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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Telefono ottico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / telefonia Per costruire una linea di comunicazione ottica non è necessaria alcuna autorizzazione speciale; può essere utilizzata con successo in aree difficili da raggiungere, nelle competizioni sportive e nelle escursioni. La linea di comunicazione funziona secondo il principio di un telefono ottico, il raggio di comunicazione arriva fino a 500 metri (Fig. 1).
Il vettore di informazioni in esso contenuto non sono le onde radio, ma un raggio di luce. Per “riempire” il raggio con i messaggi necessari, è necessario modularlo. È fatto così. Il segnale elettrico proveniente dal microfono viene inviato a un amplificatore a bassa frequenza, dove al posto dell'altoparlante viene accesa una lampadina. La corrente che scorre attraverso la lampadina cambia a seconda del segnale trasmesso, il che significa che cambia la luminosità della lampadina. Il flusso luminoso risulta essere modulato dalla tensione in audiofrequenza. Il raggio diretto verso il dispositivo ricevente deve essere ben focalizzato in modo che sia meno disperso. Al ricevitore il segnale viene demodulato, cioè decriptato. Il raggio passa attraverso la lente su un elemento fotosensibile, dove viene convertito in vibrazioni elettriche di frequenza sonora, che vengono poi amplificate e riprodotte attraverso le cuffie. Per una conversazione unidirezionale nel campo visivo è sufficiente avere un emettitore di luce e un ricevitore di luce. Per la comunicazione bidirezionale saranno necessari due set identici di ricetrasmettitori. Il trasmettitore telefonico ottico (Fig. 2) è alimentato da un microfono a carbone Mk1. La tensione della frequenza audio del microfono passa attraverso il condensatore di isolamento C1 fino all'ingresso dell'amplificatore a tre stadi.
I transistor dell'amplificatore sono collegati secondo un circuito a transistor composto. Un tale amplificatore a bassa frequenza fornisce una significativa amplificazione del segnale di corrente, che è estremamente importante per alimentare la lampadina a incandescenza L1, che è l'elemento radiante del dispositivo trasmittente. La tensione fornita alla lampada, in assenza di segnale di ingresso, dovrebbe essere 4-4,5 V, il suo valore è fissato dai resistori R2 e R6. Le parti del trasmettitore, ad eccezione del microfono e della lampadina, sono montate su una scheda in foglio Getinax o PCB. Puoi anche utilizzare un circuito stampato già pronto con petali o supporti in ottone fissati rigidamente ad esso. Il microfono Mk1 è collegato all'amplificatore con un cavo schermato. Transistor T1 tipo MP40 o MP41-MP42. Il suo guadagno di corrente statica può essere compreso tra 50 e 60. Transistor T2 tipo P201-P203 con qualsiasi indice di lettera e guadagno di almeno 50. Infine, è possibile utilizzare qualsiasi transistor TXNUMX un potente dispositivo a semiconduttore, ad esempio della serie P215-P217. È importante che il suo guadagno sia almeno 20. Il trasmettitore utilizza un microfono a carbone tipo MK-10 o MK-59. Il circuito del ricevitore (Fig. 4) è molto semplice. È un amplificatore a bassa frequenza a cinque stadi che utilizza transistor a bassa potenza T1-T5, il cui ingresso è un fotodiodo D1 e l'uscita è un telefono Tf1. La regolazione del volume del segnale ricevuto non è prevista solo perché il livello del segnale non supera il valore consentito per questo amplificatore. Tuttavia, se è necessario installare un tale regolatore, è possibile sostituire il resistore costante R12 nel circuito del collettore del transistor T4 con uno variabile, al terminale centrale del quale è necessario prima collegare il condensatore C6.
Le parti del ricevitore, così come le parti del trasmettitore, sono montate su una scheda in materiale isolante. Le dimensioni della tavola sono determinate dalle dimensioni delle parti. Il fotodiodo D1 è collegato all'amplificatore tramite un cavo schermato flessibile. Il transistor T 1 è di tipo P402-P403 a bassa potenza e ad alta frequenza, mentre i transistor T2-T5 sono di tipo PSh o MP39-MP42 con qualsiasi indice di lettere. Il guadagno attuale dei transistor può essere compreso tra 50 e 60. Il telefono Tf1 è elettromagnetico, tipo K-47 o qualsiasi altro, con una resistenza della bobina di 60-130 Ohm. Fotodiodo D1 tipo FD-1. Può essere sostituito con uno fatto in casa composto da due transistor a bassa potenza MP39-MP42. L'alterazione meccanica di uno dei transistor si riduce alla rimozione (tagliata) con cura della parte superiore del corpo del dispositivo. Il transistor risultante è collegato al secondo transistor (seriale) come segue. I collettori di transistor sono collegati tramite un resistore con una resistenza di 4,7 kOhm al terminale negativo della fonte di alimentazione, quindi collegati al resistore R1 e al condensatore C 1. La base del fototransistor è collegata tramite un resistore con una resistenza di 75 kOhm al terminale positivo della fonte di alimentazione, al quale è collegato anche l'emettitore del transistor aggiuntivo. Infine, l'emettitore del fototransistor è collegato alla base del secondo transistor. Le fonti di alimentazione per i dispositivi riceventi e trasmittenti sono gruppi costituiti da due batterie 3336L collegate in serie. Ora sui dispositivi che emettono e ricevono luce. Affinché lo schema mostrato in Fig. 1 funzioni bene, è necessario installare specchi sferici insieme alle lenti. Ma esiste un'opzione di installazione più semplice. Richiederà due lenti di raccolta piatte-convesse con un diametro di 30-40 mm e una lunghezza focale di 70-80 mm. Gli emettitori di luce e i ricevitori di luce hanno esattamente lo stesso design, ovvero un corpo cilindrico, un tubo di cartone con una lente all'esterno. Nel profondo del corpo del dispositivo trasmittente, al centro dell'obiettivo, c'è una lampadina a incandescenza e nel corpo del ricevitore c'è un fotodiodo o un altro elemento sensibile alla luce. Sul lato posteriore del corpo dell'emettitore luminoso è presente un disco sferico in cartone, ricoperto da un foglio di alluminio. Nel ricevitore di luce il fondo del tubo è ricoperto di vernice scura. La messa a punto di un sistema ottico implica trovare la posizione corretta (nel punto focale della lente) della lampada o del fotodiodo. Ogni dispositivo della linea di comunicazione ottica deve essere dotato di un mirino (è possibile utilizzare un semplice mirino a cornice di una fotocamera). È necessario un mirino per combinare i sistemi ottici dei dispositivi trasmittenti e riceventi. Prima di configurare il trasmettitore, è necessario scollegare il microfono dall'amplificatore e utilizzare i resistori R2 e R6 per impostare la luminosità ottimale della lampadina L1. Quindi collegare una radio, un elettrofono o un registratore all'ingresso dell'amplificatore. Se aumenti gradualmente il volume, la luminosità della lampadina cambierà. Dopo tale prova, il microfono viene nuovamente collegato al trasmettitore, vi vengono pronunciate alcune parole, assicurandosi così che cambi anche la luminosità del raggio. Controlla il funzionamento del dispositivo ricevente in questo modo. Innanzitutto, il fotodiodo viene illuminato dalla luce di una lampadina collegata a una rete a corrente alternata. Nell'auricolare si dovrebbe sentire un rumore caratteristico. Se attraversi un raggio di luce con la mano, dovresti sentire un leggero tocco: ciò significa che il fotodiodo o il fototransistor fatto in casa funziona normalmente. Quindi il dispositivo fotosensibile viene installato in modo che il segnale sia massimo.
Dopo aver verificato il funzionamento del dispositivo a distanza ravvicinata (5-8 m), è necessario testarlo in condizioni “sul campo”. Il successo della comunicazione dipende in gran parte dalla corretta configurazione dei sistemi ottici. Pubblicazione: cxem.net
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