Tx de sonido por medio de un diodo laser

1. OBJETIVOS:

El objetivo de este proyecto es comprobar que el sonido tambien se puede propagar por otro medio diferente a los ya conocidos ( aire, metal, etc).

Aprovechar la cualidad de no dispersión que presenta un diodo láser en comparación de cualquier dispositivo emisor de luz.

2. MATERIALES:

Este proyecto se dividió en dos partes:

 

Etapa de TX:

• 1 transformador de audio
• 1 potenciómetro 1K Ω
• Fuente de 4.5V
• Diodo láser (se utilizo un puntero láser)
• 1 jack mono de audio
• Cocodrilos, cables, etc.

Etapa de RX: (se probó con 2 receptores diferentes)

• Opam: LM741, LM386, LA4440
• Resistencias: 4.7 (2), 470(2),  1.5K, 100K, 1M Ω ¼W
• Potenciómetro: 10K, 100K Ω
• Condensadores:

         _ Cerámicos: 0.01, 0.047, 0.1 (4) µF
         _ Electroliticos: 47(2), 100(2), 220, 1000(2)  µF/16V, 100 µF/25v

• Fotodiodo y fototransistor.

 

3. PROCEDIMIENTO:

3.1 Diagrama:

Etapa TX:

Etapa de RX:

3.2 Prueba:

Etapa TX:

Para la etapa de TX se utilizo el simple circuito excitador del diodo láser, con un potenciómetro que regula la corriente que la atraviesa, al cual  se le acoplo, por medio del transformador de audio, una señal de sonido.

Tanto el voltaje como la corriente son funciones de audio, aunque en la figura se puede ver, que el voltaje en comparación de la corriente parece ser una función continua, es por esta razón que no se percibe a simple vista las pulsaciones de la función audio,y vemos al láser como si no parpadeara.

Si vemos detenidamente el voltaje y la corriente, veremos que las dos son respuestas de la señal de acoplo.

Voltaje que cae al diodo  láser:

Corriente que atraviesa al diodo láser:

Etapa RX:

Para la etapa de recepción  se utilizo dos tipos de amplificadores de audio (esto fue debido a que los circuitos utilizan dos receptores diferentes, un fotodiodo y un fototransistor)

Creemos que  lo más importante de resaltaren la etapa de RX, es el uso y funcionamiento del fotodiodo y fototransistor, ya que el amplificador solo modula la señal de entrada que es captada por estos dispositivos.

Fotodiodo

Cuando el haz de luz del láser bombardea la unión pn del fotodiodo,  produce la circulación de una corriente inversa, esa corriente inversa tiene las mismas características que la corriente que excita al diodo láser, ya que prácticamente la luz no se ha dispersado.

Fototransistor

La idea de un fototransistor es la misma que la del fotodiodo, solo que esta vez la luz incide sobre la unión colector- base

La diferencia entre un fotodiodo y un fototransistor  es la mayor sensibilidad que tiene un fototransistor y por lo tanto tiene una mayor ganancia (β).

4. OBSERVACIONES:

Un diodo láser es un dispositivo sensible a cambios de la corriente, es por eso debemos de tener cuidado al momento de acoplar la señal de audio.

La señal tuvo que ser acoplada  por medio de un transformador de audio, esto para disminuir tanto la tensión como la corriente y así no dañar nuestro láser, pero aun manteniendo la señal de  audio.