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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Laserlicht-Telefon. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur Auf den Seiten des Magazins wurde viel über den Laserpointer und seine Verwendung in verschiedenen Ausführungen gesagt. Angeboten wurden beispielsweise ein Fotoschießstand, ein Scharfschützensimulator und Sicherheitseinrichtungen. Heute können die Leser ein auf einem solchen Zeiger basierendes Lichttelefon kennenlernen, das im Kreis der Funktechniker des Genichsky-Regionalsenders junger Techniker unter der Leitung des Autors des Artikels, Wassili Georgijewitsch Solonenko, entwickelt wurde. Dieses Lichttelefon wurde zu Demonstrationszwecken entwickelt, kann aber auch zur Kommunikation zwischen Punkten verwendet werden, die bis zu 100 m voneinander entfernt sind. Natürlich muss jeder Punkt über einen Sender und einen Empfänger verfügen. Zunächst zum Sender. Ein Diagramm einer seiner Varianten ist in Abb. dargestellt. 1. Da die Versorgungsspannung der mit dem Zeiger versorgten Batterie 4,5 V beträgt und der vom Zeiger verbrauchte Strom etwa 35 mA beträgt, erfolgt die Modulationsstufe auf einem einzelnen Transistor.
Um den Signalpegel des dynamischen Mikrofons BM1 zu erhöhen, ist jedoch eine weitere Verstärkungsstufe erforderlich. Das Ergebnis ist ein zweistufiger Verstärker, der es ermöglicht, die Amplitudenmodulation des Laserstrahls beim Sprechen vor einem Mikrofon zu erreichen. Die vom Mikrofon in elektrischen Strom umgewandelten Schallschwingungen werden über den Trennkondensator C1 der Basis des Transistors VT1 der ersten Verstärkungsstufe zugeführt. Das verstärkte Signal wird vom Lastwiderstand R2 abgenommen und über den Kondensator C2 der Basis des Transistors VT2 der zweiten Verstärkungsstufe zugeführt. Seine Ladung ist ein Laserpointer. Der sich ändernde Kollektorstrom dieses Transistors führt zu einer Änderung der Helligkeit des Laserstrahls. Der Kondensator C3 verhindert, dass der Sender aufgrund parasitärer Kopplung durch die Stromversorgung erregt wird. Die Details dieser Version des Senders sind auf einer Platine (Abb. 2) aus einseitiger Glasfaserfolie montiert.
Der Sender kann durch die Verwendung eines Elektretmikrofons vereinfacht werden (Abbildung 3). Das vom Mikrofon BM1 umgewandelte Tonsignal wird am Widerstand R1 isoliert und über den Kondensator C1 der Basis des Transistors VT1 der einzigen Verstärkungsstufe zugeführt. Der Kollektorstrom des Transistors moduliert den Laserstrahl des Zeigers.
Bei dieser Version des Senders werden die Teile auf einer Leiterplatte platziert, deren Zeichnung in Abb. dargestellt ist. 4.
Nun zum Empfänger. Nach zahlreichen Experimenten zur Auswahl eines Fotosensors musste ich bei einem leistungsstarken Transistor mit abgesägtem Hut Halt machen. Es diente dazu, die Lichtenergie eines Laserstrahls in elektrische Energie umzuwandeln und war wie ein Mikrofon über einen Entkopplungskondensator mit dem Eingang eines Verstärkers verbunden. Mit dieser Methode können Sie jeden 3H-Verstärker mit Mikrofoneingang ohne Modifikation als Fotodetektor verwenden. Der angegebene Fotosensor entwickelt eine EMF, die ausreicht, um das Sendersignal auf hochohmigen Kopfhörern in einer Entfernung von bis zu 2 m ohne Verstärker zu hören. Darüber hinaus kann ein defekter Transistor als Fotosensor verwendet werden, wenn mindestens ein Übergang intakt ist. Der Fotodetektor verwendet einen dreistufigen Verstärker (Abb. 5).
Die Lichtenergie des Laserstrahls wird vom Fotosensor VT1 in ein elektrisches Signal umgewandelt, das über den Entkopplungskondensator C1 der Basis des Transistors VT2 der ersten Verstärkerstufe zugeführt wird. Das verstärkte Signal wird von der Kaskadenlast (Widerstand R2) entfernt und über den Kondensator C2 dem Eingang der zweiten Kaskade zugeführt, der am Transistor VT3 erfolgt. Von seiner Last (Widerstand R4) wird das Signal über den Kondensator C3 dem Eingang der dritten Stufe zugeführt, in der der Transistor VT4 arbeitet. Für den BF1-Kopfhörer wurde ein dynamisches Mikrofon verwendet, da dieses eine höhere Klangqualität lieferte. Der Kondensator C4 überbrückt die Last bei höheren Frequenzen und verhindert eine Selbsterregung des Verstärkers. Da der Empfänger für die Sprachwiedergabe vorgesehen ist, empfiehlt es sich, durch Reduzierung der Kapazitäten der Koppelkondensatoren die untere Grenze der Durchlassfrequenz auf 300 Hz anzuheben. Dadurch werden Störungen durch Lichtquellen (betrieben mit einem 50-Hz-Netz) deutlich reduziert, die die Empfangsqualität beeinträchtigen. Die Details des Empfängers sind auf einer Leiterplatte (Abb. 6) aus einseitiger Glasfaserfolie montiert. Wie andere Platten wird auch dieses durch Schneiden von Isolierbahnen hergestellt.
Bei der Gestaltung des Lichttelefons können Oxidkondensatoren der Serie K50-16 verwendet werden, der Rest - K73-17, KM-5, KM-6. Widerstände – MLT, VS oder andere geeignete Leistung. In der ersten Version des Senders ist es zulässig, anstelle des Transistors MP26B einen beliebigen Transistor der MP40-MP42-Serie zu verwenden. Wir werden den Transistor 2T603A durch KT603 und KT608 durch einen beliebigen Buchstabenindex ersetzen. Der gleiche Transistor kann in der zweiten Version des Senders eingebaut werden, jedoch mit einem Stromübertragungskoeffizienten von mindestens 150, da sonst die gewünschte Modulationstiefe nicht erreicht werden kann. In der zweiten Version des Senders wurde ein Elektretmikrofon CZN-15E verwendet. Im Empfänger wurden anstelle des Fotosensors Transistoren der Serien KT803, KT808, KT827, KD617 (von TESLA) getestet. Die besten Ergebnisse zeigte KD617. Empfängertransistoren können im Reihenschaltbild mit einem beliebigen Buchstabenindex angegeben werden. Anstelle von BF1 können Sie mit Ausnahme von MDM-7 Kopfhörer des Players sowie alle elektromagnetischen Kopfhörer oder Kapseln mit einem Widerstand von 50–150 Ohm verwenden, beispielsweise TK-67, TA-56. Die Energiequelle in den Sendern und im Empfänger ist eine Batterie, die aus vier in Reihe geschalteten D-0,26-Batterien besteht. Das Einrichten des Empfängers beginnt mit der Einstellung der halben Versorgungsspannung an den Kollektoren der Transistoren VT2, VT3 durch Auswahl der Widerstände R1 bzw. R3. Beim Aufbau der dritten Stufe wird im Kollektorkreis des Transistors VT4 ein Milliamperemeter eingeschaltet und durch Auswahl des Widerstands R5 ein Strom von 10 mA eingestellt. Stellen Sie beim Aufbau der ersten Version des Senders zunächst die halbe Versorgungsspannung am Kollektor des Transistors VT1 ein, indem Sie den Widerstand R1 wählen. Durch die Platzierung von Empfänger und Sender in einem Abstand von 10 ... 15 m voneinander und durch Auswahl des Widerstands R3 wird dann die maximale Helligkeit des Laserstrahls bei guter Qualität des Empfangssignals erreicht. Ähnliche Ergebnisse werden beim Einrichten der zweiten Version des Senders durch Auswahl des Widerstands R2 erzielt. Leider weisen Laserpointer eine große Streuung der Parameter auf, sodass der Widerstand des Widerstands, der die Helligkeit des Strahls reguliert, erheblich von dem im Diagramm angegebenen Wert abweichen kann. Konstruktiv ist das Lichttelefon in Form eines Hörers mit Ständer ausgeführt (Abb. 7).
Im Röhrenkörper befinden sich eine Senderplatine und eine Stromquelle mit Schalter, und im Ständer befinden sich ein Fotosensor, eine Empfängerplatine mit Schalter und ein Laserpointer. Das Mobilteil kann mit einem vieradrigen Kabel über einen Stecker (in der Abbildung nicht dargestellt) mit der Basisstation verbunden werden. Der Fotosensor ist zum Schutz vor seitlicher Beleuchtung in einem zylindrischen Glas (Box aus Filmstreifen) untergebracht. Das Design des Lichttelefons wurde zu Lehr- und Demonstrationszwecken entwickelt, sodass der Fotosensor und der Laser nicht fest montiert sind, sondern im Ständer für den Hörer untergebracht sind. Da es bei Demonstrationen der Funktionsweise eines Lichttelefons schwierig ist, horizontale Flächen auf gleicher Höhe zu finden, wird eine einfache Vorrichtung zum Bewegen des Laserstrahls in einer vertikalen Ebene verwendet, um den Laser auf den Fotosensor des Empfängers auszurichten (Abb. 8).
Es besteht aus einem Rahmen 2, der aus Polystyrol mit einem Lösungsmittel P647 oder P650 verklebt und fest an der Wand des Gehäuses 4 befestigt ist. Der Rahmen befindet sich am hinteren Ende des Zeigers 1, dessen vorderer Teil mit Hilfe von eine Kegeldüse, die gegen das Loch in der Vorderwand des Gehäuses stößt. Der Zeiger wird von unten durch eine halbkomprimierte Feder 8 federbelastet und von oben durch einen Gewindestift 7 gehalten. Um den Bolzen zu bewegen, ist eine Mutter 3 in den oberen Teil des Rahmens eingeschmolzen und an der Außenseite des Bolzens ist ein Griff 5 angebracht. Durch Drehen des Griffs können Sie die Rückseite des Zeigers in einer vertikalen Ebene bewegen führt zur Bewegung des Laserstrahls. Der Netzschalter 6 und der Anschluss 9 des Empfängers sind an der Vorderwand des Gehäuses befestigt. Um über ein leichtes Telefon zu kommunizieren, muss der Ständer vertikal installiert werden (Abb. 9).
Richten Sie den Laserstrahl durch Bewegen des Ständers in der horizontalen Ebene auf den Fotosensor des Empfängers eines anderen Kommunikationspunkts aus und korrigieren Sie in der vertikalen Ebene die Position des Strahls mit Knopf 5 (Abb. 8). Bei den Tests des Lichttelefons wurden Verbindungen durch einen von Fensterglas und polierten Möbeln reflektierten Strahl hergestellt. In beiden Fällen blieb die Qualität der Kommunikation hoch. Fokussierende Linsen können verwendet werden, um die Kommunikationsreichweite zu erhöhen. Bei unserem Entwurf wurde eine Fokussierlinse des Ogonyok-Filmoskops auf den Durchmesser des Lichtschutzrohrs aufgesetzt. Autor: V. Solonenko, Genichesk, Gebiet Cherson, Ukraine
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Kommentare zum Artikel: Sieger Ausgezeichnetes, einfaches und effektives Schema. Gut erledigt! Emeljan Walerjanowitsch Nützlicher, klarer Artikel, ohne überflüssige Worte. Noch einfacher ist es, den Strahl zu modulieren, ohne einen Zeiger an die Schaltung anzuschließen, also durch Reflexion an einer über ein Rohr gespannten Spiegelfolie. Wir sprechen in den Hörer, die Spiegelfolie bewegt sich und verändert die Stärke der Reflexion des Strahls. Es ist sogar möglich, die Stimme mit der Modulation des „Sonnenstrahls“ zu übertragen.
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