Описание всех недостатков и ошибок в этой схеме я выложу попозже, если время будет. Рекомендую собирать только новую схему.

Блок питания

Блок питания выполнен на кренке с маломощным трансформатором, одновременно на плате размещен делитель который формирует среднюю точку для подключения сигнальной земли от компьютера (вывод SG порта). Эта часть устройства располагается в любом удобном месте рядом с компьютером. К ней подходит питание 220 и три провода от порта (SG,TD,RD) в разъёме у порта обеспечивается прохождение управляющих сигналов, как в минимальном нуль-модемном кабеле, отходят четыре провода (питание, принимаемый и передаваемый сигналы). Если попробовать вывести питание от компьютера, тогда надо выводить плюс, и минус, чтобы можно было сформировать на выходе сигналы и той и другой полярности. В этом случае блок питания с делителем вообще не нужен будет, но стоит ли рисковать системным блоком питания.

В одном устройстве у меня от блока питания идет на крышу две пары обыкновенной телефонной лапши длинной 25 метров (стандарт RS-232 вроде рассчитан на 12 метров при 115 Кбодах). Передаваемый и приемный сигналы следует вести в разных парах для минимизации перекрестных наводок. Результаты в принципе удовлетворительные на передачу вообще нет ошибок, а на приеме немного были, их число уменьшалось до нуля с уменьшением скорости, но после того как мы укоротили провод метров на 7, за счет более короткого пути, вообще пропали, поэтому желательно при длинных проводах использовать чего ни будь более помехозащищенное, например коаксиал или витую пару. Или можно поднять напряжение питания с 12 вольт, чтобы была возможность сформировать больше чем -6 и +6 вольт. Или на выход приемника приделать какой-нибудь драйвер (усилитель тока), а вход порта зашунтировать маленьким сопротивлением, в этом случае придется использовать более мощный блок питания со средней точкой.

Модулятор

Было опробовано много схем модуляторов, но при выбранном способе кодирования это не имело ни какого смысла, все они работали нормально, и претензий к ним не было, постоянная времени модуляторов была значительно меньше, чем фото-элемента на приеме. Главными требованиями было способность ограничивать ток и минимум элементов.

В окончательном устройстве использовалась схема представленная на рисунке. Собрана она была на собачнике и располагалась непосредственно у лазера. Хотя можно было бы расположить эту схему у блока питания, а провода тянуть к лазеру, получилось бы не что вроде токовой петли и было бы даже может более помехоустойчивым.

Все транзисторы КТ315, но можно и любые другие лишь бы мощности хватило. В целом напоминает каскодную схему. На первом транзисторе собран источник тока (ток задается значениями сопротивлений делителя, можно туда впаять подстроечник если вы хотите по экспериментировать с его величиной). Второй транзистор представляет из себя самый обыкновенный ключ. Перед тем как впаивать указку померяйте ток к.з. Сопротивление 220 Ом обеспечивает обратную связь по току, и отводит на себя часть мощности тока протекающего в коллекторах транзисторов. Схема рассчитана на 12 вольт, но при необходимости ее без труда можно пересчитать на любое другое. Для того чтобы зажечь лазер для проверки, вывод TD надо закоротить на плюс питания.

Фотография готовой платки с припаянным лазером.

Приемник

Приемник более сложное устройство по сравнению с модулятором и определяет качество работы всей системы.
Блок-схема построения приемника.

Работающий вариант реализации данной схемы в железе.

Фотодиод (ФД-К-155) работает в гальваническом режиме и нагружается на каскад с общим эмиттером. Каскад работает в усилительном режиме в который загоняется обратной связью по напряжению. Больше усиливать входной сигнал смысла нет, поскольку если он будет иметь большое значение, усилитель будет выходить из линейного режима, поэтому на следующем каскаде сигнал дифференцируется. Дифференцирование идет на каскодной схеме. Постоянная времени дифференцирования определяется емкостью C2. Дальше продифференцированный сигнал усиливается на операционном усилителе до такого уровня, что бы помехи не могли переключить выходной триггер Шмидта. Коэффициент усиления усилителя на операционнике зависит от уровня шумов и b транзисторов, настраивается сопротивлениями R12,R13, экспериментально вместо них можно поставить подстроечник. Схема требует только первоначальной подстройки с контролем сигнала на осциллографе (шумы не должны переключать выходной триггер, обрезание сигнала по амплитуде не имеет значения). Вообще если верить литературе, то на входе порта должен быть трех вольтовый гистерезис, но я его не обнаружил, поэтому реализовал в схеме. На выходе триггера формируется потенциал +6 или -6 вольт относительно SG и ведется непосредственно на вход порта.

На входе по питанию обязательно фильтр. Так же можно поставить еще фильтр по питанию входного каскада, но я заметного улучшения от это не обнаружил и убрал его, лучше поставить. Использовалось 12 вольтовое питание, но вообще схема приемника в этом отношении универсальна и напряжение питания можно увеличить без всяких пересчетов, это позволит формировать сигнал с более высоким напряжением и увеличить помехозащищенность.

Схема монтируется без проблем на собачнике, но щас я уже думаю что наверное лучше и проще использовать двухсторонний текстолит, одну сторону не трогать и соединить с экраном, а на другой осуществить поверхностный монтаж. Фотодиод припаивается непосредственно к плате (с начала я пытался его повесить на провода). Все свободное монтажное пространство должна занимать нулевая шина, также желательно провести ее между каскадами, если это собачник то все соединительные дорожки должны быть минимальной длинны, а свободные дорожки спаяны с нулевым потенциалом, поскольку схема имеет большой коэффициент усиления и запросто само возбуждается. Вся плата должна быть заэкранирована, экран будет дополнительно служить корпусом, и вообще экран следует считать таким же необходимым элементом схемы как и фотодиод.

Следует помнить что, экран (корпус) окажется под напряжением относительно SG компьютера, а если корпус заземлен, то и относительно земли, это в целом не опасно если используется блок питания приведенный выше, но схема откажется работать при замыкании на землю или на корпус. При необходимости от этого можно избавиться, подсоединив экран к средней точке, которая может быть сформирована делителем из резисторов, зашунтированных по переменной составляющей керамическим конденсатором.

Транзисторы КТ315Б, такая же схема у меня работает с КТ3102AM они вроде бы даже должны быть лучше. Схема вообще не критична к параметрам элементов. Операционник сдвоенный, подходят TL072 или TL082.

Изначально я хотел реализовать всю схему на одних биполярных транзисторах (паять на транзисторах все равно что программировать на ассемблере). Убил на это не мало времени, но рассказывать эту грустную и долгую историю я не буду, скажу только, что самый главный недостаток таких каскадов это то, что как только транзистор насыщается схема переходит в нелинейный режим входные сопротивления резко меняются с RЭ*b на RЭ и разделительные конденсаторы начинаю заряжаться с одной постоянной времени, а разряжаться с другой, описание этого не достатка я ни где не встречал, но столкнулся с ним на практике. Для борьбы с этим можно использовать схемы автоматического регулирования усиления что сильно усложняет конструкцию. Или строить схему на непосредственной связи избегая разделительных конденсаторов, но проще использовать или полевые транзисторы или операционники.

Описание примененного операционника можно скачать с сайта производителя www.ti.com. Или копию с моего сайта TL072.