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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Teléfono de luz con rayos IR. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Telefonia Para la radiación infrarroja, el ambiente del aire es una especie de filtro, cuya transparencia se puede juzgar a partir del espectrograma que se muestra en la Fig. 1. Para ondas de radiación IR "cercana" - l=0,8...1,3 μm - su transparencia sigue siendo bastante alta.
Hasta hace muy poco tiempo, el uso de IR para las comunicaciones se ha visto obstaculizado por la falta de emisores fácilmente modulables. Con la llegada de los diodos IR, este obstáculo ha desaparecido. En la fig. 2 muestra un diagrama esquemático de un transceptor que funciona a una longitud de onda de 0,95 μm (diodo IR lmax AL107B).
Al final resultó que, los diodos IR funcionan bien como receptores de radiación infrarroja. En este caso, no se suministra energía al diodo: cuando se ilumina la unión pn, surge un EMF, dependiendo de su iluminación. Esta reversibilidad del diodo IR permite simplificar significativamente la parte óptico-mecánica del aparato. Dado que la impedancia de entrada del amplificador que recoge la señal del diodo IR que trabaja para la recepción debe ser lo suficientemente grande, su primera etapa se realiza en un transistor de efecto de campo VT1. La amplificación principal de la señal ocurre en un amplificador ensamblado en transistores bipolares VT2-VT4. Su ganancia es Ku@10000. La etapa de salida del amplificador, hecha con transistores VT5-VT8, proporciona la acumulación del cabezal dinámico BA1 en la recepción y una amplitud suficiente de las fluctuaciones de corriente en el diodo IR en el modo de transmisión. Cuando se cambia a transmisión (el interruptor S1 en la Fig. 129 se muestra en la posición de "recepción"), el cabezal dinámico se conecta a la entrada del amplificador y se usa como micrófono. La señal amplificada en el camino VT2-VT8 se introduce en el diodo IR en forma de corriente de audiofrecuencia. Su nivel obviamente dependerá del voltaje en la salida del amplificador y la resistencia de la resistencia R8. La radiación del diodo IR está linealmente relacionada con esta corriente y la rastreará incluso en las frecuencias telefónicas más altas (los diodos IR son bastante rápidos). Un nodo muy importante del transceptor IR es su sistema óptico. Como lente que concentra el flujo de luz en el diodo IR en el modo de recepción y "comprime" su radiación divergente (~40°) en un haz estrecho en el modo de transmisión, se usa una lente del condensador ampliador, que tiene un diámetro D =70 mm y una distancia focal F=85 mm. Se recomienda mantener la relación D/F@1 utilizando también otros objetivos. No se recomienda utilizar aquí las llamadas ópticas recubiertas. Se ilumina solo para el espectro de 0,4 ... 0,7 μm ((mejor, casi sin pérdida, se enfoca la radiación IR de un espejo con un revestimiento externo). Al diseñar un sistema óptico, se hace todo lo posible para minimizar la iluminación parásita del diodo IR. El espacio entre el diodo y la lente debe cerrarse herméticamente con una carcasa opaca cónica, y la iluminación externa de la lente debe reducirse colocando una capucha sobre ella. Se puede hacer una campana con una pieza de tubo de plástico o metal con un diámetro interior ligeramente mayor que D. Debe ser lo más largo posible, al menos no menos de 2D. La superficie interna de la campana debe estar ennegrecida; es mejor si este recubrimiento es mate. Acerca de otros detalles del transceptor IR. Cabezal dinámico VA1: tipo 0,1GD-6, pero puede tomar cualquier otro, que tenga una resistencia de bobina móvil en el rango de 6 ... 16 ohmios. Transistores VT2-VT4: casi cualquier estructura npn: KT315, KT3102, etc. Resistencias R2, R3, R5 ... R11: tipo MLT; R1 - C3-14 o KIM; R4 - trimmer o ajustador de cualquier tipo. La fuente de alimentación del teléfono IR debe ser capaz de entregar 100 mA. Se requiere un avómetro para configurar el dispositivo. Al encender el dispositivo para la recepción, mida el voltaje Uk en los colectores de los transistores VT7, VT8. El Uk = +1,5 V requerido aquí se obtiene cambiando la resistencia de la resistencia R10. Luego verifique el voltaje en la fuente del transistor VT1 (+1 V) y su drenaje (+2 V). Este modo se establece cambiando la resistencia de la resistencia R3. Ahora, apuntando el teléfono a un objeto iluminado, puedes escuchar el ruido, y si la luz es eléctrica, entonces el fondo de la corriente alterna. Las luces de la calle por la noche se escuchan así desde una distancia de varios cientos de metros. Cambiando el transceptor a transmisión, mida la corriente en el diodo IR (para no romper el circuito, por la caída de voltaje en la resistencia R8). Debe estar dentro de 30 ... 40 mA, máximo - 50 mA. Está regulado por la selección de la resistencia R8. En conclusión, se mide la corriente consumida por el transceptor en modo de espera (10 mA) y cuando aparece una señal correspondiente (hasta 30 ... 40 mA a alto volumen). En el modo de transmisión, la corriente consumida por el transceptor debe ser de 30...40 mA. Si no hay sobremodulación, entonces no dependerá del volumen de lo que se diga en el micrófono. El nivel de modulación deseado se establece seleccionando la resistencia R7. Para más experimentos, necesitará un segundo teléfono IR. Si la distancia entre los dispositivos es pequeña, es posible que el amplificador se sobrecargue durante la recepción, lo que afectará la calidad de la transmisión (no hay AGC en el receptor). En este caso, debe reducir de alguna manera el nivel de la portadora IR. Es posible, por ejemplo, parar la lente de uno de los dispositivos con un anillo de papel negro. Dado que el ancho del patrón de radiación del teléfono IR es cercano a 1,5°, apuntar uno al otro presenta ciertas dificultades. Es útil equipar el aparato al menos con miras simples. La mejor captación corresponderá al mayor volumen de la señal recibida. Durante el día, el alcance de la línea de comunicación IR alcanza varios cientos de metros. Está limitado por una iluminación extraña (principalmente un fondo claro detrás del corresponsal), lo que aumenta el nivel de ruido en la recepción. Por la tarde y por la noche, aumenta a 1,5 km. Autor: Poliakov V.
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