Схема светотелефона была реализована на маетных платах для демонстрации принципа работы оптического метода передачи информации по книге «Самоделки юнармейца. Иванов Б.С.» В схеме передатчика были применены транзисторы КТ361Б и без первого каскада НЧ. Сигнал подавался от аудиовыхода ноутбука.

Познакомимся со светотелефоном, пред­ставление о работе которого дает схема на рис. 1. Элект­рический сигнал, преобразованный микрофоном из зву­ковых колебаний, поступает на вход усилителя НЧ, вы­ходной каскад которого нагружен на лампу Н1. Лампа начинает вспыхивать в такт со звуковыми колебаниями. Иначе говоря, яркость ее свечения изменяется в зави­симости от громкости разговора перед микрофоном, а ча­стота вспышек — от частоты звуковых колебаний. Таким образом, свечение лампы будет промодулировано электри­ческим сигналом, преобразованным из звуковых коле­баний.

В таком виде свет направляется в сторону приемника, установленного на некотором расстоянии от передатчика, и попадает на датчик — фототранзистор. Он преобра­зует модулированный свет в сигналы звуковой частоты, которые после усиления поступают в наушники.

 

Дальность (она может достигать 500 м) такой связи зависит от типа применяемой лампы Н, мощности усили­теля НЧ передатчика и чувствительности приемника. И, конечно, от оптической системы на передающем и при­емном пунктах: свет лампы нужно сконцентрировать в узкий луч и направить точно на чувствительный слой фототранзистора. Но об этом мы поговорим несколько позже.

А пока познакомимся с работой передатчика по его принципиальной схеме (рис. 2). Микрофоном М1 служит капсюль головных телефонов ТОН-2. Он подключается между базой и эмиттером транзистора VТ1 входного каска­да усилителя. Смещение на базу транзистора подается с делителя, образованного резистором R1 и сопротивлением обмотки капсюля (1600 Ом). Нагрузкой каскада является резистор R2. С него сигнал подается далее через конден­сатор С1 на выходной каскад — усилитель мощности. Он собран на составном транзисторе V2V3, составленном из двух транзисторов разной мощности, что позволило сокра­тить число деталей каскада для получения практически тех же параметров, которые получились бы при раздель­ном использовании этих транзисторов.

Напряжение смещения на составной транзистор пода­ется с делителя R3—R5, причем подстроечным резисто­ром R3 можно подбирать требуемый режим работы кас­када. Нагрузкой выходного каскада служит лампа H1. В зависимости от уровня поступающего на выходной кас­кад сигнала будет изменяться и яркость свечения лампы. А чтобы лампа стала менее инерционной, ее нить нужно немного раскалить с помощью начального постоянного то­ка коллекторной цепи транзистора (устанавливают его подстроечным резистором R3).

Передатчик питается напряжением 9 В.

Транзисторы VT1 и VT2 могут быть МП39Б, МП42Б, П416Б и другие аналогичные с коэффициентом передачи тока 30…50. Транзистор VT3 — КТ814Б.

Налаживают передатчик так. Подключают к пла­те капсюль М1, лампу Н1 и источник питания с выключа­телем. Последовательно с резистором R2 включают мил­лиамперметр и подают питание. Если измеряемый милли­амперметром ток находится в пределах 2,5…3,5 мА — все в порядке. При другом значении силы тока подбирают сопротивление резистора R1. Далее отключают милли­амперметр и перемещением движка резистора R3 доби­ваются слабого накала нити лампы. Теперь при разговоре перед капсюлем яркость лампы будет увеличиваться, при­чем чем больше громкость звука, тем ярче свечение лампы.

Приемник (рис.3) представляет собой двухкаскадный усилитель на транзисторах V2 и V3, ко входу которого подключен фототранзистор VТ1. Правда, включен он не как фототранзистор, а как фоторезистор, поскольку на базу не подается напряжение смещения. Сделано это по­тому, что в таком режиме наш фототранзистор (он само­дельный) обладает несколько большей чувствительностью.

Что представляет собой фототранзистор? Он изготов­лен из транзистора МП39Б с возможно большим коэффи­циентом передачи тока, у которого удален колпачок. Сделать это нетрудно, предварительно спилив «донышко» корпуса или осторожно обломав его кусачка­ми. После этого рекомендуется осторожно покрыть бесцветным лаком кристалл германия — чтобы защитить его от пыли и грязи.

Полученный фотодатчик нужно проверить, подключив к выводам эмиттера и коллектора мультиметр, переведя в режим измерения сопротивлений. Плюс мультиметра должен соединяться с эмиттером. При освещении датчика будет изменяться его сопротивление, но наибольший эффект получится при освещении кристалла со стороны эмиттера.

Если на датчик падает свет постоянной силы, в цепи фототранзистора будет протекать постоянный ток. Когда же чувствительный слой фототранзистора попадет под действие модулированного света, в цепи потечет пе­ременный ток, частота которого соответствует частоте модуляции. Иначе говоря, на резисторе R1, включенном последовательно с фототранзистором, выделится сигнал звуковой частоты, который через конденсатор С2 посту­пит на усилитель.

С нагрузки второго каскада усилителя (резистор R6) сигнал снимается (через конденсатор С5) на головные телефоны R1 — из них мы и слышим голос абонента, раз­говаривающего перед микрофоном передатчика.

Уровень сигнала, подаваемого на вход усилителя, или громкость звука, можно регулировать переменным рези­стором R1. Поскольку усилитель достаточно чувствителен, то, чтобы предотвратить его самовозбуждение, включены два фильтра: конденсатор С4 шунтирует источник питания но переменному току, а цепочка R4C1 устраняет связь между каскадами по переменному току через цепь пита­ния.

Транзисторы VТ2 и VТ3 могут быть МП39Б, МП42Б, П416Б с коэффициентом передачи тока не менее 40.   Головные теле­фоны — ТОН-1, ТОН-2.