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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Telefone de luz laser. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Radioamador iniciante Muito se tem falado sobre o apontador laser e seu uso em diversos desenhos nas páginas da revista. Por exemplo, foram oferecidos um campo de tiro fotográfico, um simulador de atirador e dispositivos de segurança. Hoje, os leitores poderão conhecer um telefone leve baseado em tal ponteiro, desenvolvido no círculo de engenharia de rádio da estação regional Genichsky de jovens técnicos sob a orientação do autor do artigo, Vasily Georgievich Solonenko. Este telefone leve foi desenvolvido para fins de demonstração, mas também pode ser utilizado para comunicação entre pontos separados por até 100 m, claro que cada ponto deve ter um transmissor e um receptor. Primeiro, sobre o transmissor. Um diagrama de uma de suas variantes é mostrado na Fig. 1. Como a tensão de alimentação da bateria fornecida com o ponteiro é de 4,5 V e a corrente consumida pelo ponteiro é de cerca de 35 mA, o estágio de modulação é feito em um único transistor.
Mas para aumentar o nível do sinal do microfone dinâmico BM1, é necessário outro estágio de amplificação. O resultado é um amplificador de dois estágios, que permite obter a modulação de amplitude do feixe de laser ao falar na frente de um microfone. As vibrações sonoras convertidas pelo microfone em corrente elétrica são alimentadas através do capacitor de isolamento C1 até a base do transistor VT1 do primeiro estágio de amplificação. O sinal amplificado é retirado do resistor de carga R2 e alimentado através do capacitor C2 para a base do transistor VT2 do segundo estágio de amplificação. Sua carga é um apontador laser. A mudança da corrente de coletor deste transistor leva a uma mudança no brilho do feixe de laser. O capacitor C3 impede que o transmissor seja excitado devido ao acoplamento parasita através da fonte de alimentação. Os detalhes desta versão do transmissor são montados em uma placa (Fig. 2) feita de fibra de vidro de folha unilateral.
O transmissor pode ser simplificado (Figura 3) usando um microfone de eletreto. O sinal sonoro, convertido pelo microfone BM1, é isolado no resistor R1 e alimentado através do capacitor C1 até a base do transistor VT1 do único estágio de amplificação. A corrente do coletor do transistor modula o feixe de laser do ponteiro.
Para esta versão do transmissor, as peças são colocadas em uma placa de circuito impresso, cujo desenho é mostrado na Fig. 4.
Agora sobre o receptor. Após inúmeras experiências na escolha de um sensor fotográfico, tive que parar em um transistor poderoso com um chapéu serrado. Era usado para converter a energia luminosa de um feixe de laser em energia elétrica e era conectado à entrada de um amplificador por meio de um capacitor de desacoplamento, como um microfone. Este método permite que você use qualquer amplificador 3H com uma entrada de microfone como um fotodetector sem modificação. O fotossensor especificado desenvolve um EMF suficiente para ouvir o sinal do transmissor em fones de ouvido de alta resistência a uma distância de até 2 m sem amplificador. Além disso, um transistor defeituoso pode ser usado como um fotossensor se tiver pelo menos uma junção intacta. O fotodetector usa um amplificador de três estágios (Fig. 5).
A energia luminosa do feixe de laser é convertida pelo fotossensor VT1 em um sinal elétrico, que é alimentado através do capacitor de desacoplamento C1 até a base do transistor VT2 do primeiro estágio de amplificação. O sinal amplificado é removido da carga da cascata (resistor R2) e alimentado através do capacitor C2 para a entrada da segunda cascata, feita no transistor VT3. De sua carga (resistor R4), o sinal é alimentado através do capacitor C3 até a entrada do terceiro estágio, no qual opera o transistor VT4. Um microfone dinâmico foi usado para os fones de ouvido BF1, pois proporcionava uma qualidade de som superior. O capacitor C4 desvia a carga em frequências mais altas e evita a auto-excitação do amplificador. Como o receptor é destinado à reprodução de fala, é aconselhável aumentar o limite inferior da frequência de banda passante para 300 Hz reduzindo as capacitâncias dos capacitores de acoplamento. Isso reduz significativamente a interferência de fontes de luz (alimentadas por uma rede elétrica de 50 Hz), o que degrada a qualidade da recepção. Os detalhes do receptor são montados em uma placa de circuito impresso (Fig. 6) feita de fibra de vidro de folha unilateral. Como outras placas, esta é feita cortando faixas isolantes.
No projeto do telefone leve, você pode usar capacitores de óxido da série K50-16, o restante - K73-17, KM-5, KM-6. Resistores - MLT, VS ou outra potência apropriada. Na primeira versão do transmissor, em vez do transistor MP26B, é permitido o uso de qualquer uma das séries MP40-MP42, substituiremos o transistor 2T603A por KT603, KT608 por qualquer índice de letras. O mesmo transistor pode ser instalado na segunda versão do transmissor, mas com um coeficiente de transferência de corrente de pelo menos 150, caso contrário não será possível obter a profundidade de modulação desejada. Na segunda versão do transmissor, foi utilizado um microfone de eletreto CZN-15E. No receptor, no lugar do fotossensor, foram testados transistores das séries KT803, KT808, KT827, KD617 (da TESLA). Os melhores resultados foram mostrados por KD617. Os transistores receptores podem ser indicados no diagrama de série com qualquer índice de letras. No lugar de BF1, exceto para MDM-7, você pode usar fones de ouvido do player, bem como quaisquer fones ou cápsulas eletromagnéticas com resistência de 50-150 Ohm, por exemplo, TK-67, TA-56. A fonte de energia nos transmissores e no receptor é uma bateria composta por quatro baterias D-0,26 conectadas em série. A configuração do receptor começa com a configuração de metade da tensão de alimentação nos coletores dos transistores VT2, VT3, selecionando os resistores R1, R3, respectivamente. Ao estabelecer o terceiro estágio, um miliamperímetro é ligado no circuito coletor do transistor VT4 e uma corrente de 5 mA é ajustada selecionando o resistor R10. Ao estabelecer a primeira versão do transmissor, primeiro defina metade da tensão de alimentação no coletor do transistor VT1 selecionando o resistor R1. Então, colocando o receptor e o transmissor a uma distância de 10 ... 15 m um do outro, selecionando o resistor R3, o brilho máximo do feixe de laser é alcançado com uma boa qualidade do sinal recebido. Resultados semelhantes são obtidos ao configurar a segunda versão do transmissor selecionando o resistor R2. Infelizmente, os ponteiros laser têm uma grande dispersão de parâmetros, portanto, a resistência do resistor que regula o brilho do feixe pode diferir significativamente da indicada no diagrama. Estruturalmente, o telefone leve é feito na forma de um monofone com suporte (Fig. 7).
No corpo do tubo há uma placa transmissora e uma fonte de alimentação com interruptor, e no suporte há um fotosensor, uma placa receptora com interruptor e um apontador laser. O monofone pode ser conectado ao berço com um cabo de quatro fios através de um conector (não mostrado no diagrama). O fotosensor é colocado em um vidro cilíndrico (caixa de tiras de filme) para proteger contra iluminação lateral. O design do telefone leve foi desenvolvido para fins educacionais e de demonstração, portanto, o fotosensor e o laser não possuem suporte fixo, mas estão localizados no suporte do fone. Como é difícil encontrar superfícies horizontais localizadas na mesma altura durante as demonstrações de operação de um telefone leve, um dispositivo simples para mover o feixe de laser em um plano vertical é usado para alinhar o laser com o fotossensor do receptor (Fig. 8) .
É composto por uma moldura 2, colada de poliestireno com solvente P647 ou P650 e fixada de forma fixa na parede da caixa 4. A moldura está localizada na extremidade traseira do ponteiro 1, cuja parte frontal, com a ajuda de um bocal cônico encostado no orifício na parede frontal da caixa. O ponteiro é acionado por mola por baixo por uma mola semi-comprimida 8 e é mantido por cima por um pino roscado 7. Para mover o pino, uma porca 3 é fundida na parte superior do quadro e uma alça 5 é colocada na parte externa do pino. Ao girar a alça, você pode mover a parte de trás do ponteiro em um plano vertical, o que leva ao movimento do feixe de laser. O botão liga/desliga do receptor 6 e o conector 9 são fixados na parede frontal do gabinete. Para comunicar através de um telefone de luz, é necessário instalar o seu suporte na vertical (Fig. 9).
Deslocando o suporte no plano horizontal, alinhe o raio laser com o fotosensor do receptor de outro ponto de comunicação, e no plano vertical corrija a posição do feixe com o manípulo 5 (Fig. 8). Durante os testes do telefone leve, as conexões foram feitas por meio de um feixe refletido no vidro da janela, bem como em móveis polidos. Em ambos os casos, a qualidade da comunicação manteve-se elevada. As lentes de focagem podem ser usadas para aumentar o alcance da comunicação. Em nosso projeto, uma lente de foco do filmoscópio Ogonyok foi colocada no diâmetro do tubo protetor de luz. Autor: V.Solonenko, Genichesk, região de Kherson, Ucrânia
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Comentários sobre o artigo: vencedor Esquema excelente, simples e eficaz. Bom trabalho! Emelyan Valeryanovich Artigo útil, claro, sem palavras supérfluas. É ainda mais fácil modular o feixe sem conectar um ponteiro ao circuito, ou seja, por meio da reflexão de uma película espelhada esticada sobre um tubo. Falamos no receptor, o filme do espelho se move e muda a força da reflexão do feixe. É ainda possível transmitir a voz com a modulação do "raio de sol".
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