ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Ảnh nền. Truyền âm thanh bằng cách sử dụng một chùm ánh sáng. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế Không phải ai cũng biết rằng Alexander Graham Bell không coi điện thoại là phát minh quan trọng nhất của mình. Thật vậy, Bell ủng hộ một phát minh khác mà ông dự đoán sẽ cách mạng hóa các phương tiện liên lạc. Bell bị ám ảnh bởi ý tưởng truyền giọng nói bằng một chùm ánh sáng! Coi Mặt trời là nguồn ánh sáng cường độ cao đáng tin cậy duy nhất mà ông có, Bell đã cố gắng sử dụng nó như một phương tiện liên lạc đa mục đích. Ông gọi phát minh của mình là photophone. Bell đã dành phần lớn những năm cuối đời của mình cho những nỗ lực không thành công nhằm mở rộng phạm vi của máy chụp ảnh. Trước khi Bell qua đời vào năm 1922, photophone chỉ được sử dụng hạn chế trong quân đội. Trớ trêu thay, giấc mơ truyền thông điệp bằng ánh sáng của ông cuối cùng đã trở thành hiện thực hơn 100 năm sau khi ý tưởng này ra đời. Không, chúng tôi không sử dụng ánh sáng mặt trời ở mức độ lớn nhất để liên lạc, nhưng chúng tôi đã học cách sử dụng năng lượng của mặt trời để kích thích các nguồn phát gọi là tia laze và hướng các chùm tia laze dọc theo một sợi thủy tinh, độ dày của nó không lớn hơn độ dày của nó. của một sợi tóc. Kỷ nguyên của cáp quang đã đến, và ý tưởng về liên lạc toàn diện, lần đầu tiên được thể hiện bởi nhà phát minh điện thoại lỗi lạc, đang trở thành hiện thực. Thật thú vị khi theo bước chân của nhà phát minh nổi tiếng và khám phá lại chiếc máy chụp ảnh phải không? Vì vậy, hãy làm điều đó. Những kỷ niệm của quá khứ Tất cả điều này xảy ra vào một ngày đẹp trời năm 1878, nhưng chúng tôi đang đi trước trong câu chuyện của mình. Bell rất quan tâm đến các phương tiện liên lạc, bằng chứng là ông có rất nhiều phát minh. Nhưng, ngoài ra, anh ấy còn ngưỡng mộ ánh sáng khiến anh ấy mê mẩn. Vào thời của Bell, điện mặt trời đã được biết đến. Các hiện tượng liên quan đến nó được Edmond Becquerel quan sát lần đầu tiên vào năm 1839, tức là 8 năm trước khi Bell ra đời. Trong khi tiến hành một loạt thí nghiệm về điện, Becquerel nhúng hai điện cực kim loại vào dung dịch dẫn điện và để thiết bị tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Thật ngạc nhiên, một điện áp nhỏ phát triển giữa các điện cực. Khám phá này hầu như không được chú ý cho đến năm 1873, khi Willoughby Smith phát hiện ra hiệu ứng tương tự bằng cách phơi một mẩu selen ra ánh sáng. Hiệu quả là không đáng kể, nhưng thời điểm này nên được coi là thời điểm ra đời thực sự của pin mặt trời thể rắn. Tại sao những điều như thế này lại xảy ra? Nó không thể giải thích được từ quan điểm của vật lý cổ điển! Nhưng Bell không quan tâm. Anh ấy là một người thực tế, và trí tưởng tượng của anh ấy bị chiếm giữ bởi ý tưởng tạo ra một bộ điện thoại chạy bằng ánh sáng. Trong vài năm sau đó, ông rất quan tâm đến sự tiến bộ chậm chạp trong lĩnh vực quang điện và dụng cụ chụp ảnh. Năm 1878, ông có ý tưởng về một chiếc máy chụp ảnh. Làm việc với máy dò selen, Bell đã thiết kế và thử nghiệm nhiều biến thể của thiết bị này. Mặc dù các thí nghiệm ban đầu khá đơn giản nhưng chúng vẫn thành công. Vào ngày 1 tháng 1880 năm 200, Alexander Graham Bell đã lắng nghe giọng nói của trợ lý của mình, Sumner Tainter, khi lời nói của ông được truyền đi bởi một chùm ánh sáng trong khoảng cách hơn XNUMX m. Hệ thống liên lạc bằng ánh sáng của Tiến sĩ Bell đã trở thành hiện thực. Chính những thành công liên tiếp này mà Bell đã dựa trên những dự đoán của mình về sự phát triển hơn nữa của công nghệ truyền thông, điều mà sau đó có vẻ rất tuyệt vời. Ví dụ, anh ấy tin tưởng chắc chắn rằng trong tương lai con người sẽ chỉ đi du lịch với sự trợ giúp của ánh sáng. Nền ảnh Khi phát triển nhiều thiết bị cho máy chụp ảnh và cải tiến thiết kế của nó, Bell nhận thấy rằng thiết bị nhạy nhất là thiết bị sử dụng điện trở selen làm máy dò ánh sáng. Tất nhiên, anh ấy làm việc mà không có bộ khuếch đại điện tử. Thay vào đó, anh ấy sử dụng tiêu điểm ánh sáng để khuếch đại tín hiệu. Để tìm kiếm hệ thống quang học tốt nhất, Bell đã thiết kế nhiều hệ thống thấu kính và gương. Một trong những máy dò của Bell bao gồm các nguyên tố selen được sắp xếp thành một vòng tròn, trên đó ánh sáng được hội tụ bằng một thấu kính hội tụ. Trong một thiết kế khác, các máy dò được đặt trên một bề mặt hình trụ và được đặt tại tiêu điểm của một gương parabol. Trong tất cả các thiết bị của anh ấy, máy dò selen được kết nối nối tiếp với pin và vỏ điện thoại có điện trở cao. Khi ánh sáng biến điệu rơi xuống bề mặt của selen, nó gây ra sự thay đổi điện trở của nó, điện trở này được chuyển đổi thành sóng âm thanh bởi viên nang điện thoại. Bạn có thể dễ dàng sao chép các thí nghiệm ban đầu của anh ấy. Lấy bộ tách sóng quang ra trước. Tất nhiên, chúng hiện được làm khác với những gì Bell từng sử dụng, nhưng bộ tách sóng quang VT312 / 2 của Vacte mẫu rất giống với của Bell. Nó là một điện trở quang selen với một lượng nhỏ cadmium được thêm vào để cải thiện hiệu suất. Nó thực sự có hai máy dò. Bell thường sử dụng nhiều máy dò để tăng độ nhạy. Các máy dò được mắc nối tiếp và đặt tại tiêu điểm của một gương phản xạ parabol. Bất kỳ kích thước phản xạ nào cũng được, tuy nhiên, bát càng lớn thì phạm vi càng lớn. Xem danh mục Edmund Scientific Co. (7785, Edscorp Bldg., Barrington, NJ 08007). Chúng có nhiều loại gương phản xạ parabol và Fresnel. Máy dò có thể được gắn ở tiêu điểm của gương phản xạ bằng cách sử dụng giá đỡ sao giống như trong hình. 1. Máy dò tạo thành một mạch điện chung với pin và vỏ điện thoại có điện trở cao. Pin 12 volt, chẳng hạn như pin ô tô hoặc nhiều pin đèn pin được kết nối nối tiếp, phù hợp cho mục đích này. Độ lớn của điện áp không đóng một vai trò nào ở đây. Mặt khác, vỏ điện thoại không dễ tìm. Các viên nang được sử dụng trong điện thoại hiện đại, không giống như những người tiền nhiệm của chúng, có điện trở thấp và không hoạt động tốt trong trường hợp của chúng tôi. Bạn có thể tìm đến những người nghiệp dư về đài phát thanh có một cặp tai nghe trở kháng cao cũ. Ít nhất, họ biết nơi để lấy chúng. Như bạn có thể tưởng tượng, những chiếc tai nghe này không còn phổ biến như trước đây.
Tất cả các bộ phận này, được kết nối nối tiếp, tạo thành bộ phận nhận của điện thoại chụp ảnh. Bây giờ là đến phần truyền tải.
Trong nhiều nghiên cứu ban đầu của mình, Bell đã không cố gắng tối ưu hóa phần truyền của điện thoại chụp ảnh. Ông tập trung chú ý vào việc cải thiện mạch quang điện tử của máy thu. Do đó, nhiều thiết kế ban đầu của ông rất đơn giản theo nghĩa tốt nhất của từ này. Trong số những thiết kế thú vị có một ống kim loại có đường kính 2,5 cm và dài từ 5 đến 7,5 cm, ông gắn một chiếc gương ở một đầu của ống, như trong hình. 2. Khi nói ống, sóng âm thanh làm cho gương rung và điều chỉnh ánh sáng từ nguồn. Bạn có thể tiến xa hơn bằng cách thay thế gương cứng ở cuối ống bằng một miếng phim kim loại hóa. Giờ đây, khoảnh khắc thú vị nhất đã đến - thử nghiệm điện thoại chụp ảnh. Điều này phải được thực hiện bởi ít nhất hai người. Nhờ bạn của bạn đưa máy phát lên miệng, đứng hướng về phía mặt trời và điều chỉnh góc gương của máy phát sao cho một phần ánh sáng phản xạ trở lại máy thu của bạn. Trong khi bạn của bạn đang nói chuyện điện thoại, hãy di chuyển gương phản xạ parabol cho đến khi nó cắt chùm sáng và tập trung nó vào máy dò. Hãy cẩn thận khi hướng gương phản xạ. Không hướng máy thu trực tiếp vào mặt trời, vì ánh sáng mặt trời tập trung có thể nhanh chóng làm hỏng máy dò của bạn. Thực hiện bài kiểm tra đầu tiên ở khoảng cách ngắn, bởi vì chuyển động nhỏ nhất của bạn của bạn ở khoảng cách xa sẽ ảnh hưởng lớn đến tín hiệu được khuếch đại bởi photophone và gây khó khăn cho việc điều chỉnh. Sau khi thiết lập, hãy nghe giọng nói của bạn bè trên điện thoại của bạn. Tăng phạm vi của photophone Có một số cách để tăng phạm vi của photophone. Một trong số đó dựa trên việc tăng kích thước của gương phản xạ parabol, cái còn lại dựa trên việc khuếch đại tín hiệu máy phát bằng cách tăng kích thước của gương gắn với nó. Bạn có thể kéo căng màng Mylar tráng nhôm trên một đầu của hộp thiếc lớn. Bạn có thể tăng độ nhạy của máy dò. Có thể bạn sẽ muốn thử nghiệm với các phần tử cảm quang khác nhau, thay đổi vị trí của chúng, như Bell đã làm. Thay đổi điện áp pin và điện trở của tai nghe cũng sẽ thay đổi độ nhạy của bộ thu. Tất nhiên, các thiết bị điện tử hiện đại có thể được sử dụng trong mạch điện ảnh. Thông số giới hạn độ nhạy của máy thu là điện áp đầu ra của bộ tách sóng quang. Cách tốt nhất để tăng điện áp đầu ra là chạy nó qua bộ khuếch đại. Trên hình. 3 cho thấy làm thế nào điều này có thể được thực hiện. Đầu tiên, thay thế điện trở quang bằng một pin mặt trời nhỏ. Nó hơi nhạy cảm hơn trong những điều kiện này và chắc chắn ít bị hư hại hơn khi tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời.
Mạch IC1 là giai đoạn sơ bộ để khuếch đại tín hiệu nhỏ từ pin mặt trời. Phần tử được nối bằng biến trở với đầu vào của mạch thông qua tụ điện C1. Nhờ kết nối này của tế bào quang điện, có thể "cắt" tất cả ánh sáng, ngoại trừ ánh sáng được điều chế. Các điện trở R1 và R2 xác định mức khuếch đại của bộ tiền khuếch đại bằng tỷ lệ của R1/R2. Khi khoảng cách giữa máy phát và máy thu tăng lên, nên thay đổi giá trị của các điện trở này. Tuy nhiên, đừng đặt mức khuếch đại quá cao nếu không mạch sẽ tự kích. Bạn có thể ngăn chặn sự phát sinh ký sinh bằng cách kết nối các tụ điện song song với các điện trở R2 và R3, nhưng điều này sẽ làm giảm đáp ứng tần số của máy thu. Bằng cách thay đổi giá trị của R2, cần phải thay đổi giá trị của R3 theo cùng một lượng, vì giá trị của các điện trở này luôn bằng nhau. Tín hiệu từ đầu ra của bộ tiền khuếch đại được đưa đến bộ điều khiển âm lượng R4, từ đó nó đi đến bộ khuếch đại cuối cùng IC2. Bộ khuếch đại này nâng mức tín hiệu lên mức cần thiết để điều khiển loa. Khá tốt so với những gì nó không có bộ khuếch đại. Khi làm mạch lưu ý cần có 9 nguồn cấp là +9V và -9V, pin 6V cho bộ thu bóng bán dẫn là được. Tuy nhiên, độ lớn của điện áp nguồn không quan trọng và có thể sử dụng bất kỳ nguồn điện sẵn có nào trong khoảng 15-XNUMX V. Cải thiện hiệu suất máy phát Có thể cải thiện độ nhạy của photophone bằng cách gắn bộ khuếch đại vào máy phát, mạch của nó được đưa ra trong hình. 4. Nó sử dụng cùng một bộ khuếch đại công suất tích hợp LM386 như trong hình. 3, tuy nhiên, đầu vào của nó nhận tín hiệu từ micrô chứ không phải từ pin mặt trời.
Đầu ra của bộ khuếch đại công suất được điều khiển bởi một loa nhỏ 5 cm, tương tự như loa được sử dụng trong máy thu bóng bán dẫn bỏ túi. Một miếng màng Mylar tráng nhôm được căng trên loa. Khi bạn nói vào micrô, giọng nói của bạn sẽ được khuếch đại và gửi đến người nói. Đổi lại, loa làm cho màng được phủ một lớp gương rung lên và điều chỉnh chùm tia mặt trời. Để tăng thêm phạm vi giao tiếp, cần phải tăng kích thước của loa và do đó là bề mặt phản xạ của nó. Tôi đã quan sát các thí nghiệm trong đó các mảnh gương nhỏ được dán trực tiếp vào màng loa dao động. Tuy nhiên, tôi không thể đảm bảo tính hiệu quả của một thiết bị như vậy, vì tôi chưa bao giờ thử nghiệm nó. Nó có thể hoạt động giống như một gương phản xạ hình bát. Trong quá trình cải tiến photophone, Bell và Tainer đã tìm ra hơn 50 cách để điều chỉnh chùm ánh sáng bằng giọng nói, bao gồm cả các mạch phân cực thay đổi hiện được sử dụng trong các thiết bị liên lạc laser tinh vi. Kết luận Nếu bạn đã từng say mê với việc tạo ra một hệ thống liên lạc quang học, thì thật khó để không nghĩ về vấn đề thú vị này. Trong những năm cuối đời, Bell đã dự đoán một tương lai tuyệt vời cho cô ấy. Các dự án truyền thông quang do các thí nghiệm của Bell khởi xướng sắp thành hiện thực. Thật không may, các dự án của nhà phát minh đã không được thực hiện trong suốt cuộc đời của ông. Tác giả: Byers T. Xem các bài viết khác razdela Nguồn năng lượng thay thế. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024 Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Không khí trở nên nặng hơn, kg cảm thấy dễ chịu hơn ▪ Đầu vào kỹ thuật số 24V cô lập ISO1211 và ISO1212 ▪ Mạng xã hội đang tích hợp với TV ▪ TPS65135 - Nguồn điện lưỡng cực DC-DC với một cuộn cảm ▪ Camera hành trình ô tô 360 M600 Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần của trang Câu cách ngôn của những người nổi tiếng. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Đừng nói xin chào với những lời khen ngợi như vậy. biểu hiện phổ biến ▪ bài báo Tại sao nhện không vào được mạng của chúng? đáp án chi tiết ▪ bài viết Nhân viên và proxy của họ
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |