Светотелефон на базе лазерной указки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Возможность использования лазерной указки для передачи сигналов ЗЧ на некоторое расстояние обусловлено тем, что мощность ее излучения зависит от значения питающего напряжения. Поэтому при изменении напряжения в такт с речевым сигналом получается амплитудная модуляция. Если луч указки направить на приемник абонента, в котором установлен фотодатчик с усилителем, в динамической головке приемника раздастся звук. Два приемопередатчика, размещенных в пунктах связи, образуют светотелефон. Схема одного приемопередатчика приведена на рис. 1.

(нажмите для увеличения)

Лазерную указку не переделывают, а лишь подключают к электронной "начинке" устройства, причем корпус соединяют с плюсом питания. Устройство состоит из передающего и приемного узлов, которые конструктивно размещены в телефонной трубке (кроме указки и фототранзистора). 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 VT1. Попадающий на него сигнал от лазерной указки абонента усиливается и поступает на телефонный капсюль BF1, размещенный в телефонной трубке.

После подачи питающего напряжения приемный узел работает постоянно, его чувствительность можно регулировать подстроечным резистором R2.

Передающий узел выполнен на такой же "усилительной" микросхеме (DA2). На входе усилителя включен микрофон ВМ1, 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 ЗЧ ток через резистор R13 и указку начнет изменяться в такт с изменением амплитуды сигнала, т.е. 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 C7R7. 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. Громкость 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.

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 C7R7 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).

Чтобы указку не переделывать и при необходимости использовать по прямому назначению, ее следует вставить в трубку внутренним диаметром, на 1...1.5 мм превышающим диаметр указки. Тогда при вставленной в трубку указке ее кнопка окажется в нажатом состоянии. Но предварительно нужно подсоединить к указке (зажимами или "холодной пайкой" - прикручиванием концов проводников) двухпроводной шнур, идущий от передающего узла.

Налаживание устройства начинают с того, что временно отключают цепочку C7R7 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 C7R7 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.

Помните, что при налаживании устройства и его эксплуатации категорически не допускается направлять луч указки на глаза - это опасно.

Автор: И.Нечаев, г.Курск

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Потеющий робот 04.02.2020 Ученые из Корнелльского университета (США) создали мягкую мышцу робота, которая может регулировать свою температуру, выделяя "пот". Благодаря этой способности роботы могут работать в течение долгого времени, избегая перегрева. Управление внутренней температурой роботов - одно из самых больших препятствий на пути создания устойчивых и гибких роботов. Если двигатели с высокой скоростью вращения и экзотермические двигатели, которые приводят робота в действие, перегреваются, робот перестанет работать. Это особая проблема для мягких роботов, которые сделаны из синтетических материалов. Будучи более гибкими, они сохраняют тепло, в отличие от роботов из металла, которое быстро рассеивает тепло. Вентилятор для внутреннего охлаждения не сильно может помочь, так занимает много места внутри робота и утяжеляет его. Решение этой проблемы исследователи нашли в природе. Они решили адаптировать под искусственный механизм естественную систему охлаждения млекопитающих - потоотделение. Для этого команда создала необходимые нанополимерные материалы для потоотделения с помощью особенной технологии 3D-печати - многокомпонентной стереолитографии. Ее суть состоит в том, что смола затвердевает в заданной форме под действием света. Исследователи изготовили приводы в виде пальцев рук, состоящие из двух гидрогелевых материалов, которые могут удерживать воду и реагировать на температуру - иными словами, сути, "умные" губки. Когда температура становится выше 30°C, нижний слой привода реагирует на нее и выталкивает воду в верхний слой, который усеян порами микронного размера. Эти поры чувствительны к одному и тому же температурному диапазону и автоматически расширяются для выделения "пота", а затем закрываются, когда температура падает ниже 30°С. Обнаружено, что испарение воды снижает температуру поверхности привода на 21°C в течение 30 секунд. Процесс охлаждения примерно в три раза эффективнее, чем у людей. Приводы способны охлаждаться примерно в шесть раз быстрее при воздействии ветра от вентилятора. Одним из недостатков технологии является то, что она может снизить мобильность робота. Также необходимо, чтобы роботы пополняли запас воды, что заставило авторов разработки представить себе мягких роботов, которые не только потеют, как млекопитающие, но и пьют, как они.

Другие интересные новости:

▪ Гибридный квадроцикл Krampus

▪ Сверхточная рентгеновская система для аэропортов

▪ Сверхзвуковой самолет Virgin Galactic

▪ Trade-in на носимые устройства Samsung

▪ Мини-телевизор из телефона

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Змеи-дельтапланы. Советы моделисту

▪ статья Зачем в странах обитания носорогов им отпиливают рог под наркозом? Подробный ответ

▪ статья Аэросани. Личный транспорт

▪ статья Простые автомобильные охранные устройства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Заземление и защитные меры электробезопасности. Электроустановки помещений для содержания животных. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026