Receptor de Rayo Láser
Récepteur de Rayon Laser
Laser Ray Receiver.

Ing - Eng : Hugo Gutiérrez Salazar

© H.Gutiérrez.S - Versión 1.0.4
Última Actualización : 27 de Enero 2008

Dificultad - Difficulté - Difficulty :

Introducción Este proyecto corresponde a la contraparte del emisor de rayos laser, desarrollado en otra página de este mismo sitio. El receptor recibe la luz modulada por el sonido en codificacion PCM. El circuito posee dos leds, uno verde y uno rojo que permiten visualizar cuando el receptor esté recibiendo correctamente el rayo. Tiene dos estapas de filtro, una de sonidos bajos y otra de sonidos agudos, para permitir el paso de las señales en el rango del audio. Finalmente posee una etapa de amplificación que permite escuchar los sonidos por un pequeño altavoz ( o parlante).	Introduction Cet projet correspond a la contrepart du émétteur de rayon laser, developpé sur une autre page de ce même site. Le recepteur reçoit la lumière modulé par le son en codage PCM. Le circuit posède deux dels, un vert et un rouge qui permettent visualiser quand le récepteur est en train de reçoire correctement le rayon. Il a deux étages de filtrage, une des sons bas, et l'autre des sons aigus, pour permettre le passage de signales au rang d'audio. Finalement il posède une étage d'amplification, qui permet écouter les sons par un petit hautparleur.	Introduction This project corresponds to the counterpart of the laser ray emitter r, developped in another page in this same site. The receptor receive the light modulated by the sound in PCM code. The circuit has two leds: one green and one red, which alloes to visualize when the receiver is receiving perfectly the ray. It has two filter stages, one of the bass sounds and the other with the trebble sounds, to allow the pass of the signal in the audio range. Finally it has a power amplification stage which let ear the sound by the means of little loudspeaker.

Foto de detalle 1

Photo de détail 1

Detail Photo 1

Diseño de Filtros Activos Un filtro es un circuíto electrónico que tiene la propiedad de seleccionar determinadas frecuencias, eliminando algunas y permintiendo el paso de otras a la siguiente etapa del circuito. Los Filtros Activos son aquellos que contienen transistores o amplificadores operacionales, resistencias, condensadores y además poseen alimentación externa. Un Filtro Pasivo, está compuesto por bobinas y entran en resonancia con otros elementos , generalmente condensadores, para determinar las frecuencias que deben dejar pasar a la siguiente etapa del circuíto. Hay cuatro tipos de filtros: Pasa Altos Pasa Bajos Pasa Banda De Rechazo de Banda.

Dessin de Filtres Actives Un filtre est un circuit eléctronique qui a la propieté de selectioner des frequences determinés, eliminant quelques unes et permetant les pas d'autres a l'étape suivante du circuit. Les Filtres Actives sont ceux qui contienent transistors ou amplifieurs operationelles, resistences, condenseurs et de plus posèdent una alimentation externe. Un Filtre Pasive, est composé de bobines et entrent en resonance avec autres elements , generalement condenseurs, pour déterminer les frequences qui doivent se laiser paser a l´étape suivante du circuit. Il y a quatre types de filtres: Passe Aigus Passe Graves Passe Bande De Rejet Bande.

Active Filters Dessing A filter is an electronic circuit that has the propiety to select some frequencies , deleting some of them and allowing the pass of others to the next stage of the circuit. Active filters are those who has transistors or operational amplifiers, resistorss, capacitors and in addition they have extern power supply. A pasive filter, is composed by choques and they enter in resonance with other elements , generaly capacitors, to determine which frequencies has to pass to the next stage of the circuit.. There are for types of filters: High Pass Low Pass Band Pass Reject Band.

Filtro Pasa Altos Un filtro pasa altos, deja pasar señales de frecuencias altas, a la vez que elimina las frecuencias bajas. Filtro Pasa Bajos. Un filtro pasa Bajos, deja pasar señales de baja frecuencia, a la vez que elimina las frecuencias altas. Filtro pasa banda Un filtro pasa banda, se diseña para que deje pasar las señales cuyas frecuencias se encuentran dentro de un rango determinado, limitado por frecuencias de corte diferentes, eliminando las frecuencias sobre o bajo ese rango. Filtro de Rechazo de banda. El filtro de rechazo de banda, suprimen las ondas que estan dentro de un rango definido de frecuencias, mientras deja pasar todas las que están sobre o bajo el rango. Los Filtros también pueden ser de tipo Butterworth Chebyshev y Bessel

Filtre Passe Aigus Un filtre passe aigus, laisse passer les signales de frequences aigues, et a la fois qui elimine les basses frequences. Filtro Passe Graves. Un filtre passe graves, laisse passer les signales de basse frequences, a la fois qui elimine les hautes frequences. Filtre passe bande Un filtre passe bande, se dessine pour laisser passer les siganles dont les frequences se trouvent en un rang déterminé, limité par frequences de court differentes, eliminant les frequences sur ou sous cet rang. Filtre de Rejet bande. Le filtre de rejet bande, suprime les ondes qui sont dans un rango defini de frequences , tandis qui laisse passer tous ceux qui sont sur ou sous le rang. Les Filtres peuvent être aussi de type: Butterworth Chebyshev et Bessel

High Pass Filter A high pass filter, allows to pass high frequencies signals , and has his turns eliminates the bass frequencies. Filtro Pasa Bajos. A bass pass filter, allows to pass low frequencies, and at the same time eliminates the high frequencies. Band Pass Filter A pass band filter, is designed to allows pass signal which those frequencies are in a range determined, limited by different cut off frequencies, eliminating the frequencies upper or lower this range. Reject Band Filter. The reject band filter, supress the waves who are inside a range defined of frequencies , meanwhile it allow to pass all they are in the upper or lower range. The filters also can be of types: Butterworth Chebyshev and Bessel

De acuerdo a las caracteristicas especiales de respuesta. Pero aqui veremos dos de Butterworth, que son los de respuesta más plana. Parámetros de un filtro La curva de respuesta de un filtro debe elaborarse a partir de resultados entregados por el filtro, al aplicarse un barrido de frecuencias, de acuerdo al rango de trabajo para el cual se halla diseñado. La Frecuencia de Corte La frecuencia de corte es el punto en el cual existe transición entre las bandas de paso y la banda de detención. En los filtros activos con circuitos operacionales está dado por:

En accord aux characteristiques especiales de reponse. Mais ici on va voir deux de Butterworth, qui sont ceux de reponse plus plâte. Paramètres d'un filtre La curve de résponse d'un filtre doit s' elaborer a partir de resultats rémis par le filtre , quand on fait un balayage de frequences, en accord a un rang de tavail pour lequel il se trouve dessiné. La Frequence de Court La frequence de court est le point au quel existe transition entre les bandes de passage et la bande de detention. Aux filtres actives avec circuitos operationailes il est donné par:

In acordance to the special response characteristics. But here we are going to see two Butterworth's, which have a more plane response. Filter parameters The response curve of a filter has to be elaborated from the results bring by the filter , when you apply a frequency sweep,in accordance to the work range for it was designed. The cut off frequency The cut off frequency is the point in which it exists a transition between the pass bands and the detention band. In the active filters with operational circuit this is done by:

donde : PI = 3.141592.... R = Resistencia en Ohmios C = Capacitancia en Faradios Los filtros Pasa Altos y Pasa Bajos poseen una sola frecuencia de Corte, mientras que los Pasa Banda y de Rechazo de Banda hay dos.

où : PI = 3.141592.... R = Resistance en Ohms C = Capacitance en Farades Les filtres Passe Aigus et Passe Graves posedent une seule frequence de Court, tandis que les passe bande et de rejet de bande ont deux.

where : PI = 3.141592.... R = Resistance in Ohms C = Capacitance in Farades The filters High Pass and Bass Pass have only one cut off frequency, while Band Pass and Reject Band have two.

Velocidad de Atenuación Indica qué tan pronunciada es la disminución de la señal después de superarse la frecuencia de corte. Esta definición está basada en el filtro pasa bajos, pero puede aplicarse en forma análoga a los demás tipos de filtros.

Vitesse d' Atenuation Indique une idée de la diminution des signales après de supaser la frequence de court. Cette definition est basé au filtre passe graves, mais il peut s'appliquer en forme analogue aux autres types de filtres.

Atenuation Speed Shows how strong is the signal diminish after surpass the cut off frequency. This definition is based in the bass pass filter, but it can be applied in an analog way to the other filter types.

La velocidad de atenuación suele expresarse en [dB/Octava] o [dB/década]. Los dB (decibeles) son la medida de la ganancia que tendrán las frecuencias que deje pasar el filtro y una octava es el intervalo entre dos frecuencias que tienen una razón de 2:1 o de 1:2. Por ejemplo: Si una frecuencia de corte es de 1 [KHz], una octava por debajo sería 500 [Hz] y una octava por encima 2 [KHz]. Una década es el intervalo entre dos frecuencias que tienen una razón de 10:1 ó 1:10, es decir si la frecuencia de corte es de 1 [KHz] , una década debajo es de 100 [Hz] y una década por encima es 10 [KHz]. Frecuencia Central Es un valor específico de frecuencia de la banda de paso de un filtro.

La vitesse d'attenuation normalement s'expresse en [dB/Octave] ou [dB/décade]. Les dB (decibeles) sont la mésure du gain qui auront les frequences qui laisse passer le filtre et une octave est l' intervale entre deux frequences qui ont une raison de 2:1 ou de 1:2. Par example: Si une frequence de court est de 1 [KHz], une octave par dessous serait 500 [Hz] et une octave par dessus 2 [KHz]. Une décade est l' intervale entre deux frequences qui ont una raison de 10:1 ou 1:10, cet à dire, si la frequence de court est de 1 [KHz] , une décade dessous est de 100 [Hz] et une décade par dessus est 10 [KHz]. Frequence Centrale Est un valeur específique de frequence passe bande d'un filtre.

The attenuation speed is expressed in [dB/Octave] or [dB/decade]. The dB (decibel) is a mesure of the gain will have the frequencies that the filter will let pass and one octave is the interval between two frequencies that have a rate of 2:1 or 1:2. By example: If a cut off frequency is 1 [KHz], one octave lower will be 500 [Hz] and one octave upper will be 2 [KHz]. A decade is the interval between two frequencies that have a rate of 10:1 or 1:10, this means if the cut off frequency is about 1 [KHz] , a decade lower is 100 [Hz] and a decada upper will be 10 [KHz]. The central frequency Is an especific value of frequency of the filter pass band.

Este valor se obtiene a partir de la frecuencia máxima y la frecuencia mínima de un filtro cualquiera, efectuando la operación llamada, media geométrica.

Cet valeur s'obtient à partir de la frequence maximale et la frequence minimale d'un filtre quelconque , efectuant l'operation appelé , moyenne geométrique.

This value ies obtained from the maximum frequency and the minimum frequency of whatever filter, making the operation called , geometric mean.

donde : f0 : frecuencia central de la banda de paso. f1 : Es la frecuencia de límite inferior. f2 : Es la frecuencia de límite superior. Para los filtros de paso estrecho, la fo se aproxima a la media aritmética (o promedio) de las dos frecuencias de corte.

où : f0 : frequence centrale de passe bande. f1 : Est la frequence du limite inferieur. f2 : Est la frequence du limite superieur. Pour les filtres de pass étroit, la fo s' aproxime à la moyenne aritmétique (ou moyenne) des deux frequences de court.

where : f0 : central frequeny of the pass band. f1 : Is the low limit frequency. f2 : Is the upper limit frequency. For the filters of narrow pass, the fo is aproximate to the mean aritmétic (or mean) of the two cut off frequencies.

Factor de Calidad (Selectividad) Es un parámetro que sirve para determinar la exactitud en los límites de frecuencia establecidos. Un buen factor de calidad hace que el filtro entregue una curva de respuesta con menor error en los puntos elegidos como frecuencia de corte. El factor de calidad se halla a partir de la frecuencia central del filtro y los límites de la banda de paso:

Facteur de qualité (Selectivité) Est un paramètre qui sert pour déterminer l' exactitude aux limites de frequence établits. Un bon facteur de qualité fait que le filtre génére une curve de réponse avec un erreur mineur aux points élues comme frequence de court. Le facteur de calité se trouve à partir de la frequence centrale du filtre et les limites de la passe bande:

Quality Factor(Selectivity) This is a parameter which allows to determine the exactitude in the limits of the frequency stablished. A good quality factor make the filter brings a response curve with a minimal error in the points choiced as cut off frequency. The quality factor is found from the central frequency of the filter to the limits of the pass band:

Foto de detalle2

Photo de détail 2

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Cómo funciona

Comment ça fonctione

How it works

Circuíto Esquemático

Shèma électronique

Electronic Squematic

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Circuíto Impreso de Tamaño Real 10 x 10 [cms]

Circuit imprimé de Taille Réele 10 x 10 [cms]

Printed Circuit in a True Size 4 x 4 [inches]

Distribución de Piesas

Distribution des pièces

Components Distribution

Construcción

Construction

Construction

Lista de Componentes - Liste de Composants - Component List

Cuantas Quantité How many	ID	Descripción - Description	Imagen - Image - Picture
2	U1, U3	circuíto Integrado LF 353 Circuit Integré LF351 LF351 Integrated Circuit
1	U2	circuíto Integrado LM741 Circuit Integré LM741 LM741 Integrated Circuit
1	U4	circuíto Integrado LM386 Circuit Integré LM386 LM386 Integrated Circuit
1	U5	Regulador de Voltaje Positivo 7812 Regulateur de Voltage Positive 7812 7812 Positive Voltage Regulator
1	U6	Regulador de Voltaje Negativo 7912 Régulateur de Voltage Negative 7912 7912 Negative Voltage Regulator
4		Base de circuíto Integrado de 8 patas Base de Circuit Integré de 8 broches 8 pins Integrated Circuit Base
1	P1	Potenciometro de Ajuste de 20 Vueltas Potentiomètre d'ajuste de 20 tours Adjust Potentiometer 50 [Kohms] 20 turns 64Y-50K-K
1	P2	Potenciómetro Lineal Potenciomètre Liniaire Linear Potentiometer 1 [Kohm]
1	P3	Potenciómetro Lineal Potenciomètre Liniaire Linear Potentiometer 10 [Kohm]
1	R1	Resistencia de carbón Resistance de charbon Carbon Resistor 1K [ohm] 1/4 w 5%
1	R2	Resistencia de carbón Resistance de charbon Carbon Resistor 2K2 [ohm] 1/4 w 5%
1	R3	Resistencia de carbón Resistance de charbon Carbon Resistor 15[ohms] 1/4 w 5%
2	R4, R5	Resistencia de carbón Resistance de charbon Carbon Resistor 62K [ohms] 1/4 w 5%
1	R6,R7	Resistencia de carbón Resistance de charbon Carbon Resistor 39 [Kohms] 1/4 w 5%
1	R8	Resistencia de carbón Resistance de charbon Carbon Resistor 4K7 [ohms] 1/4 w 5%
1	R9	Resistencia de carbón Resistance de charbon Carbon Resistor 330 [ohms] 1/4 w 5%
1	R10	Resistencia de carbón Resistance de charbon Carbon Resistor 10 [ohms] 1/4 w 5%
1	R11	Resistencia de carbón Resistance de charbon Carbon Resistor 680 [ohms] 1/4 w 5%
2	C1,C2	Condensador Poliester Condenseur Poliester Poliester Capacitor 10 [nFd]
2	C3,C4	Condensador Cerámicar Condenseur Ceramiquer Ceramic Capacitor 820 [pf] (800 pf)
1	C5	Condensador Poliester Condenseur Poliester Poliester Capacitor 100 [nFd]
1	C6	Condensador Electrolítico Condenseur Electrolitique Electrolitic Capacitor 220 [uFd] / 25 [V]
3	C7,C13,C19	Condensador Electrolítico Condenseur Electrolitique Electrolitic Capacitor 10 [uFd] / 25 [V]
8	C8,C9,C10, C11,C14,C15, C16,C17	Condensador Electrolítico Condenseur Electrolitique Electrolitic Capacitor 470 [uFd] / 25 [V]
2	C12,C18	Condensador Electrolítico Condenseur Electrolitique Electrolitic Capacitor 1 [uFd] / 25 [V]
1	D1	Diodos Led Rojo Diodes Del Rouge Red Led Diode
1	D6	Diodos Led Verde Diodes Del Vert Green Led Diode
1	D7	Diodos Led Azul Diodes Del Bleu Blue Led Diode
4	D2,D3,D4,D5	Diodos de Silicio Diodes de Silice 1N4007 Silicon Diodes
1	Q1	Foto Transistor NPN Photo Transistor NPN NPN Photo Transistor L53P3C type (or similar)
4	P1	Altavoz (Parlante) 2 [pulgadas] Hautparleur 2[pouces] Loudspeaker 8[Ohms] 0.2 [Watt] 2 [inches ]
1	Tr1	Transformador 220V/12-0-12 300 mA transformateur 220V/12-0-12 300 mA Transformer 110V/12-0-12 300 mA
2		Perilla para potenciómetro Capouchon pour potentiomètre Potentiometer Knob
1		Interruptor de palanca DPDM Interrupteur Double Double Switch
		Cables para conexiones Cables pour conections Conections Cables
1		Pertinax Impreso Virgen 1 cara 10 x 10[cms] Pertinax Vierge 1 face 10 x 10 [cms] Virgin Pertinax 1 face 4 x 4 [inches]
2		Pertinax Impreso Virgen 1 cara 1,5 x 10[cms] Pertinax Vierge 1 face 1,5 x 10 [cms] Virgin Pertinax 1 face 1 x 4 [inches]
1		Caja Plástica 15 x 10 x 5,8[cms] Boite en plastique 15 x 10 x 5,8 [cms] Plastic Box BX-4 type 5 7/8 x 3 9/16 x 2 1/8[inches]
1		Pegamento de Resina Epóxica Colle d'époxiresine Epoxiresine Glue
1	J1	Enchufe audifono 2.5 mm Branche Audiphone 2.5 mm Earphone Jack 2.5 mm
1 m		Cable paralelo Cordon Parallèle Parallel Cable
1		Enchufe alimentación Branche alimentation Supply Plug