Жөнөкөй жана арзан лазердик санариптик аудио берүү: 4 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Мен лазердик мылтыкты жасаган күндөн тартып, лазерди модулировать кылуу жөнүндө ойлонуп жатам, же аудио аркылуу жөнөтүү үчүн (балдар интеркому), же балким, татаалыраак лазердик тапанча үчүн маалыматтарды берүү үчүн, приёмникти түшүнүүгө мүмкүндүк берүү үчүн. ал кимге тийди Бул нускамада мен аудионун берилишине басым жасайм.

Көптөгөн адамдар аналогдук аудио сигналды лазер диодунун энергия булагына кошуу менен аналогдук модуляцияланган берүү системаларын түзүшкөн. Бул иштейт, бирок анын бир нече олуттуу кемчиликтери бар, негизинен, ызы -чууну киргизбестен, сигналды кабыл алуучу учунда күчөтө албоо. Ошондой эле сызыктуу абдан начар.

Мен Pulse Width Modulation (PWM) системасын колдонуп, лазерди санарип түрдө модуляция кылгым келди. Лазердик курал долбоорунда колдонулган арзан лазердик диоддор кадимки LEDге караганда ылдамыраак модуляцияланышы мүмкүн, бул секундасына миллиондогон импульстарга кирет, ошондуктан бул абдан жасалууга тийиш.

1 -кадам: Принциптин далили (өткөргүч)

Үч бурчтукту же араа тиш генераторун колдонуп, анын чыгышын оп-амп менен сигналдын кириши менен салыштырып, бир аз татыктуу өткөргүчтү курууга толук мүмкүн. Бирок, жакшы сызыктуу болуу абдан кыйын жана компоненттердин саны абдан тездик менен өсүп чыгат жана колдонууга мүмкүн болгон динамикалык диапазон көбүнчө чектелген. Анын үстүнө мен жалкоо болууга уруксат бердим.

Бир аз каптал ойлонуу мени PAM8403 деп аталган өтө арзан D класстагы аудио күчөткүчкө бурду. Мен аны лазердик мылтык долбоорунда чыныгы аудио күчөткүч катары колдончумун. Бул так биз каалагандай кылат, импульстун туурасы аудио киргизүүнү модуляциялайт. Керектүү тышкы компоненттери бар кичинекей такталарды eBayден 1 еврого чейин сатып алууга болот.

PAM8404 чипи-бул H-көпүрөсүнүн толук чыгышы бар стерео күчөткүч, бул эки зымды тең спикерге Vcc (плюс) темир жолуна же жерге айдай алат дегенди билдирет, натыйжалуу кубаттуулукту бир зымды айдоого салыштырмалуу төрт эсеге көбөйтөт. Бул долбоор үчүн биз жөн гана эки каналдын бирин, бир каналды гана колдоно алабыз. Толук жымжырттыкта болгондо, чыгым болжол менен 230 кГц квадрат толкунуна айланат. Аудио сигналдын модуляциясы чыгаруунун импульстук туурасын өзгөртөт.

Лазердик диоддор ашыкча токко өтө сезимтал. Ал тургай 1 микросекунддук импульс аны толугу менен жок кыла алат. Көрсөтүлгөн схема так буга жол бербейт. Бул лазерди VCCден көз карандысыз 30 миллиамп менен башкарат. Бирок, диоддордун кичине эле ажыратылышы да бар, адатта транзистордун негизги чыңалуусун 1,2 вольтко чейин кесет, лазер диоду дароо жок кылынат. Мен ушул сыяктуу эки лазер модулун үйлөдүм. Мен лазер драйверин панельге курбоону сунуштайм, бирок аны лазер модулунун артындагы кичинекей ПХБнын же эркин формада кичирейтүүчү түтүктүн ичине ширетүүнү сунуштайм.

Тараткычка кайтуу. PAM8403 чыгарууну лазер драйверинин схемасына киргизиңиз жана өткөргүч жасалды! Күйгөндө, лазер визуалдык түрдө күйөт жана эч кандай модуляцияны оптикалык түрдө аныктоо мүмкүн эмес. Бул чынында мааниси бар, анткени сигнал 230 кГц жыштыкта 50/50 пайызды күйгүзүү/өчүрүү абалында айланат. Ар кандай көрүнүүчү модуляция сигналдын көлөмү болмок эмес, бирок сигналдын чыныгы мааниси. Модуляция өтө төмөн жыштыктарда гана байкалат.

2 -кадам: Принципти далилдөө (Алуучу, Күн клеткасынын версиясы)

Мен ресивердин көптөгөн принциптерин изилдедим, мисалы, терс бир жактуу PIN фото диоддор, бир жактуу эмес версиялар ж. Ар кандай схемалардын ар кандай артыкчылыктары жана кемчиликтери болгон, мисалы, ылдамдык менен сезгичтик, бирок баардыгы татаал болгон.

Азыр менде бакта эски IKEA Solvinden күн энергиясы менен иштеген жарык бар болчу, ал жамгырдын кирүүсү менен талкаланды, ошондуктан мен кичинекей (4х5 см) күн батареяларын сактап калдым жана модуляцияланган кызыл лазер диодун көрсөтүү менен канча сигнал чыгарыларын сынап көрдүм. алардын биринде. Бул таң калаарлык жакшы алуучу болуп чыкты. Жөнөкөй сезгич жана жакшы динамикалык диапазон, ал күн нурунун нурунан абдан жаркыраган жарык менен иштейт.

Албетте, eBayден ушул сыяктуу кичинекей күн батареяларын издесеңиз болот. Алар 2 еврого чейин чекене сатылышы керек.

Мен ага дагы бир PAM8403 D класстагы ресивер тактасын туташтырдым (ал DC компонентинен да кутулду) жана ага тиркелген жөнөкөй динамикти туташтырдым. Жыйынтык таасирдүү болду. Үн негиздүү катуу жана бурмалоолорсуз эле.

Күн батареясын колдонуунун терс жагы - алар өтө жай. Санариптик ташуучу толугу менен жок кылынат жана бул сигнал катары келе жаткан чыныгы демодуляцияланган аудио жыштык. Артыкчылыгы - эч кандай демодулятордун кереги жок: жөн эле күчөткүчтү жана динамикти туташтырсаңыз, сиз бизнес менен алектенесиз. Кемчилиги - санариптик алып жүрүүчүнүн жоктугунан жана аны калыбына келтирүү мүмкүн болбогондуктан, ресивердин иштеши жарыктын интенсивдүүлүгүнөн толугу менен көз каранды жана аудио лампочкалар сыяктуу аудио жыштык диапазонунда модуляцияланган бардык жарык булактары тарабынан бурмаланат., телевизор жана компьютер экраны.

3 -кадам: Тест

Мен нурду оңой көрүү жана күн батареясынын максималдуу сезгичтиги үчүн түнкүсүн өткөргүчтү жана кабыл алуучуну алып чыктым, ошол замат ийгилик болду. Сигнал 200 метр аралыктан оңой эле алынды, мында устундун туурасы 20 смден ашпады. Так эмес collimator линзасы бар 60 центтен турган лазер модулу, күн батареясы жана эки күчөткүч модулу үчүн жаман эмес.

Кичине баш тартуу: Мен бул сүрөттү жасаган жокмун, аны жөн эле белгилүү издөө сайтынан алдым. Ошол түнү абада бир аз нымдуу болгондуктан, лазерди караган кезде нур чындыгында ушундай көрүнгөн. Абдан сонун, бирок бул жерде.

4 -кадам: Ойлордон кийин: Санариптик алуучуну куруу

Санарип алуучуну куруу, PIN диодунун версиясы

Жогоруда айтылгандай, жогорку жыштыктагы PMW сигналын кайра жаратпастан, адашкан сигналдар абдан угулат. Ошондой эле, PMW сигналы туруктуу амплитудага кайра калыбына келбесе, анын көлөмү жана сигналдын ызы-чууга катышы толугу менен лазер нурунун кабыл алуучу тарабынан кармалышына көз каранды. Эгерде PMW сигналынын өзү жарык сенсорунун чыгуусунда жетишерлик жеткиликтүү болсо, анда бул адашкан жарык сигналдарын чыпкалоо өтө оңой болушу керек, анткени модуляция жыштыгынын астындагы нерселердин баары адашып калган деп эсептелиши керек. Андан кийин, калган сигналды жөн гана күчөтүү, белгиленген амплитуданы, регенерацияланган PWM сигналын чыгарышы керек.

Эгерде азырынча санарип кабыл алгычты кура элек болсоңуз, бирок детектор катары BWP34 PIN диодун колдонсоңуз болот. BWP34түн 4x4ммдей кичинекей тешиги бар болгондуктан, тартуу аянтын көбөйтүү үчүн линзалар системасын чечиш керек болчу. Андан кийин, сезгич детекторду жасап, болжол менен 200 кГцке орнотулган жогорку өткөрмө чыпканы кошуңуз. Чыпкалоодон кийин, сигнал күчөтүлүшү керек, оригиналдуу сигналды мүмкүн болушунча жакшы калыбына келтирүү үчүн. Эгер мунун баары иштей турган болсо, анда биз негизинен сигналды калыбына келтирдик, анткени ал PAM чипи тарабынан чыгарылган жана аны түз эле кичинекей динамикке берсе болот.

Балким, кийинки күнгө!

Башкача мамиле, профессионал!

Бул жерде көрсөтүлгөндөн алда канча чоң аралыктарга (бир нече ондогон километр) жарык өткөрүүнү аткарган адамдар бар. Алар лазерди колдонушпайт, анткени монохроматикалык жарык вакуумсуз аралыкта көп түстүү жарыкка караганда тезирээк өчөт. Алар LED кластерлерин, чоң фрезел линзаларын колдонушат жана, албетте, таза абаны жана көздүн узун линияларын табуу үчүн чоң аралыктарды кыдырышат: окугула: тоолор жана алардын кабылдагычтары абдан өзгөчө дизайнда. Интернеттен тапса боло турган кызыктуу нерселер.