光電話。スキーム、説明

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光電話。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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光通信回線の構築には特別な許可は必要なく、電波の届きにくい場所やスポーツ大会、ハイキングなどでも問題なく利用できます。通信回線は光電話の原理で動作し、通信距離は最大500メートルです（図1）。

光電話。光電話リンク

その中の情報の伝達手段は電波ではなく、光線です。ビームを必要なメッセージで「満たす」には、ビームを変調する必要があります。このようにして行われます。マイクからの電気信号は低周波アンプに供給され、そこでスピーカーの代わりに懐中電灯が点灯します。送信された信号に応じて電球に流れる電流が変化し、つまり電球の明るさが変化します。光束は変調された可聴周波電圧であることがわかります。受信デバイスに向けられたビームは、散乱が少なくなるように十分に焦点を合わせる必要があります。

受信機では、信号が復調、つまりデコードされます。レンズを通ったビームは感光素子に入り、そこで音の周波数の電気振動に変換され、増幅されてヘッドフォンで再生されます。

見通し内での一方通行の会話の場合、投光器と受光器はそれぞれ XNUMX 台ずつあれば十分です。双方向通信には、XNUMX つの同一のトランシーバーセットが必要です。

光電話送信機 (図 2) には、Mk1 カーボンマイクが搭載されています。マイクロホンの可聴周波数電圧は、カップリングコンデンサ C1 を介して XNUMX 段アンプの入力に入力されます。

光電話。光電話送信機

増幅トランジスタは複合トランジスタ回路に従って接続されます。このような低周波増幅器は、電流信号を大幅に増幅します。これは、送信デバイスの放射要素である白熱電球 L1 に電力を供給するために非常に重要です。入力信号がない場合、ランプに供給される電圧は 4 ～ 4,5 V である必要があり、その値は抵抗 R2 と R6 によって設定されます。

マイクと電球を除く送信機の詳細は、ホイルでコーティングされた getinax または textolite で作られたボードに取り付けられています。花びらや真鍮のサポートがしっかりと固定された既製の回路基板を使用することもできます。 Mk1 マイクはシールド線でアンプに接続されています。

トランジスタ T1 タイプ MP40 または MP41 ～ MP42。静電流ゲインは 50 ～ 60 の範囲になります。任意の文字インデックスと少なくとも 2 のゲインを備えたトランジスタ T201 タイプ P203 ～ P50。最後に、任意の TXNUMX トランジスタをトランジスタとして使用できます。

P215 ～ P217 シリーズなどの強力な半導体デバイス。ゲインが少なくとも 20 であることが重要です。

送信機にはカーボンマイクタイプのMK-10またはMK-59を採用。

受信回路 (図 4) は非常に単純です。これは、低電力トランジスタ T1 ～ T5 をベースとした 1 段の低周波増幅器であり、その入力はフォトダイオード D1、出力は電話機 Tf12 です。信号レベルがこのアンプで許容される値を超えないという理由だけで、受信信号の音量を調整することはできません。ただし、このようなレギュレータを設置する必要がある場合は、トランジスタT4のコレクタ回路の定抵抗器R6を可変抵抗器に置き換えることができ、その中間出力に最初にコンデンサCXNUMXを接続する必要があります。

（クリックして拡大）

受信部は送信部と同様に絶縁性の基板上に実装されています。基板の寸法は部品の寸法によって決まります。

フォトダイオード D1 は、柔軟なシールド線によってアンプに接続されています。

トランジスタ T1 は低電力、高周波タイプの P402 ～ P403 で、トランジスタ T2 ～ T5 はタイプ PSH または任意の文字インデックスが付いた MP39 ～ MP42 です。トランジスタの電流ゲインは 50 ～ 60 の範囲になります。電話 Tf1 - コイル抵抗が 47 ～ 60 オームの、K-130 またはその他の電磁電話。

フォトダイオード D1 タイプ FD-1。 39つの低電力MP42-MPXNUMXトランジスタで作られた自家製のものに置き換えることができます。

トランジスタの 4,7 つを機械的に変更するには、デバイスケースの上部を慎重に取り外し (切断) ます。結果として得られるトランジスタは、次のように 1 番目の (直列) トランジスタに接続されます。トランジスタのコレクタは、抵抗値 1 kΩ の抵抗を介して電源のマイナス端子に接続され、次に抵抗 R75 とコンデンサ CXNUMX に接続されます。フォトトランジスタのベースは、抵抗値 XNUMX kΩ の抵抗を介して接続されています。 kΩを電源の正端子に接続し、追加のトランジスタのエミッタも接続します。最後に、フォトトランジスタのエミッタは XNUMX 番目のトランジスタのベースに接続されます。

受信装置と送信装置の電源は、3336L 電池 XNUMX 個を直列に接続したセットです。

次に発光素子と受光素子についてです。図1に示すスキームがうまく機能するためには、レンズと一緒に球面ミラーを取り付ける必要があります。

ただし、より簡単なインストールオプションがあります。直径 30 ～ 40 mm、焦点距離 70 ～ 80 mm の平凸収束レンズ XNUMX 枚が必要です。発光器と受光器は全く同じ設計で、外側にレンズが付いた円筒形のボール紙管です。送信機の本体の奥、レンズの焦点には白熱電球があり、受信機の本体にはフォトダイオードまたはその他の感光素子があります。発光体ハウジングの裏側には、ボール紙でできた球形のディスクがあり、その上にアルミ箔が貼り付けられています。受光器では、チューブの底が濃い色のペイントで覆われています。

光学システムの調整は、ランプまたはフォトダイオードの正しい位置 (レンズの焦点) を見つけることから構成されます。

光通信回線の各機器にはビューファインダーが装備されている必要があります（カメラの最も単純なフレームビューファインダーを使用できます）。

ビューファインダーは送信機と受信機の光学系を組み合わせるために必要です。

送信機をセットアップする前に、アンプからマイクを取り外し、抵抗器 R2 と R6 を使用して電球 L1 の最適な明るさを設定する必要があります。次に、ラジオ受信機、電子電話、またはテープレコーダーをアンプの入力に接続します。徐々に音量を上げていくと電球の明るさが変化します。このようなテストの後、マイクは再び送信機に接続され、いくつかの言葉がそれに向かって話され、ビームの明るさも変化することを確認します。

以下の手順で受信機の動作を確認してください。まず、AC 電源に接続された電球からの光でフォトダイオードが照明されます。イヤホンから特徴的なノイズが聞こえるはずです。光線を手で横切ると、軽く叩く音が聞こえるはずです。これは、フォトダイオードまたは自家製フォトトランジスタが正常に動作していることを意味します。次に、信号が最大になるように感光デバイスが設定されます。

光電話。受信機と送信機の外観

近距離（5〜8 m）でデバイスの動作を確認した後、「フィールド」条件でテストする必要があります。通信の成功は、光学システムの正しい設定に大きく依存します。

出版物: cxem.net

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