TSOP1838 IR-Empfänger – Spezifikationen, Anwendungen und sichere Betriebstipps

Infrarot (IR)-Empfängermodule wie TSOP1838 zeichnen sich als weit verbreitete und zuverlässige IR-Empfänger aus, die für 38-kHz-Fernsteuerungsanwendungen entwickelt wurden.Dieser Artikel bietet einen vollständigen und praktischen Überblick über den TSOP1838 und deckt dessen grundlegende Funktionsweise, internes Blockdiagramm, Pin-Konfiguration, Spezifikationen, Funktionen und mehr ab.

Katalog

TSOP1838 IR-Empfänger Basic

Die TSOP1838 ist ein Infrarot-Empfängermodul (IR), das von Vishay hergestellt wird.Es ist für den Empfang und die Demodulation von IR-Signalen konzipiert, die üblicherweise in Fernbedienungssystemen verwendet werden.Es arbeitet mit einer Trägerfrequenz von 38 kHz, was der Standard für die meisten Unterhaltungselektronikgeräte wie Fernseher, Audiosysteme und Set-Top-Boxen ist.

Im TSOP1838 befinden sich eine PIN-Fotodiode, eine automatische Verstärkungsregelung, ein Bandpassfilter und ein Demodulator.Diese integrierte Signalverarbeitung ermöglicht es dem Modul, Rauschen von Sonnenlicht und Umgebungslicht herauszufiltern und einen sauberen digitalen Ausgang zu liefern, der direkt von Mikrocontrollern wie Arduino oder Raspberry Pi gelesen werden kann.Das Modul arbeitet mit einem weiten Versorgungsspannungsbereich und verfügt über einen Active-Low-Ausgang, was das Schaltungsdesign einfach und zuverlässig macht.

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CAD-Modelle des TSOP1838-Empfängers

Details zur Pinbelegung des TSOP1838-Empfängers

Pin Nein.	Pin Name	Beschreibung
1	AUS	Digitaler Ausgang Stift.Geht auf LOW, wenn ein gültiges 38-kHz-IR-Signal erkannt wird.Verbinden Sie dies Pin an einen Mikrocontroller-Eingang anschließen.
2	GND	Erdungsstift. Mit der Systemmasse (0 V) verbinden.
3	VCC	Stromversorgung Stift.Typischerweise 2,5 V bis 5,5 V, kompatibel mit 3,3 V- und 5 V-Systemen.

Alternativen und gleichwertiges Modell

• TSOP1738

• TSOP4838

• TSOP3838

• VS1838B

• HS1838

• TL1838

• HX1838

• IRM-3638

TSOP1838-Blockdiagramm

Das TSOP1838-Blockdiagramm zeigt, wie ein Infrarotsignal empfangen, gereinigt und in einen nutzbaren digitalen Ausgang umgewandelt wird.Der Prozess beginnt an der PIN-Fotodiode, die das von einer Fernbedienung eingehende Infrarotlicht erkennt.Dieses Rohsignal ist sehr schwach und kann Rauschen durch Umgebungslicht enthalten. Daher durchläuft es zunächst eine Eingangsstufe und eine automatische Verstärkungsregelung (AGC).Die AGC passt die Empfindlichkeit automatisch an, um einen stabilen Betrieb bei unterschiedlichen Entfernungen und Lichtverhältnissen zu gewährleisten.

Anschließend durchläuft das Signal einen Bandpassfilter, der genau auf 38 kHz abgestimmt ist, die Standard-Trägerfrequenz, die von den meisten IR-Fernbedienungen verwendet wird.Durch diesen Schritt werden unerwünschte Signale und Interferenzen entfernt, sodass nur gültige IR-Daten durchgelassen werden.Der Steuerschaltkreis verwaltet das Timing und die Signalstabilität und gewährleistet so eine zuverlässige Erkennung.

Der Demodulator extrahiert die Daten aus dem Trägersignal und treibt den Ausgangstransistor an.Der OUT-Pin liefert ein Active-Low-Digitalsignal, das direkt von einem Mikrocontroller gelesen werden kann.Dieses integrierte Design von Vishay macht externe Filter- oder Verstärkungskomponenten überflüssig.

Technische Daten des TSOP1838-Empfängers

Parameter	Spezifikation
Produktmodell	TSOP1838
Hersteller	Vishay
Gerätetyp	Infrarot (IR) Empfängermodul
Träger Häufigkeit	38 kHz
Versorgungsspannung (VCC)	2,5 V – 5,5 V
Typisches Angebot Spannung	5 V
Versorgungsstrom	~0,35 mA (typisch)
Ausgabetyp	Digital, Aktiv NIEDRIG
Ausgangssignal	Demoduliertes IR Signal
Empfangen Entfernung	Bis zu ~45 m (je nach Sender)
Fotodiodentyp	PIN-Fotodiode
Umgebungslicht Immunität	Hoch (Sonnenlicht und Lampenrauschunterdrückung)
Betrieb Temperatur	−25 °C bis +85 °C
Pakettyp	Durchgangsloch, 3-polig
Pin-Anzahl	3 Pins (OUT, Masse, VCC)

Funktionen des TSOP1838-Empfängers

• 38-kHz-Trägerfrequenz optimiert für Standard-IR-Fernbedienungen

• Integrierte PIN-Fotodiode zur Infrarotsignalerkennung

• Integrierte automatische Verstärkungsregelung (AGC) für stabile Leistung bei unterschiedlichen Entfernungen

• Bandpassfilter zur Unterdrückung von Umgebungslicht und elektrischem Rauschen

• Demoduliertes digitales Ausgangssignal

• Active-LOW-Ausgang kompatibel mit Mikrocontrollern

• Großer Betriebsspannungsbereich (2,5 V bis 5,5 V)

• Geringer Stromverbrauch für batteriebetriebene Geräte

• Hohe Immunität gegen Sonnenlicht und Störungen durch Leuchtstofflampen

• Schnelle Reaktionszeit für zuverlässige Signaldekodierung

• Kompaktes 3-Pin-Durchsteckgehäuse für einfache Leiterplattenmontage

TSOP1838 Arbeiten im Schaltkreis

Das Funktionsschaltbild des TSOP1838 veranschaulicht eine typische und zuverlässige Möglichkeit, den IR-Empfänger an ein Mikrocontrollersystem anzuschließen.Auf der linken Seite sendet ein IR-Sender wie eine TSAL62-LED moduliertes Infrarotlicht mit 38 kHz aus.Wenn dieses Signal den TSOP1838 erreicht, erkennt die interne PIN-Fotodiode die IR-Impulse und wandelt sie in ein elektrisches Signal um.

Im TSOP1838 wird das Signal mithilfe der automatischen Verstärkungsregelung (AGC) und Filterung automatisch verstärkt und gereinigt, sodass keine externe Verstärkung erforderlich ist.Pin 3 (V\ₛ) ist über einen 100-Ω-Serienwiderstand mit der Versorgungsspannung verbunden, was zur Unterdrückung von Netzteilrauschen beiträgt.Der nahe am Gerät platzierte 4,7-µF-Kondensator stabilisiert die Versorgungsspannung und verbessert die Immunität gegen Störungen durch den Mikrocontroller oder andere digitale Schaltkreise.

Pin 1 stellt den demodulierten digitalen Ausgang bereit, der auf LOW geht, wenn gültige IR-Daten empfangen werden.Ein optionaler Pull-Up-Widerstand (>10 kΩ) kann verwendet werden, wenn zusätzliche Ausgangsstabilität erforderlich ist.Pin 2 ist mit Masse verbunden.Diese einfache Schaltung zeigt, wie der TSOP1838 von Vishay ein sauberes, gebrauchsfertiges Signal zum Dekodieren von Fernbedienungsbefehlen liefert.

TSOP1838-Empfängeranwendungen

• Fernbedienungsempfänger für Fernseher und Haushaltsgeräte

• Set-Top-Boxen und Mediaplayer

• Hausautomation und intelligente Steuerungssysteme

• IR-Empfängerprojekte für Arduino und Raspberry Pi

• Robotik-Fernsteuerungssysteme

• IR-Lern- und Decodierungsschaltungen

• Unterhaltungselektronik mit IR-Schnittstellen

• Drahtlose Bedienfelder und Tastaturen

• Bildungs- und DIY-Elektronikprojekte

• Industrieanlagen mit IR-Befehlssteuerung

TSOP1838 Sicherer Betrieb

Der TSOP1838 ist für einen sicheren und zuverlässigen Betrieb konzipiert, wenn grundlegende elektrische Richtlinien befolgt werden.Es sollte innerhalb des empfohlenen Versorgungsspannungsbereichs von 2,5 V bis 5,5 V betrieben werden, da das Anlegen einer höheren Spannung das Gerät dauerhaft beschädigen kann.Um eine stabile Leistung zu gewährleisten, sollte ein Entkopplungskondensator (typischerweise 4,7 µF) in der Nähe der VCC- und GND-Pins platziert werden, um das Rauschen der Stromversorgung zu reduzieren.

Der Empfänger sollte vor übermäßigem elektrischem Rauschen und Spannungsspitzen geschützt werden, indem ein kleiner Vorwiderstand in der Versorgungsleitung verwendet wird, insbesondere in rauschbehafteten digitalen Schaltkreisen.Setzen Sie den Sensor nicht direkt starkem Sonnenlicht oder hochintensiven IR-Quellen aus nächster Nähe aus, da dies die Empfindlichkeit verringern oder zu Fehlfunktionen führen kann.Eine ordnungsgemäße Erdung und kurze Signalwege tragen ebenfalls zur Aufrechterhaltung der Signalintegrität bei.

Bei korrekter Verwendung arbeitet der TSOP1838 von Vishay sicher und liefert eine langfristig stabile Leistung in IR-Fernsteuerungsanwendungen.

Vergleich: TSOP1838 vs. TSOP4838

Parameter	TSOP1838	TSOP4838
Hersteller	Vishay	Vishay
Gerätetyp	IR-Fernbedienung Steuerempfängermodul	IR-Fernbedienung Steuerempfängermodul
Träger Frequenz	38 kHz	38 kHz
Internes Design	IR-Detektor + Vorverstärker + Bandpass + Demodulator + AGC	IR-Detektor + Vorverstärker + Bandpass + Demodulator + verbesserte AGC (neuere Generation)
Ausgangssignal	Demoduliert digitaler Ausgang	Demoduliert digitaler Ausgang
Ausgangspolarität	Aktiv LOW (LOW bei gültigen IR-Bursts)	Aktiv LOW (LOW bei gültigen IR-Bursts)
Ausgangsstufe	Offener Kollektor / Transistorausgang (Modultyp Ausgang)	Offener Kollektor / Transistorausgang (Modultyp Ausgang)
Versorgungsspannung (typischer Familienbereich)	2,5 V bis 5,5 V (gemeinsam für die TSOP18xx-Serie)	2,5 V bis 5,5 V (gemeinsam für die TSOP48xx-Serie)
Aktuell Verbrauch	Niedrig (IR-Empfänger Modulklasse)	Niedrig (oft ähnlich oder leicht optimiert gegenüber älteren Serien)
Umgebungslicht Immunität	Gut	Besser (widerstandsfähiger). zu Interferenzen mit Kompaktleuchtstofflampen/LED-Lampen)
AGC-Verhalten	Standard-AGC	Verbesserte AGC für laute Geräusche Umgebungen
Burst-Länge / Protokolltoleranz	Gut für Standard-Remote-Protokolle	Normalerweise besser Toleranz gegenüber modernen Fernbedienungen und Interferenzen
Empfindlichkeit	Hoch	Hoch (oft mehr stabil in realen Umgebungen)
Lärm / falsch Widerstand auslösen	Mäßig bis gut	Höher (geringere Wahrscheinlichkeit von Störausgabe)
Empfohlene Verwendung Fall	Allgemein im Innenbereich IR-Fernempfang	Beste Wahl für Umgebungen mit „lautem Licht“ (LED-Beleuchtung, Sonnenlichtaustritt, Fernseher, Geschäfte)
Paket / Pins (häufig)	3-poliger IR Empfängermodul (OUT, GND, VCC)	3-poliger IR Empfängermodul (OUT, GND, VCC)
Einsteigen Ersatz	Oft austauschbar, wenn es sich bei beiden um 38-kHz-Versionen handelt	Oft austauschbar, wenn es sich bei beiden um 38-kHz-Versionen handelt
Hauptvorteil	Weit verbreitet, einfach, bewährt	Robuster Empfang unter moderner Beleuchtung/Lärm
Hauptkompromiss	Kann mehr sein durch LED/CFL-Rauschen beeinträchtigt	Normalerweise bevorzugt;kann je nach Angebot etwas mehr kosten

Mechanische Abmessungen

Hersteller

Vishay verfügt über starke Fertigungskapazitäten für die Herstellung des IR-Empfängers TSOP1838, unterstützt durch seine langjährige Expertise in Optoelektronik und Sensortechnologien.Vishay entwickelt und fertigt TSOP1838-Geräte mithilfe fortschrittlicher Halbleiterfertigung, präziser IR-Fotodiodenintegration und automatisierter Montagelinien, um eine gleichbleibende Leistung und hohe Zuverlässigkeit zu gewährleisten.Die Produktionsanlagen wenden strenge Qualitätskontrollsysteme an, einschließlich elektrischer Tests, Überprüfung der optischen Ausrichtung und Prüfung auf Umweltbelastungen, um internationale Standards zu erfüllen.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Kann der TSOP1838 im Freien verwendet werden?

Der TSOP1838 kann im Freien unter schattigen Bedingungen eingesetzt werden, direkte Sonneneinstrahlung kann jedoch aufgrund des starken Infrarotrauschens die Empfindlichkeit verringern.

2. Benötigt der TSOP1838 externe Signalkonditionierungskomponenten?

Nein, es verfügt über eine integrierte AGC, Filterung und Demodulation, sodass keine externe Verstärkung oder Filterung erforderlich ist.

3. Welche Mikrocontroller sind mit dem TSOP1838 kompatibel?

Es funktioniert mit den meisten Mikrocontrollern, einschließlich Arduino-, Raspberry Pi-, PIC-, AVR- und STM32-Boards.

4. Warum bleibt der TSOP1838-Ausgang im Leerlauf HIGH?

Der Ausgang ist aktiv-LOW, d. h. er geht nur auf LOW, wenn ein gültiges IR-Signal erkannt wird.

5. Was passiert, wenn eine andere Trägerfrequenz verwendet wird?

Signale, die nicht nahe bei 38 kHz liegen, werden vom internen Bandpassfilter stark gedämpft oder ignoriert.

6. Können mehrere TSOP1838-Empfänger in einem System verwendet werden?

Ja, es können mehrere Empfänger verwendet werden, sofern diese nicht von derselben IR-Störquelle betroffen sind.

7. Wie weit kann der TSOP1838 IR-Signale zuverlässig empfangen?

Die Empfangsentfernung hängt von der Senderstärke ab, kann aber unter idealen Bedingungen bis zu etwa 45 Meter betragen.