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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Optisches Telefon. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Telefonie Für den Bau einer optischen Kommunikationsleitung ist keine besondere Genehmigung erforderlich; sie kann erfolgreich in schwer zugänglichen Gebieten, bei Sportwettkämpfen und auf Wandertouren eingesetzt werden. Die Kommunikationsleitung funktioniert nach dem Prinzip eines optischen Telefons, die Kommunikationsreichweite beträgt bis zu 500 Meter (Abb. 1).
Der darin enthaltene Informationsträger sind keine Radiowellen, sondern ein Lichtstrahl. Um den Strahl mit den notwendigen Nachrichten zu „füllen“, muss er moduliert werden. Es wird so gemacht. Das elektrische Signal des Mikrofons wird einem Niederfrequenzverstärker zugeführt, wo anstelle eines Lautsprechers eine Taschenlampe eingeschaltet wird. Abhängig vom übertragenen Signal ändert sich der durch die Glühbirne fließende Strom, was dazu führt, dass sich die Helligkeit der Glühbirne ändert. Der Lichtstrom stellt sich als modulierte Tonfrequenzspannung heraus. Der auf das Empfangsgerät gerichtete Strahl muss gut fokussiert sein, damit er weniger gestreut wird. Beim Empfänger wird das Signal demoduliert, also dekodiert. Der Strahl gelangt durch die Linse in das lichtempfindliche Element, wo er in elektrische Schwingungen mit Schallfrequenz umgewandelt wird, die dann verstärkt und über Kopfhörer wiedergegeben werden. Für ein einseitiges Gespräch innerhalb der Sichtlinie genügt ein Lichtsender und ein Lichtempfänger. Für die bidirektionale Kommunikation sind zwei identische Transceiversätze erforderlich. Der optische Telefonsender (Abb. 2) wird von einem Mk1-Kohlemikrofon angetrieben. Die Tonfrequenzspannung des Mikrofons gelangt über den Koppelkondensator C1 in den Eingang eines dreistufigen Verstärkers.
Die Verschaltung der Verstärkertransistoren erfolgt nach der Verbundtransistorschaltung. Ein solcher Niederfrequenzverstärker führt zu einer erheblichen Verstärkung des Stromsignals, was für die Stromversorgung der Glühbirne L1, die das strahlende Element des Sendegeräts ist, äußerst wichtig ist. Die der Lampe zugeführte Spannung sollte bei fehlendem Eingangssignal 4-4,5 V betragen, ihr Wert wird durch die Widerstände R2 und R6 eingestellt. Die Details des Senders, mit Ausnahme des Mikrofons und der Glühbirne, sind auf einer Platte aus folienbeschichtetem Getinax oder Textolith montiert. Sie können auch eine vorgefertigte Leiterplatte verwenden, auf der Blütenblätter oder Messingträger fest befestigt sind. Das Mk1-Mikrofon ist über ein abgeschirmtes Kabel mit dem Verstärker verbunden. Transistor T1 Typ MP40 oder MP41-MP42. Seine statische Stromverstärkung kann im Bereich von 50–60 liegen. Transistor T2 Typ P201-P203 mit beliebigem Buchstabenindex und einer Verstärkung von mindestens 50. Schließlich kann jeder TXNUMX-Transistor als Transistor verwendet werden. ein leistungsstarkes Halbleiterbauelement, beispielsweise aus der P215-P217-Serie. Es ist wichtig, dass der Gewinn mindestens 20 beträgt. Der Sender verwendet ein Kohlemikrofon vom Typ MK-10 oder MK-59. Die Empfängerschaltung (Abb. 4) ist sehr einfach. Es handelt sich um einen fünfstufigen Niederfrequenzverstärker auf Basis der Low-Power-Transistoren T1-T5, dessen Eingang die Fotodiode D1 und dessen Ausgang das Telefon Tf1 ist. Eine Anpassung der Lautstärke des empfangenen Signals ist nur deshalb nicht möglich, weil der Signalpegel den für diesen Verstärker zulässigen Wert nicht überschreitet. Wenn es jedoch notwendig wird, einen solchen Regler zu installieren, können Sie den konstanten Widerstand R12 im Kollektorkreis des Transistors T4 durch einen variablen ersetzen, an dessen mittleren Ausgang Sie zunächst den Kondensator C6 anschließen müssen.
Sowohl die Empfängerteile als auch die Senderteile sind auf einer Platine aus Isoliermaterial montiert. Die Abmessungen der Platine werden durch die Abmessungen der Teile bestimmt. Die Fotodiode D1 ist über ein flexibles, abgeschirmtes Kabel mit dem Verstärker verbunden. Der Transistor T 1 ist vom Typ P402-P403 mit niedriger Leistung und hoher Frequenz, und die Transistoren T2-T5 sind vom Typ PSH oder MP39-MP42 mit einem beliebigen Buchstabenindex. Die Stromverstärkung von Transistoren kann im Bereich von 50-60 liegen. Telefon Tf1 – elektromagnetisch, Typ K-47 oder ein anderer, mit einem Spulenwiderstand von 60–130 Ohm. Fotodiode D1 Typ FD-1. Es kann durch ein selbstgebautes Modell aus zwei MP39-MP42-Transistoren mit geringem Stromverbrauch ersetzt werden. Bei der mechanischen Veränderung eines der Transistoren ist das sorgfältige Entfernen (Schneiden) des oberen Teils des Gerätegehäuses erforderlich. Der resultierende Transistor wird wie folgt mit dem zweiten (seriellen) Transistor verbunden. Die Kollektoren der Transistoren sind über einen Widerstand mit einem Widerstandswert von 4,7 kOhm mit dem Minuspol der Stromquelle verbunden und dann mit dem Widerstand R1 und dem Kondensator C 1 verbunden. Die Basis des Fototransistors ist über einen Widerstand mit einem Widerstandswert von 75 kOhm mit dem Pluspol der Stromquelle verbunden, an den auch der Emitter des zusätzlichen Transistors angeschlossen ist. Schließlich wird der Emitter des Fototransistors mit der Basis des zweiten Transistors verbunden. Die Energiequellen für die Empfangs- und Sendegeräte sind Sätze bestehend aus zwei in Reihe geschalteten 3336L-Batterien. Nun zu lichtemittierenden und lichtempfangenden Geräten. Damit das in Abb. 1 dargestellte Schema gut funktioniert, ist es notwendig, zusammen mit den Linsen sphärische Spiegel zu installieren. Es gibt jedoch eine einfachere Installationsoption. Es werden zwei plankonvexe Sammellinsen mit einem Durchmesser von 30–40 mm und einer Brennweite von 70–80 mm benötigt. Lichtsender und Lichtempfänger haben genau das gleiche Design, nämlich einen zylindrischen Körper – eine Pappröhre mit einer Linse an der Außenseite. In der Tiefe des Gehäuses des Senders, im Fokus der Linse, befindet sich eine Glühbirne, und im Gehäuse des Empfängers befindet sich eine Fotodiode oder ein anderes lichtempfindliches Element. Auf der Rückseite des Lichtsendergehäuses befindet sich eine Kugelscheibe aus Pappe, die mit Aluminiumfolie überklebt ist. Beim Lichtempfänger ist der Boden der Röhre mit dunkler Farbe bedeckt. Bei der Justierung des optischen Systems geht es darum, die richtige Position (im Brennpunkt der Linse) der Lampe oder Fotodiode zu finden. Jedes Gerät der optischen Kommunikationslinie muss mit einem Sucher ausgestattet sein (Sie können den einfachsten Rahmensucher der Kamera verwenden). Der Sucher ist für die Kombination der optischen Systeme der Sende- und Empfangsgeräte erforderlich. Bevor Sie den Sender einrichten, müssen Sie das Mikrofon vom Verstärker trennen und mit den Widerständen R2 und R6 die optimale Helligkeit der Glühbirne L1 einstellen. Schließen Sie dann einen Radioempfänger, ein Elektrophon oder ein Tonbandgerät an den Eingang des Verstärkers an. Wenn Sie die Lautstärke schrittweise erhöhen, ändert sich die Helligkeit der Glühbirne. Nach einem solchen Test wird das Mikrofon wieder mit dem Sender verbunden, es werden ein paar Worte hineingesprochen und so wird sichergestellt, dass sich auch die Helligkeit des Strahls ändert. Überprüfen Sie die Funktion des Empfängers wie folgt. Zunächst wird die Fotodiode mit Licht einer an das Wechselstromnetz angeschlossenen Glühbirne beleuchtet. Im Ohrhörer sollte ein charakteristisches Geräusch zu hören sein. Wenn Sie mit der Hand einen Lichtstrahl durchqueren, sollten Sie ein leichtes Klopfgeräusch hören – das bedeutet, dass die Fotodiode oder der selbstgebaute Fototransistor ordnungsgemäß funktioniert. Anschließend wird das lichtempfindliche Gerät so eingestellt, dass das Signal maximal ist.
Nachdem Sie die Funktion des Geräts aus nächster Nähe (5-8 m) überprüft haben, müssen Sie es unter „Feldbedingungen“ testen. Der Erfolg der Kommunikation hängt maßgeblich von der richtigen Einstellung optischer Systeme ab. Veröffentlichung: cxem.net
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