طراحی و ساخت بی سیم لیزری - جلسه هشتم
اهداف جلسه: ساخت و تست دستگاه
وسایل مورد نیاز: لیزر، آمپلی فایر، باطری، مقاومت نوری، دیود نورانی دو طرفه، ترانسفورماتور
همان گونه که در جلسه قبل دیدید، در ساخت این پروژه به دو عدد مدار آمپلی فایر نیاز داریم. البته می توانیم به جای هر یک از آن ها، از دستگاه ضبط صوت استفاده نماییم.
ما در اینجا، برای راه اندازی مدار فرستنده، یک آمپلی فایر می سازیم و مدار گیرنده را با استفاده از گوشی های حساس (که در جلسه پیش در بخش گیرنده توضیح دادیم) خواهیم ساخت.
از آنجایی که شما را با نحوه ساخت مدارات الکتریکی آشنا نمودیم، شاید بپرسید که چرا خودتان مدار را نمی سازید و فیبر آن را طراحی نمی کنید؟
مدار آمپلی فایر مدار نسبتاً پیچیده ای است، طراحی و ساخت آن کار ساده ای نیست و برای این کار، به نرم افزارها و دستگاه های مخصوص نیاز داریم، از طرفی وقت پروژه به ما اجازه چنین کاری را نمی دهد.
پس بهتر است یک عدد مدار آمپلی فایر آماده تهیه کرده و آن را مونتاژ نمایید. ما نکات مونتاژ نمودن را در جلسات پیش بیان کردیم. بهتر است این کار را با کمک دفترچه راهنمای مدار انجام دهند.
برای راه اندازی این پروژه، آمپلی فایری با قدرت 40- 30 وات کافی می باشد.
ساخت دستگاه
ابتدا فرستنده را کامل می کنیم. برای ساخت فرستنده کافی است دو سر ورودی مدار آمپلی فایر را به میکروفون متصل نماییم و خروجی آن را به نقطه a نمایش داده شده در شکل زیر متصل نماییم.
همان گونه که ملاحظه می شود، جریان موجود در نقطه a، تقویت می شود و با بستن مدار لیزر به شکل بالا، باعث مدولاسیون نور لیزر می شود (توضیح کامل در جلسه 7 آمده است.) پس از بستن مدار فرستنده برای آزمودن کارآیی سیستم، کافی است در میکروفون صحبت نمایید. اگر اجزاء به صورت مناسب بسته شده باشند. باید شاهد کم و زیاد شدن شدت نور لیزر در هنگام صحبت کردن باشید.
در مرحله بعد، باید گیرنده را بسازیم. برای ساخت مدار گیرنده کافی است مدار بسیار ساده ای مانند شکل زیر ببندیم:
حال کار ساخت وسیله به اتمام رسیده است. کافی است گیرنده و فرستنده را به صورت مناسب بر روی پایه ای نصب نمایید و آن ها را به گونه ای تنظیم کنید که نور لیزر بر روی مقاومت نوری بتابد. حال در میکروفون صحبت کنید. خواهید دید که در گوشی گیرنده، صدای صحبت شما به گوش خواهد رسید.
حال به بررسی چند آزمایش ساده ی علمی و مهم می پردازیم.
چند آزمایش مفید
ابتدا از دانش آموزان بخواهید لیزر را از 10 متری به گیرنده بتابانند. حال دست خود را از جلوی اشعه لیزر عبور دهند. مشاهده خواهند کرد که صدای تق تق از گوشی گیرنده به گوش می رسد. با توجه به مطالب جلسه پیش دلیل این پدیده را حدس بزنید؟
در مرحله بعد یک کش ماست را در سر راه اشعه لیزر و در بین گیرنده و فرستنده بگیرند و کشیده نگه دارند. حال اگر آن را بکشند و ول نمایند مشاهده می کنید که صدایی شبیه صدای کش در گیرنده به گوش می رسد. دلیل این پدیده را نیز توضیح دهید.
حال کمی در مورد بوق DC و AC با شما صحبت می کنیم:
آیا به نظر شما نور لامپ مهتابی ثابت است؟ حال گیرنده را در زیر نور مهتابی قرار دهید. ملاحظه خواهید نمود که صدای «هوو» مانندی از آن به گوش می رسد. دلیل این صدا، آن است که برق شهر ماهیت نوسانی دارد و در ثانیه 50 بار جهت آن عکس می شود (برق شهر 50HZ است.)
برای اثبات این ادعا کافی است که مدار فرستنده را در زیر نور خورشید یا چراغ قوه قرار دهید. مشاهده می کنید که هیچ صدایی به گوش نمی رسد، زیرا ماهیت نور خورشید و نور تولید شده از باطری (چون DC است و مقدار آن با زمان ثابت می ماند) نوسانی نیست و پارازیتی به گوش نخواهد رسید.
حال می خواهیم به نحوی پاسخ سۆال جلسه پیش را بیان کنیم و آن، نحوه ساخت فرستنده به روش دوم است.
کافی است خروجی آمپلی فایر را مستقیماً به بلندگو وصل کنید. با این کار همان گونه که در جلسه پیش بیان شد، عبور جریان از داخل سیم پیچ بلندگو باعث ایجاد لرزش بر روی صفحه بلندگو می شود. حال اگر در مرکز بلندگو تیغه ای نصب نماییم، با لرزش صفحه بلندگو، تیغه بالا و پایین می رود و از این خاصیت نیز می توانیم برای ساخت فرستنده بهره جوییم. اگر این تیغه را در سر راه اشعه لیزر قرار دهیم، با صحبت کردن در میکروفون، شدت اشعه لیزر کم و یا زیاد می شود و این امر باعث می شود که گیرنده بتواند مجدداً این سیگنال های نوری را به صوت تبدیل نماید.
رفع عیب
1. اگر لیزر نمی تابید، باطری آن و اتصالات مربوطه را بازدید کنید.
2. اگر نور لیزر مدوله نمی شد برای آزمایش از آمپلی فایر یک ضبط صوت معمولی استفاده نمایید.
3. اگر صدا پارازیت دارد، مدار را از زیر نور مهتابی و لامپ دور نمایید.
تکلیف: به عنوان تکلیف پاسخ سۆالات مطرح شده را به همراه عکس گیرنده و فرستنده ساخته شده آماده کنید.
مطالب مرتبط:
طراحی و ساخت بی سیم لیزری - جلسه اول
طراحی و ساخت بی سیم لیزری - جلسه دوم
طراحی و ساخت بی سیم لیزری - جلسه سوم
طراحی و ساخت بی سیم لیزری - جلسه چهارم
طراحی و ساخت بی سیم لیزری - جلسه پنجم
طراحی و ساخت بی سیم لیزری - جلسه ششم
طراحی و ساخت بی سیم لیزری - جلسه هفتم
