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無線電子工学および電気工学の百科事典 レーザー光電話。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
雑誌のページでは、レーザー ポインターとそのさまざまなデザインでの使用について多くのことが語られてきました。 たとえば、写真撮影場、狙撃シミュレーター、セキュリティ装置が提供されました。 今日、読者は、この記事の著者であるヴァシリー・ゲオルギエヴィッチ・ソロネンコの指導の下、ゲニチスキー地方局の若い技術者の無線工学サークルで開発された、そのようなポインターに基づいた光電話を知ることができるでしょう。 この光電話はデモ用に開発されたものですが、最大100m離れた地点間の通信にも使用でき、当然、各地点に送信機と受信機が必要です。 まずは送信機について。 その変形例の 1 つの図を図に示します。 4,5. ポインタに供給される電池の電源電圧は 35 V で、ポインタによって消費される電流は約 XNUMX mA であるため、変調段は単一のトランジスタで構成されます。
ただし、BM1 ダイナミック マイクからの信号レベルを高めるには、別の増幅段が必要です。 その結果、XNUMX 段階のアンプが誕生し、マイクの前で話すときにレーザー ビームの振幅変調を得ることができます。 マイクによって電流に変換された音の振動は、絶縁コンデンサC1を介して初段増幅段のトランジスタVT1のベースに供給される。 増幅された信号は負荷抵抗器Ｒ２から取り出され、コンデンサＣ２を介して第２増幅段のトランジスタＶＴ２のベースに供給される。 その負荷はレーザーポインターです。 このトランジスタのコレクタ電流が変化すると、レーザービームの明るさが変化します。 コンデンサ C2 は、電源を介した寄生結合による送信機の励起を防ぎます。 このバージョンの送信機の詳細は、片面フォイルグラスファイバー製のボード (図 2) に取り付けられています。
送信機はエレクトレットマイクを使用することで簡素化できます (図 3)。 BM1 マイクによって変換された音声信号は、抵抗 R1 で分離され、コンデンサ C1 を介して唯一の増幅段のトランジスタ VT1 のベースに供給されます。 トランジスタのコレクタ電流は、ポインタのレーザー ビームを変調します。
このバージョンの送信機では、部品はプリント基板上に配置されます。その図を図に示します。 4.
次に受信機についてです。 光センサーを選択するために何度も実験した結果、帽子を切り落とした強力なトランジスタに行き着く必要がありました。 これは、レーザー ビームの光エネルギーを電気エネルギーに変換するために使用され、マイクと同様にデカップリング コンデンサーを介してアンプの入力に接続されました。 この方法を使用すると、マイク入力を備えた 3H アンプを変更せずに光検出器として使用できます。 指定された光センサーは、アンプなしで最大 2 m 離れた高抵抗ヘッドフォンで送信信号を聞くのに十分な EMF を発生します。 さらに、欠陥のあるトランジスタでも、少なくとも XNUMX つの接合が損傷していなければ、光センサーとして使用できます。 光検出器は 5 段の増幅器を使用します (図 XNUMX)。
レーザ光の光エネルギーはフォトセンサＶＴ１により電気信号に変換され、デカップリングコンデンサＣ１を介して第１増幅段のトランジスタＶＴ２のベースに供給される。 増幅された信号はカスケード負荷 (抵抗 R1) から除去され、コンデンサ C1 を介してトランジスタ VT2 で構成される 2 番目のカスケードの入力に供給されます。 信号はその負荷 (抵抗器 R2) からコンデンサ C3 を介して 4 段目の入力に供給され、そこでトランジスタ VT3 が動作します。 BF4ヘッドホンには高音質を実現するダイナミックマイクを採用しました。 コンデンサ C1 は、高周波で負荷を分路し、アンプの自励を防止します。 受信機は音声再生を目的としているため、結合コンデンサの容量を小さくして通過帯域周波数の下限を 300 Hz まで上げることが推奨されます。 これにより、受信品質を低下させる光源 (50 Hz の主電源から電力を供給) からの干渉が大幅に減少します。 受信機の詳細は、片面フォイルグラスファイバー製のプリント基板 (図 6) に取り付けられています。 他のボードと同様に、これも絶縁トラックを切断して作成されます。
光電話の設計では、K50-16シリーズの酸化物コンデンサを使用でき、残りはK73-17、KM-5、KM-6です。 抵抗 - MLT、VS、またはその他の適切な電力。 送信機の最初のバージョンでは、MP26B トランジスタの代わりに MP40 ～ MP42 シリーズのいずれかを使用できます。2T603A トランジスタを KT603、KT608 の任意の文字インデックスに置き換えます。 同じトランジスタをトランスミッタの 150 番目のバージョンにも取り付けることができますが、電流伝達係数が少なくとも XNUMX でなければ、必要な変調深さを得ることができません。 送信機の 15 番目のバージョンでは、エレクトレット マイク CZN-XNUMXE が使用されました。 受信機では、光センサーの代わりに、KT803、KT808、KT827、KD617 シリーズ (TESLA 製) のトランジスタがテストされました。 最良の結果は KD617 によって示されました。 レシーバートランジスタは、任意の文字インデックスを使用して直列図上に表示できます。 MDM-1 を除く BF7 の代わりに、プレーヤーのヘッドフォンや、抵抗が 50 ～ 150 オームの電磁電話やカプセル (TK-67、TA-56 など) を使用できます。 送信機および受信機の電源は単0,26形電池XNUMX本を直列に接続した電池です。 受信機のセットアップは、抵抗 R2、R3 をそれぞれ選択して、トランジスタ VT1、VT3 のコレクタに供給電圧の半分を設定することから始まります。 4段目を確立するときは、トランジスタVT5のコレクタ回路にミリアンペアメータをオンにし、抵抗R10を選択してXNUMXmAの電流を設定します。 送信機の最初のバージョンを確立するときは、まず抵抗 R1 を選択して、トランジスタ VT1 のコレクタに電源電圧の半分を設定します。 次に、受信機と送信機を相互に 10 ～ 15 m の距離に配置し、抵抗 R3 を選択することで、良好な品質の受信信号でレーザー ビームの最大輝度が達成されます。 抵抗器 R2 を選択してトランスミッタの XNUMX 番目のバージョンをセットアップする場合にも、同様の結果が得られます。 残念ながら、レーザー ポインターにはパラメーターのばらつきが大きいため、ビームの明るさを調整する抵抗器の抵抗値が図に示されているものと大幅に異なる場合があります。 構造的には、光電話はスタンドが付いた受話器の形で作られています（図7）。
チューブの本体には送信機ボードとスイッチ付き電源があり、スタンドには光センサー、スイッチ付き受信機ボードとレーザーポインターがあります。 ハンドセットは、コネクタ (図示せず) を介して XNUMX 線ケーブルでクレードルに接続できます。 光センサーは側面照明から保護するために円筒形のガラス (フィルムストリップの箱) 内に配置されています。 光電話の設計は教育およびデモンストレーションを目的として開発されたため、光センサーとレーザーには固定マウントがなく、受話器のスタンドに配置されています。 光電話の動作のデモンストレーション中に同じ高さにある水平面を見つけるのは難しいため、レーザービームを垂直面内で移動させる簡単な装置を使用して、レーザーと受信機の光センサーの位置を合わせます（図8）。 。
それは、P2 または P647 溶剤でポリスチレンから接着され、ケース 650 の壁にしっかりと取り付けられたフレーム 4 で構成されています。フレームはポインタ 1 の後端にあり、その前部は、コーンノズルは、ケースの前壁の穴に当接します。 ポインタは半圧縮バネ 8 によって下からバネ負荷がかかり、ねじ付きピン 7 によって上から保持されます。 スタッドを動かすには、フレーム上部にナット 3 を溶着し、スタッドの外側にハンドル 5 を取り付け、ハンドルを回すとポインタの後ろを垂直面内で移動できます。レーザー光線の移動につながります。 受信機電源スイッチ６とコネクタ９はケースの前壁に固定されている。 光電話で通信するには、スタンドを垂直に設置する必要があります（図9）。
水平面内でスタンドを動かして、レーザー光線を別の通信ポイントの受信機の光センサーに合わせ、垂直面内でノブ 5 を使って光線の位置を修正します (図 8)。 光電話のテスト中、窓ガラスや磨かれた家具から反射された光線を介して接続が行われました。 どちらの場合も、通信の品質は高いままでした。 集束レンズを使用すると、通信範囲を広げることができます。 私たちの設計では、Ogonyok フィルムスコープの集束レンズが光保護チューブの直径に取り付けられました。 著者: V.Solonenko、ゲニチェスク、ヘルソン地域、ウクライナ
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