Светотелефон своими руками
Добавил пользователь Skiper Обновлено: 04.10.2024
Светотелефон работает по принципу действия канала связи, основанной на модуляции яркости светового луча напряжением звука на передающем конце с последующей демодуляцией на приёмном конце. Схема приёмника и передатчика светотелефона на рисунке.
Транзисторы старого типа - МП39, меняем на любые соовременные П-Н-П, фототранзистор ФТ-1 (можно любой импортный), головные телефоны ТОН-2, лампочка накаливания 6в, 0,6 вт. Изготовление и наладка светотелефона не представляет особых трудностей даже для начинающего радиолюбителя. Достаточно иметь два фототранзистора, несколько резисторов, конденсаторов, низкочастотных транзисторов и четыре оптических блока, изготовленных на основе параболических рефлекторов автомобильных фар. В отличие от радиосвязи, светотелефон можно использовать свободно и ничего не бояться.
На каждом конце канала связи необходимо иметь передатчик и приёмник. Первый состоит из микрофонного усилителя и лампочки накаливания, помещённой в фокусе рефлектора. Второй из детектора (фототранзистора, помещённого в фокусе другого рефлектора) и УНЧ с нагрузкой – головными телефонами.
Передатчик (рис. а) собран на двух транзисторах по схеме составного транзистора. Его задача усилить напряжение звуковой частоты, развиваемое в угольном микрофоне М1. Переменным резистором R5 устанавливаем рабочую точку, общую для обоих транзисторов, так, чтобы получить наибольшее изменение яркости свечения нити накала лампочки Л1.
Приёмник несложен. На его входе помещён фототранзистор Т1 (рис. б), нагрузкой которого является резистор R2. На зажимах последнего выделяется напряжение, полученное в результате воздействия модулированного светового потока на фототранзистор. Переменное напряжение звуковой частоты, содержащее информацию, поступает на базу транзистора Т3 и управляет его коллекторным током.
Нагрузкой коллекторной цепи служат обмотки катушек головного телефона. Звено отрицательной обратной связи (R3, R9), стабилизирует работу устройства по постоянному току. Подъём усиления на частотах до 5 кГц достигается с помощью конденсатора С2, выше 5 кГц усиление падает за счёт возрастания отрицательной обратной связи через конденсатор С3. Дальность действия зависит от времени суток. Естественно, наилучшая дальность действия достигается ночью.
Питание поступает от автономного или сетевого блока. Светотелефон имеет три режима работы: "Дежурный", "Вызов", "Работа". В первом режиме передающий узел обесточен и работает только приемный. Во втором режиме включается передающий узел и подается тональный сигнал абоненту. После ответа абонента включают третий режим, при этом работают оба узла и ведется разговор, как по обычному телефону. Приемный узел выполнен на микросхеме DA1, представляющей собой усилитель ЗЧ. Ко входу усилителя подключен фотоприемник на фототранзисторе. Попадающий на него сигнал от лазерной указки абонента усиливается и поступает на динамик, размещенный в телефонной трубке.
После подачи питающего напряжения приемный узел работает постоянно, его чувствительность можно регулировать подстроечным резистором R2. Передающий узел выполнен на микросхеме УМЗЧ (DA2). На входе усилителя включен микрофон, а выход его соединен через токоограничивающий резистор R13 со "своей" указкой. Стабилитрон VD1 защищает указку от повышенного напряжения и при нормальной работе закрыт. При подаче сигнала звука ток через резистор R13 и указку начнет изменяться в такт с изменением амплитуды сигнала, и мощность излучения будет модулироваться сигналом. После подачи питающего напряжения передающий узел обесточен. Работать он начнет лишь после нажатия на кнопку SB1 "Вызов" или когда замкнуты контакты выключателя SA1 "Работа".
Если нажата кнопка, на узел поступает питающее напряжение, одновременно ее контактами SB1.2 включается цепь положительной обратной связи C7 R7. Усилитель превращается в генератор, работающий на частоте около 1000 Гц. Через указку передается тональный сигнал вызова. Одновременно контактами SB1.1 капсюль BF1 отключается от приемного узла и подключается через резистор R6 к выходу микросхемы DA2. В капсюле раздается сигнал вызова, свидетельствующий о подаче его и на указку. Уровень сигнала устанавливают подбором резистора R6. Как только послышится ответ абонента, выключателем SA1 устройство переводят в режим "Работа". По окончании связи выключатель устанавливают в исходное положение, показанное на схеме. Данная схема была проверена на кружке радиоконструирования и показала отличную работу на дальности до нескольких сотен метров.
Светотелефон можно применить как охранное устройство автомобиля. В окне или на балконе устанавливают светоприемник, а в автомобиле - светопередатчик, срабатывающий при открывании дверей, капота или багажника. Скрытность установки можно обеспечить установкой инфракрасного фильтра.
Очень важно соблюдать элементарные правила техники безопасности. Во-первых, при проверке работы прибора или когда он уже будет собран полностью, ни в коем случае не стоит направлять его в глаза, на других людей или животных. Ваш лазер получится настолько мощным, что сможет зажечь спичку или даже лист бумаги. Во-вторых, следуйте нашей схеме и тогда ваш прибор будет работать долго и качественно. В-третьих, не давайте играть с ним детям. И, наконец, храните собранное устройство в безопасном месте.
Светотелефон из лазерной указки
Рис.1. Принципиальная схема светотелефона из лазерной указки
Приемный узел выполнен на микросхеме DA1, представляющей собой усилитель ЗЧ. Ко входу усилителя подключен фотоприемник на фототранзисторе VT1. Попадающий на него сигнал от лазерной указки абонента усиливается и поступает на телефонный капсюль BF1, размещенный в телефонной трубке. Рис. 3 Лазерный светотелефон. Печатная плата передатчика.
После подачи питающего напряжения приемный узел работает постоянно, его чувствительность можно регулировать подстроечным резистором R2.
При подаче сигнала ЗЧ ток через резистор R13 и указку начнет изменяться в такт с изменением амплитуды сигнала, т.е. мощность излучения будет модулироваться сигналом.
В капсюле раздается сигнал вызова, свидетельствующий о подаче его и на указку. Громкость сигнала устанавливают подбором резистора R6.
Вместо указанных микросхем подойдут импортные TDA2003 или аналогичные, а фототранзистор вполне заменит фотодиод, подключенный анодом к общему проводу. Стабилитрон следует предварительно подобрать с напряжением стабилизации 4,6 ..4,7 В. Оксидные конденсаторы — К50-6, К50-16, остальные — К10-17, КЛС или аналогичные. Подстроечные резисторы — СПЗ-19, постоянные — МЛТ, С2-33. Выключатель и кнопка -любые малогабаритные. Капсюль (сопротивлением 30…100 Ом) может быть как малогабаритный от головных телефонов, так и от телефонной трубки. Микрофон — электретный МКЭ-332 или аналогичный импортный. Большинство деталей (кроме фототранзистора и указки) размещают внутри телефонной трубки (рис. 2), причем выключатель, кнопку, микрофон и капсюль устанавливают на корпусе трубки, а цепочку C7 R7 монтируют на кнопке.
Остальные детали смонтированы на платах (рис. 3 и 4) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Плата передающего узла установлена в нижней части трубки, а приемного — в верхней (рис.5). Фототранзистор размещают в непрозрачной трубке из изоляционного материала внутренним диаметром 10…15 и длиной 40…50 мм — она защищает фототранзистор от помех (солнечный свет, осветительные приборы).
Рис.3, Рис.4. Платы светорадителефонов
Рис. 5. Вид светотелефолна из лазерной указки изнутри
Налаживание устройства начинают с того, что временно отключают цепочку C7 R7 и указку. Включают оба узла и проверяют работоспособность микросхем измерением напряжения на их выходах — оно должно быть равно примерно половине напряжения питания. На фототранзисторе и микрофоне напряжение должно быть в пределах 4…8 В.
Нажав далее на кнопку и разговаривая перед микрофоном, услышите в капсюле громкий и чистый звук. В верхнем по схеме положении движка резистора R9 возможно самовозбуждение за счет акустической обратной связи.
Отпустив кнопку, направляют фототранзистор на включенную осветительную лампу. В капсюле должен прослушиваться фон переменного тока. После этого устанавливают цепочку C7 R7 и подбором ее деталей получают требуемую тональность вызывного сигнала. Подключают указку и контролируют напряжение на ней. Подбором резистора R13 добиваются, чтобы напряжение было равно 4 В.
Луч лазера наводят на светлый предмет, установленный на столе, а затем — на световое пятно направляют фототранзистор. При разговоре перед микрофоном должен прослушиваться звук в капсюле. Резисторами R2 и R9 устанавливают такую чувствительность узлов, чтобы избежать самовозбуждения, а звук был возможно громче и без искажений.
Аналогично настраивают второе устройство, и проводят опытную связь на расстоянии в несколько метров, направляя лазерный луч на фототранзистор абонента. Возможно, мощность лазерного излучения окажется большой. В таком случае перед фототранзистором придется поставить светопоглощающую заслонку. Если связь будет хорошей, можно проводить опыты на большем расстоянии. На практике дальность связи может достигать нескольких сотен метров, но в пределах прямой видимости. Правда, потребуется точно ориентировать лазерный луч и надежно зафиксировать положение указки и фототранзистора. Проводить такую настройку следует в темное время суток, пользуясь подзорной трубой или биноклем.
Схема лазера своими руками
Первое, что необходимо сделать, – это разобрать DVD привод. Из привода нужно извлечь оптическую часть, отсоединив шлейфу. Затем вы увидите лазерный диод – его следует аккуратно достать из корпуса. Помните, что лазерный диод чрезвычайно чувствителен к перепаду температур, особенно к холоду. Пока вы не установите диод в будущий лазер, лучше всего выводы диода перемотать тонкой проволокой.
Чаще всего у лазерных диодов три вывода. Тот, что посередине, дает минус. А один из крайних – плюс. Вам следует взять две пальчиковые батарейки и подключить к извлеченному из корпуса диоду с помощью резистора в 5 Ом. Чтобы лазер засветился, нужно подключить минус батарейки к среднему выводу диода, а плюс – к одному из крайних. Теперь можно собрать схему лазерного излучателя. Кстати, питать лазер можно не только от батареек, но и от аккумулятора. Это уже дело каждого.
Чтобы ваш прибор при включении собирался в точку, можно использовать старую китайскую указку, заменив лазер из указки на собранный вами. Всю конструкцию можно аккуратно упаковать в корпус. Так она будет и выглядеть красивее, и храниться дольше. Корпусом может послужить ненужный стальной фонарь. Но также это может быть практически любая емкость. Мы выбираем фонарь не только потому, что он прочнее, но и потому, что в нем ваш лазер будет смотреться значительно презентабельнее.
Таким образом, вы сами убедились, что для сборки достаточно мощного лазера в домашних условиях не требуется ни глубоких познаний в науке, ни запредельно дорогого оборудования. Теперь вы можете собрать лазер сами и использовать его по назначению.
Изучите характер световых отражений, светите через стекло
А вот ещё кое-что крутое, что можно сделать – посветить указкой через различные стеклянные поверхности и понаблюдать за тем, как отражается свет.
Мои самые любимые для этого занятия предметы – геометрические кристаллы (но аккуратней с глазами!), или стакан крутой формы. Стакан для вина тоже отлично подойдёт! Кварц или другие отражающие свет камни создадут впечатляющий эффект.
Особенно весело заниматься всем этим с детьми, ведь это так познавательно! Вы можете показать им, как свет меняет направление, когда взаимодействует с твердой или отражающей поверхностью, а также изменить характер отражения, передвигая кристалл или источник света!
Лазерный прицел на пневматическом пистолете
Ещё одна крутая штука, которую можно сделать с лазерной указкой – прикрепить её к пневматическому пистолету, наподобие лазерного прицела.
Очевидно, что он не будет на 100% точным (пистолет, скорее всего, попадёт в цель сантиметра на 2 ниже места, на которое указывает лазер, в зависимости от того, как вы его настроите), но, учитывая, что пневматические пистолеты сами по себе не особо точные, не велика потеря.
Это отличная возможность поработать над мастерством стрельбы, а представить себя спецназом бывает очень весело.
На всякий случай, повторюсь – никогда не цельтесь лазером в глаза людям, это очень опасно!
Изучите, как свет реагирует на звуковые вибрации
Это будет круто! Возьмите жестяную банку или что-нибудь подобное (банка от Pringles тоже подойдёт). Отрежьте конец, чтобы у вас получился полый цилиндр. Затем наденьте воздушный шарик или кусок резины на один конец (можно, например, хирургические перчатки).
Прикрепите зеркало или любую другую отражающую поверхность к концу с резиной, а затем направьте лазерную указку на зеркало. Попросите кого-нибудь крикнуть или сказать что-нибудь в открытый конец банки, и посмотрите, что будет происходить со светом при вибрации зеркала.
Вы увидите, как лазер двигается и прыгает, в то время как человек говорит. Если вы всё сделали правильно, он будет безумно скакать, особенно когда вибрация утихает. Это очень интересный способ провести время с лазером, а детям это будет очень познавательно и интересно.
Избегайте контакта с глазами человека, который будет кричать в банку!
Разработанное мною самодельное устройство, несколько похожее на известный любительский свето-телефон, состоит из двух частей: передатчика и приемника. Излучение ЛУ служит переносчиком информации, все же остальное обеспечивается несложными электронными блоками.
Схема лазерного телефона
Принципиальные электрические схемы передатчика (а) и приемника (б), а также эскизы монтажных плат (в) и (г), позволяющие организовать любительскую линию связи с использованием лазерной указки
Как известно, рабочий орган ЛУ - лазерный или мощный специальный светодиод - имеет одностороннюю проводимость. Учитывая это, на него помимо модулирующего сигнала подается электрическое напряжение некоторого промежуточного уровня, задаваемого резистором R6. В результате имеет место лишь усиление или ослабление свечения указки. То есть посылаемый передатчиком и принимаемый затем фототранзистором VT1 луч содержит наряду с информационной еще и постоянную составляющую, необходимую для правильной работы светотелефона.
Постоянная составляющая светового сигнала, который приходит от передатчика, удерживает VT1 в приоткрытом состоянии, а переменная - заставляет его открываться чуть больше или чуть меньше среднего уровня. Соответственно, напряжение на коллекторе фототранзистора будет колебаться, но в такт звуковым сигналам от микрофона передатчика.
Во всех экспериментах с лазерной указкой нужна предельная осторожность. В частности, добиваясь устойчивой работы светотелефона, следует исключить даже случайное попадание луча в глаза. При необходимости маскировки оптической связи, светоизлуча-тель передатчика и фототранзистор приемника надо поместить в бленду, трубку или прикрыть козырьком.
Источниками электроэнергии могут быть три последовательно соединенные гальванические батареи типа 3R12 или сетевые адаптеры с выходным напряжением 12 В. В последнем случае рекомендуется устанавливать по выключателю электропитания в цепи, связывающей данный адаптер с бытовыми 220 В.
Наушники с инфракрасным каналом.
Используя приведенные ниже схемы ИК передатчика и ИК приемника можно собрать приставку, предназначенную для прослушивания звукового сопровождения телевизора, магнитофона или радиоприемника на наушники . Устройство можно использовать с любым источником сигнала.
Схема ИК приемника в двух вариантах.
Приемник питается от двух батареек по 1.5V типоразмера АА или ААА, еще можно использовать литиевую батарейку напряжением 3V.
Перед фотоприемником желательно поставить темно красное стекло, для защиты от внешних помех (прямых лучей солнца, ламп освещения и т.д.), стекло можно взять из старого пульта ДУ.
Инфракрасный сигнал, принятый фотодиодом HL1 поступает на вход усилителя, собранного на микросхеме DA1, микросхема разработана для работы в аппаратуре при низковольтном питании.
Несмотря на это она развивает довольно приличную мощность на низкоомной нагрузке. В качестве нагрузки используются обыкновенные наушники - от плеера, или любые другие.
При правильной сборке и при исправных деталях приемник начинает работать сразу.
Для проверки - наведите любой пульт ДУ на приемник и нажмите на любую кнопку!
Если в наушниках вы должны услышать звук, это значит, что приемник работает! Если вы ничего не услышали - нужно проверить правильность монтажа и/или исправность деталей!
Конденсаторы C1 и C2 желательно применить пленочные, например, К73-17. Микросхему MC34119 можно заменить, например, на отечественный аналог КР1436УН1.
Готовый приёмник на MC34119 и Схема передатчика показаны на рисунках:
Передатчик представляет собой простейший усилитель на двух транзисторах, нагруженный на цепочку из включенных последовательно инфракрасных светодиодов. Режим транзисторов задается с помощью отрицательной обратной связи резисторами R3-R4. Резистор R5 ограничивает максимальный ток, проходящий через светодиоды.
Питается передатчик от блока питания через стабилизатор 12V, КРЕН12А или аналог. Если подать напряжение меньше 12 вольт, то в приемнике будет слышен слабый фон! В отсутствие входного сигнала передатчик потребляет ток около 50 мА.
Правильно собранный передатчик в настройке не нуждается и работает сразу после подачи питания.
Настройка передатчика:
Подключаем источник сигнала и питание, и резистором R1 добиваемся максимального неискаженного сигнала в приемнике. Число светодиодов зависит от напряжения питания и максимального расстояния, на котором должен приниматься сигнал передатчика, чем больше напряжение питания и количество светодиодов - тем дальше можно будет отходить от передатчика без существенного уменьшения громкости в наушниках. Еще можно немного уменьшить сопротивление резистора R5, но его сопротивление не должно быть меньше 10 Ом. Осторожно, иначе можно сжечь светодиоды!
C1 - 100mf 16v
C2 - 5mf 16v
C3 - 47mf 16v
R1 - 1k
R2 - 1k
R3 - 3k
R4 - 3k
R5 - 18
VT1 - КТ315Б
VT2 - KT815A
BL1-B10 - Любые ИК диоды
DA1 - TDA2822A
C1 - 0.1mf
C2 - 0.1mf
C3 - 0.1mf
C4 - 470mf 16V
C5 - 0.01mf
C6 - 100mf
R1 - 10k
R2 - 4.7
R3 - 4.7
BL1 - ФД25Б
Рисунок печатной платы >> берем здесь
Еще несколько схем устройств звукового сопровождения по ИК-каналу, работающих в инфракрасном (ИК) диапазоне, где реализуется используемая в простых устройствах амплитудная модуляция ИК-излучения.
На рисунках показаны, передатчик и приемник.
В передатчике можно применить ОУ КР140УД708, К140УД6, К140УД7. Транзистор VT1 — КТ815, КТ817 с индексами Б-Г, излучающие диоды АЛ107А, Б. Подстроечный резистор СПЗ-19а.
Налаживание начинают с проверки режима усилителя по постоянному току. На эмиттере транзистора VT1 должно быть напряжение +2,9V. Ток покоя через светоизлучаюндие диоды выставляют подбором резистора R5. Резистором R1 устанавливают такую глубину модуляции, чтобы при максимальном входном сигнале звукового сопровождения искажения отсутствовали.
Схема приемника ИК-излучения звукового сопровождения показана на рис. 12.6, б. Фотоприемником служит светоизлучающий диод того же типа, что и в передатчике. Сигнал, принятый фотоприемником, усиливается с помощью усилителя на ОУ DA1, включенного по неинвертирующей схеме.
Рис. 12.7. Печатная плата и размещение элементов устройства звукового сопровождения по ИК-каналу соответственно: а, б — передатчика; в, 2 —- приемника
Работу от однополярного источника обеспечивает делитель напряжения R2, R3. Коэффициент усиления по переменному току примерно равен отношению сопротивлений резистора R6 к сумме сопротивлений R4 и R5. Резистором R5 осуществляется регулировка громкости звукового сопровождения. К выходу усилителя можно подключить головные телефоны с сопротивлением постоянному току не менее 100 Ом.
Основная часть деталей приемника размещена на печатной плате (рис. 12.7, в, г). Приемник не требует налаживания, нужно лишь убедиться в правильности монтажа и проконтролировать напряжение на выходе ОУ, которое должно быть равно половине напряжения питания.
В приемнике применен переменный резистор с выключателем СПЗ-4в. Гнездо XS1 типа MONO JACK 3,5. Если будут применены стереотелефоны, разъем должен быть соответствующего типа, а его выводы включают так, чтобы наушники левого и правого каналов были соединены последовательно. Перед фотоприемником необходимо установить фильтр из оргстекла красного цвета.
При эксплуатации системы сопровождения по ИК-каналу следует учесть, что приемник чувствителен к прямому попаданию света от ламп накаливания на фотоприемник.
Более подробная информация приведена в журнале “Радиодело” номер 9 за 2005 г., стр. 16.
Беспроводной ИК удлинитель для наушников.
Эта несложная схема позволяет прослушивать в наушниках звуковое сопровождение телевизора, не доставляя беспокойства окружающим. При этом, никаких проводов между телевизором и наушниками не требуется. Их заменяют лучи инфракрасного (ИК) диапазона, обеспечивающие уверенную связь на расстоянии до 6м, даже без использования какой-либо оптики.
Если необходимо, расстояние можно увеличить с помощью линз и рефлекторов.
Рисунок 1, передатчик.
В передатчике использован двухкаскадный транзисторный усилитель (BC547 и BD140), нагруженный парой соединенных последовательно ИК светодиодов. Аудио выход телевизора связан с входом передатчика через звуковой трансформатор, включенный в обратном направлении. Т.е., низкоомная (намотанная более толстым проводом) обмотка подключается к телевизору, а высокоомная – к передатчику. Питать передатчик можно от сетевого адаптера или батареи 9 V . Красный светодиод в передатчике служит для индикации наличия питания.
Рисунок 2, приемник.
Приемник представляет собой трехкаскадный транзисторный усилитель. Первые два каскада, на транзисторах BC549C , усиливают сигнал фототранзистора, а третий, на транзисторе BD139 , нагружен на наушники.
Для питания приемника можно использовать 9 V батарею.
Светотелефон на ИК лучах.
(Поляков В., Радио, 1984, №12, с. 33. 36)
ИК диоды неплохо работают и в качестве приемников инфракрасного излучения. В этом случае питание на диод не подают: при засветке p-n перехода на нем возникает ЭДС, зависящая от его освещенности. Такая обратимость ИК диода позволяет существенно упростить оптико-механическую часть аппарата.
Поскольку входное сопротивление усилителя, снимающего сигнал с ИК диода, работающего на прием, должно быть достаточно большим, первый его каскад выполнен на полевом транзисторе VT1. Основное усиление сигнала происходит в усилителе, собранном на биполярных транзисторах VT2-VT4. Его коэффициент усиления Кu10000.
Рис. 129. Принципиальная схема ИК приемопередатчика, работающего на длине волны 0,95 мкм (ИК диод АЛ107Б) .
Усиленный в тракте VT2-VT8 сигнал вводится в ИК диод в виде тока звуковой частоты. Его уровень будет зависеть, очевидно, от напряжения на выходе усилителя и сопротивления резистора R8. Излучение ИК диода линейно связано с этим током и будет отслеживать его даже на самых высоких телефонных частотах (ИК диоды обладают достаточно высоким быстродействием).
Конструируя оптическую систему, принимают все меры к минимизации паразитной подсветки ИК диода. Пространство между диодом и линзой нужно наглухо закрыть коническим светонепроницаемым кожухом, а внешнюю подсветку линзы уменьшить надвинутой на нее блендой. Бленду можно изготовить из отрезка пластиковой или металлической тубы, имеющей внутренний диаметр чуть больше D.
Она должна быть, возможно, более длинной, во всяком случае, не менее 2D. Внутреннюю поверхность бленды следует зачернить; лучше, если это покрытие будет матовым.
Динамическая головка ВА1 - типа 0,1ГД-6, или любая другая, имеющая сопротивление звуковой катушки в пределах 6. 16 Ом. Транзисторы VT2- VT4 - практически любые структуры n-p-n - КТ315, КТ3102 и др.
Резисторы R2, R3, R5. R11 - типа МЛТ; R1 - С3-14 или КИМ; R4 - подстроечный любого типа.
Включив аппарат на прием, измеряют напряжение Uk на коллекторах транзисторов VT7, VT8, изменением сопротивления резистора R10, здесь нужно получить Uk=+1,5V. Затем проверяют напряжения на истоке транзистора VT1 (+1 V ) и его стоке (+2 V ). Этот режим устанавливают, изменяя сопротивление резистора R3. Теперь, направив телефон на освещенный предмет, можно услышать шум, а если свет электрический, то и фон переменного тока. Уличные фонари в вечернее время прослушиваются с расстояния в несколько сотен метров.
Переключив трансивер на передачу измеряют ток в ИК диоде, (чтобы не рвать цепь - по падению напряжения на резисторе R8), он должен быть в пределах 30. 40 мА, максимум - 50 мА. Его регулируют подбором резистора R8.
В заключение измеряют ток, потребляемый трансивером в режиме дежурного приема (10 мА) и при появлении сигнала корреспондента (до 30. 40 мА при большой его громкости). В режиме передачи потребляемый трансивером ток должен быть 30. 40 мА. Если нет перемодуляции, то он не будет зависеть от громкости сказанного в микрофон. Нужный уровень модуляции выставляют подбором резистора R7.
Если расстояние между аппаратами невелико, то при приеме усилитель может перегружаться, что скажется на качестве передачи (в приемнике нет АРУ). В этом случае нужно, так или иначе уменьшить уровень ИК несущей. Можно, например, задиафрагмировать линзу одного из аппаратов кольцом из черной бумаги.
Поскольку ширина диаграммы направленности ИК телефона близка к 1,5°, наводка их друг на друга представляет определенные трудности. Полезно снабдить аппараты хотя бы простыми визирами.
Лучшей наводке будет соответствовать наибольшая громкость принимаемого сигнала.
В дневное время дальность ИК линии связи достигает нескольких сотен метров. Ее ограничивает посторонняя засветка (прежде всего светлый фон за корреспондентом), увеличивающая уровень шума на приеме. В вечернее и ночное время она возрастает до 1,5 км.
Инфракрасный передатчик и приемник для наушников.
Ток потребления этого ИК-передатчика составляет около 60 мА на 9 V .
Для покрытия расстояния 1,2 - 2,4м, оптимальный уровень сигнала на аудио входе этого передатчика 100 - 200 мВ.
Схема инфракрасного передатчика и ИК приемника для наушников.
В схеме использованы наушники сопротивлением 600ом. Фотодиоды BPW41N и BP104 (950nm при 25С) имеют фильтры для видимого света и при нормальном освещении на расстоянии от 3 до 4 метров дают искажение звука не более 1 - 2%, что весьма неплохо для такой простой схемы приемника.
Звуковое сопровождение по ИК каналу.
На рис. 1 показана схема передатчика, работающего в ИК диапазоне, который представляет собой двухкаскадный усилитель переменного тока, работающий в режиме класса А. Режим усилителя по постоянному току устанавливается автоматически за счет ООС по постоянному току через цепочку резисторов R3R4. Конденсатор СЗ устраняет ООС по переменному току.
В коллекторную цепь транзистора VT1 включено несколько (8 или 10) излучающих диодов ИК диапазона.
При отсутствии входного сигнала звукового сопровождения через излучающие диоды протекает ток покоя — примерно 40. 50 мА. При подаче звукового сигнала ток через диоды будет изменяться, значит, будет меняться и излучаемая ими мощность — излучение окажется промодулированным.
В передатчике можно применить следующие детали: транзисторы VT1 – КТЗ15, КТ312, КТ3102 с любыми буквенными индексами, VT2 - КТ815, КТ817 с любыми буквенными индексами, излучающие диоды – АЛ107А, Б. Подстроечный резистор – СПЗ-19а. Налаживание сводится к установке тока покоя через излучающие диоды подбором резистора R5. Резистором R1 устанавливают максимальную глубину модуляции (при самом громком сигнале звукового сопровождения), при которой искажения еще не возникают.
Приемник можно собрать по схеме, показанной на рис. 3, на микросхеме DA1 (Кр174УН23) с подключенным к ее входу фотоприемником (фотодиод ИК диапазона) BL1. Питается приемник от батареи напряжением 3 V . Прямое или рассеянное ИК излучение от передатчика попадает на фотодиод, и генерирует звуковое напряжение, которое усиливается микросхемой. К ее выходу (гнездо XS1) подключают головные телефоны с сопротивлением постоянному току не менее 50 Ом. Регулировка громкости осуществляется резистором R1, совмещенным с выключателем питания.
Большинство деталей размещено на печатной плате рис. 4. Монтаж ведут так же, как описано выше. Плату надо разместить в корпусе подходящих размеров, с отверствием для фотодиода.
При отсутствии микросхемы приемник можно собрать на транзисторах по схеме, приведенной на рис. 5. Его основа – трех каскадный УЗЧ, выполненный по схеме с непосредственной связью между каскадами. Благодаря ООС по постоянному току через цепь R1R5R6 режим транзисторов устанавливается автоматически. Громкость регулируется резистором R2 за счет изменения глубины ООС по переменному напряжению звуковых частот. К приемнику можно подключать головные телефоны с суммарным сопротивлением постоянному току не менее 100 Ом.
Налаживание приемника сводится к установке (с помощью подбора резистора R6) напряжения на коллекторе транзистора VT3 около 0,8. 1V.
В обоих приемниках гнезда XS1 и схема их подключения рассчитаны на одинарные телефоны. Если же будут применены стереотелефоны, то контакты гнезд надо включить так, чтобы телефоны были соединены последовательно.
При эксплуатации этой системы следует учитывать, что она подвержена оптическим помехам со стороны осветительных приборов, а также самого экрана телевизора. При этом в телефонах может прослушиваться фон переменного тока. Для ослабления этих помех можно попытаться установить ИК фильтр от пультов ДУ и уменьшить емкость входного конденсатора приемников (С2 – на рис. 3 и 5), что обеспечит завал АЧХ приемника на низких частотах. Следует также избегать прямого попадания света от осветительных приборов на фотоприемник.
Схема передатчика и приемника на транзисторах - легко повторяемая, и имеет преимущества - питание приемника всего 1,5V, что позволяет подобрать батарею с меньшими габаритами и весом, а также схема требует минимум настройки.
Читайте также: