Прикольный эксперимент. Фоторезисторы и динамик

я думаю стоит поделиться, всё таки исследования проводили, чего добру пропадать

ты когда со мной поделишься технологией расфокусировки лазерных лучей в пятна?

1 лайк

“удивительное рядом но оно запрещено” )))

ааа, ну я тады пошел медаль протирать.

Использовалось:

В качестве источника - CD/DVD/VHS плейер Samsung SV DVD641;
В качестве оконечного устройства - древняя, дешёвая no-name активная компьютерная колонка, внутри которой был обнаружен усилитель на базе TDA2822H;

Звуковой сигнал подавался с “LINE OUT” плейера на драйвер лазерного светодиода.
image

Луч направлялся на приёмник, сделанный на основе фототранзистора L-32P3C, и с приёмника сигнал передавался на колонку.

Для начала, посмотрел что там у меня за LINE OUT (за этим словом, как известно, может прятаться почти что угодно). Выяснилось, что это сигнал, не зависящий от громкости с амплитудой 2В. Вот его осциллограмма:

Далее стал исследовать указку на предмет выяснить её ВАХ. Выяснилось, что при малых (до 2В) напряжениях, она вообще не светится и ток через неё практически нулевой, потом начинает тускло светиться и ток быстро нарастает. Наконец на интевале 3В - 5В она светится ярко и ток практически идеально пропорционален напряжению, т.е. участок 3-5В - линейный участок ВАХ. Вот таблица с моими замерами:

Видно, что она почти идеально линейна.

Кроме того, удалось найти какой-то даташит на какой-то внешне похожий лазерный светодиод (понимаю, что звучит смешно, но как говаривал В.А. Ющенко «Що маємо, то маємо») из которого удалось выяснить, что выдерживает он до сорока миллиампер.

Исходя из всей этой информации, были приняты решения:

  1. делать драйвер лазера, как источник тока, регулируемый входным сигналом;
  2. работать только на линейном участке;
  3. нижняя граница сигнала ( -2В на осциллограмме) соответствует 10мА
  4. средняя точка сигнала ( 0В на осциллограмме) соответствует 20мА
  5. высшая точка сигнала ( +2В на осциллограмме) соответствует 30мА
  6. на принимающей стороне, просто срезать постоянную составляющую

Для того, чтобы это сделать, сначала решил вдвое уменьшить сигнал (амплитуда - 1В) и установить среднюю точку на 2В (размах сигнала от 1В до 3В). Тогда источник тока получается линейным: 0В - 0mA, 1В - 10мА, 2В - 20мА и 3В - 30мА.

На схеме слева направо:

  1. разделительный конденсатор C1 (о нём позже);
  2. делитель R1/R2, который устанавливает точку покоя в 4В;
  3. буфер U1:A;
  4. делитель R3/R4, который делит сигнал на два;
  5. источник тока, сделанный на U1:B и шунте R6. Шунт подобран так, что при напряжении на нём 1В, ток будет 10мА, при 2В - 20мА, при 3В - 30мА, что и требовалось.

Резистор R5 и конденсатор C2 просто страхуют усилитель U1:B от возбуждения.

Конденсатор C1 рассчитан исходя из того, что он работает на нагрузку, равную R1 || R2 (входным сопротивлением усилителя пренебрегаем), т.е. 67кΩ Если минимальной частотой сигнала считать 20Гц, то точка 3dB получается при ёмкости 0,12μF, Хилл и Хоровиц советовали ставить в 3-5 раз больше. Хотел поставить 0,47μF, но 0,33μF раньше под руку попался.

Замечание о защите лазера по току. Поскольку лазер выдерживает до 40мА, никакой особой защиты не нужно, т.к. LM358 больше не выдаст даже, если укакается - 40мА он выдаёт на короткое замыкание выхода на землю.

Собственно, с драйвером всё. Работает за милую душу.

Теперь с приёмником.

Там всё проще. Транзистор включён по схеме эмиттерного повторителя на резистор 2.2кΩ. В принципе, можно уже прямо сразу и подавать сигнал на усилитель (работает, я проверял), но тут есть нюанс (даже два):

  1. транзистор очень малоточный, а вход усилителя колонки там не такой уж высокоомный. В итоге, этот усилитель перегружает источник сигнала, понижается амплитуда, появляются искажения, звук тихий и с хрипами. Решение простое - влепил туда буфер на том же LM358. Хрипы и “тихость” как рукой сняло;
  2. по той же причине (что сигнал очень слабенький) схема крайне придирчива к качеству питания (а у меня она питалась от компьютерного БП). Навтыкал туда все конденсаторы какие попались под руку - вроде полегчало. Хотя, по уму бы, для звуковой аппаратуры, нужен другой источник питания.

В итоге, такая схема:

Ну, собственно всё. Качество (и вообще наличие) звука зависит от точности попадания лазера в транзистор. Буквально шевеля их на столе, слышно как меняется качество и громкость звука.

Получился очень приличный звук. По крайней мере, если эту же колонку подключить прямо к плейеру, то я разницы не слышу. И это ещё при том, что у меня всё собрано на соплях (макетке).

1 лайк

Так и секрет “вольтажа” конденсаторов грозился раскрыть. Но наверное не нам, а бородатому старцу с нимбом. ))

Да по тому же принципу как превратить лазерный луч в линию, только фигура другая.:slight_smile:

вот я никак не могу найти, как эта “фигура” называется, пятноид какой нибудь наверно, а ua6em знает, но не говорит )))

Ну, собственно, глядя на приведенные схемы, ничего удивительного в этом нет.
Так что “проверять на слух” можно только для собственного успокоения.
Но, вообще-то, существуют два способа проверки: инструментальный и экспертный.
Для инструментального следовало бы снять АЧХ и измерить коэффициент гармоник. Учитывая, что скорость света достаточно велика (пор нашим понятиям) в измерениях можно обойтись без прецизионной аппаратуры, если вычитать из выходного сигнала исходный.
Ну а для экспертной самое главное - источник сигнала. Во-первых, это не должен быть CD, записанный с “разжатого” MP3, а во-вторых, надо очень внимательно подходить к выбору жанра. Практически беспроигрышный вариант - рояль.

Манаков (Гоген) с тобой не согласится )))