光通信演示实验装置的设计与制作小制作
利用廉价的激光笔(半导体激光器)和一些常见的器材,设计、制作了简单直观的光通信调制与解调装置,使学生对现代通信技术有所了解。
实验原理
实验装置如图1所示,激光器发出的激光束被一片垂直粘在扬声器振膜上的轻质挡光片挡住一半,当扬声器输入音频信号后,挡光片随扬声器振膜而作上下运动,运动的挡光片使这束激光截面面积不断变化。由于光电池的输出电压在入射光强一定的情况下,与受光面积成正比,则光电池输出电压的变化也就反映了扬声器振膜的振动规律,将此电压进行功率放大后即可推动耳机或扬声器发出声音。
[1][2]
制作方法
实验装置按功能可以分为发射和接收两部分。
发射部分如图2所示,激光器选择出射光斑在远处较小的激光笔(激光束更接近于平行光,在远距离演示时可以取得较好效果)。电池耗电约40mA,也可外接电源。将激光笔拆开以后,把两根细导线焊于电池盒的接线端,并把其开关用导线短路。同时调整激光束投射到挡光片上(图2所示的位置),以取得较大的动态范围。
图2中的两个22μF/16V电解电容反向串联后接入扬声器回路中,利用小电容对低频阻抗大的特点来降低扬声器的振幅,避免因振幅过大而影响接收到的音频信号的清晰度。同时还要选择小口径的扬声器,才能取得较清晰的声音。
图2发射部分示意图
(a)整体框图
(b)屏蔽筒
(c)接收电路
图3接收部分示意图
连接到收录机扬声器输出端的插头选用三芯立体声插头,并按图2连接,目的是如果收录机输出端使用的是立体声插座,本装置也适用。
接收部分整体结构如图3(a)所示。包括光电池、屏蔽筒、前置放大器、功率放大器、耳机输出插座以及电池盒等部分。
光电池最好选择整块的。屏蔽筒可参照图3(b)所示制作,外壳接地,内壁用一张黑色砂纸贴上,减少杂散光对接收的影响。由于硅光电池检出的电信号较弱,不能直接推动耳机或扬声器发出声音,故应先经过一级前置放大后再输入功率放大集成块进行功率放大。电路如图3(c)所示。
-
刘创的物理小实验:拉不开的两本书
这个星期天,我把语文书和数学书一页一页互相叠起来,原本想用手拉开,却发现无论我用多大力气,都没法拉开。我上网查了查,原来书页是粗糙的,所以一旦有压力在上面就会产生摩擦力。两本书一页一页地叠起来,加在上面的压力会随着书页的增多而加大。所以拉不开。像黄页那么...
-
小姜实验室:气体有多重?
看看你的周围,看得见空气吗?空气虽然看不见,但它也是实体,不仅占据空间,还有一定的重量。1把尺子;1个衣架;1段绳子;2个气球1、将绳子的两端分别绑在尺子和衣架的中央,使尺子平衡地吊在衣架上。一定是正中间,看好尺子上的刻度。哈哈哈,绑不上去,有点不高兴的样子。把2个相同...
-
趣味物理小实验 九龙杯之谜
材料:一根可以弯曲的吸管、一把小刀、一个纸杯1、用小刀在纸杯底部挖一个小孔,然后插入吸管,并把吸管弯成倒U形。2、向纸杯内注水,在水位到达吸管的拐弯处前,水是不会流出去的。3、继续注水,当水位高于吸管的拐弯处时,水就会通过纸杯底部的吸管流出去,直到杯中的水位低...
-
物理小制作 教你力的效果演示器制作方法
制作力的效果演示器方法:演示器如图2.5-2所示,框架、支柱和底板均用木板和板条制作,具体尺寸由所选材料决定。框架的转轴用粗铁丝做成,穿过支柱上部圆孔,右边弯一把手,可以使框架自由转动。用摇把可以改变框架相对于竖直面的倾斜度。取一段钢锯条,上端固定在框架上,下端...