与できます。
IRレシーバーをAGCに接続すると、AGCは入力信号増幅器として機能し、増幅された信号をバンドパスフィルタへ出力します。
バンドパスフィルタ
このコンポーネントはTSOP-1738でいくつかの役割を果たします。まず、アナログ信号を受信してデジタル形式に変換し、デモジュレータへ出力します。
さらに、バンドパスフィルタとAGCの組み合わせは、太陽光などの一般的な環境光源に対する優れたシールドとなります。内蔵の陽光保護機能があるものの、遠距離使用は避けるべきです。その他の気象要因の影響も最小限に抑えられます。
最後に、バンドパスフィルタによりTSOPに38kHzの固有動作周波数を与えます。
デモジュレータ
デモジュレータの片側にはNPNトランジスタが、もう片側にはバンドパスフィルタが接続されています。
バンドパスフィルタからデータが出力されると、デモジュレーションされます。デモジュレータは、NPNトランジスタの低入力信号ドライバーとして機能します。
NPNトランジスタを電源、コレクタ出力、エミッタグラウンドに直接接続します。これにより、低信号検出時にトランジスタがオフになり、電力が出力信号ピンに伝達されます。
制御回路
TSOP-1738では、制御回路がスイッチとして機能します。バンドパスフィルタからの出力フィードバックがあると出力信号がオンになり、この出力ピンの信号がAGCとデモジュレータにフィルタリング完了を伝えます。
TSOP-1738 互換IRレシーバー
TSOP-1738と同等の他のIRレシーバーもあります。TSOP-1738が入手できない場合の代替品:
- TSOP-17XXシリーズ(TSOPバリアントシリーズ)
- SM0038
(リモコンデバイスで制御されるロボット)
TSOP1738センサーの接続方法
TSOP-1738センサーを無線通信用に接続するのは非常に簡単です。まず、ピンアウトでの電源電圧とIR信号の働きを理解することが第一歩です。
TSOP-1738センサーICの3ピンは、グラウンド、VSS、出力です。あるいは(-)、(+)、OUTと表示されている場合もあります。
(-)と(+)マークのピンはセンサーICの電源端子です。標準は5V供給ですが、3V〜6Vの範囲でも動作可能です。ただし、5VレギュレータIC 7805との調整が容易な5V供給を推奨します。これにより、6V〜24Vの広い入力範囲が許容されます。
一方、センサー本体の湾曲レンズが中心焦点となります。ここにリモコンデバイスの赤外線信号を焦点合わせすると、TSOPがセンシングデバイスとして動作を開始します。
https://youtu.be/n_cwIa_kT4Q
(TSOP-1738 IRセンサー接続方法のビデオガイド)
TSOP1738 IRレシーバーの用途
TSOP-1738 ICは現代技術の様々な分野で重要です。主な用途を以下に示します。
- テレビ、ドア、エアコン等のIR信号受信機
- ラインフォローロボット等の構築
- リモコン信号の解析、再現、複製
- 無線制御を必要とする用途全般
- IR送信機と組み合わせた物体検出技術
- IRリモコンアプリケーション用テスタ回路の構成部品
- IoTセキュリティシステムの様々な用途
(リモコン制御エアコンの例)
まとめ
TSOP-1738は内蔵アンプ付きのIRレシーバーチップです。多くの場合スイッチとして機能し、回路によってはコンバーターとしても動作します。入力ピンと出力端子でIR信号を電気信号に変換します。その結果、リモコンシステム、リモコンテスタ回路、無線制御回路などの用途で貴重な資産となります。
回路の構築と修理は得意な方にとっては容易ですが、TSOP-1738 IRレシーバーのような特殊デバイスを扱う際は専門家の助言を受けることをお勧めします。いつでもご相談ください。
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