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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Альтернативная энергия резко подешевела 18.06.2012 Согласно исследованию Международного агентства по возобновляемой энергии Абу-Даби (IRENA), энергия из возобновляемых источников с каждым годом становится все дешевле. Этот вывод противоречит распространенному убеждению о том, что экологически чистая энергетика является слишком дорогой для внедрения на современном этапе. По данным исследования, стоимость получения энергии от солнечных панелей упала на целых 60% всего лишь за несколько последних лет. При этом также снижается стоимость производства электроэнергии из других возобновляемых источников энергии, включая ветряки, гидроэлектростанции, концентраторы солнечной тепловой энергии и топливо из биомассы. "Один из мифов, который поддерживается лоббистами промышленных групп, - это непомерная цена возобновляемых источников энергии, - рассказывает глава IRENA Аднан Амин. - В то же время цифры свидетельствуют об обратном. Издержки снижаются экспоненциально, и альтернативная энергия продолжит дешеветь. Уже сегодня экологически чистое производство электроэнергии может конкурировать со многими традиционными технологиями использования ископаемых видов топлива". Надо отметить, что инвестиции в альтернативную энергетику также растут очень быстро: в 2011 году они составили около 260 млрд долл. Кроме очевидных выгод от производства энергии, это позволит создать в производственном секторе сельских регионов развивающихся стран не менее четырех миллионов новых рабочих мест. Перспективы альтернативной энергетики недавно очень наглядно продемонстрировала Германия. В этой стране солнечные панели 25 и 26 мая 2012 года произвели рекордные 22 ГВт*ч электроэнергии. Это эквивалентно работе 20 атомных электростанций.

Другие интересные новости:

▪ Платиновая нитка для топливного элемента

▪ 8 ГБ модули мобильной памяти LPDDR4 от Samsung

▪ Роботы вместо мигрантов

▪ Искусственные водоросли защитят океан

▪ LM27761 - инвертор напряжения на переключаемых конденсаторах с LDO

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Жизнь замечательных физиков. Подборка статей

▪ статья Авария в системе электроснабжения поезда. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Как воздушный змей помог Бенджамину Франклину укрепить независимость США? Подробный ответ

▪ статья Птерокарпус мешковидный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Усовершенствованный многоискровый блок зажигания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стабилизаторы напряжения с микросхемой КР142ЕН19А. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026