Uno de los diodos que estudiamos en nuestro curso de electrónica fue el Diodo Emisor de Luz o LED que, como vimos, emite luz monocromática en bandas que van desde el infrarrojo hasta el extremo superior del espectro visible. Nuestro montaje usa uno de estos diodos para la emisión de señales telegráficas formando así un interesante telégrafo experimental.
Aclaremos que además de la emisión en el espectro infrarrojo, nada impide que el circuito opere en el espectro visible, usando para esta finalidad un LED rojo o de otro color común.
Del mismo modo, si la emisión no puede hacerse por la propagación directa por el espacio, se puede mejorar el proyecto experimental con la utilización de una fibra óptica.
El circuito es bastante sencillo de montar, y tanto el emisor como el receptor son alimentados por pilas comunes.
Básicamente el proyecto consta de:
a) Un transmisor de señales luminosas que opera en la banda del infrarrojo, las cuales son moduladas en un tono que puede variar entre aproximadamente 500 y 5.000 Hertz.
b) Un receptor que tiene un foto-sensor y que amplifica las señales al punto de permitir su aplicación en un audífono de cristal o también en un pequeño amplificador de audio.
Como funciona
El transmisor consiste en un oscilador de audio que tiene por base un integrado 555. Este integrado alimenta directamente el LED que entonces tiene una señal emitida perfectamente rectangular, como muestra la figura 1.
Como podemos ver, esta señal tiene un ciclo activo de 50%, o sea, tenemos 50% del tiempo conducción de corriente y 50% sin conducción.
Si el LED soporta una corriente máxima de 20 mA, con un ciclo activo de 50%, esto significa que podemos hacer en los instantes en que hay corriente en la salida una contente de hasta 40 mA, pues en la media el valor será de 20 mA
Una manera de obtener mayor potencia luminosa es reducir el ciclo activo, de modo que la contente de pico pueda ser mayor, con una corriente media mantenida en el mismo valor.
Así, si la corriente máxima del LED fuera de 20 mA y reducimos el ciclo activo a 10%, en el pico podemos tener una corriente de 2oomA sin que esto ocasione la quema del LED, pues en la media el valor será mantenido en 20 mA (figura 2).
En nuestro circuito, para que tengamos un ciclo activo pequeño basta mantener R2 bastante menor quela suma de R1 con P1.
En nuestro circuito, hacemos entonces que R1 sea 5 veces mayor que R2, lo que significa un ciclo activo de 20%. La corriente máxima en el LED será entonces de 100 mA, aunque la corriente media será bastante menor, y con esto obtenemos pulsos de luz de mayor alcance (figura 3).
El manipulador simplemente interrumpe la emisión de luz, con lo que podemos producir señales codificadas.
Como receptor usamos un fototransistor que puede ser de cualquier tipo, inclusive un 2N3055 sin la parte metálica que lo recubre (cubierta), exponiendo la pastilla semiconductora a la luz.
La señal captada es entonces amplificada por dos transistores en la configuración Darlington y puede entonces ser aplicada a un audífono de cristal o un amplificador mayor.
El resistor R1 determina la sensibilidad del circuito y puede ser obtenido experimentalmente.
Una manera de obtener mayor sensibilidad es conectar este resistor en serie con un potenciômetro de 2M2.
En la figura 4 tenemos la manera de hacer una transmisión de serial.
Para mejorar el alcance, usamos lentes convergentes en el LED emisor y en el foto-sensor de modo de concentrar el haz infrarrojo en una única dirección.
Montaje
En la figura 5 tenemos el diagrama del transmisor que usa solamente un circuito integrado 555.
El LED infrarrojo puede ser de cualquier tipo, y si no 10 tenemos podemos usar un LED rojo común (en cuyo caso el titulo del montaje debe ser modificado).
En la figura 6 tenemos la placa de circuito impreso para el transmisor.
El diagrama completo del receptor es el que parece en la figura 7, y el montaje en placa de circuito impreso aparece en la figura 8.
Observamos que la conexión al amplificador debe hacerse con alambre blindado a no ser que el mismo sea montado en la misma caja que el circuito receptor.
Deben tenerse en cuenta las siguientes observaciones para la obtención y montaje de los componentes:
P1 controla la tonalidad del sonido emitido. Puede usarse un trimpot o incluso un potenciômetro común. Los resistores son de 10% 6 20% con 1/4 6 1/8W de disipación.
Los capacitores pueden ser todos cerámicos o de poliéster.
Las fuentes de alimentación son 4 pilas pequeñas y para el receptor se puede usar un fototransistor común o bien un 2N3055 sin la capa metálica protectora.
En la figura 9 tenemos el modo de fijar el receptor y el transmisor en el foco de una lente convergente para aumentar su alcance.
La lente puede ser del tipo "de aumento" (convergente), usada en pequeños monóculos de fotografía o adquirida en casas de material científico.
El manipulador puede ser un sencillo interruptor de presión o bien del tipo usado em equipos de radioaficionados o profesionales (figura 10).
Es importante conocer el código Morse para su operación.
Prueba y uso
Para probar el sistema basta conectar el receptor y el transmisor alineados a una distancia de aproximadamente 20 cm.
Apretando el manipulador debe haber emisión de sonido en el audífono o en el parlante del amplificador usado.
Si no hubiera sonido, el primer punto a verificar es si existe serial en el pin 3 del integrado. Un audífono de oído de cristal o un parlante en serie con un resistor de 100 ohm sine de monitor para el funcionamiento del transmisor.
Tocando sus cables en el pino 3 y en el negativo de las pilas debe haber sonido.
Para probar el receptor, en caso que no funcione, sugerimos primero verificar si el foto-sensor QX no está invertido. Después inyecte señal en la base de Q2.
Debe haber la reproducción en el audífono o parlante del amplificador.
Para transmitir tenga en cuenta que un toque corto representa un punto y un toque más largo representa un trazo. Las letras y señales gráficas, así como números, aparecen también en la siguiente tabla de Código Morse.
| Letra | Código Internacional | Letra | Código Internacional |
| A | .- | N | -. |
| B | -... | O | --- |
| C | -.-. | P | .--. |
| D | -.. | Q | --.- |
| E | . | R | .-. |
| F | ..-. | S | ... |
| G | --. | T | - |
| H | .... | U | ..- |
| I | .. | V | ...- |
| J | .--- | W | .-- |
| K | -.- | X | -..- |
| L | .-.. | Y | -.-- |
| M | -- | Z | --.. |
Transmita primero lentamente símbolos aislados, hasta aprender bien el código. Solamente después transmita palabras y mensajes, con un ritmo parejo para que puedan ser bien recibidas.
Para alcances largos puede usarse un anteojo en el receptor.
Publicado - 1988
