Lekki telefon z wiązką podczerwieni. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Lekki telefon z wiązkami IR. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Telefonia

Komentarze do artykułu

W przypadku promieniowania podczerwonego środowisko powietrza jest rodzajem filtra, którego przezroczystość można ocenić na podstawie spektrogramu pokazanego na ryc. 1. Dla fal promieniowania "bliskiej" IR - l=0,8...1,3 μm - jego przezroczystość pozostaje dość wysoka.

Lekki telefon z wiązkami podczerwieni
Ris.1

Do niedawna wykorzystanie podczerwieni do komunikacji było utrudnione przez brak łatwo modulowanych nadajników. Wraz z pojawieniem się diod IR ta przeszkoda zniknęła.

na ryc. 2 przedstawia schemat ideowy transceivera pracującego na długości fali 0,95 μm (lmax IR dioda AL107B).

Rys.2 (kliknij, aby powiększyć)

Jak się okazało, diody IR sprawdzają się jako odbiorniki promieniowania podczerwonego. W tym przypadku zasilanie nie jest dostarczane do diody: gdy złącze pn jest oświetlone, powstaje na nim pole elektromagnetyczne, w zależności od jego oświetlenia. Ta odwracalność diody IR umożliwia znaczne uproszczenie optyczno-mechanicznej części aparatu.

Ponieważ impedancja wejściowa wzmacniacza, który odbiera sygnał z diody IR pracującej do odbioru, musi być wystarczająco duża, jego pierwszy stopień jest wykonany na tranzystorze polowym VT1. Główne wzmocnienie sygnału występuje we wzmacniaczu zmontowanym na tranzystorach bipolarnych VT2-VT4. Jego zysk wynosi Ku@10000.

Stopień wyjściowy wzmacniacza, wykonany na tranzystorach VT5-VT8, zapewnia narastanie dynamicznej głowicy BA1 w odbiorze i wystarczającą amplitudę wahań prądu w diodzie IR w trybie transmisji. Podczas przełączania na transmisję (przełącznik S1 na ryc. 129 jest pokazany w pozycji „odbiór”), dynamiczna głowica jest podłączona do wejścia wzmacniacza i używana jako mikrofon. Sygnał wzmocniony w ścieżce VT2-VT8 jest wprowadzany do diody IR w postaci prądu o częstotliwości audio. Jej poziom będzie oczywiście zależał od napięcia na wyjściu wzmacniacza oraz rezystancji rezystora R8. Promieniowanie diody IR jest liniowo związane z tym prądem i będzie go śledzić nawet przy najwyższych częstotliwościach telefonicznych (diody IR są dość szybkie).

Bardzo ważnym węzłem nadajnika-odbiornika IR jest jego układ optyczny. Jako soczewkę skupiającą strumień światła na diodzie IR w trybie odbiorczym i „kompresującą” jego promieniowanie rozbieżne (~40°) w wąską wiązkę w trybie nadawczym zastosowano soczewkę z kondensatora powiększalnika o średnicy D =70 mm i ogniskowej F=85 mm. Zaleca się zachowanie stosunku D/F@1 również przy użyciu innych obiektywów. Nie zaleca się tutaj stosowania tzw. optyki powlekanej. Świeci tylko dla widma 0,4...0,7 μm ((lepiej, prawie bez strat, skupia się promieniowanie IR lustra z zewnętrzną powłoką).

Przy konstruowaniu układu optycznego dokłada się wszelkich starań, aby zminimalizować pasożytnicze oświetlenie diody IR. Przestrzeń pomiędzy diodą a soczewką musi być szczelnie zamknięta stożkową nieprzezroczystą obudową, a oświetlenie zewnętrzne soczewki należy ograniczyć poprzez naciągnięcie na nią kapturka. Kaptur może być wykonany z kawałka plastikowej lub metalowej rurki o średnicy wewnętrznej nieco większej niż D.

Powinien być jak najdłuższy, przynajmniej nie krótszy niż 2D. Wewnętrzna powierzchnia okapu powinna być zaczerniona; lepiej, jeśli ta powłoka jest matowa.

O innych szczegółach nadajnika-odbiornika IR. Dynamiczna głowica VA1 - typ 0,1GD-6, ale można wziąć dowolną inną, mającą rezystancję cewki drgającej w zakresie 6 ... 16 Ohm. Tranzystory VT2-VT4 - prawie dowolna struktura npn - KT315, KT3102 itp. Rezystory R2, R3, R5 ... R11 - typ MLT; R1 - C3-14 lub KIM; R4 - trymer lub regulator dowolnego typu. Zasilacz telefonu na podczerwień musi dostarczać 100 mA.

Do skonfigurowania urządzenia wymagany jest avometr. Włączając urządzenie do odbioru, zmierz napięcie Uk na kolektorach tranzystorów VT7, VT8. Wymagane tutaj Uk = +1,5 V uzyskuje się zmieniając rezystancję rezystora R10. Następnie sprawdź napięcie u źródła tranzystora VT1 (+1 V) i jego odpływ (+2 V). Ten tryb jest ustawiany poprzez zmianę rezystancji rezystora R3. Teraz, kierując telefon na oświetlony przedmiot, można usłyszeć szum, a jeśli światło jest elektryczne, to tło prądu przemiennego. Świateł ulicznych wieczorem słucha się więc z odległości kilkuset metrów.

Przełączając transceiver w tryb nadawania, zmierzyć prąd w diodzie IR (aby nie przerwać obwodu - spadkiem napięcia na rezystorze R8). Powinien mieścić się w granicach 30 ... 40 mA, maksymalnie - 50 mA. Reguluje się to poprzez dobór rezystora R8.

Podsumowując, mierzony jest prąd pobierany przez transceiver w trybie czuwania (10 mA) oraz gdy pojawia się odpowiedni sygnał (do 30 ... 40 mA przy dużej głośności). W trybie nadawania prąd pobierany przez transceiver musi wynosić 30...40 mA. Jeśli nie ma przemodulowania, to nie będzie zależeć od głośności tego, co mówi się do mikrofonu. Żądany poziom modulacji ustawia się wybierając rezystor R7.

Do dalszych eksperymentów potrzebny będzie drugi telefon na podczerwień. Jeśli odległość między urządzeniami jest niewielka, wzmacniacz może zostać przeciążony podczas odbioru, co wpłynie na jakość transmisji (w odbiorniku nie ma AGC). W takim przypadku musisz jakoś obniżyć poziom nośnika IR. Możliwe jest np. zatrzymanie obiektywu jednego z urządzeń za pomocą pierścienia z czarnego papieru.

Ponieważ szerokość widma promieniowania IR telefonu jest bliska 1,5°, wycelowanie ich w siebie nastręcza pewne trudności. Przydatne jest wyposażenie aparatu w co najmniej proste przyrządy celownicze.

Najlepszy odbiór będzie odpowiadał najwyższej głośności odbieranego sygnału.

W ciągu dnia zasięg linii komunikacyjnej IR sięga kilkuset metrów. Ogranicza ją zewnętrzne oświetlenie (przede wszystkim jasne tło za korespondentem), które zwiększa poziom hałasu w recepcji. Wieczorem i nocą wzrasta do 1,5 km.

Autor: Poliakow V.

Zobacz inne artykuły Sekcja Telefonia.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Zestaw słuchawkowy SteelSeries Siberia Elite 03.11.2013

Duńska firma SteelSeries, specjalizująca się w produkcji urządzeń peryferyjnych i akcesoriów do gier, ogłosiła globalny start sprzedaży zestawu słuchawkowego SteelSeries Siberia Elite.

Model wykonany jest w kolorze białym (czarnym) i posiada regulowany pałąk ze stalowym łukiem. Nauszniki urządzenia wykonane są z pianki poliuretanowej z dodatkiem środków chemicznych. Materiał ten dopasowuje się do kształtu ciała i nazywa się Memory Foam. Warto również zwrócić uwagę na możliwość wyboru koloru (16,8 mln kolorów) podświetlenia każdej wkładki dousznej. Na wysuwanym mikrofonie znajduje się również wskaźnik LED.

Słuchawki wykorzystują technologie Dolby dla dźwięku przestrzennego i realistycznego dźwięku wielokanałowego (obsługa dźwięku 7.1): Dolby Headphone i Dolby Prologic IIx. Na lewej i prawej słuchawce znajduje się jeden specjalny, obrotowy pierścień sterujący. Przekręcenie pokrętła na lewej słuchawce włącza lub wyłącza mikrofon, a element po prawej odpowiada za regulację głośności.

Czułość słuchawek wynosi 113 dB/W, impedancja 32 omy. Zakres częstotliwości jest deklarowany jako równy 16 Hz - 28 kHz. Mikrofon wyposażony jest w funkcję redukcji szumów. Jego czułość wynosi -38 dB, pasmo przenoszenia 75-16000 Hz, a impedancja <2,2 kΩ.

Wymienne kable dołączone do zestawu słuchawkowego rozszerzają kompatybilność Siberia Elite i ułatwiają podłączenie do różnych źródeł dźwięku, w tym komputerów PC, Mac, tabletów i telefonów. Pakiet zawiera również kartę dźwiękową USB.

SteelSeries Siberia Elite jest już dostępny w Europie, Azji i Ameryce za 199 USD (199 EUR).

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Natura poprawia tętno

▪ Mąka ze skórki banana

▪ Nowe kamery JVC wykorzystują dyski twarde zamiast filmu

▪ Wydajne ogniwo słoneczne wykonane z konwencjonalnego krzemu

▪ Ion poczuje moc

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Parametry komponentów radiowych. Wybór artykułów

▪ artykuł Byłem pozwanym za Rosję. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Czy szarańcza jest niebezpieczna? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Praca na maszynach proofingowych. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Chip TDA8362 w 3USCT i innych telewizorach. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Napowietrzne linie przesyłowe o napięciu do 1 kV. Przewody. Zbrojenie liniowe. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn