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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Telefono a luce laser. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radioamatore principiante Si è parlato molto del puntatore laser e del suo utilizzo in vari design sulle pagine della rivista. Ad esempio, sono stati offerti un poligono di tiro fotografico, un simulatore di cecchino e dispositivi di sicurezza. Oggi i lettori potranno conoscere un telefono leggero basato su un tale puntatore, sviluppato nel circolo di ingegneria radiofonica della stazione regionale di giovani tecnici Genichsky sotto la guida dell'autore dell'articolo, Vasily Georgievich Solonenko. Questo telefono luminoso è stato sviluppato a scopo dimostrativo, ma può essere utilizzato anche per la comunicazione tra punti distanti fino a 100 m, ovviamente ogni punto deve avere un trasmettitore e un ricevitore. Innanzitutto, riguardo al trasmettitore. Un diagramma di una delle sue varianti è mostrato in Fig. 1. Poiché la tensione di alimentazione della batteria fornita con il puntatore è di 4,5 V e la corrente consumata dal puntatore è di circa 35 mA, lo stadio modulante è realizzato su un singolo transistor.
Ma per aumentare il livello del segnale dal microfono dinamico BM1, è necessario un altro stadio di amplificazione. Il risultato è un amplificatore a due stadi, che permette di ottenere la modulazione di ampiezza del raggio laser quando si parla davanti a un microfono. Le vibrazioni sonore convertite dal microfono in corrente elettrica vengono inviate attraverso il condensatore di isolamento C1 alla base del transistor VT1 del primo stadio di amplificazione. Il segnale amplificato viene prelevato dal resistore di carico R2 e inviato attraverso il condensatore C2 alla base del transistor VT2 del secondo stadio di amplificazione. Il suo carico è un puntatore laser. La variazione della corrente del collettore di questo transistor porta a un cambiamento nella luminosità del raggio laser. Il condensatore C3 impedisce l'eccitazione del trasmettitore a causa dell'accoppiamento parassita attraverso l'alimentazione. I dettagli di questa versione del trasmettitore sono montati su una scheda (Fig. 2) realizzata in fibra di vetro laminata su un lato.
Il trasmettitore può essere semplificato (Figura 3) utilizzando un microfono electret. Il segnale sonoro, convertito dal microfono BM1, viene isolato al resistore R1 e inviato attraverso il condensatore C1 alla base del transistor VT1 dell'unico stadio di amplificazione. La corrente di collettore del transistor modula il raggio laser del puntatore.
Per questa versione del trasmettitore, le parti sono posizionate su un circuito stampato, il cui disegno è mostrato in Fig. 4.
Ora sul ricevitore. Dopo numerosi esperimenti sulla scelta di un fotosensore, ho dovuto fermarmi a un potente transistor con un cappello segato. Veniva utilizzato per convertire l'energia luminosa di un raggio laser in energia elettrica ed era collegato all'ingresso di un amplificatore tramite un condensatore di disaccoppiamento, come un microfono. Questo metodo consente di utilizzare qualsiasi amplificatore 3H con ingresso microfono come fotorilevatore senza modifiche. Il fotosensore specificato sviluppa un EMF sufficiente per ascoltare il segnale del trasmettitore su cuffie ad alta resistenza a una distanza massima di 2 m senza amplificatore. Inoltre, un transistor difettoso può essere utilizzato come fotosensore se ha almeno una giunzione intatta. Il fotorilevatore utilizza un amplificatore a tre stadi (Fig. 5).
L'energia luminosa del raggio laser viene convertita dal fotosensore VT1 in un segnale elettrico, che viene inviato attraverso il condensatore di disaccoppiamento C1 alla base del transistor VT2 del primo stadio di amplificazione. Il segnale amplificato viene rimosso dal carico in cascata (resistore R2) e alimentato attraverso il condensatore C2 all'ingresso della seconda cascata, realizzato sul transistor VT3. Dal suo carico (resistore R4), il segnale viene inviato attraverso il condensatore C3 all'ingresso del terzo stadio, in cui opera il transistor VT4. Per le cuffie BF1 è stato utilizzato un microfono dinamico in quanto forniva una qualità audio superiore. Il condensatore C4 devia il carico alle frequenze più alte e impedisce l'autoeccitazione dell'amplificatore. Poiché il ricevitore è destinato alla riproduzione vocale, è consigliabile aumentare il limite inferiore della frequenza della banda passante a 300 Hz riducendo le capacità dei condensatori di accoppiamento. Ciò riduce significativamente l'interferenza delle sorgenti luminose (alimentate da una rete a 50 Hz), che degrada la qualità della ricezione. I dettagli del ricevitore sono montati su un circuito stampato (Fig. 6) realizzato in fibra di vetro a lamina unilaterale. Come altre tavole, anche questa è realizzata tagliando piste isolanti.
Nella progettazione del telefono leggero possono essere utilizzati condensatori di ossido della serie K50-16, il resto - K73-17, KM-5, KM-6. Resistori - MLT, VS o altra potenza appropriata. Nella prima versione del trasmettitore, al posto del transistor MP26B, è consentito utilizzare qualsiasi delle serie MP40-MP42, sostituiremo il transistor 2T603A con KT603, KT608 con qualsiasi indice di lettere. Lo stesso transistor può essere installato nella seconda versione del trasmettitore, ma con un coefficiente di trasferimento di corrente di almeno 150, altrimenti non sarà possibile ottenere la profondità di modulazione desiderata. Nella seconda versione del trasmettitore è stato utilizzato un microfono a elettrete CZN-15E. Nel ricevitore, al posto del fotosensore, sono stati testati transistor delle serie KT803, KT808, KT827, KD617 (di TESLA). I migliori risultati sono stati mostrati da KD617. I transistor del ricevitore possono essere indicati sul diagramma della serie con qualsiasi indice di lettere. Al posto di BF1, ad eccezione di MDM-7, è possibile utilizzare le cuffie del lettore, nonché eventuali telefoni o capsule elettromagnetici con una resistenza di 50-150 Ohm, ad esempio TK-67, TA-56. La fonte di alimentazione nei trasmettitori e nel ricevitore è una batteria composta da quattro batterie D-0,26 collegate in serie. L'impostazione del ricevitore inizia con l'impostazione della metà della tensione di alimentazione sui collettori dei transistor VT2, VT3 selezionando rispettivamente i resistori R1, R3. Quando si stabilisce il terzo stadio, viene attivato un milliamperometro nel circuito del collettore del transistor VT4 e viene impostata una corrente di 5 mA selezionando il resistore R10. Quando si stabilisce la prima versione del trasmettitore, impostare prima metà della tensione di alimentazione sul collettore del transistor VT1 selezionando il resistore R1. Quindi, posizionando il ricevitore e il trasmettitore a una distanza di 10 ... 15 m l'uno dall'altro, selezionando il resistore R3, si ottiene la massima luminosità del raggio laser con una buona qualità del segnale ricevuto. Risultati simili si ottengono quando si imposta la seconda versione del trasmettitore selezionando il resistore R2. Sfortunatamente, i puntatori laser hanno una grande diffusione nei parametri, quindi la resistenza del resistore che regola la luminosità del raggio può differire notevolmente da quella indicata nel diagramma. Strutturalmente, il telefono leggero è realizzato sotto forma di un microtelefono con supporto (Fig. 7).
Nel corpo del tubo c'è una scheda trasmittente e una fonte di alimentazione con un interruttore, e nel supporto c'è un fotosensore, una scheda ricevente con un interruttore e un puntatore laser. Il microtelefono può essere collegato alla culla con un cavo a quattro fili tramite un connettore (non mostrato nello schema). Il fotosensore è posto in un vetro cilindrico (scatola di pellicole) per proteggerlo dall'illuminazione laterale. Il design del telefono luminoso è stato sviluppato a scopo didattico e dimostrativo, pertanto il sensore fotografico e il laser non hanno un supporto fisso, ma si trovano nel supporto per il ricevitore. Poiché è difficile trovare superfici orizzontali poste alla stessa altezza durante le dimostrazioni del funzionamento di un telefono leggero, viene utilizzato un semplice dispositivo per spostare il raggio laser su un piano verticale per allineare il laser con il fotosensore del ricevitore (Fig. 8) .
Consiste in un telaio 2, incollato da polistirolo con un solvente P647 o P650 e fissato saldamente alla parete della custodia 4. Il telaio si trova all'estremità posteriore del puntatore 1, la cui parte anteriore, con l'ausilio di un ugello a cono, appoggia contro il foro nella parete anteriore della custodia. L'indice è caricato a molla dal basso da una molla semicompressa 8, ed è trattenuto dall'alto da un perno filettato 7. Per spostare il perno, nella parte superiore del telaio viene fuso un dado 3 e all'esterno del perno viene posizionata una maniglia 5. Ruotando la maniglia, è possibile spostare la parte posteriore dell'indicatore su un piano verticale, che porta al movimento del raggio laser. L'interruttore di alimentazione del ricevitore 6 e il connettore 9 sono fissati sulla parete anteriore della custodia. Per comunicare tramite un telefono luminoso, è necessario installare il suo supporto verticalmente (Fig. 9).
Spostando lo stativo nel piano orizzontale, allineare il raggio laser con il fotosensore del ricevitore di un altro punto di comunicazione, e nel piano verticale correggere la posizione del raggio con la manopola 5 (Fig. 8). Durante i test del telefono luminoso, i collegamenti sono stati effettuati tramite un raggio riflesso dal vetro della finestra, oltre che dai mobili lucidi. In entrambi i casi la qualità della comunicazione è rimasta elevata. Le lenti di messa a fuoco possono essere utilizzate per aumentare il raggio di comunicazione. Nel nostro progetto, una lente di messa a fuoco del filmoscopio Ogonyok è stata inserita sul diametro del tubo di protezione dalla luce. Autore: V. Solonenko, Genichesk, regione di Kherson, Ucraina
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Commenti sull'articolo: vincitore Schema eccellente, semplice ed efficace. Ben fatto! Emelyan Valeryanovich Articolo utile, chiaro, senza parole superflue. È ancora più facile modulare il raggio senza collegare un puntatore al circuito, cioè attraverso la riflessione di una pellicola a specchio tesa su un tubo. Parliamo nel ricevitore, la pellicola speculare si muove e cambia la forza della riflessione del raggio. È anche possibile trasmettere la voce con la modulazione del "raggio di sole".
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