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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Telefone óptico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Telefonia Para construir uma linha de comunicação óptica não é necessária autorização especial, podendo ser utilizada com sucesso em áreas de difícil acesso, em competições esportivas e em caminhadas. A linha de comunicação funciona segundo o princípio de um telefone óptico, o alcance de comunicação é de até 500 metros (Fig. 1).
O portador de informações nele não são ondas de rádio, mas um feixe de luz. Para “preencher” o feixe com as mensagens necessárias, ele precisa ser modulado. É feito assim. O sinal elétrico do microfone é enviado a um amplificador de baixa frequência, onde uma lâmpada de lanterna é ligada em vez de um alto-falante. A corrente que flui através da lâmpada muda dependendo do sinal transmitido, o que significa que o brilho da lâmpada muda. O fluxo luminoso acaba sendo modulado pela tensão de frequência de áudio. O feixe direcionado ao dispositivo receptor deve estar bem focado para que seja menos disperso. No receptor, o sinal é demodulado, ou seja, descriptografado. O feixe passa pela lente até um elemento fotossensível, onde é convertido em vibrações elétricas de frequência sonora, que são amplificadas e reproduzidas por meio de fones de ouvido. Para uma conversa unilateral dentro da linha de visão, basta ter um transmissor de luz e um receptor de luz. Para comunicação bidirecional, você precisará de dois conjuntos idênticos de transceptores. O transmissor telefônico óptico (Fig. 2) é alimentado por um microfone de carbono Mk1. A tensão de frequência de áudio do microfone passa através do capacitor de isolamento C1 até a entrada do amplificador de três estágios.
Os transistores amplificadores são conectados de acordo com um circuito de transistor composto. Tal amplificador de baixa frequência fornece uma amplificação significativa do sinal de corrente, o que é extremamente importante para alimentar a lâmpada incandescente L1, que é o elemento radiante do dispositivo transmissor. A tensão fornecida à lâmpada, na ausência de sinal de entrada, deve ser de 4-4,5 V, seu valor é definido pelos resistores R2 e R6. As peças do transmissor, exceto o microfone e a lâmpada, são montadas em uma placa feita de folha getinax ou PCB. Você também pode usar uma placa de circuito pronta com pétalas ou suportes de latão rigidamente fixados a ela. O microfone Mk1 está conectado ao amplificador com um fio blindado. Transistor T1 tipo MP40 ou MP41-MP42. Seu ganho de corrente estática pode estar na faixa de 50-60. Transistor T2 tipo P201-P203 com qualquer índice de letras e ganho de no mínimo 50. Por fim, qualquer transistor TXNUMX pode ser utilizado um poderoso dispositivo semicondutor, por exemplo da série P215-P217. É importante que seu ganho seja de pelo menos 20. O transmissor usa um microfone de carbono tipo MK-10 ou MK-59. O circuito receptor (Fig. 4) é muito simples. É um amplificador de baixa frequência de cinco estágios usando transistores de baixa potência T1-T5, cuja entrada é um fotodiodo D1 e a saída é um telefone Tf1. O ajuste do volume do sinal recebido não é fornecido apenas porque o nível do sinal não excede o valor permitido para este amplificador. Porém, se houver necessidade de instalar tal regulador, então você pode substituir o resistor constante R12 no circuito coletor do transistor T4 por um variável, ao qual você deve primeiro conectar o capacitor C6 ao terminal intermediário.
As peças do receptor, assim como as peças do transmissor, são montadas em uma placa feita de material isolante. As dimensões da placa são determinadas pelas dimensões das peças. O fotodiodo D1 é conectado ao amplificador por um fio blindado flexível. O transistor T 1 é do tipo P402-P403 de baixa potência e alta frequência, e os transistores T2-T5 são do tipo PSh ou MP39-MP42 com qualquer índice de letras. O ganho de corrente dos transistores pode estar na faixa de 50-60. O telefone Tf1 é eletromagnético, tipo K-47 ou qualquer outro, possuindo resistência de bobina de 60-130 Ohms. Fotodiodo D1 tipo FD-1. Pode ser substituído por um caseiro feito de dois transistores de baixa potência MP39-MP42. A alteração mecânica de um dos transistores se resume à remoção (corte) cuidadosa da parte superior do corpo do dispositivo. O transistor resultante é conectado ao segundo transistor (serial) da seguinte maneira. Os coletores de transistor são conectados através de um resistor com resistência de 4,7 kOhm ao terminal negativo da fonte de energia e, em seguida, conectados ao resistor R1 e ao capacitor C 1. A base do fototransistor é conectada através de um resistor com resistência de 75 kOhm ao terminal positivo da fonte de alimentação, ao qual também está conectado o emissor do transistor adicional. Finalmente, o emissor do fototransistor é conectado à base do segundo transistor. As fontes de alimentação dos dispositivos de recepção e transmissão são conjuntos compostos por duas baterias 3336L conectadas em série. Agora, sobre dispositivos emissores e receptores de luz. Para que o esquema mostrado na Fig. 1 funcione bem, é necessário instalar espelhos esféricos junto com as lentes. Mas existe uma opção de instalação mais fácil. Serão necessárias duas lentes coletoras planas-convexas com um diâmetro de 30-40 mm e uma distância focal de 70-80 mm. Os emissores e receptores de luz têm exatamente o mesmo design, que é um corpo cilíndrico - um tubo de papelão com uma lente na parte externa. No fundo do corpo do dispositivo transmissor, no foco da lente, há uma lâmpada incandescente e no corpo do receptor há um fotodiodo ou outro elemento sensível à luz. Na parte traseira do corpo do emissor de luz existe um disco esférico de papelão, coberto com papel alumínio. No receptor de luz, o fundo do tubo é coberto com tinta escura. Configurar um sistema óptico envolve encontrar a posição correta (no ponto focal da lente) da lâmpada ou fotodiodo. Cada dispositivo de linha de comunicação óptica deve ser equipado com um visor (você pode usar um visor de quadro simples de uma câmera). Um visor é necessário para combinar os sistemas ópticos dos dispositivos de transmissão e recepção. Antes de configurar o transmissor, você precisa desconectar o microfone do amplificador e usar os resistores R2 e R6 para definir o brilho ideal da lâmpada L1. Em seguida, conecte um rádio, eletrofone ou gravador à entrada do amplificador. Se você aumentar gradualmente o volume, o brilho da lâmpada mudará. Após tal teste, o microfone é novamente conectado ao transmissor, algumas palavras são ditas nele, garantindo assim que o brilho do feixe também muda. Verifique o funcionamento do dispositivo receptor desta forma. Primeiro, o fotodiodo é iluminado com a luz de uma lâmpada conectada a uma rede de corrente alternada. Um ruído característico deve ser ouvido no fone de ouvido. Se você cruzar um feixe de luz com a mão, deverá ouvir um leve som de batida - isso significa que o fotodiodo ou fototransistor caseiro está funcionando normalmente. Em seguida, o dispositivo fotossensível é instalado para que o sinal seja máximo.
Depois de verificar o funcionamento do dispositivo a curta distância (5-8 m), é necessário testá-lo em condições de “campo”. O sucesso da comunicação depende em grande parte da correta configuração dos sistemas ópticos. Publicação: cxem.net
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