Oddiy va arzon lazerli raqamli audio uzatish: 4 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Men lazer tabancasini yasaganimdan beri, men lazerni modifikatsiyalash haqida o'ylayapman, yoki o'yin uchun (bolalar interkomlari), yoki qabul qiluvchini aniqlashga imkon beradigan, yanada murakkab lazer quroli uchun ma'lumotlarni uzatish uchun. kimga urilgan. Ushbu qo'llanmada men audio uzatishga e'tibor qarataman.

Ko'p odamlar analog audio signalni lazer diodining quvvat manbaiga qo'shib, analog modulyatsiyalangan uzatish tizimlarini yaratdilar. Bu ishlaydi, lekin uning bir nechta jiddiy kamchiliklari bor, asosan, signalni qabul qilish uchida ko'p shovqin qilmasdan kuchaytira olmaslik. Bundan tashqari, chiziqlilik juda yomon.

Men puls kengligi modulyatsiyasi (PWM) tizimi yordamida lazerni raqamli ravishda modulyatsiya qilmoqchi edim. Lazer quroli loyihasida ishlatiladigan arzon lazer diodlari oddiy LEDdan ham tezroq modulyatsiyalanishi mumkin, bu sekundiga millionlab pulslarni o'z ichiga oladi, shuning uchun bu juda qulay bo'lishi kerak.

1 -qadam: Printsipning isboti (uzatuvchi)

Uchburchak yoki arra tishi generatoridan foydalanib, uning chiqish signalini op-ampli signal bilan taqqoslab, biroz yaxshi uzatgichni qurish mumkin. Biroq, yaxshi chiziqli bo'lish juda qiyin va tarkibiy qismlar soni tez o'sib bormoqda va foydalanish mumkin bo'lgan dinamik diapazon ko'pincha cheklangan. Bundan tashqari, men dangasa bo'lishga ruxsat berdim.

Bir oz yonma-yon fikrlash menga PAM8403 deb nomlangan juda arzon D sinfidagi ovoz kuchaytirgichini ko'rsatdi. Men ilgari lazer quroli loyihasida haqiqiy ovoz kuchaytirgich sifatida ishlatganman. Bu aynan biz xohlagan narsani bajaradi, puls kengligi audio kirishni modulyatsiya qiladi. Kerakli tashqi komponentlarga ega bo'lgan kichik taxtalarni eBay -dan 1 evrogacha sotib olish mumkin.

PAM8404 chipi to'liq H-ko'prikli stereo kuchaytirgichdir, ya'ni u ikkala simni ham karnayga Vcc (ortiqcha) temir yo'lga yoki erga olib borishi mumkin, bu esa bitta simni haydash bilan solishtirganda chiqish quvvatini to'rt baravar oshiradi. Ushbu loyiha uchun biz faqat bitta kanalli ikkita chiqish simidan birini ishlatishimiz mumkin. To'liq jim bo'lganda, chiqish taxminan 230 kHz kvadrat to'lqiniga o'tadi. Ovoz signalining modulyatsiyasi chiqishning impuls kengligini o'zgartiradi.

Lazer diodlari haddan tashqari oqimga juda sezgir. Hatto 1 mikrosaniyali puls ham uni butunlay yo'q qilishi mumkin. Ko'rsatilgan sxema bunga to'sqinlik qiladi. U lazerni VCC -dan mustaqil 30 milliamp bilan boshqaradi. Shu bilan birga, diodlarning eng kichik uzilishi ham bor, odatda tranzistorning asosiy kuchlanishini 1,2 voltgacha qisqartiradi, lazer diodi darhol yo'q qilinadi. Men shunga o'xshash ikkita lazer modulini pufladim. Men lazer drayverini non taxtasiga o'rnatmaslikni maslahat beraman, lekin uni tenglikni kichik qismiga lehimlang yoki lazer modulining orqa qismidagi qisish trubkasida erkin shaklda.

Transmitter sahifasiga qaytish. PAM8403 chiqishini lazer drayveri zanjirining kirishiga ulang va transmitter tayyor! Yonib ketganda, lazer vizual ravishda yoqiladi va modulyatsiyani optik jihatdan aniqlab bo'lmaydi. Bu haqiqatan ham mantiqiy, chunki signal 230 kHz chastotali chastotada 50/50 foiz yoqish/o'chirish holatida bo'ladi. Har qanday ko'rinadigan modulyatsiya signalning hajmi emas, balki signalning haqiqiy qiymati bo'lardi. Faqat juda past chastotalarda modulyatsiya seziladi.

2 -qadam: Printsipni isbotlash (Qabul qilgich, Quyosh hujayralari versiyasi)

Qabul qiluvchining PIN -kodli diodli diodlari, noaniq versiyalari va boshqalar kabi ko'plab printsiplarni o'rganib chiqdim. Har xil sxemalar har xil afzallik va kamchiliklarga ega edi, masalan tezlik va sezuvchanlik, lekin hamma narsa murakkab edi.

Endi men bog'da eski IKEA Solvinden quyosh energiyali yoritgichi bor edi, u yomg'ir yog'ishi natijasida vayron bo'ldi, shuning uchun men ikkita kichik (4 x 5 sm) quyosh batareyalarini qutqardim va modulyatsiyalangan qizil lazer diodini ko'rsatish orqali qancha signal ishlab chiqarilishini sinab ko'rdim. ulardan birida. Bu ajablanarli darajada yaxshi qabul qilgich bo'lib chiqdi. Oddiy darajada sezgir va yaxshi dinamik diapazon, xuddi quyosh nurlaridan juda yorqin yorug'lik bilan ishlaydi.

Albatta, eBay -da shunga o'xshash kichik quyosh batareyalarini qidirishingiz mumkin. Ular 2 evrodan past narxda sotilishi kerak.

Men unga boshqa PAM8403 D sinf qabul qilgich kartasini uladim (u ham DC komponentidan xalos bo'ldi) va unga biriktirilgan oddiy karnayni uladim. Natija ta'sirli edi. Ovoz baland ovozda va hech qanday buzilishsiz edi.

Quyosh batareyasini ishlatishning salbiy tomoni shundaki, ular juda sekin. Raqamli tashuvchi butunlay yo'q qilinadi va bu signal sifatida keladigan haqiqiy demodulyatsiya qilingan audio chastotadir. Afzallik shundaki, demodulyatorga umuman ehtiyoj yo'q: faqat kuchaytirgich va karnayni ulang va siz biznesdasiz. Salbiy tomoni shundaki, raqamli tashuvchi yo'q, shuning uchun uni qayta tiklash mumkin emas, qabul qilgichning ishlashi yorug'lik intensivligiga to'liq bog'liq va audio lampochka kabi audio chastota diapazonida modulyatsiya qilingan barcha yorug'lik manbalari tomonidan buziladi., televizorlar va kompyuter ekranlari.

3 -qadam: Sinov

Men nurni osongina ko'rish va quyosh batareyasining maksimal sezuvchanligiga ega bo'lish uchun kechasi transmitter va qabul qilgichni olib chiqdim va darhol muvaffaqiyat qozondi. Signal 200 metr masofada osongina qabul qilindi, bu erda nurning kengligi 20 sm dan oshmadi. Aniq bo'lmagan kollimatorli linzali, tozalangan quyosh batareyasi va ikkita kuchaytirgich moduli bo'lgan 60 sentlik lazer moduli uchun yomon emas.

Kichkina ogohlantirish: Men bu rasmni yaratmaganman, faqat taniqli qidiruv saytidan olganman. O'sha oqshom havoda ozgina nam bo'lgani uchun, nur lazerga qaraganida haqiqatan ham shunday ko'rinardi. Juda zo'r, lekin bu nuqta yonida.

4 -qadam: Fikrlardan so'ng: Raqamli qabul qilgichni yaratish

Raqamli qabul qilgichni yaratish, PIN -diodli versiya

Aytilganidek, yuqori chastotali PMW signalini qayta tiklamasdan, adashgan signallar juda eshitiladi. Bundan tashqari, PMW signali qat'iy amplituda qayta tiklanmagan bo'lsa, qabul qilgichning tovush va shovqin nisbati qabul qilgich tomonidan qancha lazer nurini olishiga bog'liq. Agar PMW signalining o'zi yorug'lik sensori chiqishida etarlicha mavjud bo'lsa, bu yorug'lik signallarini filtrlash juda oson bo'lishi kerak, chunki modulyatsiya chastotasidagi hamma narsa adashgan deb hisoblanadi. Shundan so'ng, qolgan signalni shunchaki kuchaytirish, sobit amplituda, qayta tiklangan PWM signalini ishlab chiqarishi kerak.

Agar siz hali raqamli qabul qilgichni o'rnatmagan bo'lsangiz, lekin detektor sifatida BWP34 PIN -kodli diod yordamida bajarilishi mumkin. Rasmga tushirish maydonini ko'paytirish uchun linzalar tizimi to'g'risida qaror qabul qilish kerak edi, chunki BWP34 juda kichik teshikka ega, taxminan 4x4 mm. Keyin sezgir detektor yarating, taxminan 200 kHz ga o'rnatilgan yuqori o'tish filtrini qo'shing. Filtrni o'tkazgandan so'ng, signal kuchaytirilishi va asl signalni iloji boricha yaxshi tiklash uchun kesilishi kerak. Agar bu hammasi ishlasa, biz asosan signalni qayta tikladik, chunki u PAM chipi tomonidan ishlab chiqarilgan va uni to'g'ridan -to'g'ri kichik karnayga ulash mumkin edi.

Balki keyinroq!

Boshqa yondashuv, professional!

Bu erda ko'rsatilgandan ko'ra ancha katta masofalarda (bir necha o'nlab kilometrlarda) yorug'lik o'tkazadigan odamlar bor. Ular lazerdan foydalanmaydilar, chunki monoxromatik yorug'lik ko'p rangli nurga qaraganda vakuumsiz masofada uzoqroqda tez o'chadi. Ular LED -klasterlardan, katta linzali linzalardan foydalanadilar va, albatta, uzoq masofalarni bosib o'tib, toza havo va uzoqdan ko'rish qobiliyatini topadilar. Internetda topish mumkin bo'lgan qiziqarli narsalar.