當(dāng)今最常見的電子設(shè)備是手機或移動電話。隨著通信技術(shù)的進步，對手機的要求也急劇增加。手機通常在0.9至3GHz的頻率范圍內(nèi)發(fā)射和接收信號。本文提供了一個簡單的電路，通過檢測這些信號來檢測激活手機的存在。

我設(shè)計了兩個充當(dāng)手機檢測器的電路，一個使用肖特基二極管和電壓比較器的組合，另一個使用BiCMOS運算放大器。

手機檢測器電路的基本原理

手機檢測器電路的基本原理是檢測射頻信號。在肖特基二極管電路中，肖特基二極管被用來檢測手機信號，因為它們具有獨特的特性，能夠整流低頻信號，噪聲率低。當(dāng)一個電感器被放置在射頻信號源附近時，它通過相互感應(yīng)接收信號。這個信號被肖特基二極管整流。在這種情況下，這個低功率信號可以被放大并用于為任何指標(biāo)供電，如LED。

電路1：簡單的手機檢測器電路

手機檢測器的第一個電路是使用一個運算放大器和其他一些無源元件的簡單實現(xiàn)。

所需元件

CA3130運算放大器

電阻器 - 2.2MΩ x 2, 100KΩ, 1KΩ

電容 - 22pF x 2, 0.22nF, 47pF, 100μF

BC548 NPN 晶體管

LED

天線

連接線

實驗板

9V電池

工作原理

電路的運算放大器部分充當(dāng)射頻信號檢測器，而電路的晶體管部分充當(dāng)指示燈。當(dāng)手機撥打（或接收）電話或發(fā)送（或接收）短信時，電容器與天線一起被用來檢測射頻信號。

運算放大器通過將輸入端的電流上升轉(zhuǎn)換為輸出端的電壓來讀取信號，LED將被激活。

電路2：使用肖特基二極管的手機檢測器

手機檢測器電路圖

電路元件

V1 = 12V

L1 = 10uH

R1 = 100Ohms

C1 = 100nF

R2 = 100K

R3 = 3K

Q1 = BC547

R4 = 200歐姆

R5 = 100歐姆

IC1=LM339

R6 = 10歐姆

LED = 藍色LED

手機檢測器電路設(shè)計

探測器電路設(shè)計

探測器電路由一個電感、二極管、一個電容和一個電阻組成。 這里選擇的電感值為10uH。一個肖特基二極管BAT54被選為檢測器二極管，它可以整流低頻交流信號。濾波電容選擇了一個100nF的陶瓷電容，用于濾除交流紋波。使用一個100歐姆的負(fù)載電阻。

放大器電路設(shè)計

在這里，一個簡單的BJT BC547被用于共同發(fā)射器模式。由于輸出信號是低值的，在這種情況下不需要發(fā)射極電阻。集電極電阻值由電池電壓值、集電極發(fā)射極電壓和集電極電流決定。

現(xiàn)在選擇電池電壓為12V（因為BC 547的最大開路集電極發(fā)射極電壓為45V），工作點集電極發(fā)射極電壓為5V，集電極電流為2mA。這樣，集電極電阻約為3K，因此用一個3K的電阻作為Rc。輸入電阻用于為晶體管提供偏置，其值應(yīng)較大，以防止最大電流的流動。這里我們選擇了一個100K的電阻值。

比較器電路設(shè)計

這里使用LM339作為比較器。參考電壓通過一個電位分壓器的安排被設(shè)置在反相端。由于放大器的輸出電壓相當(dāng)?shù)?，所以參考電壓被設(shè)定為4V的低電壓。這是通過選擇一個200歐姆的電阻和一個330歐姆的電位器實現(xiàn)的。 一個數(shù)值為10歐姆的輸出電阻被用作限流電阻。

移動電話跟蹤電路的操作

在正常情況下，當(dāng)沒有射頻信號時，二極管上的電壓將是可以忽略不計的。即使該電壓被晶體管放大器放大，但輸出電壓仍小于參考電壓，該電壓被施加到比較器的反相端。由于OPAMP的非反相終端的電壓小于反相終端的電壓，OPAMP的輸出是低邏輯信號。

現(xiàn)在，當(dāng)手機出現(xiàn)在信號附近時，扼流圈中會產(chǎn)生一個電壓，信號被二極管解調(diào)。這個輸入電壓被共同發(fā)射極晶體管放大。輸出電壓是這樣的，它超過了參考輸出電壓。因此，OPAMP的輸出是一個邏輯高電平信號，LED開始發(fā)光，以顯示移動電話的存在。該電路必須放置在離要檢測的物體幾厘米遠(yuǎn)的地方。

手機跟蹤系統(tǒng)背后的理論

使用肖特基二極管檢測移動電話信號

移動電話的信號是一種射頻信號。當(dāng)手機出現(xiàn)在電路附近時，來自手機的射頻信號通過相互感應(yīng)在電感中感應(yīng)出一個電壓。這個頻率高達GHz的交流信號被肖特基二極管整流。輸出信號由電容器過濾。

肖特基二極管是由N型半導(dǎo)體材料與金屬結(jié)合形成的特殊二極管，是典型的低噪聲二極管，在高頻率下工作。這些二極管有一個獨特的特性，即在0.15至0.45V的極低正向電壓下導(dǎo)電。這使得二極管能夠提供高開關(guān)速度和更好的系統(tǒng)效率。 低噪音是由于非常低的反向恢復(fù)時間，大約為100/秒。

使用BJT的信號放大器

BJT或雙極結(jié)晶體管的普通發(fā)射極形式是最常用的放大器。晶體管放大器的工作原理是，輸入的基極電流被放大到輸出的集電極電流，放大系數(shù)為β，這里的發(fā)射極是公共端。

該電路使用由兩個電阻器組合而成的分壓電路進行偏壓。當(dāng)晶體管被偏置在有源區(qū)時，即發(fā)射器基結(jié)為正向偏置，集電極基結(jié)為反向偏置，較小的基極電流會導(dǎo)致較大的集電極電流。

作為比較器的LM339

LM339是一個包含4個比較器的比較器集成電路。這里我們只使用一個比較器。當(dāng)非反相(+)端電壓高于反相端電壓時，輸出電壓會升高。當(dāng)反相端電壓較高時，輸出電壓變?yōu)榈碗娖健?/p>

手機檢測器電路應(yīng)用

該電路可用于考場、會議，以檢測手機的存在并防止手機的使用。

它可用于檢測用于間諜活動和未經(jīng)授權(quán)傳輸音頻和視頻的手機。

它可以用來檢測被盜的手機。

移動電話檢測器電路的局限性

它是一個低范圍的探測器，只有幾厘米的量級。

屏障高度較高的肖特基二極管對小信號不太敏感。