Светотелефон

Май — преддверие летних школьных каникул. Осталось совсем немного времени до того, когда вновь взметнутся ввысь флаги пионерских лагерей и для ребят наступит пора туристских походов, спортивных состязаний, пора активного отдыха.

Чем займутся в пионерских лагерях юные радиолюбители? Что полезного они могут сделать для других ребят, приехавших в пионерские здравницы?

Наряду с конструированием приемников, усилителей, электронных автоматов и других устройств, описанных в разное время в нашем журнале или другой популярной литературе, здесь можно организовать интересные радиолюбительские соревнования и игры с участием своих сверстников, не искушенных в радиотехнике. Один из видов таких соревнований — скоростная передача и прием радиограмм. Как показывает опыт, ребята пионерского возраста очень быстро усваивают телеграфную азбуку. Для ее изучения можно использовать мультивибратор или усилитель НЧ приемника, превращенный в генератор звуковой частоты путем соединения конденсатором его выхода со входом. Имитаторы смонтируют активисты радиокружка, они же могут стать и тренерами своих команд. А для составления Положения о соревнованиях, текстов радиограмм и судейства надо пригласить радиоспортсменов организации ДОСААФ, шефствующего над лагерем предприятия.

Охота на лис. Много ли знают ребята об этом увлекательном виде радиоспорта? А ведь о нем можно не только рассказать, но и провести соревнования. И даже в том случае, если нет лисы — передатчика.

В качестве лисы можно использовать сигналы местной радиовещательной станции, а роль приемника-пеленгатора выполнит любой транзисторный приемник с магнитной антенной, лучше, однако, для этой цели использовать простые транзисторные приемники с рамочными магнитными антеннами.

Очень интересно провести в лагере соревнования по скоростной сборке различных по сложности радиотехнических устройств. Здесь задача активистов радиокружка заключается в том, чтобы заблаговременно начертить принципиальные схемы, подготовить монтажные платы, детали и инструменты, то есть все то, что необходимо для сборки. Наградой победителям могут быть ими же смонтированные конструкции.

Более опытным радиолюбителям можно рекомендовать многие из тех конструкций, которые описаны в нашем журнале под рубрикой Для юных. В этом номере, в частности, помещены описания светотелефона и электронного переключателя для совершенствования автомата-игрушки. Оба эти устройства могут оказаться весьма полезными для различных военизированных игр, в том числе и для игры Зарница.

Для двусторонней беспроводной связи между двумя помещениями пионерского лагеря или двумя КП военизированной игры можно использовать светотелефон.

Принцип действия такой линии связи поясняет структурная схема, помещенная на вкладке. Микрофон Мк преобразует звуковые колебания в электрические колебания звуковой частоты, которые усиливаются транзисторным усилителем низкой частоты (УНЧ). На выход усилителя включена лампочка накаливания Л, чем сильнее звуковой сигнал, тем ярче она светится. Лучи лампочки, сфокусированные собирательной линзой, излучаются в нужном направлении. Так работает передатчик светотелефона.

Световой сигнал передатчика улавливает собирательная линза приёмника. В фокусе линзы установлен светочувствительный элемент, преобразующий световой поток в электрические колебания звуковой частоты, которые усиливаются и преобразуются телефоном Тф в звук.

Для двусторонней связи на каждом пункте должен быть светопередатчик и светоприемник. Их лампочки накаливания, светочувствительные элементы и собирательные линзы монтируют в специальных конструкциях, подобных биноклям, а усилители — в экранированных коробках на подставках светотелефонов.

Конструирование светотелефона следует начать с подготовки светоизлучающих и светоприемных устройств.

Для оптических систем описываемого светотелефона использованы плосковыпуклые собирательные линзы диаметром 35 мм с фокусным расстоянием 80 мм. Светоизлучатели и светоприемннки имеют совершенно одинаковую конструкцию (рис. 1), представляющую собой цилиндрический корпус 1, в который вдвигается тубус 2 с линзой 3 на внешнем конце. В глубине корпуса светоизлучателя, в фокусе линзы, находится лампочка накаливания 4, в корпусе светоприемника — фототранзистор или другой светочувствительный элемент. Лампочку или светочувствительный элемент, укрепленные на держателе 5, вставляют в корпус через отверстие в нем и фиксируют стопорным винтом 7. С тыльной части корпуса светоизлучателя вставлена хорошо отражающая свет заглушка 6 — сферический диск, оклеенный алюминиевой фольгой, или сферическое зеркало. Заглушку корпуса светоприемника, сделанную из любого материала, с внутренней стороны надо покрасить темной краской.

Длина цилиндрического корпуса может быть 95—100, подвижного тубуса 55—60 мм. После настройки оптической системы тубус закрепляют неподвижно внутри корпуса стопорным винтом.

Светоизлучающие и светоприемные устройства приемо-передатчиков устанавливают на устойчивые Т-образные вертикальные стойки, позволяющие точно совмещать оси оптических систем светотелефона.

Для быстрого совмещения осей оптических систем следует изготовить видоискатели, подобные прицельному устройству ружья или пистолета.

Принципиальная схема передатчика светотелефона показана на вкладке. Угольный микрофон Мк1, питающийся от общего источника постоянного тока (12 В), преобразует звуковые колебания низкой частоты в электрические, которые снимаются с резистора R1 и через конденсатор С1 подаются на вход усилителя. Транзисторы T1T3 усилителя включены по схеме составного транзистора. Такой усилитель НЧ дает значительное усиление сигнала по току, что и требуется для питания лампочки Л1, являющейся излучающим элементом светотелефона. Необходимую яркость свечения лампочки устанавливают подстроеч-ными резисторами R2 и R7.

Детали светопередатчика, кроме микрофона и лампочки, смонтированы на гетинаксовой плате размерами 100X65 мм (рис. 2). Плата помещена в пластмассовую коробку размерами 105X70X32 мм, обклеенную внутри медной фольгой, выполняющей роль экрана. Микрофон и его нагрузочный резистор R1 находятся в корпусе микротелефонной трубки.

Коэффициент В_ст транзисторов Т1 и Т2 может быть в пределах 50—60, транзистора Т3 — не менее 20. Подстроенный резистор R7 должен быть проволочным. Лампочка Л1 — коммутаторная, рассчитанная на напряжение 6 В и ток накала 0,065 А. В случае применения другой аналогичной лампочки ее ток накала не должен превышать 0,1 А.

Источником питания служат 8 элементов 343 или 373, соединенные последовательно, или три батареи 3336Л, тоже соединенные последовательно. Для питания светопередатчика можно также использовать выпрямитель со стабилизированным выходным напряжением 12 В.

Напряжения на электродах транзит стеров, указанные на схеме, должны измеряться вольтметром с относительным входным сопротивлением не менее 5 кОм/В. Ток покоя коллектор-нон цепи составного транзистора (нить накала лампочки Л1 чуть светится) в пределах 25—30 мА устанавливают подстрочными резисторами R2 и R7.

Светоприемник (см. схему на вкладке) представляет собой трехкаскад-ный усилитель НЧ на транзисторах Т2—Т4, на вход которого включен фо-тотранзпстор Т1, а на выход — телефон Тф1. Фототранзистор, находящийся в фокусе линзы оптической системы, преобразует световой сигнал передатчика в колебания низкой частоты, которые после усиления преобразуются телефоном в звуковые колебания.

Нагрузочный переменный резистор R5 коллекторной цепи транзистора T.S является одновременно регулятором громкости приемника.

Для питания приемника использованы три элемента 332. соединенные последовательно. Ток. потребляемый им от такой батареи, не превышает 15—18 мА.

Детали приемника смонтированы на гетинаксовой плате (рис. 3) таких же размеров, как плата передатчика, и помещена она в такую же экранированную коробку. На этой же плате находятся и элементы батареи питания, удерживающиеся на ней пружинящими токосъемниками. Коэффициент В_ст транзисторов Т2-ТЗ может быть в пределах 50—60. Указанные на схеме режимы работы транзисторов устанавливают соответствующим подбором резисторов R3, R6 и R7.

Фототранзистор Т1 — типа ФТ-1 его коллектор соединяют с усилителем приемника гибким экранированным проводом. Телефон Тф1 электромагнитный, типа ТК-47 (сопротивление 130 Ом).

Для описываемого светотелефона использованы микротелефонные трубки и контактные системы от непригодных телефонных аппаратов настольной конструкции. Контактная система вмонтирована в подставку, внутри которой находится источник питания передатчика. При снятии трубки контакты, замыкаясь, включают питание передатчика и приемника.

Установка и окончательная настройка аппаратуры светотелефона сводится в основном к совмещению осей оптических систем светоизлучающих и светоприемных устройств. Предварительно это делают с помощью видоискателей или нитки, натянутой между аппаратами. Затем микрофон передатчика отключают от усилителя и подстроенными резисторами R2 и R7