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:

Биопластик из отходов хлеба и авокадо 28.01.2026

Проблемы пищевых отходов и загрязнения окружающей среды пластиком все чаще рассматриваются как взаимосвязанные вызовы современности. Ученые по всему миру ищут решения, которые позволили бы одновременно сократить объем выбрасываемых продуктов и заменить традиционные полимеры экологически безопасными материалами. В этом контексте особенно интересны разработки, использующие то, что раньше считалось бесполезным мусором. Исследовательская группа из Австралии предложила технологию превращения пищевых отходов в биопластиковые пленки, применяя кожуру авокадо, черствый хлеб и крахмал саговой пальмы. Работа была выполнена учеными Университета Дикина, а ее результаты опубликованы в журнале Matter, о чем сообщил Anthropocene Magazine. По словам авторов, метод изначально разрабатывался как масштабируемый и экономически оправданный, чтобы его можно было внедрять в промышленность без существенных затрат. Австралийские исследователи подчеркивают, что полученные материалы потенциально пригодны не ...>>

Смартфон NexPhone на трех операционных системах 28.01.2026

Идея объединить смартфон и персональный компьютер в одном устройстве давно волнует инженеров и пользователей, однако до сих пор такие проекты оставались нишевыми или компромиссными. Компания Nex Computer решила подойти к этой задаче радикально и представила NexPhone - смартфон, который позиционируется как полноценная альтернатива ПК. Его ключевая особенность заключается в одновременной поддержке сразу трех операционных систем, каждая из которых рассчитана на свой сценарий использования. В NexPhone реализована система мультизагрузки, позволяющая работать с Android 16, Linux на базе Debian и Windows 11. Android 16 выступает основной мобильной платформой и предназначен для повседневных задач, таких как общение, мультимедиа и приложения. Linux запускается как отдельная рабочая среда, ориентированная на разработчиков и пользователей, привыкших к классическим настольным инструментам. Windows 11 устанавливается во второй раздел накопителя и требует перезагрузки устройства, но именно она до ...>>

Солнечный свет помогает мозгу работать быстрее 27.01.2026

Влияние света на самочувствие человека давно интересует ученых, однако лишь в последние годы стало возможным изучать этот эффект вне строгих лабораторных условий. Современные носимые датчики и мобильные приложения позволяют наблюдать, как освещение в повседневной жизни отражается на внимании, памяти и уровне бодрствования. Именно таким путем пошли исследователи из Манчестерского университета, решив выяснить, какую роль играет дневной свет в поддержании когнитивной активности. В ходе исследования 58 добровольцев на протяжении недели носили специальные сенсоры, фиксирующие интенсивность окружающего освещения. Параллельно участники выполняли задания в приложении Brightertime, которое оценивало их внимание, скорость реакции, рабочую память и субъективную сонливость. Для этого использовались шкала сонливости Каролинского университета, тест на бдительность, трехзадачный тест памяти и задания на визуальный поиск, что позволяло отслеживать изменения когнитивной производительности практическ ...>>

Случайная новость из Архива Процесс Bizen лучше, чем CMOS 21.10.2019 Британские компании Search For The Next (SFN) и Semefab совместно разработали технологический процесс производства полупроводниковых изделий, который, как утверждается, перевернет отрасль. Разработчики не побоялись фундаментальных изменений на уровне транзисторов и вернулись на пять десятилетий назад, когда еще не господствовала технология CMOS и полевые транзисторы. Новый процесс под названием Bizen построен на использовании биполярных транзисторов и принципов квантовой туннельной механики. По сравнению с CMOS, Bizen приводит к пятикратному сокращению времени выполнения заказа - с нынешних пятнадцати недель до трех. Кроме того, новый процесс обеспечивает трехкратное увеличение плотности компоновки затворов, что соответствует трехкратному уменьшению размеров кристалла. Наконец, Bizen уменьшает вдвое количество необходимых технологических слоев. При этом достигаются показатели быстродействия и энергопотребления, свойственные современным изделиям, изготавливаемым по технологии CMOS. Биполярная технология традиционно была ограничена из-за ее требования к резисторам, которые невозможно уменьшить в той же степени, как активные элементы. Использование транзисторов Bizen на эффекте квантового туннеля позволяет разработчикам исключить резистор, как в приборах MOS. Это позволяет реализовать цепи с очень малым энергопотреблением, в которых транзистор нормально включен, но не насыщен, и управляется изолированным туннельным соединением, а не прямым металлическим электродом на базе, как в традиционных биполярных транзисторах. Партнеры полагают, что Bizen позволит "перевести часы закона Мура лет на 10 назад" и вернуть многие фабрики предыдущего поколения обратно в массовое производство.

Другие интересные новости:

▪ Пчелы прочно держат пыльцу

▪ Выращивание мяса из грибов

▪ Из черных дыр могут быть выходы

▪ Электрические скороходы

▪ Графен сделает электронику сверхбыстрой

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоприем. Подборка статей

▪ статья На дне. Крылатое выражение

▪ статья Почему студия Disney стала избегать слов женского рода в названиях мультфильмов? Подробный ответ

▪ статья Ядовитые растения. Советы туристу

▪ статья Транспондерная технология для систем охраны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Рождение фокуса. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026