Передача звука по ИК каналу

         

ИК подслушивающее устройство


ИК подслушивающее устройство.

Тем, что информация может иметь очень высокую ценность сегодня уже никого не удивишь. Но если раньше реально опасаться утечки информации мог лишь ограниченный круг лиц, то сегодня с этим может столкнуться практически каждый. Первое, что обычно приходит на ум, это радиомикрофоны. Они широко распространены, т.к. собрать "жучек" по описанию в радиолюбительской литературе совсем несложно. Автору даже известен случай успешной сдачи экзаменов студентами при помощи радиомикрофона. Однако обнаружить такие радиомикрофоны можно без особого труда, стоит только собрать несложный детектор поля.

Вместе с тем существует иной способ снятия информации. Известно, что звуковые волны в помещении вызывают микровибрации оконных стекол. Если направить на стекло ИК-поток, то большая его часть пройдет через стекло внутрь, однако будет и отражение. При этом отраженный поток окажется промодулированным речевой информацией. Для того чтобы оценить реальные возможности похищения информации таким путем и найти эффективный способ противодействия, автором была разработана экспериментальная схема прослушивающего устройства. Оно стоит из двух относительно независимых частей: ИК-передатчика и ИК-приемника.

Принципиальная схема ИК-передатчика показана на рисунке 1. Основу передатчика составляет генератор прямоугольных импульсов на микросхеме D1. Выходной сигнал генератора с частотой 35 кГц поступает на базу транзистора VT1, который совместно с VT2 образует составной транзистор Дарлингтона. При помощи этого транзистора коммутируется ИК-светодиод VD1.

Отраженный сигнал поступает на вход приемника, схема которого показана на рисунке 2.

Принятый фотодиодом VD1 сигнал поступает на вход усилителя на собранного на ОУ А1.1, здесь вся полоса принятых частот усиливается в два раза, а также обеспечивается согласование фотодиода с последующими каскадами. На ОУ А1.2 собран активный полосовой фильтр (Л.1), настроенный на частоту 34,67 кГц, т.е. на частоту несущей передатчика.
Коэффициент усиления каскада равен 100, полоса пропускания с неравномерностью - Здб - 6,8 кГц, это обеспечивает избирательное усиление несущей и боковых полос. Такое построение схемы позволяет максимально ослабить действие помех и паразитного фона от осветительных приборов. С выхода А1.2 сигнал поступает на амплитудный детектор, построенный по классической схеме, не требующей пояснений. На ОУ А1.3 и транзисторах VT1 и VT2 построен УНЧ, нагрузкой которого служат высокоомные телефоны ТМ-2А или аналогичные. Развязка узлов схемы по питанию осуществляется цепями R1C1, R14C9, R15C8.

Настройка: правильно собранной схемы сводится к подстройке частоты передатчика резистором R1 до получения на выходе приемника максимальной амплитуды сигнала.

ОУ К1401УД4 не имеет прямой замены среди отечественных микросхем, но вместо А1.1 и А1.2 можно применить любые ОУ с полевыми транзисторами на входе и частотой единичного усиления не менее 2,5 МГц. А1.3 можно заменить на любой ОУ широкого применения. Автор проверял такой вариант : КР574УД2Б и К140УД708. Заметно повысить характеристики приемника можно если применить малошумящие ОУ TLE2074CN и TLE2144CN фирмы Texas Instruments. Цоколевка этих микросхем полностью совпадает с цоколевкой К1401УД4. Светодиод и фотодиод можно взять зарубежного производства для систем ДУ.

В авторском варианте схема с К1401УД4 обеспечивала уверенный съем информации с расстояния 5-10 метров, вариант с TLE2074CN обеспечивал съем информации с расстояния до 15-20 метров, кроме того этот вариант в силу более низкого уровня шумов позволял уверенно разбирать тихие слова даже на фоне громкой музыки.

Чувствительность устройства можно повысить дополнительными ИК-светодиодами, включенными параллельно VD1 передатчика (через свои ограничительные резисторы). Можно также увеличить коэффициент усиления приемника добавив каскад, аналогичный каскаду на А1.2, для этого можно использовать свободный ОУ микросхемы А1.

Конструктивно светодиод и фотодиод расположены так, чтобы исключить прямое попадание ИК-излучения светодиода на фотодиод, но уверенно принимать отраженное излучение.Не исключено применение оптических систем, например таких как в Л.2. Питание приемника осуществляется от двух батареек типа "Крона", передатчик питается от четырех элементов типа R20 суммарным напряжением 6В (1,5В каждый).

В заключение следует напомнить, что использование этого устройства в некоторых случаях запрещено законодательством РФ и может привести к административной или уголовной ответственности.

Автор: Уваров А.С.
Источник: Радиоконструктор 3-2001, с.24-25.

//

Разработка и оформление Андрея Александровича Борисенко aka ICE.
По всем вопросам просьба писать мне на icenet@narod.ru




Передача звука по ИК каналу


Передача звука по ИК каналу.

Чтобы прослушивать телевизионные передачи на головные телефоны, совсем не обязательно тянуть от телевизора проводную линию связи. Выручит предлагаемая беспроводная система (о ней уже рассказывалось в статье В. Гущина, И. Фостяка "Трансляция на ИК лучах" в "Радио", 1986, № 1, с. 27), использующая инфракрасное (ИК) излучение светодиодов. Иными словами, на телевизоре устанавливают маломощный передатчик, излучающий модулированные звуковой частотой инфракрасные волны, а к головным телефонам крепят приемник, улавливающий эти волны и выделяющий из них модулирующий сигнал.

Схема приставки-передатчика к ламповому телевизору приведена на рис.1. Для питания передатчика использован однополупериодный и выпрямитель на диоде VD1, переменное напряжение на который подается с накальной обмотки трансформатора питания (Т1) телевизора через контакты SA1.1 переключателя режима работы. Выпрямленное напряжение сглаживается оксидным конденсатором С1 и поступает на стабилизатор тока, выполненный на транзисторе VT1. В качестве опорного элемента в стабилизаторе используется светодиод HL1, который одновременно служит индикатором включения передатчика.

К стабилизатору тока подключена цепочка из четырех последовательно соединенных диодов (HL2-HL5) - источников излучения в ИК диапазоне. Ток через них выбран равным 50 мА, при этом диоды излучают примерно половину максимальной мощности.

Напряжение звуковой частоты поступает на светодиоды со вторичной обмотки трансформатора (Т2) усилителя 3Ч через конденсатор С2. При этом в такт с колебаниями 3Ч изменяется излучаемая светодиодами мощность. Так осуществляется модуляция ИК излучения.

Передатчик начинает работать, когда подвижные контакты переключателя находятся в нижнем по схеме положении. Динамическая головка телевизора в этом случае выключается.

Схема приемника приведена на рис.2. В нем - один светодиод VD1, воспринимающий ИК излучение. Он подключен к усилителю 3Ч, собранному на операционном усилителе DA1.
С выхода усилителя сигнал звуковой частоты подается на капсюли BF1 и BF2 головных телефонов, соединенные последовательно. Громкость звука регулируют переменным резистором R5. Питается приемник от батареи GB1 ("Крона").



В передатчике может быть использован транзистор КТ208 с буквенными индексами А-М, а также любые транзисторы серий МП25, МП26. Выпрямительный диод - любой из серий Д226, Д7, КД103; светодиод HL 1 - любой из серии АЛ 102; остальные светодиоды - любые из серии АЛ 107. Оксидные конденсаторы - К50-24 или аналогичные, резисторы - МЛТ-0,125, МЛТ-0,25. Переключатель (его устанавливают на задней стенке телевизора) - МТ1, П2К.

В приемнике можно применить операционные усилители К140УД6, К140УД7, любой светодиод из серии АЛ 107, конденсаторы К53-1, К50-6 (С1, С2), КЛС, KM (C3), постоянные резисторы МЛТ-0,125, МЛТ-0,25, переменный резистор - СП3-3в (он с выключателем питания SA1), головные телефоны ТОН-1, ТОН-2, ТЭГ-1 (в любом варианте капсюли соединяют последовательно).

Детали передатчика и приемника монтируют на печатных платах. Платы устанавливают в корпусах подходящих габаритов. Напротив светодиодов в передних стенках корпусов сверлят отверстия. Светодиоды передатчика должны располагаться горизонтально и быть направлены в сторону зрителя. Аналогичное положение должен занимать светодиод приемника, но направлен в сторону передатчика.

Мощности передатчика и чувствительности приемника достаточно для уверенного приема в любой точке сравнительно большой комнаты. Причем приемник уверенно принимает не только прямое ИК излучение от светодиодов передатчика, но и отраженное от потолка, стен, различных предметов. Поскольку излучающий и приемный светодиоды имеют узкую диаграмму направленности, для равномерного приема желательно излучающие диоды ориентировать в разные стороны, а один-два направить на потолок или стену. Тогда независимо от положения головы громкость звука будет одинаковая.

Для небольшой комнаты число излучающих светодиодов можно сократить и экспериментально подобрать столько, сколько нужно для уверенного приема.


Схема передатчика при этом не изменяется.

Передатчик можно использовать и с транзисторными телевизорами, у которых нет накальной обмотки. В этом случае схема модуляции остается прежней, только емкость конденсатора С2 увеличивают до 470 мкФ (на номинальное напряжение 15 В) и последовательно с конденсатором включают постоянный резистор МЛТ-0,5 сопротивлением 2 ома, а излучающие светодиоды подключают к источнику питания через гасящий резистор с таким сопротивлением, чтобы при токе 40...50 мА на четырех светодиодах обеспечивалось падение напряжения примерно 5,2 В (по 1,3 В на каждом). В зависимости от падающего на резисторе напряжения определяют нужную номинальную мощность рассеяния резистора. Детали стабилизатора тока при таком питании, конечно, не понадобятся.

Если же передатчик трудно подключить к выпрямителю телевизора, его питают от отдельного стабилизированного блока с выходным напряжением 9...15 В при токе не менее 50 мА.

Следует добавить, что подобной системой связи можно оборудовать не только телевизор, но и другие устройства, например, радиоприемник, магнитофон.

Автор: И. Нечаев, г. Курск

//
Разработка и оформление Андрея Александровича Борисенко aka ICE.
По всем вопросам просьба писать мне на icenet@narod.ru