Ein leichtes Telefon auf Basis eines Laserpointers. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Die Möglichkeit, mit einem Laserpointer AF-Signale über eine bestimmte Distanz zu übertragen, liegt darin begründet, dass die Leistung seiner Strahlung vom Wert der Versorgungsspannung abhängt. Wenn sich daher die Spannung im Takt des Sprachsignals ändert, erhält man eine Amplitudenmodulation. Wenn der Zeigerstrahl auf den Empfänger des Teilnehmers gerichtet ist, in dem der Fotosensor mit dem Verstärker eingebaut ist, ist im dynamischen Kopf des Empfängers ein Ton zu hören. Zwei an Kommunikationspunkten angeordnete Transceiver bilden ein Lichttelefon. Das Schema eines Transceivers ist in Abb. dargestellt. 1.

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Der Laserpointer wird nicht verändert, sondern nur mit der elektronischen „Füllung“ des Geräts verbunden und das Gehäuse mit dem Stromplus verbunden. Das Gerät besteht aus Sende- und Empfangsknoten, die strukturell im Mobilteil untergebracht sind (mit Ausnahme des Zeigers und des Fototransistors). Die Stromversorgung erfolgt über eine Standalone- oder Netzwerkeinheit.

Das Lichttelefon verfügt über drei Betriebsarten: „Im Dienst“, „Anrufen“, „Arbeit“. Im ersten Modus ist der Sendeknoten stromlos und nur der Empfangsknoten arbeitet. Im zweiten Modus wird der Sendeknoten eingeschaltet und ein Tonsignal an den Teilnehmer ausgegeben. Nachdem der Teilnehmer antwortet, wird der dritte Modus eingeschaltet, während beide Knoten arbeiten und das Gespräch wie bei einem normalen Telefon geführt wird.

Der Empfangsknoten besteht aus einem DA1-Chip, einem NF-Verstärker. An den Eingang des Verstärkers ist ein Fotodetektor an einem Fototransistor VT1 angeschlossen. Das auftreffende Signal des Laserpointers des Teilnehmers wird verstärkt und der im Mobilteil befindlichen Telefonkapsel BF1 zugeführt.

Nach Anlegen der Versorgungsspannung arbeitet die Empfangseinheit konstant, ihre Empfindlichkeit kann über den Abstimmwiderstand R2 eingestellt werden.

Der Sendeknoten ist auf demselben „Verstärker“-Chip (DA2) aufgebaut. Am Eingang des Verstärkers wird das Mikrofon BM1 eingeschaltet und sein Ausgang über einen strombegrenzenden Widerstand R13 mit „seinem“ Zeiger verbunden. Die Zenerdiode VD1 schützt den Zeiger vor Hochspannung und ist im Normalbetrieb geschlossen.

Wenn das NF-Signal angelegt wird, beginnt sich der Strom durch den Widerstand R13 und den Zeiger im Takt der Änderung der Signalamplitude zu ändern, d. h. Die Strahlungsleistung wird durch das Signal moduliert.

Nach Anlegen der Versorgungsspannung ist der Sendeknoten stromlos. Es beginnt erst zu arbeiten, nachdem die Taste SB1 „Anruf“ gedrückt wurde oder wenn die Kontakte des Schalters SA1 „Arbeit“ geschlossen sind. Wenn die Taste gedrückt wird, wird dem Knoten eine Versorgungsspannung zugeführt, gleichzeitig schalten seine Kontakte SB1.2 den positiven Rückkopplungskreis C7R7 ein. Der Verstärker verwandelt sich in einen Generator, der mit einer Frequenz von etwa 1000 Hz arbeitet. Über den Zeiger wird ein Rufton übertragen. Gleichzeitig trennen die SB1.1-Kontakte die BF1-Kapsel vom Empfangsknoten und verbinden sie über den Widerstand R6 mit dem Ausgang der DA2-Mikroschaltung. In der Kapsel ist ein Rufsignal zu hören, das anzeigt, dass es an den Zeiger gesendet wurde. Die Lautstärke des Signals wird durch Auswahl des Widerstands R6 eingestellt.

Sobald die Antwort des Teilnehmers zu hören ist, schaltet der Schalter SA1 das Gerät in den Modus „Betrieb“. Am Ende der Verbindung wird der Schalter in seine ursprüngliche Position gebracht, wie im Diagramm dargestellt.

Anstelle dieser Mikroschaltungen eignen sich importierte TDA2003 oder ähnliche, und der Fototransistor ersetzt die über die Anode mit dem gemeinsamen Draht verbundene Fotodiode vollständig. Die Zenerdiode sollte zunächst mit einer Stabilisierungsspannung von 4,6 ... 4,7 V ausgewählt werden. Oxidkondensatoren - K50-6, K50-16, der Rest - K10-17, KLS oder ähnlich. Trimmerwiderstände - SPZ-19, Konstanten - MLT, S2-33. Der Schalter und die Taste sind alle klein. Die Kapsel (mit einem Widerstand von 30 ... 100 Ohm) kann entweder klein aus Kopfhörern oder aus einem Handhörer stammen. Mikrofon - Elektret MKE-332 oder ähnlich importiert.

Die meisten Teile (mit Ausnahme des Fototransistors und des Zeigers) sind im Inneren des Mobilteils untergebracht (Abb. 2), wobei Schalter, Taste, Mikrofon und Kapsel am Gehäuse des Mobilteils montiert sind und die C7R7-Kette an der Taste montiert ist.

Die restlichen Teile sind auf Brettern (Abb. 3 und 4) aus einseitiger Glasfaserfolie montiert.

Die Platine des Sendeknotens ist unten im Rohr installiert, die Platine des Empfangsknotens oben (Abb. 5).

Der Fototransistor befindet sich in einem undurchsichtigen Rohr aus Isoliermaterial mit einem Innendurchmesser von 10 ... 15 und einer Länge von 40 ... 50 mm - es schützt den Fototransistor vor Störungen (Sonnenlicht, Beleuchtungsgeräte).

Um den Zeiger nicht zu verändern und ggf. bestimmungsgemäß zu verwenden, sollte er in ein Rohr eingesetzt werden, dessen Innendurchmesser 1 ... 1.5 mm größer ist als der Zeigerdurchmesser. Wenn dann ein Zeiger in die Röhre eingeführt wird, befindet sich sein Knopf im gedrückten Zustand. Aber zuerst müssen Sie ein zweiadriges Kabel, das vom Sendeknoten kommt, an den Zeiger anschließen (durch Klemmen oder „Kaltlöten“ – durch Anschrauben der Leiterenden).

Das Einrichten des Geräts beginnt mit der vorübergehenden Trennung der C7R7-Kette und des Zeigers. Beide Knoten werden eingeschaltet und die Funktionsfähigkeit der Mikroschaltungen wird durch Messung der Spannung an ihren Ausgängen überprüft – sie sollte etwa der Hälfte der Versorgungsspannung entsprechen. Am Fototransistor und Mikrofon sollte die Spannung zwischen 4 ... 8 V liegen.

Durch weiteres Drücken der Taste und Sprechen vor dem Mikrofon hören Sie einen lauten und deutlichen Ton in der Kapsel. In der oberen Position des Schiebers R9 gemäß Schema ist eine Selbsterregung aufgrund akustischer Rückkopplung möglich.

Richten Sie den Fototransistor nach dem Loslassen der Taste auf die eingeschaltete Beleuchtungslampe. In der Kapsel sollte ein Wechselstromhintergrund zu hören sein.

Anschließend wird die C7R7-Kette installiert und durch Auswahl ihrer Teile erhält man den gewünschten Klingelton. Schließen Sie den Zeiger an und kontrollieren Sie die Spannung daran. Durch die Wahl des Widerstands R13 beträgt die Spannung 4 V.

Der Laserstrahl wird auf ein auf dem Tisch installiertes Lichtobjekt gerichtet und anschließend wird ein Fototransistor auf den Lichtpunkt gerichtet. Beim Sprechen vor dem Mikrofon sollte der Ton in der Kapsel zu hören sein. Die Widerstände R2 und R9 stellen die Empfindlichkeit der Knoten ein, um eine Selbsterregung zu vermeiden, und der Ton war so laut wie möglich und ohne Verzerrung.

Das zweite Gerät ist auf die gleiche Weise aufgebaut und die experimentelle Kommunikation erfolgt in einer Entfernung von mehreren Metern, wobei der Laserstrahl auf den Fototransistor des Teilnehmers gerichtet wird. Es ist möglich, dass die Leistung der Laserstrahlung hoch ist. In diesem Fall muss vor dem Fototransistor ein lichtabsorbierender Verschluss angebracht werden. Bei guter Verbindung können Sie Experimente auch aus größerer Entfernung durchführen.

In der Praxis kann die Kommunikationsreichweite mehrere hundert Meter betragen, allerdings innerhalb der Sichtlinie. Es ist zwar erforderlich, den Laserstrahl genau auszurichten und die Position des Zeigers und des Fototransistors sicher zu fixieren. Diese Einstellung sollte nachts mit einem Teleskop oder Fernglas durchgeführt werden.

Denken Sie daran, dass es beim Aufstellen und Betreiben des Geräts strengstens verboten ist, den Zeigerstrahl auf die Augen zu richten – dies ist gefährlich.

Autor: I. Nechaev, Kursk

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