Блок питания пришлось делать новый. Он должен обеспечивать напряжение +/-20В для питания усилителей мощности при постоянной нагрузке в 3-5А, +/-15В для питания операционных усилителей и +5В для питания лазера и цифровой части проектора. Двухполярное напряжение получено из переменного однополярного также как и в предыдущей схеме.
Т.к. усилители потребляют очень много, то пришлось увеличивать емкость конденсаторов до 2х15000мкф.
Усилители для гальванометров. Первый усилитель сделан по очень упрощенной схеме. Из-за этого во время работы иногда наблюдается самовозбуждение, а усиление сильно ограничено и ротор гальванометра трудно выставляется на нужную позицию. Кроме того, в нем отсутствуют схемы подавления нежелательных частот, что также влияет на качество картинки.
Первый и второй вариант сервоусилителя
Второй усилитель я выполнил по хорошо зарекомендовавшей себя схеме. Она получилась намного более устойчивой, чем первый вариант. Мне не удалось достать дорогие мощные ОУ типа LM12, LM675, OPA541 и поэтому я использовал широко распространенные дешевые HI-END звуковые усилители мощности LM3886, способные усиливать постоянный ток.
Гальванометры пришлось делать самому. В качестве вала было взято двухмиллиметровое сверло, на него приклеены 2 сильных неодимовых магнита, вытащенные из винчестера. Этот вал вращается на двух подшипниках.
На вал также клеится зеркало и пластинка для фотодетекторов. Для организации обратной связи было решено использовать оптический детектор позиции ротора(OPD – Optical Position Detector), выполненный на двух ИК фотодиодах и одном ИК светодиоде. Сигнал, снимаемый с этих детекторов должен подаваться на платы сервоусилителей через экранированный кабель. Мои ИК детекторы очень сильно боятся как дневного света, так и света от лампочек. Поэтому все настройки приходилось производить ночью. Емкостной детектор света не боится, но его инерция больше, да и возиться с ним было неохота.
Драйвер для лазерного диода и ЦАП были использованы из предыдущего проекта.
Драйвер ЦАП
Во время испытаний системы я получил значительно лучшие результаты, чем результаты предыдущего проектора. Новый проектор способен очень четко и быстро(с минимальным мерцанием) рисовать отдельные буквы и простые геометрические фигуры. Но более сложные задачи он пока решить не может. Так, например, канадский флаг из программы NLS выглядит как прямоугольник в центре которого находится бесформенный объект, а бегущая лошадь из той же программы мало похожа на лошадь:(. Кроме того, в ходе эксплуатации я понял какие недостатки надо устранить:
-в сигнальных цепях сервоусилителей длинные провода из-за которых появляются наводки;
-когда схема перегружается, то конденсаторы разряжаются и напряжение на БП падает, теряется позиция сканеров. Здесь нужно либо увеличить емкость конденсаторов, либо перейти к использованию трансформатора с двумя вторичными обмотками. Это возможно также будет решением проблемы возбуждения системы по цепи питания;
-необходимо выполнить первый усилитель по нормальной схеме;
-гальванометры получились невысокого качества. Так, один из них вращается с некоторым усилием. Кроме того, тяжелые магниты, большие зеркала(5х8х3мм) и криво насаженные подшипники далеко не лучшим образом влияют на качество графики. Легкие зеркала можно сделать из тонких зеркальных алюминиевых дисков, которые находятся в винчестерах. Во время выпиливания(вырезания) зеркал главное не деформировать этот диск. Магниты надо сделать минимально возможной длины и толщины. Ось по возможности сделать(выточить) из немагнитного материала. Во время перегрузки системы катушки(60 витков провод ПЭЛ-0.5 каждая) очень сильно нагрелись, термоклей расплавился и они просто отвалились. Поэтому неплохо бы предусмотреть систему защиты, а обмотки гальванометров приклеить клеем, который не боится температуры.
