Телефонная техника

Телефонная техника

В этом разделе онлайновой библиотеки описаны различные по сложности и функциональному назначению устройства для установления телефонной связи между абонентами, а также приставки к телефонным аппаратам. Устройства могут быть использованы для организации телефонной связи на небольших предприятиях, в офисах, коттеджах, школах и др. Приставки к телефонным аппаратам расширяют их возможности и предназначены для абонентов городских или сельских телефонных сетей.Также раздел содержит справочную информацию по различным аспектам эксплуатации телефонных линий связи, телефонных приставок и аппаратов . Предложены разнообразные схемы телефонных приставок на современной элементной базе с питанием от сети или от телефонной линии. Проведен подробный анализ вероятных способов несанкционированного использования телефонных линий , а также разнообразные методики противодействия этому. Описаны как организационные , так и многочисленные технические мероприятия и устройства для защиты от телефонного пиратства.

В современных условиях телефонная связь является, пожалуй, наиболее динамично развивающейся отраслью науки и техники. Сейчас уже трудно представить любую производственную деятельность без телефона. Как одна из основных областей связи, линейная или проводная телефония прочно вошла в наш быт и вызывает постоянный интерес к ней со стороны радиолюбителей. Для них прежде всего и предназначена эта книга. В ней нет предварительных сведений о телефонах и телефонных сетях, все это есть в справочниках, в ней описано только то, что поможет радиолюбителям сделать первые шаги в конструировании и разработке различных интересных устройств. Приведенные схемы частично заполняют еще не вполне освоенные сферы проводной телефонии. Понимание сущности физических явлений поможет лучше применять на практике новейшие образцы отечественной и зарубежной телефонной техники. Описана простая схемотехника различных нестандартных телефонных изделий. На рассмотрение читателей представлены схемы и описания различных приставок, расширяющих возможности телефонного аппарата. Отдельная глава посвящена проблемам защиты телефонных линий от нелегального использования. Описаны схемы по модернизации и ремонту телефонных аппаратов. В разделе также представлена реклама серийно производимых сервисных телефонных устройств.

Данный раздел онлайновой библиотеки может быть полезен всем, кто обладает минимальной радиотехнической квалификацией и заинтересован в использовании достижений современной электроники.

1. Практические схемы телефонной техники

Содержание раздела.

В современных условиях телефонная связь является, пожалуй, наиболее динамично развивающейся отраслью науки и техники. Сейчас уже трудно представить любую производственную деятельность без телефона. Как одна из основных областей связи, линейная или проводная телефония прочно вошла в наш быт и вызывает постоянный интерес к ней со стороны радиолюбителей. Для них прежде всего и предназначена эта книга. В ней нет предварительных сведений о телефонах и телефонных сетях, все это есть в справочниках, в ней описано только то, что поможет радиолюбителям сделать первые шаги в конструировании и разработке различных интересных устройств. Приведенные схемы частично заполняют еще не вполне освоенные сферы проводной телефонии. Понимание сущности физических явлений поможет лучше применять на практике новейшие образцы отечественной и зарубежной телефонной техники. В первой главе описана простая схемотехника различных нестандартных телефонных изделий. Во второй главе на рассмотрение читателей представлены схемы и описания различных приставок, расширяющих возможности телефонного аппарата. Третья глава посвящена проблемам защиты телефонных линий от нелегального использования. В четвертой и пятой главах описаны схемы по модернизации и ремонту телефонных аппаратов. В разделе также представлена реклама серийно производимых сервисных телефонных устройств.

Глава 1. Схемотехника телефонных устройств.

Глава 1. Схемотехника телефонных устройств.

 

1.1. Правовые аспекты разработки и использования нестандартных телефонных устройств.

1.1. Правовые аспекты разработки и использования нестандартных телефонных устройств

Разработчикам телефонных приставок в первую очередь следует помнить, что «Правилами пользования телефонными сетями общего пользования» запрещается подключение к линиям самодельных устройств, так как это может привести к нарушению работы или порче оборудования телефонных станций. Запрет не распространяется на изобретательскую и конструкторскую деятельность, проводимую в соответствии с действующим законодательством. Последовательность действий разработчика может быть следующей: разработка (возможна, на имитаторах телефонных линии), оформление технической документации, проверка в измерительных центрах Министерства связи и, в конечном итоге, сертификация. Оформление технической документации производится в соответствии с межгосударственным стандартом [1]. Сертификация телефонных устройств является обязательной и проводится по правилам страны разработчика. Необходимо только отметить, что возможна сертификация как одиночного устройства, так и серийного (для предприятий и юридических лиц). Собственно разработка телефонного оборудования должна производиться в строгом соответствии с [2]. Обязательным также является уведомление

работников АТС (регистрация) о подключении каких-либо телефонных устройств к абонентской линии. За рубежом эта проблема решается почти так же. Диапазон выбора невелик: о подключении дополнительного оборудования необходимо обязательно соообщить в телефонную компанию [3], за нанесение ущерба телефонному оборудованию либо при наличии претензий со стороны соседних пользователей АТС вас ждут суровые финансовые санкции. Детали законодательства в разных странах различны, одинаковым является лишь консервативное отношение владельцев телефонных сетей к подключению различных сервисных приставок.

 

1.2. Функциональная схема типового устройства.

1.2. Функциональная схема типового устройства

Необходимость разработки нестандартного телефонного оборудования обычно определяется решением следующих задач:

• подключение к линии более 1...2 телефонных аппаратов;

• индивидуальный прием вызова;

• конференц-связь;

• переадресация вызова;

• удержание линии;

• сопряжение с линией различных приборов;

• блокировка набора номера;

• индикация состояния линии;

• усиление вызова;

• запрет прохождения вызова;

• усиление речи;

• кодирование речи;

• кодирование доступа к линии;

• дистанционное включение;

• охрана помещений по телефонной линии;

• модернизация телефонных аппаратов.

Для разработки устройства рекомендуется определить назначение изделия, количество подключаемых к нему телефонных аппаратов, способ электрического питания схемы, а также четкий последовательный алгоритм работы. Схема разбивается на конструктивные модули:

• узел приема вызова, информации и пр. — (1);

• логическая схема обработки — (2);

• схема электрического питания — (3);

• элементы коммутации — (4);

• усилители передачи-приема (5).

На рис. 1 приведена примерная функциональная схема телефонной приставки на два абонента.

Работа схемы происходит следующим образом. Схема питания (3) подключена к телефонной линии, постоянно обеспечивая питание всех остальных модулей схемы, как в режиме ожидания, так и в режиме выполнения основных функций. Блок (1) предназначен для обработки и формирования посылок вызова с АТС, передавая их в дальнейшем на модуль (2). Модуль (2), в свою очередь, задает определенный алгоритм включения/выключения коммутационных элементов (4) и усилителей (5). С помощью подобной функциональной схемы, комбинируя и усложняя составные части, можно построить множество устройств с полезными и оригинальными функциями.

Следует отметить, что по степени влияния модулей на параметры линии (в соответствии с [2]), их можно расположить в порядке возрастания: 4-2-1-5-3 (максимальное влияние — модуль питания). Это значит, что при создании устройства с питанием от телефонной линии сложно тяжело добиться стабильного напряжения при максимальном токе потребления, а также уложиться в параметры, заданные ГОСТ [2].

1-21.jpg

 

Рис. 1 Функциональная схема телефонного аппарата с противоместным эффектом

1.3. Схемы электрического питания.

1.3. Схемы электрического питания

На рис.2 приведена схема питания с использованием стабилизатора КЖ101. Схема позволяет получить стабильное выходное напряжение, задаваемое стабилитроном VD2 с максимальным током стабилизации не более 300 мкА. Несложный подсчет позволяет определить, что активная составляющая эквивалентного сопротивления КЖ101 (подключенного параллельно телефонной линии) лежит в пределах 200...600 кОм. В то же время минимально допустимое сопротивление по ГОСТ [2] составляет 300 кОм. Необходимо помнить, что, в основном, при работе схемы телефонный аппарат и цепи питания приставки включены параллельно, поэтому их сопротивления суммируются. Если телефонный аппарат вносит около 400...800 кОм, то для получения суммарного сопротивления больше 300 кОм необходимо, чтобы блок питания имел эквивалентное сопротивление более 900 кОм.

Для телефонов с дисковым номеронабирателем, а также когда потребление приставки достаточно мало, что позволяет стабилизатору КЖ101 иметь повышенное значение эквивалентного сопротивления, эта схема представляет определенный интерес. На практике на большинстве отечественных АТС устойчиво работают схемы с параллельным сопротивлением вплоть до 100 кОм, но эта предельная величина не рекомендуется для разработчиков, особенно если схема подлежит сертификации и регистрации.

1-31.jpg

1-32.jpg

На рис. 3 приведена схема питания, обеспечивающая плавающее напряжение питания при фиксированном максимальном токе потребления от телефонной линии.

Допустимость плавающего напряжения обуславливается двумя факторами:

• применением КМОП-микросхем с напряжением питания 3...15В;

• неизменностью параметров времязадающих RC-цепей.

Данная схема с успехом может применяться в простых устройствах, где не предъявляются высокие требования к стабильности напряжения, и в то же время когда необходимо запитать устройство через увеличенное сопротивление.

На рис. 4 приведена схема электропитания с фиксированным напряжением и фиксированным максимальным током потребления от линии.

Принцип работы заключается в следующем.

В режиме ожидания емкость С 1 заряжается до напряжения телефонной линии (48...60 В) через токоограничивающий резистор R1.

1-33.jpg

В зависимости от области применения схемы, емкость конденсатора С1 может колебаться в пределах 220,0...1000,0 мкФ, что оказывает влияние 11:1 время первоначальной зарядки, а также длительность цикла поддержания постоянного напряжения на выходе схемы питания. В начале цикла активной работы телефонной приставки (повышение тока потребления) емкость С1 плавно разряжается до напряжения стабилизации VD2 (Е11), обеспечивая во время разряда постоянное напряжение на выходе Е11. В зависимости от тока потребления приставки длительность цикла стабилизации может составлять десятки секунд, что во многих случаях достаточно для выполнения алгоритма работы, заданного разработчиком.

Определенный интерес представляет схема электропитания от телефонной линии с подпиткой во время рабочего цикла приставки, приведенная на рис. 5.

Принцип работы схемы заключается в следующем. В исходном состоянии высокий уровень с выхода DD1.1 открывает транзистор VT1, тем самым закрывая ключ DA1. В это время электронная часть приставки запитывается от простейшего стабилизатора VD5, R4, VD6, С2. Ток ограничивается сопротивлением R4, которое выбирается достаточно большим, чтобы не оказывать влияние на телефонную линию по ГОСТ [2]. Если в каком-либо режиме приставке требуется больший ток от стабилизатора (до 10...20 мА),

1-34.jpg

транзистор VT1 закрывается, соответственно, через Rl, VD2, R2, Cl, VD3, открывается ключ DA1, подключая параллельно R4 дополнительное сопротивление подпитки R3, выбираемое в пределах 1,2...10 кОм, что позволяет стабилизировать выходное напряжение +Е11 на заданном уровне при максимальном токе. Схема позволяет организовать электропитание приставок с суммарным потреблением до 20 мА, следует только помнить, что во время набора номера с телефона, подключенного к приставке, подпитка должна быть отключена.

Для питания различных цепей телефонных приставок требуется напряжение от 3 В и выше, в зависимости от типа применяемых вентилей (процессоров). Известны микросхемы импульсных преобразователей напряжения [б]. Микросхемы фирмы MAXIM МАХ866, МАХ864 можно с успехом использовать для получения стабильного выходного напряжения до 5 В при входном напряжении около 1 В. На рис. 6 приведена схема включения МАХ866 с минимальным количеством навесных элементов. Преобразователь напряжения DA1 начинает работать при появлении на входе LX напряжения свыше 0,8 В, что происходит вследствие падения напряжения на кремниевых диодах VD1, VD2 при снятии трубки телефонного аппарата ТА.

Допустимый ток потребления от линии не превышает 35 мА [2]. С учетом потребления телефонного аппарата (обычно 10...25 мА) и собственного потребления DA1 (до 50...100 мкА), ток в нагрузке может достигать 10...15мА, что достаточно для решения многих практических задач.

1-35.jpg

С помощью микросхемы МАХ864 можно получить, двухполярное питание ±3 В для питания прецизионных операционных усилителей в схемах сравнения. Использование подобных однокристальных преобразователей напряжения обычно оправдано в достаточно сложных схемах обработки (например, с применением PIC-контроллеров фирмы MICROCHIP).

Описанные выше схемы проверены на практике и применяются в серийно производимых телефонных сервисных устройствах.

 

Рис. 12 Логический элемент 2И-НЕ

Изображение: 

Рис. 13 Простейший логический пробник

Изображение: 

Рис. 14 Логические пробники для ТТЛ-микросхем

Изображение: 

Рис. 6 Схема включения преобразователя напряжения в телефонную линию

Изображение: 

Рис. 9-11 Логические элементы И, ИЛИ, НЕ

1.4. Схемы приема вызова.

1.4. Схемы приема вызова

В большинстве современных АТС в качестве сигнала вызова используется переменное напряжение частотой 12...25 Гц и амплитудой до 150...200 В (в норме не менее 90 В). Для формирования импульсов приема посылки вызова используются логические схемы с фильтрующими RC-цепями, которые необходимы для выделения огибающей сигнала вызова. На рис. 7 приведены осциллограммы входных и выходных сигналов.

Сформированные таким образом импульсы подаются на схему обработки телефонной приставки. На рис. 8 приведена схема приема вызова, рекомендуемая для использования в устройствах, питаемых от сети 220 В через понижающий трансформатор.

Принцип работы схемы заключается в следующем.

В исходном состоянии на входах 1, 2 элемента DD1.1 поддерживается единица через VD4 и R3 от источника питания. При поступлении переменного напряжения вызова через резистор R1 происходит зарядка конденсатора С1 в соответствии с полярностью диода VD1.

1-41.jpg

1-42.jpg

Таким образом, во время вызова вход 2 DD1.1 находится в состоянии логического нуля, и на выходе 3 DD1.1 появляется единица. Формирующие цепочки VD5, С2, VD6, R4 обеспечивают необходимую длительность выходных импульсов, а конденсатор С3 сглаживает фронты импульса на выходе. Схема может непосредственно подключаться к счетчику блока обработки. На рис. 9 приведена схема входного узла для использования в устройствах, питаемых от телефонной линии. Принцип работы схемы заключается в следующем. В исходном состоянии на выходе 3 DD1.1 поддерживается высокий уровень. При поступлении вызова на вход схемы через цепочку Rl, Cl, VD1 происходит заряд емкости С2, что обеспечивает срабатывание элемента DD1.1. Емкость СЗ быстро разряжается через диод VD3, формируя таким образом передний фронт выходного импульса. Задний фронт формируется после окончания вызова

1-43.jpg

путем заряда СЗ через резистор R4. Элементы схемы R3, С2 рассчитаны таким образом, чтобы предотвратить срабатывание элемента DD1.1 при кратковременных импульсах помех в телефонной линии. Следует помнить, что в реальной телефонной линии при подъеме (опускании) трубки телефонного аппарата наблюдаются серии коротких импульсов «дребезга» амплитудой до 60 В, что может привести к ложному срабатыванию схемы приема вызова и всего устройства в целом. Входной узел должен обладать определенной инертностью, что достигается практической настройкой, путем подбора КС-цепи на входе элемента DD1.1. Кроме этого, во многих случаях необходимо запирать входной узел на время набора номера (в линии присутствуют не посылки вызова, а импульсы набора номера 60 В, 10 Гц). На рис. 10 приведена схема запирания входного узла.

Приведенные схемы используются в микро-АТС, концентраторах и других телефонных устройствах.

 

Рис. 7 Осциллограммы входных и выходных сигналов

Изображение: 

Рис. 8 Схема приема вызова

Изображение: 

Рис. 9 Схема входного узла для устройств с питанием от телефонной линии

Изображение: 

1.5. Схемы коммутации телефонных аппаратов.

1.5. Схемы коммутации телефонных аппаратов

Ключи коммутации телефонных аппаратов (ТА) с линией являются, пожалуй, одним из наиболее сложных элементов сопряжения в микро-АТС.

Различают два вида коммутации:

• по минусу питания схемы;

• по плюсу питания схемы.

Комбинацией этих двух методов можно реализовать любой способ электрического (не механического) подключения ТА к линии. Рассмотрим их в отдельности.

1-51.jpg

1-52.jpg

На рис. 11 приведена простая схема ключа с использованием микросхемы 1014КТ1А по минусу питания.

В соответствии с параметрами микросхемы КР1014КТ1А, В, описанными в [4], схема обеспечивает надежную работу при максимальном токе коммутации до 110мА и импульсном напряжении до 200 В. Управляющее напряжение не должно превышать 3,5...5 В.

Достоинства схемы:

• высокое качество коммутации (сопротивление в открытом состоянии не превышает 10 Ом);

• простота схемного решения;

• совместимость с КМОП-логикой;

• сверхнизкое потребление по управляющему входу (устойчиво

переключается через сопротивление до 10 МОм). Недостатки схемы:

• невозможность простым схемным решением реализовать контроль за состоянием телефона (снята трубка или положена), что ограничивает применение этого способа коммутации.

На рис. 12 приведена схема коммутации по плюсу питания. Достоинством такой схемы является возможность увязки в схеме с общим корпусом различных узлов телефонной приставки: узла подъема трубки (контроля телефона), узлов коммутации, схемы обработки и пр. достаточно простым способом. Коммутационные свойства этой схемы так же высоки, так как в основе лежит токовый ключ 1014КТ1А.

Принцип работы заключается в следующем. При подаче на базу VT1 логической единицы напряжение на управляющий вход DA1 не подается. Емкость С1 разряжена, ключ DA1 закрыт, мост VD6...VD9 также закрыт, и телефонный аппарат изолирован от линии по плюсу.

1-53.jpg

При подаче на базу VT1 логического нуля напряжение телефонной линии за счет падения на VD4, VD5 и частично на диодах моста VD6...VD9 через резисторы R1, R2 поступает на управляющий вход 1 DA1. Цепочка VD2, С1 обеспечивает стабильность включения ключа при импульсных помехах на линии (например при наличии импульсов набора номера). Телефон включается по плюсу в линию.

Еще один способ коммутации ТА по плюсу питания схемы рассматривается в [5]. На рис. 13 приведена схема ключа коммутации

1-54.jpg

с использованием оптопары АОТ101А. Диодно-транзисторный оптрон позволяет осуществить гальваническую развязку цепи управления и ключа коммутации, в качестве которого выступает транзистор КТ972А. Транзистор открывается напряжением с линии через R1, обеспечивая коммутацию ТА на линию. Следует отметить, что сопротивление в открытом состоянии у транзистора КТ972А несколько выше, чем у микросхемы 1014КТ1А, кроме этого, при наличии импульсов в телефонной линии открытое состояние транзистора поддерживается лишь за счет переходных процессов в полупроводнике. Это может несколько ухудшить соответствие схемы коммутации нормам ГОСТ [2]. Для коммутации телефона либо разговорного ключа ТА, в [5] описаны схемы импульсных ключей на составных транзисторах, приведенные на рис. 14, 15, 16.

Эти схемы применяются в телефонных аппаратах импортного и отечественного производства для формирования импульсов набора номера, но с таким же успехом их можно применять в любых телефонных приставках в качестве ключей коммутации по плюсу схемы.

1-55.jpg

1-56.jpg

 

Рис. 15 Простейшее переговорное устройство для двух абонентов с трехпроводной линией связи

Изображение: 

Рис. 16 Переговорное устройство с двухпроводной линией связи

Изображение: 

Рис. 17 Монтажная плата переговорного устройства с двухпроводной линией связи

Изображение: 

Рис. 18 Переговорное устройство с двухпроводной линией связи (2й вариант)

Изображение: 

Рис. 19 Монтажная плата второго варианта переговорного устройства

Изображение: 

Рис. 20 Переговорное устройство с двухпроводной линией связи (третий вариант)

Изображение: 

1.6. Схемы узлов подъема трубок.

1.6. Схемы узлов подъема трубок

Для контроля состояния телефонного аппарата (трубка снята либо положена на рычажный переключатель) используется последовательный датчик тока. На рис. 17 и 18 показаны схемы включения датчиков тока.

Сопротивление телефонного аппарата по постоянному току при положенной трубке превышает 300 кОм, поэтому при стандартном напряжении в линии 48...60 В на сопротивлении R практически не выделяется никакого напряжения. При снятии трубки с ТА напряжение в линии находится в пределах 10...15 В, а сопротивление телефонного аппарата составляет 500...700 Ом, что позволяет выделить на сопротивлении R либо диодах VD1, VD2 около 1,5 В, что

1-61.jpg

достаточно для срабатывания узла подъемаi трубки. Схему с двумя диодами использовать предпочтительнее, вследствие стабильности падения напряжения на p-n переходах кремниевых диодов (около 0,7 В на диод). Сопротивление каждого диода составляет около 18Ом, что в сумме составляет 36 Ом и достаточно хорошо согласуется с нормами ГОСТ [2]

На рис. 19 приведена схема узла подъема трубки на основе микросхемы К561ЛА7. Схема работает следующим образом: при подъеме трубки телефонного аппарата с рычажного переключателя на диодах VD1, VD2 выделяется напряжение около 1 В, что достаточно для открывания транзистора VT1. На выходе 3 DD1.1 появляется высокий уровень, и через резистор R2 происходит заряд емкости С1. Через время не более 2 секунд происходит переключение элемента DD1.2, и на выходе 4 появляется нулевой уровень, показывающий, что с телефонного аппарата сняли трубку. Цепочка R2, С1 с постоянной времени 2 секунды предназначена для фильтрации коротких импульсов помех в линии («дребезг», вызов 25 Гц, набор номера).

На рис. 20 показана схема узла подъема трубки, совмещенного со схемой коммутации телефонного аппарата по минусу питания. Схема позволяет не только анализировать состояние телефона, но и отключать телефонный аппарат от линии в соответствии с логическим алгоритмом блока обработки (например на время, необходимое для пропуска некоторого количества посылок вызова с АТС).

В данной схеме отключение телефонного аппарата происходит при подаче логического нуля на вход 1, что приводит к замыканию на корпус через VD2 управляющего входа 1 микросхемы DA1.

1-62.jpg

1-63.jpg

Цепочки VD1, С1, а также R5, С2 выполняют одинаковую функцию — предотвращение срабатывания узла подъема трубки от коротких одиночных импульсов в линии, а также сигнала вызова и импульсов набора номера. Делитель R2, R3 обеспечивает необходимое напряжение на управляющем входе микросхемы DA1. В телефонных приставках, питаемых от сети переменного тока 220 В через понижающий трансформатор, можно применять схему узла подъема трубки на транзисторах, приведенную на рис. 21.

1-64.jpg

Отличие этой схемы от предыдущих состоит в том, что последовательно с телефонным аппаратом ничего не включается. Датчик токи - стабилитрон VD2, находится между линией и внешним источником питания Е„ (напряжение питания не менее 25 В). При опущенной трубке ТА напряжение в линии составляет 48...60 В, диод VD1 заперт, на стабилитроне VD2 отсутствует падение напряжения, значит, транзистор VT2 закрыт, a VT3 открыт по цепочке:

R5, коллектор VT2, R6. Реле Р1 находится во включенном состоянии, контакты К1.1 замкнуты.

При подъеме трубки ТА, напряжение в линии падает до 5...20 В (в зависимости от типа телефонного аппарата), диод VD1 открывается, соответственно, падение напряжения на стабилитроне VD2 открывает VT1. VT2 закрывается по цепочке: +Еп, эмиттер-коллектор VT1, R4, база VT2. Реле Р1 отключается, контакты К1.1 размыкаются, подавая информационный сигнал о снятии трубки ТА.

Цепочка Cl, R3, а также инерционность обмотки реле Р1 не позволяют перекоммутировать реле Р1 при наборе номера с телефонного аппарата, а также предотвращают срабатывание реле при прохождении вызова на ТА. Преимуществом этой схемы является практически полное соответствие ГОСТ [2], так как: во-первых, последовательно телефону не включается сопротивление, а во-вторых, при наборе с телефонного аппарата за счет диода VD1 влияние схемы подъема трубки на ТА ничтожно мало и составляет более 3 МОм параллельного сопротивления.

Все приведенные выше схемы узлов подъема трубки просты в настройке, проверены в практических схемах различных устройств и хорошо согласуются с другими функциональными модулями телефонных приставок.

 

Рис. 23 Структурная схема источника питания с преобразованием

Изображение: 

Рис. 24. Принципиальная схема источника питания

Изображение: 

Рис. 25a Монтажная плата источника питания

Изображение: 

Рис. 25b Топология размещения элементов

Изображение: 

1.7. Униполярное подключение сервисных телефонных устройств.

1.7. Униполярное подключение сервисных телефонных устройств

В оборудовании большинства современных АТС для питания линий абонентов используется постоянное напряжение 48...60 В [5]. Это напряжение служит для формирования импульсов набора номера, а также питания цепей памяти телефонного аппарата при положенной трубке и микрофонных цепей в процессе разговора.

Обычно телефонные аппараты допускают любую полярность подключения к телефонной линии, так как на их входе используется

диодный мост. С помощью рычажного переключателя к линии подключается либо схема звонка, либо номеронабиратель, балансные схемы и усилители. На практике, к сожалению, не вес ТА работают одинаково хорошо при различной полярности подключения. Некоторые из них не позволяют, например, набран, номер, если не «угадана» полярность подключения телефона к линии.

Радиолюбители и конструкторы сервисных телефонных приставок (концентраторов, микро-АТС, сигнализаторов и пр.) обычно для упрощения электронной схемы испильзуют их полярное подключение к линии. Это наблюдается примерно и 80% интересных и оригинальных схем но телефонии, onyбликованных в популярной литературе. В принципе, это оправдано, если разрабатываемая приставка подключается к декадно-шаговым, квазиэлектронным и некоторым типам электронных АТС, в которых один раз заданная полярность выходного напряжения не изменяется во всех режимах работы (исключая режим вызова 100...150 В, 25 Гц). На таких станциях возможна лишь механическая переполюсовка при проведении ремонтных работ на линии.

Однако в последнее время стали встречаться АТС (в основном импортные), которые производят смену полярности питания абонента при переключении режимов соединения. Например, если при наборе номер с ТА, подключенного к такой АТС, наблюдаются импульсы набора положительной полярности амплитудой 48...60 В, то в режиме разговора полярность может измениться на противоположную (-10...-20 В). Это же касается и таксофонов, в которых отсчет времени разговора (кассирование) осуществляется кратковременным изменением полярности линии. Если для обычного телефона это не страшно, то у приставок с заданной полярностью подключения это может вызвать сбои в работе или отказ. Логичным было бы на вход каждой приставки поставить диодный мост. но в этом случае, при отсутствии отдельной схемы звонка, мы лишаемся возможности получить нормальную посылку вызова с АТС, так как происходит выпрямление переменной, составляющей напряжения вызова. Телефон, подключенный через мост, не будет звонить.

Решением проблемы является использование дополнительной модуляции синхронно с посылками вызова АТС [7]. На рис. 22 приведена структурная схема, реализующая этот метод формирования вызова.

При приеме вызова с АТС приставка синхронно осуществляем дополнительную модуляцию сигнала с линии либо на своем входе

1-71.jpg

либо на выходе (показано пунктиром). В качестве ключа лучше всего использовать транзисторы КТ503Е либо 1014КТ1А,В. В качестве диодов VD1...VD4 лучше использовать КД102А,Б. От номинала сопротивления R1 зависит глубина дополнительной модуляции. При номинале R1 в пределах 2,7...3,3 кОм осуществляется глубокая модуляция, а в пределах 6,8...10 кОм — частичная модуляция.

Следует отметить, что применение еще одного моста (один диодный мост находится в телефонном аппарате) несколько ухудшает параметры ТА, так как каждый диод вносит дополнительное последовательное сопротивление порядка 10...18 Ом.

Наилучшим схемным решением является использование в качестве управляющего для ключа DA1 напряжения, непосредственно снятого с линии. На рис. 23 приведена принципиальная схема узла дополнительной модуляции.

Работа схемы при входящей связи аналогична вышеописанной. Транзистор VT1 выполняет функцию синхронизации дополнительной модуляции при поступлении вызова с АТС.

При исходящей связи (наборе номера с ТА) цепочка модуляции остается выключенной (транзистор VT2 закрыт).

Узел может использоваться в качестве входного в различных телефонных устройствах.

 

Рис. 26 Схема телефонного коммутатора на десять абонентов

Изображение: 

1.8. Анализатор посылки вызова.

1.8. Анализатор посылки вызова

В процессе разработки телефонных устройств может потребоваться анализатор посылки вызова (25 Гц). Дело в том, что импульсы набора номера (60 В, 10 Гц), а также различные помехи на линии должны быть легко узнаваемы для модулей обработки сигналов

1-81.jpg

(см. п. 1.2). Добавим сюда еще и то, что зачастую посылка вызова с АТС имеет частоту, отличающуюся от номинальной (она может быть и 50 Гц, и 12 Гц). Таким образом, сформированные импульсы должны быть отобраны по частоте следования. Достаточно просто эта задача решается в системах со встроенным процессором, где тактовая частота внутреннего генератора составляет до 100 кГц. Но эту проблему можно решить иначе, используя элементы «жесткой» логики — счетчики, инверторы.

На рис. 24 приведена принципиальная схема такого анализатора — своеобразный «цифровой фильтр».

В состав схемы входят:

• счетчик DD2, осуществляющий счет импульсов, снимаемых с линии;

• узел приема и формирования импульсов с линии в составе DD1.1,R1,VD1,VD2,C1,R2;

• тактовый генератор «строба» на DD1.2, DD1.3. На рис. 25 приведены графики, иллюстрирующие работу схемы с приведенными номиналами элементов. Частота внутреннего генератора равна или чуть ниже 4 Гц. Генератор формирует строб длительностью около 0,25 сек, открывающий счет микросхемы DD2. За время длительности строба на синхровход DD2 поступает 6...7 импульсов, и на выходе 5 появляется короткий импульс выхода.

Исполнительное устройство может быть выполнено в виде триггерной схемы или с простейшей цепочкой накапливания (диод + емкость).

При частоте следования входных импульсов менее 25 Гц счетчик DD2 не ycпевает сосчитать до 6...7 и вновь обнуляется. Таким образом, варьируя элементы тактового генератора (изменяя длительность строба), можно настроить анализатор на нужную частоту анализа посылки вызова с АТС.

Входной узел па DD1.1 с введенным последовательным стабилитроном VD1 обеспечивает прием импульсов с линии при падении напряжения в линии ниже 30 В. Емкость С1 может быть в пределах 180...1000 пф, что позволяет отфильтровать «дребезг» и более качественно сформировать синхроимпульсы на входе DD2.

1-82.jpg

 

Рис. 31 Принципиальная схема АТС на десять абонентов (продолжение)

Изображение: 

Рис. 31 Принципиальная схема АТС на десять абонентов

Изображение: 

Глава 2.Телефонные приставки, расширяющие возможности телефона.

Глава 2. Телефонные приставки, расширяющие возможности телефона

    В настоящей главе приведены несколько схем телефонных приставок, позволяющих расширить возможности абонента по использованию телефонной линии. Речь пойдет о разветвителях телефонного номера. Как и в [8], будем держаться подальше от любых устройств, в той или иной мере использующих аппаратуру АТС. Имеет смысл заниматься конструированием только оконечных устройств, для которых АТС представлена в виде «черного ящика» с определенным набором сигналов. Под разветвителем телефонного номера в данной книге понимается устройство, позволяющее на одной телефонной линии эксплуатировать два и более телефона. От простейших устройств блокировки параллельного телефона разветвители отличаются возможностью, используя тот или иной метод, дозвониться до избранного телефонного аппарата. Существует не очень большое число методов, позволяющих реализовать принцип индивидуального приема посылки вызова:

    • системы с донабором дополнительной цифры;
    • системы с повторным набором номера (логический телефонный номер);
    • системы с тональным приемопередатчиком (биппером);
    • устройства типа «директор-секретарь», микро-АТС 1х4, 2х8 и т.п. (эти устройства можно отнести к классу разветвителей номера, хотя и с некоторой натяжкой).

    Отсутствие свободных номеров на городских АТС — та причина, по которой разветвители номера по прежнему пользуются популярностью. Для их эксплуатации не требуется выделения оборудования на АТС, прокладки линий связи на большие расстояния, серьезных знаний в электротехнике при подключении к телефонной линии.

    Ниже рассматривается несколько практических схем разветвителей номера и других телефонных приставок.

     

    2.1. Разветвитель номера 1х2 с питанием от телефонной линии.

    2.1. Разветвитель номера 1х2 с питанием от телефонной линии

    На рис. 26 представлена принципиальная схема разветвителя номера 1х2 с питанием от телефонной линии.

    В состав схемы входят:

    • входной узел обработки посылки вызова (Rl,Cl, R2,VD1,VD2, R3, С2, DD1.3);

    • счетный узел DD2;

    • ключ коммутации телефонов на линию (DA1,мост VD20...VD23, VT1);

    • ключ блокировки ТА2 (DA2, VT3);

    • ключ блокировки ТА1 (DA3, VT2);

    • реле времени 50 сек. (R5, СЗ);

    • реле времени 10 сек. (R8, С5, DD1.4);

    • цепи питания VD25, R23, С15 (60 вольт), VD26, R24, С16, VD27 (8 В).

    Принцип работы разветвителя заключается в следующем.

    При включении в телефонную линию согласно обозначенной полярности С15 заряжается до +60 В, С16 заряжается до +8 В (питание микросхем). В режиме ожидания оба телефона отключены от линии вследствие того, что ключ DA1 заперт по цепочке: +8 В с выхода DD1.1, база VT1, нулевой потенциал на коллекторе VT1 поддерживает нуль на управляющем входе DA1 (это не следует проверять осциллографом!).

    При поступлении вызова на входной узел DD1.3 ИС счетчика DD2 подготавливается к счету вследствие обнуления СЗ через цепочку R4, VD3, и далее по заднему фронту сформированных импульсов, поступающих на вход 14 DD2, производится подсчет (осциллограф рекомендуется подключать либо на выход DD1.3, либо на выходы DD2, для исключения шунтирования мегаомных цепей). Порядок дозвона до первого абонента (ТА 1)

    После окончания второй посылки вызова высокий уровень появляется на выходе 4 DD2, счет останавливается, и включается ТА1 (по цепочке: R9, VD8, база VT3, нуль на входе DD1.2, нуль на базе VT1, открывание DA1, мост VD20...VD23 подключает ТА1 к плюсу телефонной линии). Телефон ТА2 при этом блокируется за счет отключения DA2. Третья посылка вызова (100...200 В, 25 Гц) поступает только на ТА1.

    Порядок дозвона до второго абонента (ТА2)

    Если между первой и второй посылками вызова пауза больше, чем 9...10 секунд (то есть входящий абонент использует логический номер: набор номера, одна посылка вызова, сброс линии, пауза 10 секунд, повторный набор номера), то реле времени R8, С5

    2-11.jpg

    переключает элемент DD1.4. При этом включается ТА2 (по цепочке: R10 ,5, база VT2, нуль на входе DD1.2, нуль на базе VT1, открывание DA1 и моста VD20...VD23). Первый телефон ТА1 блокируется вследствие закрытия ключа DA3 (через [0] на коллекторе VT2), и вызов поступает на ТА2.

    Исходящая связь (на примере ТА 1)

    В исходном состоянии на верхних но схеме выводах ТА1, ТА2 поддерживается +60 В с С 15 через VD24. При снятии трубки на ТА1 на резисторе R16 кратковременно выделяется около 2 вольт, что приводит к блокировке DA2 (через коллектор VT3), а также к открытию ключа коммутации VT1, DA1. Телефон ТА1 подключается к линии, и на резисторе R16 поддерживается до 2 В, обеспечивая коммутацию первого аппарата на линию. При наборе номера емкость С10, а также цепочка R14, С8, VD14 не позволяют разблокировать коммутацию.

    Некоторые рекомендации по настройке

    Правильно собранная схема работает сразу. Одна из возможных неисправностей состоит в следующем: разброс параметров КР561ЛА7 приводит к тому, что при переключении DD1.4 (после окончания паузы в 10 секунд) на выходе DD.1.4 наблюдается «дребезг контактов», счетчик DD2 отрабатывает этот «дребезг», и высокий уровень появляется на выходе 4 DD2 (то есть включается ТА1, а не ТА2). Емкость С6 предназначена для предотвращения этого процесса. Можно ее несколько увеличить либо (в крайнем случае) поменять ЛА7 на другую.

    Исходная установка (после обнуления)

    коллектор VT1 — ноль;

    • выход DD1.1 — единица (+8 В);

    • выход DD1.2 — ноль;

    • выход DD1.3 — единица;

    • выход 3 DD2 — единица;

    • выход DD1.4 — ноль;

    • плюс С 15 - +60 В;

    • плюс С16 - +7,8 В.

    Особенности применения

    Устойчивая работа обеспечивается на АТС типа АТС-54, АТСК с полной синхронизацией посылок вызова и сигнала КПС (контроль посылки вызова для звонящего абонента).

    Напряжение в телефонной линии — не ниже 48 В. Подключенные к разветвителю телефонные аппараты должны потреблять от линии неболее 20...50 мкА (11 и III классы сложности). АТС не ;должна менять полярность в режиме соединения.

     

    Рис. 26 Схема разветвителя номера 1х2 с питанием от телефонной линии

    Изображение: 

    2.2. Разветвитель номера 1х2 с питанием от сети 220 В

    2.2. Разветвитель номера 1х2 с питанием от сети 220 В

    Использование в качестве источника питания промышленной сети 220 В имеет свои преимущества и недостатки. Недостатки — это прежде всего габариты, а также ненадежность трансформаторных источников питания, возможность их выхода из строя, зависимость устройства от сети 220 В. Преимущества же заключаются в возможности отработки схемы в полном соответствии с ГОСТами и стандартами, а также в более широком наборе функций по приему и обработке сигналов. На рис. 27 приведена схема разветвителя 1х2 с питанием от сети 220 В. Краткое описание схемы приведено в [8].

    В состав схемы входят:

    • узел приема вызова на DD1.1, DD1.2, Rl, R2, R3, VD1, С1, VD2, R4, VD3, С2;

    • узел обработки (счетчик) — DD2, DD3;

    • узел поднятия трубки ТА1 - R13, R14, С6, R15, VT1, R16, VT2, R18, R19, R20, С7, VT3, Р1;

    • узел поднятия трубки ТА2 - VD15, VD16, R21, R22, С8, R23, VT4, VT5, С9, R25, VT6, Р2;

    • реле времени 10 сек - VD6, VD7, R9, R8, С5;

    • эмиттерные повторители — VT7, R12, VT8, R11;

    • блок питания - ТР1, VD17, DA1, R26, С10, DA2, С11. Принцип работы разветвителя заключается в следующем. Контакты реле Р1, Р2 на схеме показаны в обесточенном состоянии, поэтому при выключенном питании 220 В на телефонную линию скоммутирован ТА1 — основной телефонный аппарат. При включении питания 220 В реле Р1 включается, подключая контактами К 1.1 узел приема вызова к телефонной линии.

    Порядок дозвона до первого абонента

    При поступлении посылок вызова на входной узел элементы DD1.1, DD1.2 формируют счетные импульсы для счетчика DD2 (вход 14 DD2). Счет производится по заднему фронту (после

    окончания каждой из посылок вызова с АТС). После первой посылки вызова высокий уровень появляется на выходе 2 DD2, после второй посылки вызова — на входе 4 DD2. Одновременно запускается реле времени па 10 сек (R8, С5). Если поступление посылок вызова продолжается, то реле времени нс успевает переключить DD1.3, и в дело вступает DD3, которая по переднему фронту третьего сформированного импульса вызова через диод VD10, транзистор VT8 и далее VT2, VT3 отключает pеле Р1, подключая таким образом контактами К1.1 первый (основной) телефонный аппарат к линии. ТА1 звонит с середины третьей посылки вызова.

    Порядок дозвона до второго абонента Если после первой либо после второй посылки вызова входящий абонент положит трубку (прервет последовательность посылок вызова) более чем на 10 секунд, то реле времени R8, С5 переключит элементы DD1.3, DD1.4 и через VT7, R12 (буферный каскад) и VT6 включит реле Р2, которое своими контактами К2.1 подключит к линии второй (дополнительный) телефон ТА2. ТА2 звонит начиная с первой посылки вызова повторного набора. Цикличность разветвителя — 1 минута, что задается R6, С4. Во время прохождения вызова на ТА1 либо ТА2 входной узел отключен, поэтому через 60 секунд микросхема счетчика DD2 обнуляется по входу 15 и цикл приема и обработки входных сигналов повторяется. Таким образом, если в течение одной минуты на телефоне ТА2 не будет снята трубка, то далее звонки вновь попадут на ТА1 (основной).

    Исходящая связь

    Работа узла подъема трубки описана в первой главе, поэтому остановимся на особенности данного разветвителя. Он выполнен с абсолютным приоритетом основного абонента ТА1. При любом поднятии трубки ТА1, даже если в это время ТА2 разговаривает, линия обнуляется, и к ней подключается ТА1. Обнуление достигается тем, что в первоначальный момент времени после снятия трубки ТА1 через R17, VT5 отключается Р2 (т.е. ТА2 отключается от линии),и линия, соответственно, дает отбои, и уже потом с задержкой, определяемой элементами R19, С7, R20, выключается Р1, подключая своими контактами К1.1 телефон ТА1 к линии.

    Таким образом, для основного абонента ТА1 использование на его линии разветвителя практически не доставляет неудобств, так как при необходимости позвонить он всегда имеет возможность

    2-21.jpg

    выйти на линию и набрать номер. Естественно, что когда ТА2 разговаривает, дозвониться до ТА1 невозможно.

    Абоненту ТА2 приходится мириться с возможностью прерывания связи при снятии трубки первым абонентом ТА1, но именно это обстоятельство делает договоренность с владельцем линии ТА1 по использованию его линии более реальной. Естественно, при такой релейной коммутации абонентов абсолютно исключена возможность прослушивания друг друга, а так же влияние прохождения вызова по одному аппарату на другой.

    Такой тип разветвителя особенно удобен для использования его на электронных АТС, в некоторых тинах которых не обеспечивается синхронизация вызывных посылок и поступающих входящему абоненту контрольных сигналов КПС. При этом, когда абоненту уже поступило две посылки вызова, входящий абонент получил только один контроль посылки КПС.

    Номера абонентов для вышеописанной схемы разветвителя будут следующими:

    • номер ТА1: набор номера абонента;

    • номер ТА2: набор номера абонента, прослушивание 1...2 КПС (ответных гудков), сброс линии, пауза 10 секунд, повторный набор номера абонента.

    При качественной сборке блока питания (подборе необходимой мощности ТР1 — 40...50 Вт) разветвитель позволяет обеспечить круглосуточную работу двух телефонных аппаратов на одной линии.

     

    Рис. 27 Схема разветвителя номера 1х2 с питанием от сети 220В

    Изображение: 

    2.3. Разветвитель номера 1х2 с добавочной цифрой.

    2.3. Разветвитель номера 1х2 с добавочной цифрой

    Разработка разветвителя номера с дозвоном до второго абонента путем набора дополнительной цифры, несмотря на внешнюю привлекательность идеи, наталкивается на ряд трудностей. Во-первых, согласно нормам, предъявляемым к телефонным устройствам, не допускается замыкание/размыкание линии в режиме установившегося соединения абонентов. Во-вторых, если все же на каком-то конкретном типе АТС это возможно, то прием сигнала затруднен ввиду наличия помех на линии. Все это приводит к тому, что устройства разделения номера с добавочной цифрой не обеспечивают стабильной работы во всех условиях эксплуатации. Вероятность правильного попадания на выбранный телефон значительно ниже, чем в схемах разделения номера по принципу двойного набора.

    И все же технические решения разветвителя с дополнительной цифрой весьма интересны для разработчиков. Ниже описаны два различных подхода к разработке подобного устройства.

    На рис. 28 приведена функциональная схема разветвителя номера 1х2 с добавочной цифрой, передаваемой по линии связи после установления соединения.

    По этой схеме при приеме устройством первой посылки вызова с АТС блок обработки выполняет следующие операции:

    • нагружает линию стандартным сопротивлением номиналом 1 кОм (имитируя таким образом снятие трубки);

    • подключает к линии на 1...3 секунды узел приема дополнительной цифры;

    • формирует ответ станции в линию;

    • формирует сигнал вызова 100 В, 25 Гц для выдачи зуммера на выбранный телефон;

    • подключает соответствующий аппарат к линии. Логика работы разветвителя заключается в следующем. Если после первой посылки ответа станции звонящий абонент в течение 1...3 секунд наберет дополнительную цифру, то к линии подключается ТА2. Если звонящий абонент не производит больше никаких манипуляций с диском (тастатурой) номеронабирателя, то к линии подключается ТА1. По режимам снятия трубки, формирования ответа станции и вызова подобная схема напоминает АОН, да и по сложности эти устройства близки.

    По вышеописанному принципу работает схема разветвителя (концентратора) телефонной линии 1х2, описанная в [8]. Анализ

    2-31.jpg

    режимов работы различных АТС позволил выявить второй подход к приему дополнительной цифры. Заранее оговоримся, что не на всех типах АТС он возможен, но там, гдеe это получается, разработка принципиальной схемы разветвителя значительно упрощается. Суть метода в приеме дополнительной цифры в межзвонковой паузе. Графики, иллюстрирующие работу разветвителя, приведены на рис. 29. На них представлены пачки импульсов вызова АТС амплитудой до 160 В, частотой 25 Гц, длительностью 1...2 секунды и межзвонковой паузой до 4 секунд. Практически проверено, что если в паузе между посылками вызова передать дополнительную цифру с помощью номеронабирателя, то амплитуда импульсов на входе разветвителя может составлять 60 В, что значительно упрощает узел приема дополнительной цифры. Кроме этого, исчезает надобность в применении формирователя вызова, так как для осуществления срабатывания вызывного устройства телефонного аппарата (ТА1 или ТА2) используется напряжение индукторного вызова самой АТС. Разветвитель не «схватывает» линию и осуществляет устойчивую переадресацию вызова на один из ТА. Телефон (ТА1 или ТА2) начинает звонить с третьей рабочей посылки вызова с АТС. Если в течение первой либо второй межзвонковой паузы были приняты импульсы донабора Fц1, Fц2, разветвитель подключает к линии ТА2 (дополнительный). Если в структуру индукторного вызова АТС не вносится каких-либо импульсов набора, к линии подключается ТА1 (основной абонент).

    На рис. 30 приведена функциональная схема разветвителя номера с приемом дополнительной цифры в межзвонковой паузе. Схема достаточно легко реализуется с помощью вышеописанной схемотехники и по габаритам вполне может уместиться в телефонной розетке.

    2-32.jpg

     

    Рис. 28 Функциональная схема разветвителя номера с добавочной цифрой (первый вариант)

    Изображение: 

    Рис. 29 График, иллюстрирующий прохождение дополнительной цифры в межзвонковой паузе

    Изображение: 

    2.4. Телефонная приставка «Директор-секретарь».

    2.4. Телефонная приставка , «Директор-секретарь»

    Принципиальная схема приставки приведена па рис.31. В состав схемы входят:

    • узел подъема трубки первого телефона (ТА1) на элементах VD1, VD2, VT1, VT2, Cl, Rl, R2, R3, R4, реле Р1;

    • узел подъема трубки второго телефона (ТА2) на элементах VD12, VD13, VT5, VT6, VT7, С6, С7, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, реле Р2;

    • формирователь входных импульсов на элементах DD1.1 и DD1.2;

    • счетчик числа импульсов на элементах DD2, VD10, VD11, VD9, С5, R9, R10;

    • блок питания на элементах DA1, DA2, VD14, С8, R20, трансформатора ТР1.

    Принцип работы схемы заключается в следующем. В исходном состоянии реле Р1 и Р2 находятся во включенном состоянии таким образом, что контактами реле К 1.1 к телефонной линии подключен ТА1, а контактами К2.1 к телефонной линии подключен узел формирования на элементах DD1.1 и DD1.2. При этом включение реле Р1 обеспечивается подачей логической единицы с выхода 3 микросхемы DD2 через VD10, эмиттерный повторитель VT3, R11. Включение реле Р2 обеспечивается инвертированием на транзисторе VT6 логического «0» с выхода 4 DD2.

    2-41.jpg

    В этом состоянии каждый из двух телефонов ТА1 и ТА2 может быть скоммутирован на линию простым поднятием трубки. Так, для телефона ТА2 это выглядит следующим образом: подъем трубки (ток по цепи +25 В, VD13, R13, VD12, ТА2, корпус) вызывает падение напряжения па стабилитроне VD13 и, соответственно, приводит к появлению +25 В на коллекторе VT5. Это вызывает срабатывание ключа VT6 и с небольшой задержкой отпускание реле Р2, при этом контакты К2.1 подключают ТА2 к телефонной линии.

    При приеме вызова дна первых звонка поступают на телефон ТА1 и на счетчик DD2 через формирователь. После окончания второго звонка напряжение логической «1» появляется на выходе 4 DD2, подключая к линии ТА2 и отключая ТА1. Далее, в течение 25...30 сек., вызовы будут поступать только на ТА2. Счетчик DD2 обнуляется за счет цепочки R10, C5, после чего цикл приема двух первых посылок вызова на ТА1 повторяется. Если трубку сняли на первом аппарате, он может кнопкой КН1 подать вызов на ТА2 и при поднятии трубки на втором аппарате (зажигании светодиода HL1) отключиться от линии.

    Приведенная выше схема приставки «директор-секретарь» достаточно проста, но с успехом может применяться в небольших учреждениях, офисах. Заметим, что при отключении сети 220 В на линию коммутируется лишь второй аппарат (ТА2).

     

    Рис. 30 Функциональная схема разветвителя номера 1х2 с добавочной цифрой (второй вариант)

    Изображение: 

    2.5. Схема автодозвона (охранная система по телефону).

    2.5. Схема автодозвона (охранная система по телефону)

    Если в пределах помещения имеется хотя бы одна телефонная линия, то данное помещение может быть поставлено на охрану.

    Государственные расценки на эти услуги достаточно высоки. Используя приставки автоматического определения номера, также можно реализовать режим охраны (правда, не все версии АО Нов это позволяют).

    Ниже приведена схема устройства, позволяющего организовать охрану помещения еще более простым и дешевым способом, а именно: совмещением функций кнопочного телефона и узла контроля охранного датчика. Устройство выпускается под маркировкой АТП-1. Принципиальная схема приведена на рис. 32.

    В состав схемы входят:

    • узел датчика на элементах DD1, R1, R2, С1;

    2-51.jpg

    • узел счета и выбора выходных сигналов (сигнал включения ключа поднятия трубки, сигнал имитации нажатия клавиши «Повтор», сигнал звукового оповещения), собранный на элементах DD3, DD4, DD5, DD2 и ключах поднятия трубки VT3, VT2, ключе нажатия клавиши «Повтор» па VT1;

    • стандартная схема телефона-трубки на Ж номеронабирателя с выходом импульсного ключа с открытым стоком (типа 1008ВЖ10 и т.п.).

    Телефонная часть схемы особенностей не имеет, принцип работы достаточно широко рассмотрен в литературе, например, [5]. Рассмотрим работу узла датчика, счета и ключей.

    Если переключатель SA1 не включен, к телефонной линии подключена схема телефона-трубки, при этом АТП-1 работает в обычном режиме (принимает вызовы, осуществляет набор номера и т.п.).

    При нажатии на кнопку SA1 напряжение питания подается на схему, в результате чего происходит зарядка конденсатора С1 (время необходимое для выхода из охраняемого помещения), и элемент DD1.4 переводит RS-триггер в состояние ожидания (на выходе DD1.1 присутствует логический «0», датчик охраны — нормально замкнутый). При срабатывании датчика (размыкании) на выходе DD1.1 появляется логическая «1», это приводит к запуску схемы счета на ИС DD2. С выхода 4 DD2 секундные импульсы подаются на тактовый вход DD4, что приводит к появлению на соответствующих выходах DD4 логической «1», которая через RS-триггер на DD5 управляет ключом поднятия трубки на R11, R12, VT2, VT3, а также через ключ R10, VT1 имитирует нажатие клавиши «повтор» телефонной части устройства. При появлении логической «1» на выводе 11 DD4 разрешается подача звукового сигнала с выхода 7 DD2 через С5 на базу VT5 и далее в телефонную линию.

    Минутные импульсы, снимаемые с выхода 10 DD2, необходимы для организации цикла работы АТП-1 и через DD5.1, DD5.2 подаются на вход 15 DD4 (для сброса счетчика DD4 и, соответственно, ключей), а также поступают на счетный вход DD3 (для организации подсчета количества дозвонов до абонента).

    После отработки заданного счетчиком DD3 числа дозвонов до абонента (в нашем случае — шесть), через элемент DD1.4 схема приводится в исходное состояние и переходит в режим ожидания. Практически при работе с приставкой АТП-1 необходимо следующее:

    2-52.jpg

    • проложить охранный шлейф от АТП до датчика (микропереключатель или геркон в двери, окнах и т.п.);

    • при не нключенном переключателе SA1 функции телефона остаются неизменными;

    • при необходимости поставить помещение под охрану, набрать помер и дозвониться до выбранного абонента (вес это без включения SA1);

    • после чего нажать режим «охрана» переключателем SA1 и в течение 30 секунд выйти из квартиры (замкнуть датчик охраны).

    Информация о набранном номере удерживается в памяти ВЖ10 до тех пор, пока на входе устройства — 60 В от реальной телефонной линии. В случае кратковременного разрыва охранного шлейфа (размыкания датчика) АТП-1 автоматически «снимает трубку», шесть раз с интервалом в одну минуту дозванивается до заранее записанного в память номера и подает характерный сигнал тревоги. Схема АТП-1 по своим характеристикам соответствует ГОСТ 7153-85 «Аппараты телефонные общего применения» и может применяться в качестве индивидуального охранного устройства.

     

    Рис. 31 Приставка "Директор-секретарь"

    Изображение: 

    Рис. 32 Принципиальная схема приставки автодозвона

    Изображение: 

    2.6. Приставка-селектор для телефона.

    2.6. Приставка-селектор для телефона

    При эксплуатации телефонного аппарата иногда возникает необходимость селекции количества сигналов вызова (звонков), приходящих на телефон. Схема, приведенная на рис. 33, позволяет достаточно просто реализовать «входящую» селекцию посылок вызова •с АТС[9].

    В отличие от сигнализатора [10] устройство выполнено с питанием от телефонной линии и практически на 100% подавляет ненужные звонки.

    В состав приставки входят:

    • входной узел приема и обработки посылок вызова на DD1.1, R1...R3, С1, С2, С4, VD1, VD2...VD5;

    • счетчик количества звонков — DD2;

    • ключ подключения телефона к линии — DA1, VD13...VD16;

    • узел подъема трубки на VT1, VT2, R8, R14, VD6, С5, DD1.2, DD1.3;

    • элементы питания: 60 В - VD17, VD18, R13, С8; 8 В - VD19, VD20, R15, С9;

    • переключатель селектора звонков — SA1.

    2-61.jpg

    В исходном состоянии трубка положена, на R8 нет падения напряжения, вследствие чего VT2 закрыт, и через элементы DD1.3, DD1.2 логическая «1» на выходе 10 DD1.2 поддерживает открытое состояние VT1.

    Ключ DA1 закрыт, и мост VD13...VD16 отключает телефон от телефонной линии. В этом состоянии на верхний по схеме вывод телефонного аппарата подается напряжение 40...60 В через цепочку VD18, R13,C8,VD17.

    Предположим, что переключатель SA1 подключен к выводу 10 счетчика DD2. При поступлении вызова с АТС он не проходит непосредственно на телефон, а обрабатывается DD1.1 и последовательно переключает счетчик DD2. После четвертого вызова высокий уровень с выхода 10 DD2 через VD21, R7 открывает транзистор VT2 и тем самым через DD1.3, DD1.2, VT1 открывает ключ DA1. Телефон через открытый мост VD13...VD16 подключается к линии и начинает звонить с пятой посылки вызова. Одновременно через VD3 запирается входной узел DD1.1.

    Меняя положение SA1, можно регулировать число пропущенных звонков. При подключении SA1 к выводу 3 DD2 телефон соединен с линией постоянно.

    Работа узла подъема трубки происходит следующим образом. При снятой трубке падение напряжения на R8 открывает VT2 и через DD1.3, DD1.2 запирает VT1; напряжение с линии через R9, R10, VD8 открывает ключ DA1, мост VD13...VD16 и подключает телефон к линии. Процесс поднятия трубки необходимо рассматривать в динамике, так как емкость С8 разряжается через открытый телефон достаточно быстро, и если ключ DA1 не успевает открыться до окончания разряда С8, телефон не подключается к линии.

    Необходимое время для открывания DA1 обеспечивает цепочка VD10, R12, С7, которая заряжается очень быстро, а разряжается около 1 сек. Обычно этого достаточно для устойчивого подключения телефонного аппарата к линии. Далее, уже само напряжение линии через открытый телефон поддерживает на резисторе R8 необходимое напряжение, превышающее 0,8 В, которое удерживает VT2 в открытом состоянии. Во время набора номера цепочки VD6, С5, а также VD10, R12, С7, и VD8, VD9, С6 не позволяют отключить телефон от линии.

    Если трубка положена больше чем на 1 сек, схема возвращается в исходное состояние. Данное устройство можно применять в качестве «ночного» телефона, когда первые 5...6 звонков игнорируются,

    а дозвониться сможет лишь тот абонент, который знает, что трубку снимут после 6-го звонка.

    Другой возможный случай применения приставки-селектора установление приоритета поступления вызова в работе двух napaллельных аппаратов, находящихся в разных помещениях. В этом cлyчае один из аппаратов подключается через приставку-селектор. При поступлении сигнала вызова звонит только один аппарат. Если же трубка не была снята и течение определенного количества звонков, начинает звонить и второй аппарат. Получается своеобразная приставка «директор-секретарь».

    Применять такую приставку можно на любых типах АТС с номинальным напряжением станционных батарей 48...60 В и неизменяемой полярностью при установлении соединения.

     

    Рис. 33 Приставка-селектор для телефона

    Изображение: 

    2.7. Микро-АТС 1х2 с последовательным опросом абонентов.

    2.7. Микро-АТС 1х2 с последовательным опросом абонентов

    Особенностями схемы (рис. 34) являются:

    • униполярность подключения к телефонной линии;

    • подавление вызова на телефон при отсутствии обращения

    к данному абоненту. В состав схемы входят три функциональных узла:

    • узел формирования вызова, состоящий из диодного MOCT.I VD1...VD4, модулирующего ключа VT2, синхроцепи VD5, VD6. VT1, ключа включения модуляции DA1, нагрузочных резисторов R2, R3;

    • схема приема и обработки сигналов АТС, содержащая счетчик DD2, цепь формирования импульсов счета Cl, R4, VD9, DD1.1, R6, С2, VD10, VD11, С5, VD12, С4, R7, R8, цепь блокировки счета VD23, DD1.2, С6, R14, DD1.3, R13, VT3, R15, ключи коммутации телефонов DA2, DA3;

    • телефонные аппараты ТА1, ТА2.

    Схема работает следующим образом. Счетчик DD2 в исходном состоянии обнулен, поэтому ключи DA2, DA3 открыты высокими уровнями, поступающими через R9 и R12. Оба телефона подключены к линии. Первая посылка вызова с АТС не приводит к срабатыванию вызывных устройств телефонов, так как ключ DA1 разомкнут и дополнительная модуляция вызывного сигнала на нагрузке (R2, R3) отсутствует.

    Через цепь C1, R4, DD1.1 осуществляется счет посылок вызова с АТС. Переключение счетчика DD2 происходит по заднему фронту сформированных импульсов и приводит к последовательному включению и отключению ключей DA2 и DA3. В результате телефоны ТА1 и ТА2 звонят поочередно, по 4 звонка каждый, до тех пор, пока трубка какого-либо из них не будет снята. Ключ включения модуляции DA1 открывается через цепь VD13, VD14, R16.

    При снятии трубки па одном из телефонов (ТА1 или ТА2) на резисторе R15 выделяется напряжение около 1 В, которое открывает транзистор VT3 и приводит к срабатыванию цени блокировки счета DD1.3, DD1.2. Нулевой уровень наi выходе DD1.2 запрещает счет DD2 через диод VD23. Это необходимо для того, чтобы импульсы набора номера не воспринимались счетчиком DD2. В дальнейшем связь происходит обычным образом, так как диодный мост VD1...VD4 без дополнительной модуляции не влияет на набор номера и передачу информации. Таким образом, вышеописанная схема реализует следующие режимы работы:

    • при исходящей связи — эквивалентно двум параллельно подключенным телефонным аппаратам;

    • при входящей связи — поочередный дозвон до каждого из абонентов.

     

    2.8. Блокиратор параллельного телефона 1х2.

    2.8. Блокиратор параллельного телефона 1х2

    Блокиратор параллельного телефона (его не следует путать с блокиратором спаренного телефона) предназначен для исключения мешающего воздействия другого телефона при занятии линии одним из них. Его применение позволяет исключить возможность прослушивания разговора, ведущегося с одного из аппаратов, на другом (блокируемом). Кроме этого, блокиратор предотвращает помехи набору номера с незаблокированного аппарата при любых манипуляциях с заблокированным. Блокиратор устраняет нежелательное «подзвякивание» второго аппарата, а также улучшает работу факса или модема, подключенного параллельно телефонному аппарату.

    В состав схемы входят:

    • датчик тока первого телефона ТА1 — R1;

    • датчик тока второго телефона ТА2 — R2;

    • ключ отключения ТА1 — DA1;

    2-81.jpg

    • ключ отключения ТА2 — DA2;

    • схема блокировки ТА1 - VT2, R4, DD1.4, R6, С2, DD1.3;

    * схема блокировки ТА2 - VT1, R3, DD1.1, R5, Cl, DD1.2;

    • цепи питания микросхем — VD1, R9, СЗ, VD2.

    Принцип работы схемы заключается в следующем. Исходящая связь

    В исходном состоянии оба телефона ТА1, ТА2 подключены к линии, так как ключи DA1, DA2 открыты положительным напряжением, поступающим с выходов элементов DD1.2, DD1.3 через резисторы R7, R8. При снятии трубки па ТА1 на резисторе R1 выделяется напряжение около 1 В, которое открывает VT1. С выхода DD1.1 начинается зарядка Cl через R5. Постоянная времени RC-цепи равна приблизительно двум секундам, именно через такое время переключается элемент DD1.2, снимая питание с ключа DA2 (отключая второй телефон). Во время разговора ТА1 второй телефон остается заблокированным при любых манипуляциях с ним. Аналогично действует система блокировки ТА1 при снятии трубки с ТА2. Входящая связь

    При поступлении посылок вызова с АТС звонят оба телефона, так как частота 25 Гц фильтруется цепями R5, Cl и R6, С2, не позволяя отключать ТА1 и ТА2 от линии. Постоянная времени этих цепочек выбрана не случайно, именно время около 2 секунд не позволяет блокиратору заблокировать телефоны на время вызова с АТС.

    Устройства блокировки параллельного телефона позволяют снизить нагрузку на телефонную линию при большом количестве телефонных аппаратов. Если дополнить блокиратор еще двумя ключами, можно снизить нагрузку на линию также и при вызове. По ГОСТ [2] суммарное сопротивление телефонного аппарата при приеме вызова не должно быть менее 4 кОм. При наличии двух ТА сопротивление падает до 2...3 кОм, что может привести к перегрузке линии и даже отключению абонента. На рис. 36 приведена схема подключения дополнительного ключа, который срабатывает при поступлении вызова с АТС. В этом случае каждый из телефонных аппаратов будет звучать несколько тише, но общая нагрузка на линию при вызове снизится.

    2-82.jpg

    2-83.jpg

     

    Рис. 34 Принципиальная схема микро-АТС с последовательным опросом абонентов

    Изображение: 

    Рис. 35 Блокиратор параллельного телефона 1х2

    Изображение: 

    Рис. 36 Схема включения дополнительного ключа для снижения нагрузки на линию

    Изображение: 

    2.9. Блокиратор 1х2 на базе специализированной микросхемы.

    2.9. Блокиратор 1х2 на базе специализированной микросхемы

    Микросхема КР1059КН2 представляет собой электронный коммутатор двух параллельных телефонных аппаратов.

    Принципиальная схема блокиратора [5] приведена на рис. 37. Ее работа осуществляется следующим образом. Если снять трубку на ТА1, то тиристор в ИС откроется, и телефон подключится к линии.

    2-91.jpg

    Падение напряжения на тиристоре микросхемы составляет не более 2 В. Одновременно запирается тиристор ИС в цепи второго ТА, что позволяет отключить его на время, пока не будет опущена трубка на ТА1. Если на момент отбоя первого ТА трубка второго окажется снятой, то произойдет перекоммутация аппаратов на линию. Toк потребления ТА от линии при опущенной трубке должен быть не более 0,4 мА, иначе тиристоры микросхемы не закроются после окончания разговора. Во время набора номера на одном из аппаратов в момент разрыва шлейфа линии происходит кратковременное отключение этого телефона от линии. Чтобы снятие трубки одного ТА на этом интервале времени не вызывало перекоммутации теле фонов, в цепь управления включены конденсаторы С2 и С3, формирующие задержку переключения телефонов. Емкость их может быть в пределах 5...10 мкФ. Светодиоды VD1 и VD2 предназначены для индикации ТА, находящегося в разговорном режиме. При поступлении вызова с АТС (70...90 В) звонят оба телефонных аппарата.

     

    Рис. 37 Блокиратор 1х2 на базе специализированной микросхемы

    Изображение: 

    2.10. Блокиратор параллельного телефона 1х2 на тиристорах.

    2.10. Блокиратор параллельного телефона 1х2 на тиристорах

    Еще один вариант блокиратора параллельного телефона 1х2 при веден на рис. 38. Когда абонент первого аппарата снимает трубку к аноду тиристора VS1 прикладывается напряжение линии 60 В На управляющем электроде тиристора напряжение меньше на величину падения напряжения на стабилитроне VD1. Тиристор открывается, и ТА1 подключается к линии. Если после этого второй абонент

    2-101.jpg

    снимет трубку, к тиристору VS2 будет приложено остаточное напряжение линии 5...15 В, которое меньше напряжения открывания стабилитрона VD3 и, соответственно, тиристор VS2 остается запертым. ТА2 будет отключен до тех пор, пока первый абонент не положит трубку на рычаг аппарата. Диоды VD2 и VD4 предназначены для пропускания отрицательного полупериода переменного напряжения индукторного вызова. Недостаток схемы заключается и следующем:

    снятие трубки на одном из аппаратов, в то время, когда по второму производится набор номера, приводит к помехам набору (происходит перекоммутация телефонов). Недостаток компенсируется простотой схемного решения и возможностью размещения элементов схемы I) телефонной розетке.

     

    Рис. 38 Блокиратор 1х2 на тиристорах

    Изображение: 

    2.11. Устройство подключения дополнительного абонента с полным приоритетом основного.

    2.11. Устройство подключения дополнительного абонента с полным приоритетом основного

    На рис. 39 приведена принципиальная схема подобного устройства. В состав схемы входят:

    • датчик тока VD1, VD2;

    • ключ включения/выключения дополнительного телефона ТА2 - DA1;

    • цепи блокировки — VT1, DD1.1, DD1.2;

    • мост запрета вызова VD5...VD8;

    • цепь питания VD3, R4, С2, VD4.

    Под приоритетом подключения в данной схеме понимается выполнение двух основных функций:

    • непрохождение вызова с АТС на дополнительный телефонный аппарат ТА2;

    • отключение дополнительного телефона ТА2 при поднятии

    трубки на основном аппарате.

    Принцип действия устройства заключается в следующем. В исходном состоянии, когда трубки обоих телефонов лежат на аппаратах, на входах DD1.1 через R1 поддерживается уровень логической единицы и, соответственно, ключ DA1 открыт положительным напряжением с выхода 4 DD1.2. Оба телефона подключены к линии. Разница лишь в том, что дополнительный телефон ТА2 подключен через мост VD5...VD8, что исключает возможность прохождения вызова с АТС на этот телефон в любом случае. При снятии трубки

    2-111.jpg

    на основном телефоне ТА1 срабатывает датчик VD1, VD2 и через схему блокировки VT1, DD1.1, DD1.2 с задержкой в 2 секунды, определяемой R2, С1, выключает ключ DA1. Цепочка R2, С1 предотвращает самоотключение ТА2, если набор номера производится с этого дополнительного аппарата. Цепи блокировки обеспечивают отключение ТА2 даже, если трубка на ТА1 была снята в тот момент, когда по дополнительному телефону велся разговор. Основной аппарат ТА1 в этом случае перехватывает линию.

     

    Рис. 39 Принципиальная схема устройства подключения дополнительного абонента с полным приоритетом основного

    Изображение: 

    2.12. Приставка удержания линии.

    2.12. Приставка удержания линии

    В некоторых случаях возникает необходимость положить трубку на одном из двух параллельных телефонных аппаратов и перейти к другому, чтобы продолжить разговор. Если не использовать специальные устройства, разговор будет прерван, и абоненту придется вновь перезвонить. Существует простая схема удержания линии, которая представлена на рис. 40.

    Приставка может быть вмонтирована в телефонный аппарат, ее принцип действия заключается в следующем.

    Когда трубку ТА1 кладут на аппарат, кнопку КН1 держат нажатой. Тиристор VS1 при этом открывается, вызывая свечение светодиода HL1. При снятой трубке телефонного аппарата линия обычно удерживается при напряжении 10...20 В, в свою очередь, открытый тиристор VS1, с учетом HL1 и сопротивления R1 номиналом в 2...3 кОм, удерживает линию при напряжении свыше 30 В. При этом рассоединения абонентов не происходит. После этого, когда

    2-121.jpg

    трубка будет снята на телефоне ТА2, напряжение в линии опять упадет до 10...20 В, что вызовет уменьшение тока через тиристор VS1. Если этот ток окажется меньше тока удержания тиристора, он закроется, переводя схему в исходное состояние. Телефон ТА2 при этом функционирует обычным образом. Сопротивления R1, R2, возможно, придется подбирать при использовании прибора на различных типах АТС, но если физика процесса ясна, это не представляется особо сложным. Таким устройством можно оснастить каждый телефонный аппарат.

     

    Рис. 40 Схема устройства удержания линии

    Изображение: 

    2.13. Приставка для автоматической записи телефонных разговоров.

    2.13. Приставка для автоматической записи телефонных разговоров

    Устройство автоматически включает магнитофон для записи разговора и выключает его, когда будет положена трубка. При эксплуатации приставки магнитофон должен быть постоянно включен на запись. Включение и выключение происходит путем коммутации цепи питания магнитофона. Схема устройства показана на рис. 41

    Принцип действия устройства заключается в следующем.

    Напряжение линии приложено к делителю R1, R2. Когда в линии 60В (трубка положена), на выходе DD1.1 нулевой уровень и, соответственно, на выходе DD1.3 также низкий уровень, транзистор VT1 закрыт, реле К1 обесточено, питание магнитофона выключено. При снятии трубки DD1.1 переключается, и через некоторое время задержки, определяемое R3 С1, реле К1 срабатывает, замыкая цепь питания магнитофона. После окончания разговора с такой же задержкой реле К1 отключается. Постоянная времени цепи R3, С1 значительно больше периода следования серии наборных импульсов, а также импульсов вызова АТС, поэтому реле К1 не срабатывает в режимах вызова и набора номера. Однако, если снять трубку и некоторое время не набирать номер, С1 заряжается и магнитофон включается. На ленту будут записаны «щелчки» набора. Желательно последовательно с СЗ, С4 включить сопротивления с номинала ми от 100 до 300 кОм, а уровень записи магнитофона соответствен но отрегулировать.

    Наладка устройства сводится к подбору делителя Rl, R2. Желательно увеличить номиналы Rl и R2, сохраняя пропорцию. Микросхема КР561ЛА7 заменима на КР561ЛЕ5, а также аналогичные микросхемы серий 176, 564, 1561.

    2-131.jpg

     

    Рис. 41 Приставка для автоматической записи телефонных разговоров

    Изображение: 

    Глава 3. Защита телефонных линий от нелегального использования.

    Глава 3. Защита телефонных линий от нелегального использования

    В настоящее время практчески во всех крупных городах телефонные номера переводятся на современную оплату. Причем если ранее аппаратура АПУС (повременного учета) устанавливалась лишь на междугородних АТС, то сейчас может учитываться и время внутригородской связи. Недалеко то время, когда поминутная оплата разговоров будет на каждом абонентском комплекте. Именно поэтому каждым владелец отдельного номера должен знать и контролировать, ,за чьи минуты он платит. Известны случаи нелегального (пиратского) подключения к телефонной линии с целью ее использования для междугородних и даже международных разговоров. Обычно ничего не подозревающий владелец номера получает в конце месяца счет за чужие разговоры, который приходится оплачивать, чтобы избежать отключения телефона. Сумма может быть достаточно велика, чтобы задуматься о способах защиты от подобного пиратства.

     

    3.1. Характеристика основных способов защиты от пиратского подключения

    3.1. Характеристика основных способов защиты от пиратского подключения

    Как правило, подключение к линии может производиться тремя различными способами:

    • использование телефонного аппарата в отсутствие хозяина (обычно это происходит на предприятиях, когда телефоны работают с автоматической связью по межгороду, а также в случаях сдачи квартиры в аренду либо использования телефона детьми);

    • подключение дополнительного телефонного аппарата параллельно основному (обычно это может происходить на лестничной площадке, причем подключение производится разъемами типа «крокодил», и после проведения разговора не остается никаких следов подключения);

    • подключение дополнительного «пиратского» аппарата с разрывом линии (это может произойти на любом участке линии:

    лестничная площадка, колодец, машинный зал АТС и т.д.). В соответствии со способами подключения изменяются и способы защиты.

    В первом случае достаточно установить ключ (код) на допуск к линии (кстати, некоторые телефонные аппараты это позволяют), либо в телефонный аппарат встраивается схема защиты от переговорен по межгороду, работающая по принципу ограничения набора номера и случае набора «8» (для автоматической связи). Этого бывает достаточно, чтобы исключить случаи нелегальных (или нежелательных) переговоров.

    Во втором случае достаточно эффективна система защиты от параллельного подключения, установленная в разрыв линии рядом с вашим аппаратом. Принцип действия подобной системы заключается в следующем: блок защиты постоянно анализирует состояние линии и при падении напряжения в линии ниже установленного предела (снятие трубки и попытка набора номера с нелегального аппарата) нагружает линию специально рассчитанной резистивно-емкостной цепью, запрещая таким образом дальнейший набор номера. При подъеме трубки на основном (защищаемом) телефонном аппарате в блоке защиты срабатывает датчик тока, отключающий защиту. Функциональная схема устройства приведена на рис. 42. Схема предназначена для защиты от пиратского подключения от места установки блока (обычно в квартире перед телефоном) вплоть до выходных клемм АТС при нелегальных подключениях без разрыва шлейфа (50...70 % от всех подключений).

    Для защиты от третьего способа подключения вышеописанные способы уже не годятся, так как при обрыве линии все устройства,

    3-11.jpg

    установленные у абонента, неработоспособны. Для защиты абонента от «пиратства» в этом случае пригодны лишь устройства, установленные непосредственно на ныходных клеммах АТС.

    На рис.43 приведена схема системы защиты «Пароль» с кодированием линии «за собой», которая осуществляет запрет доступа абонента к линии при незнании кода. Код в этом случае набирается на диске (клавиатуре) защищаемого телефонного аппарата и может быть одно-, двух-, трехзначным и т.д. Работа системы происходит следующим образом: при исходящей связи абонент снимает трубку (при этом не происходит занятие линии, а абонент подключается к внутреннему источнику питания системы «Пароль») и набирает заранее выставленный код, после чего происходит подключение телефона к АТС, и далее, после получения сигнала ответа станции, связь происходит обычным образом. После окончания связи через 1...2 секунды «Пароль» вновь переходит в режим охраны. Если код набран неверно, система блокирует на определенное время не только доступ к линии, но и доступ к внутреннему источнику питания для повтора посылки кода.

    При входящей связи посылка вызова с АТС (120 В, 25 Гц) с задержкой -0,5 сек переводит «Пароль» в открытое состояние, пропуская таким образом сигналы вызова на телефонный аппарат. После окончания каждой посылки вызова, опять же с задержкой -0,5 сек, система «Пароль» закрывается, подключая таким образом в паузах телефон к внутреннему источнику питания. При снятии трубки абонентом он должен опять набрать код допуска, и только тогда телефон подключается к АТС напрямую, занимая линию для установления связи. Преимуществами такого способа защиты являются простота установки блока на АТС и простота кодирования линии.

    3-12.jpg

    Недостаток — необходимость набора кода вручную при каждом установлении связи, а также небольшое количество кодовых комбинации, возможных при таком кодировании. Кроме этого, если внутренний источник питания «Пароля» не является энергонезависимым (например, питается от самой АТС), то длина охранного шлейфа может колебаться в пределах не более 500... 1500 метров, так как в противном случае невозможно получить достаточную амплитуду импульсов кода на приемном устройстве системы защиты.

    Более совершенный вариант системы защиты «Пароль ТД» предусматривает установку двух блоков (модули А и Б). Один из них устанавливается на АТС, другой — у абонента. На рис. 44 приведена функциональная схема такой системы. В ее состав входят два модуля А и Б, включенные последовательно. Аналогично предыдущему способу защиты, модуль А, установленный на АТС, либо закрыт (при отсутствии кода), либо открыт (после правильного приема кодированных посылок). Модуль Б, установленный у абонента, имеет датчик тока (датчик поднятия трубки), который срабатывает после каждого поднятия трубки, после чего модуль Б автоматически осуществляет передачу частотного кода в направлении модуля А. Передача производится в течение 1...1,5 сек. После распознавания кода модуль А разрешает набор номера и установление связи. Аналогично происходит и входящая связь. Преимуществом подобной системы является неограниченная дальность охраняемого шлейфа, так как код передается в частотной форме при низкой амплитуде сигнала (аналогично модемам и факсимильным аппаратам), а также достаточно большое количество кодовых комбинаций (от 50000 до 30 млн.). Естественно, что автоматическая посылка кода также добавляет удобства в работе с этой системой.

    3-13.jpg

    Кроме вышеописанных блоков и систем защиты, существует множество оригинальных схем различных индикаторов подключения к линии, но их назначение в основном касается защиты информации, что, впрочем, не мешает использовать их для борьбы с нелегалами.

     

    Рис. 42 Функциональная схема блока защиты от параллельного включения

    Изображение: 

    Рис. 43 Функциональная схема устройства защиты "Пароль" с кодированием линии "за собой"

    Изображение: 

    Рис. 44 Функциональная схема устройства защиты "Пароль-ТД" с частотным способом передачи кода

    Изображение: 

    3.2. Система кодирования телефонной линии «Пароль»

    3.2. Система кодирования телефонной линии «Пароль»

    Принципиальная схема системы защиты «Пароль» приведена на рис. 45. Краткое описание схемы приведено в [12]. В состав схемы входят:

    • дешифратор на элементах DD1, DD2, DD3;

    • узел приема посылки вызова с АТС на элементах: C1, R2, VD1, VD2, С2, VD3, DD6.1, VD5;

    • узел приема импульсов кода на элементах: DD6.4, DD6.3, С5, С4, VD6, R6, R7;

    • ключ подключения телефона к линии на VD27...VD30, DA1 с элементами управления R14, VD25, R15, VD26, С16, VD24, VT2, R16, DD4.4;

    • источник питания схемы 8 В на VD33, R23, С18, VD34;

    • внутренний источник питания 40...60 В для формирования импульсов кода на элементах VD32, R22, С 17, VD31, R20;

    • встроенные ловушки R9, С6, R13, C11, R19, С14. Принцип работы схемы заключается в следующем. По наличию счетчиков DD1...DD3 можно сделать вывод, что данная схема предназначена для приема и дешифрации 3 значного кода (999 вариантов). Счетчики работают последовательно, при правильной первой цифре счетчик DD1 фиксирует свое состояние через диод VD10, разрешая счет (прием второй цифры) за счет появления низкого уровня на выходе элемента DD4.1, входе 15 DD2. Далее, при правильном наборе второй цифры, счетчик DD2 фиксирует свое состояние через диод VD18, разрешая счет микросхеме DD3. И далее, если код принят правильно в целом, на выходе элемента D5.4 появляется напряжение логической единицы, которое через DD4.4 закрывает VT2, открывая таким образом DA1, и мост VD27...VD30 подключает телефон ТА к линии.

    В исходном состоянии ключ DA1 закрыт, и телефон ТА подключен лишь к внутреннему источнику питания (VD32, R22, С17, VD31, R20). При снятии трубки телефона (в любом режиме: входящая

    или исходящая связь) с помощью делителя R5, R4 счетчик DD1 подготавливается к счету (приему 1-й цифры кода). Во время счета, чтобы микросхема DD1 не обнулялась, через цепочку R10, C7, VD14, VD15, С9, DD4.3 происходит поддержание логического нуля на входе 15 DD1. Одновременно через DD6.2, R3, VT1, VD7 запирается входной узел.

    При входящей связи посылка вызова 25 Гц поступает для формирования на входной узел R1, Cl, R2, VD1, VD2, С2, VD3 и через DD6.1, VD5 приоткрывает в такт поступления посылок вызова с АТС ключ DA1, VD27...VD30, пропуская переменное напряжение вызова на телефон ТА, но в паузе между звонками вновь закрывает ключ DA1. Таким образом, снимая трубку ТА при поступлении вызова в паузе между звонками, чтобы телефон «схватил» линию, необходимо набрать код. Цепочки ловушек R9 С6, R13 C11, R19 С14 рассчитаны таким образом, чтобы исключить возможность последовательного подбора кода.

    Изменение кода производится механически путем подключения входов DD4.1, DD5.1, DD5.3 к выходам соответствующих счетчиков. При указанных на схеме номерах выводов код допуска в линию - 326. Изменение кода можно произвести с помощью таблицы 1.

    Подключение элементов ловушек производится на любые свободные выходы DD1...DD3. При неправильном наборе какой-либо цифры кода соответствующая микросхема счетчика блокируется, и повторный набор кода возможен после того, как трубка положена на аппарат и выдержана пауза в 10...15 сек. Длительность паузы

    Таблица 1

    Первая цифра

    Вторая цифра

    Третья цифра

    Номер выхода DD1

    Код

    Номер выхода DD2

    Код

    Номер выхода DD3

    Код

    2

    1

    2

    1

    2

    1

    4

    2

    4

    2

    4

    2

    7

    3

    7

    3

    7

    3

    10

    4

    10

    4

    10

    4

    1

    5

    1

    5

    1

    5

    5

    6

    5

    6

    5

    6

    6

    7

    6

    7

    6

    7

    9

    8

    9

    8

    9

    8

    11

    9

    11

    9

    11

    9


    3-21.jpg

    определяется емкостью С3. Данная схема рассчитана наi небольшую длину охраняемого шлейфа (до 200 м), так как источник питания С17 запитывается от линии (т.е. рассчитан наi достаточно низкий ток потребления).

    Размер платы 100х60 мм, подключение к линии осуществляется тремя разъемами. Единственным условием является использование телефонов II, III групп сложности с потреблением от линии не более 50...80 мкА.

    В режиме ожидания вызова вся схема «Пароля» потребляет не более 50 мкА, а в режиме приема вызова или обработки кода — до 150...200 мкА. Номиналы элементов приведены в таблице 2.

     

    Рис. 45 Принципиальная схема системы защиты "Пароль"

    Изображение: 

    3.3. Индикатор использования и обрыва телефонной линии

    3.3. Индикатор использования и обрыва телефонной линии

    В случаях подключения к телефонному аппарату с разрывом линии абонент может использовать простейший индикатор использования и обрыва линии. Схема такого индикатора приведена на рис. 46.

    Таблица 2. Список деталей системы защиты «Пароль»

    Микросхемы

    DD1.DD2.DD3

    К561ИЕ8

    DD4, DD5, DD6

    КР561ЛА7

    DA1

    КР1014КТ1А(В)

    Транзисторы

    VT1

    КТ315Г

    VT2

    КТ503Е(КТ315И)

    Стабилитроны

    VD3, VD4, VD6, VD14, VD26, VD34

    Д814А1

    Диоды

    VD1, VD2, VD7, VD8, VD24, VD25,

    КД102А

    VD27 - 30, VD31, VD32, VD33

    Конденсаторы

    С1,С2, С4, С7, С9,С10, С13, С16

    1000 пФ

    СЗ, С5, С8, С12, С15

    0,1 мкФ

    С6.С11.С14

    0,68 мкФ

    С17

    10.0мкФхбЗВ

    С18

    2200,ОмкФх10В

    Резисторы

    R1,R8,R10, R11, R12, R17, R18, R21

    4,7 М

    R2, R3, R4, R7

    1.5 М

    R5

    10М

    R6.R9, R13.R14.R16.R19

    390 К

    R15, R20, R23

    130 К


    3-31.jpg

    В состав схемы входят:

    • диодный мост VD1...VD4 для подключения линии без учета полярности;

    • датчик напряжения па элементах VD5, Rl, VD6, R2, VD7, С1, DD1.1;

    • фильтр вызова АТС - 25 Гц, - R3, С2, DD1.2;

    • инверторы DD1.3, DD2.2;

    • генератор 2,5 кГц - DD1.4, DD2.1, R4, СЗ;

    • ключ R5, VT1;

    • звукоизлучающий элемент — пьезоизлучатель ЗП-3.

    Принцип работы схемы заключается в следующем. В исходном состоянии блок индикатора подключается параллельно используемому телефонному аппарату. При наличии в линии напряжения свыше 40 В на входе элемента DD1.1 присутствует уровень логической единицы, и в соответствии с этим генератор 2,5 кГц заперт.

    При поступлении вызова с АТС амплитудой 100 В и частотой 25 Гц специально рассчитанная цепочка фильтра R3, С2 не позволяет переключить элемент DD1.2 и включить звукоизлучатель ЗП. Если же на каком-то участке линии была снята трубка (либо произошел обрыв) более чем на 1 сек, на входе DD1.1 появится нулевой уровень, и с указанной задержкой переключится DD1.2. Затем включится генератор 2,5 кГц, звукоизлучатель ЗП подаст непрерывный звуковой сигнал, сигнализирующий об использовании или обрыве линии. При возвращении линии в исходное состояние (напряжение более 40 В) индикатор вновь переходит в ждущее состояние. Возможна доработка индикатора триггерной схемой для индикации попытки использования (обрыва) линии и после установления в линии номинального напряжения.

    Питание индикатора встроенное — батарея 9 В («Крона», «Корунд» и т.п.).

    Благодаря высоким значениям R1, R2, индикатор абсолютно не влияет на параметры линии в соответствии с ГОСТ [2]. Естественно, что индикатор будет срабатывать и при подъеме трубки (ведении разговора) и самим хозяином линии. Можно порекомендовать встроить выключатель или выполнить индикатор в виде заглушки, подключаемой вместо телефонного аппарата.

     

    Рис. 46 Индикатор использования телефонной линии

    Изображение: 

    3.4. Устройство маскирования речи импульсными помехами

    3.4. Устройство маскирования речи импульсными помехами

    С целью предотвращения прослушивания разговора по каналам связи применяют шифраторы (скремблеры), использующие, в основном, цифровые методы обработки сигналов либо аналоговую инверсию спектра. В данной главе описано простое устройство маскирования речи импульсными помехами в канале связи.

    На рис. 47 представлена блок-схема канала связи, имитирующего телефонную линию. Питание в линию подается от источника питания 60 В через резистор R1. При снятии трубки на телефонах ТА1, ТА2 (режим соединения) разговорный уровень (Е0) составляет около 10 В.

    Принцип действия маскиратора поясняется с помощью графиков на рис. 48. На графике А показана форма импульсной помехи, поступающей в канал связи от генератора помех. Для маскирования речи в режиме соединения применяется только один генератор, создающий на обоих концах канала связи практически одинаковую мощность помехи. В описываемой схеме частота генератора составляет около 340 Гц, скважность последовательности импульсов около 9. При прослушивании канала связи с импульсной помехой без демодуляции практически невозможно достоверно распознать речь собеседников. Мощная помеха в виде «рокота» воздействует на приемное устройство, запирая входные усилительные цепи, оснащенные автоматической регулировкой усиления (АРУ), например, магнитофон в режиме записи. Кроме этого, такая последовательность импульсов помехи обладает достаточно широким спектром. На графике Б показана форма сигналов речи и помехи в канале связи.

    Для демодуляции речи используется синхронная временная селекция с восстановлением уровня постоянной составляющей (Е0)

    3-41.jpg

    на время длительности импульса помехи (или чуть больше). На графике В показана восстановленная речь, где вместо импульсов помехи присутствует уровень Е0. Естественно, что во время восстановления Е0 информация теряется, но практически проверено, что потеря информации в 1/10 часть периода не приводит к потере информации в целом, речь лишь немного искажается, и то же время энергия импульсов помехи снижается до минимального уровня.

    На рис. 49 приведена принципиальная схема генератора и демодулятора.

    В состав генератора входят:

    • микросхема DD1;

    • транзисторы VT1, VT2 (модулирующий);

    • элементы R2, R3, С1, С5, R4, R5, R6, R7;

    • источник питания 5 В — DA1, С2. В состав демодулятора входят:

    • двунаправленный ключ DA2 с элементом регулировки Е — R8;

    • микросхема DD2;

    • буферные каскады VT4, VT5;

    • входной узел приема VT3;

    • элементы R13, R14, R15, С3, R16, С4, R9, R10, R11, R12;

    • источник питания 5 В — DA1.

    3-42.jpg

    3-43.jpg

    Принцип работы схемы заключается в следующем. Генератор на DD1 формирует последовательность импульсов помехи в соответствии с графиком А (рис. 48). Демодулятор через входной узел VT3 по переднему фронту импульса помехи запускает формирователь DD2.1, рассчитанный на длительность около 0,37 мс. На это время с помощью ключа DA2 через вход 4 на выход 3 подается постоянное напряжение с резистора R8, восстанавливая таким образом Е0 . Вход 1 DA2 в это время заперт. После окончания времени 0,37 мс, задаваемого DD2.1, дальнейшее переключение двунаправленного ключа DA2 определяет формирователь DD2.2, который рассчитан на длительность около 2 мс. Формирователь DD2.2 подключает вход 1 DA2 к выходу 2 (вход 4 DA2 в это время заперт). Таким образом, происходит процесс демодуляции речи с импульсными помехами в канале связи. Демодулятор N2 на противоположном конце линии ТА2 выполнен по аналогичной схеме.

    Предложенный вариант маскиратора не обладает серьезной криптостойкостью и может рассматриваться лишь как средство для изучения физических процессов в проводных каналах связи. Для использования такого маскиратора на реальной телефонной линии необходимо предусмотреть ряд дополнительных каскадов для согласования уровней, защиты от напряжения индукторного вызова и пр. Устройство в целом должно соответствовать нормам ГОСТ [2].

     

    Рис. 39 Принципиальная схема генератора и демодулятора

    Изображение: 

    Рис. 47 Блок-схема маскирования речи импульсными помехами

    Изображение: 

    Рис. 48 Графики, иллюстрирующие демодуляцию речи с импульсными помехами

    Изображение: 

    Глава 4. Работа телефонного аппарата на спаренной линии.

    Глава 4. Работа телефонного аппарата на спаренной линии

     

    4.1. Понятие спаренного включения телефонного аппарата

    4.1. Понятие спаренного включения телефонного аппарата

    Ввиду нехватки телефонных номеров на АТС очень часто применяют спаренное включение, при котором изменением полярности подключения на противоположную достигается получение двух абонентских номеров на одной линии. Как правило, номера абонентов отличаются только последней цифрой. Обычно эти абоненты находятся рядом друг с другом (на одной лестничной площадке, в одном подъезде и т.п.). Особенность такого включения состоит в том, что при разговоре одного из абонентов аппарат другого автоматически отключается. Вызов со стороны АТС поступает только на тот аппарат, номер которого был набран. Для спаренного включения телефона на АТС применяют станционные устройства спаривания, а у абонентов устанавливаются приставки диодного разделения цепей. Принцип работы аппаратуры спаренного включения ТА показан на рис. 50.

    Станционное устройство спаривания производит постоянный опрос абонентов путем изменения полярности линии с частотой 0,5... 1 Гц. Работа приставки диодного разделения цепей основана на обеспечении питанием ТА, занявшего линию, и блокированием цепи питания другого ТА, параллельно включенного через блокиратор.

    4-11.jpg

    Это достигается включением в линейные цени аппаратов блокировочных диодов таким образом, чтобы диоды одного ТА были направлены навстречу диодам другого аппарата, поэтому напряжение подается на каждый аппарат по очереди.

    Абонент, который первым снимает трубку, занимает линию. При этом на АТС станционное устройство спаривания устанавливает ту полярность, которая обеспечивает питание занявшего линию ТА.

    Амплитудное значение вызывного сигнала АТС не должно превышать 60 В, иначе напряжение вызова для одного абонента будет «просачиваться» па второй ТА. Сигналы переменного тока (разговорного или вызывного) пропускаются диодами только того из двух ТА, с которого поступает или к которому направляется вызов. Этим обеспечивается избирательность вызова и исключается возможность прослушивания (следует отметить, что некоторые чувствительные телефонные аппараты позволяют прослушать работу спаренного ТА в виде: щелчков при наборе номера, слабого разговора или характерного сигнала вызова АТС, что не является неисправностью линии). При посылке вызова абоненту с АТС в зависимости от полярности на проводах общей абонентской линии открываются диоды в одном из аппаратов и работает звонок данного аппарата. Для разряда конденсатора в цепи звонка (конденсатор не может разрядиться через станционные устройства АТС из-за включенных диодов) приставки диодного разделения снабжены разрядной цепью.

    На рис. 51 приведена схема приставки диодного разделения с разрядной цепью.

    4-12.jpg

    Порог включения VT1, VT2 рассчитан таким образом чтобы пробой происходил при напряжении около +110 В.

    Зарядка конденсатора звонка происходит в течение 3...5 секунд (при поступлении импульсов опроса линии 0,5...1 Гц), после чего при достижении +110 В происходит пробой через R3, переход коллектор-эмиттер VT2. Далее цикл повторяется.

    Спаренному включению ТА присущ ряд недостатков:

    • отсутствует возможность, связи между спаренными телефонами;

    • невозможность пользоваться телефонной связью при занятости линии другим абонентом;

    • поскольку в спаренных телефонах используется пониженный уровень вызывного сигнала до 60 В (при норме свыше 90 В), то вызывные устройства некоторых зарубежных ТА могут не работать;

    • если поменять местами клеммы подключения к линии приставки диодного разделения цепей, то можно подключиться параллельно телефону другого абонента;

    • неустойчивая работа многих версий АОН на спаренной линии.

     

    Рис. 50 Схема подключения спаренных телефонов

    Изображение: 

    Рис. 51 Схема приставки диодного разделения с разрядной цепью

    Изображение: 

    4.2. Доработка импортного телефона под спаренную линии

    4.2. Доработка импортного телефона под спаренную линию

    Многие телефонные аппараты не звонят на спаренной линии. Один из вариантов решения этой проблемы приведен ниже. Доработка значительно улучшает характеристики телефона (улучшается слышимость на параллельном телефоне, исчезают «щелчки» при наборе номера с параллельного аппарата). Схема устройства приведена на рис. 52 и представляет собой электронный ключ с ограничивающим резистором. При прохождении вызова амплитудой 90...120 В

    4-21.jpg

    транзистор VT1 открывается и питает вызывное устройство через ограничивающий резистор R2. В качестве стабилитрона VD5 можно применить цепочку стабилитронов с общим напряжением стабилизации 65 В (для АТС-60) или 55 В (для АТС-48). Сопротивлением R1 подбирают порог срабатывания VT1 для конкретного типа АТС. Схему можно использовать для доработки как импортных, так и отечественных телефонных аппаратов с электронными вызывными устройствами.

     

    Рис. 52 Схема доработки импортного телефона под спаренную линию

    Изображение: 

    4.3. Доработка телефона-трубки под спаренную линию

    4.3. Доработка телефона-трубки под спаренную линию

    Одна из проблем состоит в том, что при использовании электронных аппаратов на спаренной линии зачастую прослушиваются импульсы опроса станции в виде щелчков вызывного устройства (ВУ). Для устранения этого эффекта предлагается следующее схемное решение. Схема приведена на рис. 53.

    Дорожку, показанную на схеме пунктиром, разрывают. Схему собирают навесным монтажом. Наладка заключается в подборе резистора R1, при этом необходимо подобрать требуемую громкость звучания ВУ. Диод VD5 работает в режиме стабилитрона и может быть заменен на другой с обратным напряжением пробоя 50 В. При вызове, когда напряжение в линии больше 50 В, транзистор VT1 открывается и подает напряжение на вызывное устройство. Доработанная часть схемы показана на рисунке выделенными линиями.

    4-31.jpg

     

    Рис. 53 Схема доработки вызывного устройства

    Изображение: 

    Глава 5. Схемы по ремонту и модернизации телефонных аппаратов.

    Глава 5. Схемы по ремонту и модернизации телефонных аппаратов

     

    5.1. Имитатор для проверки телефонных аппаратов

    5.1. Имитатор для проверки телефонных аппаратов

    Для решения задач практической отработки схем телефонных устройств, а также для проверки работоспособности телефонных аппаратов можно использовать схему простейшего имитатора сигналов АТС.

    Принципиальная схема устройства приведена на рис. 54.

    В состав схемы входят:

    • цепь питания телефонного аппарата 60 В — в составе VD1, C1, R1;

    • цепь питания микросхем — VD2, С2;

    • трансформатор питания — ТР1;

    • генератор сигнала вызова АТС, 25 Гц — D1.1...DD1.2;

    • ключ формирования вызова — DD1.3, R6, VT1, VT2;

    • генератор сигнала ответа станции 425 Гц — DD2.3, DD2.4;

    • ключ формирования сигнала ответа 425 Гц — DD3.1, R12, VT4, R13, VT5;

    • схема включения ответа станции при снятии трубки абонентом - R7, VT3, R8, DD1.4, DD2.1, R9, С4.

    Принцип действия имитатора заключается в следующем. При включении телефона ТА в схему имитатора он запитывается стабилизированным напряжением +60 В от источника питания через R1. При снятии трубки напряжение в линии падает до значения 15...25 В (в зависимости от сопротивления разговорной цепи ТА). С задержкой в 1,5 сек включается модулятор 425 Гц, который формирует в линии сигнал ответа станции с амплитудой 1...2 В (регулируется с помощью резистора R14). При необходимости проверить прохождение вызова следует при положенной трубке ТА нажать кнопку КН1, в результате чего запускается генератор 25 Гц и с помощью ключа VT1, VT2 формируются импульсы 60 В, 25 Гц, имитирующие сигнал вызова. При снятой трубке ТА формирование вызова запрещается введением диода VD3.

    При необходимости проверки номеронабирателя генератор 425 Гц можно отключить и с помощью осциллографа проверить импульсы набора номера, измерить временные параметры и крутизну формируемых фронтов.

    Описываемый имитатор позволяет проверить разговорные цепи телефонных аппаратов, для чего необходимо два телефонных аппарата включить параллельно и, сняв трубки, установить связь. Трансформатор ТР1 необходимо подобрать так, чтобы переменное напряжение выходной обмотки было не менее 50 В, а допустимый ток нагрузки не менее 40...50 мА.

    Светодиод HL1 сигнализирует прохождение вызова на телефонный аппарат. Амплитуда вызова — 60В, несколько меньше, чем в реальной телефонной линии (90...150 В), но, тем не менее, большинство вызывных устройств современных аппаратов устойчиво работают при таком сигнале вызова.

     

    5.2. Рекомендации по ремонту телефонных аппаратов

    5.2. Рекомендации по ремонту телефонных аппаратов

    Приведенные ниже схемы могут быть полезны при восстановлении любых ТА с дисковым номеронабирателем.

    Простейший телефонный аппарат состоит из трубки с микрофонным и телефонным капсюлями, номеронабирателя, одного контакта рычажного переключателя, звонка и конденсатора (рис. 55). Если из этого набора исключить звонок и конденсатор, а номеронабиратель закрепить на трубке, то мы получим незаменимый инструмент телефонного монтера.

    Схемы бытовых аппаратов, выпускаемых промышленностью, отличаются от схемы на рис. 55 наличием дифференциального трансформатора и RC-цепочки, предназначенных для устранения местного эффекта («самопрослушивания») и для согласования с линией.

    С конца 60-х до начала 80-х годов рижский завод ВЭФ выпускал самую массовую в СССР модель бытового телефонного аппарата — ТА-68. Аппарат обладает сравнительно неплохими характеристиками, и его принципиальная схема (рис. 56, рис. 57) фактически стала базовой для последующих, более современных, аппаратов фирмы. Телефонный аппарат ТА-72М (рис. 60, рис. 61) имеет лишь измененную форму корпуса; трубка, звонок и другие комплектующие — такие же, как и у ТА-68М.

    На всех схемах для наглядности показано типовое включение двухпроводного розеточного шнура. Вместе с тем показаны схемы подключения разных номеронабирателей.

    5-21.jpg

    Самое уязвимое место аппаратов ТА-68 и ТА-68М — это верхняя крышка корпуса. Как правило, при ударе от падения у него обламываются крепежные втулки, а также фиксаторы нажимных пластин рычажного переключателя. Для склеивания корпуса подойдет клей ПС, дихлорэтановый или эпоксидный.

    Нельзя применять лишь эластичные клеи типа «Момент» или «Феникс». Следует также заметить, что при загрязнении корпуса ею нельзя чистить ацетоном или другими растворителями, а только теплой мыльной водой или разведенным шампунем.

    Если после подключения телефонного аппарата к сети АТС в трубке слышен сильный шорох и треск, попробуйте прижать витой микротелефонный шнур к трубке, сделав небольшую петлю примерно так, как это делают эстрадные певцы. Затем осторожно прощупайте каждый сантиметр от корпуса аппарата до трубки. Обычно повреждение бывает или у самой трубки или непосредственно у корпуса. Конечно, лучше всего заменить витой шнур на новый, но не у всех он имеется. В таком случае нужно отрезать поврежденный кусок шнура, аккуратно зачистить провода и установить на них предварительно

    5-22.jpg

    5-23.jpg

    5-24.jpg

    5-25.jpg

    снятые с отрезанного шнура клеммы. Так как микротелефонный шнур состоит из мишурных жил, которые изготовлены путем спиральной навивки узкой и очень тонкой медной ленты на шелковую или капроновую нить, их нельзя припаивать к клеммам. Клеммы загибаются, захватывая изоляцию. Таким образом, ваш микротелефонный шнур станет немного короче, но будет работать без замены.

    Аналогичным образом можно восстановить работоспособность шнура розетки. Если не удалось обнаружить неисправность микротелефонного шнура, или после его замены на новый при потряхивании трубки наблюдаются те же симптомы, необходимо заменить микрофонный капсюль (МК). Иногда, чтобы восстановить работоспособность микрофона, достаточно просушить его на батарее отопления в течение суток.

    Обратите внимание на обозначение на корпусе капсюля. В настоящее время выпускаются угольные микрофоны типа МК-16 сопротивлением 20...40 Ом для коротких линий МБ и сопротивлением 180±80 Ом для всех других аппаратов. Микрофоны МК-16-У — устойчивые к воздействию климатических условий, рассчитанные на температуру от -50° до +50°. МК-16-Н изготавливается для нормальных климатических условий (-10°до +45°).

    Необходимо обратить внимание на правильность подключения номеронабирателя, розеточного и микротелефонного шнуров. На схемах специально указаны цвета жил шнуров, чтобы было проще искать ошибки. Если все подключено верно, то при «продувании» микрофона вы не должны слышать в трубке сильный шум и свой голос. В противном случае надо проверить подключение цветных жил микротелефонного шнура под микрофоном (МК) в трубке. Зеленый провод во всех телефонных аппаратах производства СССР должен быть подключен только к контакту МК. Белый провод подключается к обоим капсюлям.

    Звонок и телефонный капсюль редко полностью выходят из строя, поэтому, чтобы их проверить, достаточно тестером измерить сопротивление обмотки. У звонка оно должно быть 2400 Ом, а у обмотки ТК — 60...70 Ом. Телефонный капсюль может быть типа ТА-4 или ТК-67-НТ. У звонка надо обязательно проверить ход бойка и при необходимости отрегулировать, поворачивая эксцентрически закрепленные чашки звонка в ту или другую сторону, чтобы при положении для максимальной громкости боек почти касался чашек (зазор должен быть от 0,1 до 0,2 мм). Боек закреплен на якоре, ход

    которого выбирается в пределах 0,4±0,1 мм. При уменьшении хода якоря чувствительность звонка увеличивается.

    Если же исправный звонок не работает, необходимо проверить, установлена ли перемычка между контактами К2 и К5 (рис. 56). Далее следует проверить контакты рычажного переключателя. На всех , схемах они показаны в состоянии, когда трубка лежит на рычагах аппарата. Расстояние между разомкнутыми контактами должно быть не менее 0,4 мм. Сняв прозрачную пылезащитную крышку рычажного переключателя, можно при необходимости подогнуть их. Чистят контакты спиртом.

    Самое сложное устройство телефонного аппарата — дисковый номеронабиратель. Качественно отрегулировать его в домашних условиях невозможно, поэтому лучше сразу заменить номеронабиратель на новый. Для знакомства с этим важным узлом кратко остановимся на его основных характеристиках. Посылка импульсов на АТС осуществляется во время обратного (свободного) хода диска. Продолжительность цикла размыкания-замыкания импульсных контактов (ИК) номеронабирателя — 90...110 мс (или 10±1 имп/с). Отношение продолжительности размыкания к продолжительности замыкания ИК лежит в пределах 1,4...1,7 и называется импульсным коэффициентом. Расстояние между разомкнутыми контактами должно быть не менее 0,3 мм. Во избежание прослушивания щелчков в телефоне во время набора номера старые номеронабиратели имели дополнительную группу контактов S2-3 (см. рис. 56), которая шунтировала телефонный капсюль в момент набора номера. Если вы хотите установить номеронабиратель с пятижильным шнуром вместо номеронабирателя с трехжильным шнуром, то зеленый и черный провода необходимо изолировать и никуда не подключать.

    Вышеописанные схемы очень полезны на практике при ремонте телефонных аппаратов.

     

    Рис. 54 Схема имитатора сигналов АТС для проверки телефонных аппаратов

    Изображение: 

    Рис. 55 Схема простейшего телефонного аппарата

    Изображение: 

    Рис. 56 Схема телефонного аппарата ТА-68

    Изображение: 

    Рис. 58 Схема телефонного аппарата ТА-72 (первый вариант)

    Изображение: 

    Рис. 60 Схема телефонного аппарата ТА-72 (второй вариант)

    Изображение: 

    5.3. Усилитель громкой связи для телефонов

    5.3. Усилитель громкой связи для телефонов

    Приведенные на рис. 62 и 63 схемы предназначены для громкого прослушивания телефонных разговоров. Схемы экономичны и питаются от телефонной линии, могут быть встроены в телефонный аппарат. Различие схем только в элементной базе: одна — на микросхеме, вторая — на дискретных элементах.

    5-31.jpg

    Оба устройства подключаются к телефонной линии через выпрямитель и переключатель. Постоянная составляющая фильтруется С1 и после ограничения VD5...VD7 подается на питание усилителя. С резистора R1 регулируемый сигнал через RC-фильтр подается па вход УМЗЧ. Усилитель не имеет особенностей, кроме того что динамическая головка подключается к плюсовой шине питания.

     

    Рис. 62 Принципиальная схема усилителя громкой связи

    Изображение: 

    5.4. Применение КМОП-ключа в усилительном каскаде

    5.4. Применение КМОП-ключа в усилительном каскаде

    Токовый ключ КР1014КТ1А,В, применяемый для коммутации в большинстве отечественных телефонных аппаратов, обладает хорошими характеристиками: высокое пробивное сопротивление и низкая потребляемая мощность по управляющему входу (ключ устойчиво управляется напряжением 5 В через последовательно подключенное сопротивление 3...5 МОм). Кроме коммутационных цепей, имеется возможность его применения в усилительном каскаде. Схема усилительного каскада приведена на рис. 64. Сопротивление R1 может быть в пределах 100...1000 кОм. Сопротивление R2 выбирают в зависимости от сопротивления нагрузки Rн,

    5-41.jpg

    по расчету R2 = 0,2*Rн При отсутствии R3 на выходе (то есть на стоке) ключа устанавливается напряжение +1,6...1,9 В (в зависимости от экземпляра и от температуры). Если требуется более высокое Uвых,, в схему вводится резистор R3. Подбором этого резистора добиваются нужного режима (обычно это половина напряжения питания).

    Коэффициент усиления полученного каскада составляет 30...40. Он увеличивается при увеличении напряжения питания. Входное сопротивление каскада велико и определяется номиналами резисторов R1 и R3. Такой усилительный каскад может применяться для замены составных транзисторов в схемах разговорных цепей телефонных аппаратов (повышенное пробивное напряжение увеличивает надежность схемы при импульсивных помехах амплитудой выше 200 В), а также в микрофонных цепях.

     

    Рис. 64 Схема включения токового ключа 1014КТ1А в усилительном каскаде

    Изображение: 

    5.5. Замена угольного микрофона

    5.5. Замена угольного микрофона

    При эксплуатации телефонных аппаратов второй и третьей групп сложности с угольными микрофонами часто наблюдается падение чувствительности. Это происходит вследствие спекания частичек угля, что вызывает нарушение чистоты звука и искажения в виде треска и помех. В настоящее время разработано множество схем для замены угольных микрофонов. Качество звука при этом повышается на порядок.

    На рис. 65 приведена схема с использованием динамического микрофона МДМ-7. Усилитель в схеме выполнен трехкаскадным, транзисторы желательно отобрать с высоким коэффициентом усиления.

    На рис. 67 приведена схема усилителя для конденсаторного микрофона МКЭ-3. Схема при повторении показала весьма устойчивую работу. На рис. 68 приведена схема усилителя для миниатюрного микрофона типа МКЭ-333Б («Сосна»), и, наконец, на рис. 66 показана схема, где в качестве усилительного элемента используется телефонный ключ 1014КТ1А. С микрофоном МКЭ-3 схема имеет чувствительность порядка 400...500 мВ/Па, что обеспечивает хорошую слышимость.

    5-51.jpg

    5-52.jpg

     

    Рис. 65 Схемы замены угольного микрофона

    Изображение: 

    Рис. 67 Схемы замены угольного микрофона

    Изображение: 

    Приложение.

    Приложения

     

    Приложение 1. Некоторые сведения по телефонному стандарту

    Приложение 1.

    Некоторые сведения по телефонному стандарту

    Наиболее часто при конструировании различных телефонных устройств приходится сталкиваться с союзным ГОСТ 7153-85 «Аппараты телефонные общего применения».

    Настоящий стандарт распространяется на телефонные аппараты (ТА) общего применения с дисковым номеронабирателем, кнопочным номеронабирателем с импульсным или частотным способом передачи набора номера, с автонабором, предназначенные для работы с автоматическими телефонными станциями (АТС) с номинальным напряжением станционных батарей 60 В с сопротивлением моста питания (500х2) Ом и с номинальным напряжением станционных батарей 48 В с сопротивлением моста питания (400х2) Ом.

    Стандарт не распространяется на ТА специального применения, таксофоны, громкоговорящие ТА. Приведем некоторые сведения из этого стандарта.

    Классификация телефонных аппаратов

    многофункциональные ТА - высший класс (0);

    • ТА с дополнительными функциональными возможностями -

    первый класс (1);

    • ТА с кнопочным номеронабирателем, тональным приемником

    вызова, неугольный микрофон - второй класс (2);

    • ТА с дисковым номеронабирателем, электромеханическим приемником вызова, угольным и неугольным микрофоном - третий класс (3).

    Основные параметры (по 1 классу)

    коэффициент гармоник на прием/передачу, % - не более 6;

    • уровень вызывного акустического сигнала:

    при максимальной громкости, дБ — 70;

    при минимальной громкости, дБ — 40...60;

    • чувствительность ТА к вызывному сигналу при уровне вызывного акустического сигнала 65 дБ, мВхА — не более 100;

    • модуль входного электрического сопротивления:

    в разговорном режиме, Ом — 450...800;

    в режиме ожидания вызова, кОм — нс менее 10;

    в режиме вызова, кОм — не менее 4;

    • электрическое сопротивление постоянному току в режиме набора номера для ТА с импульсным набором номера, при токе питания 35 мА:

    при замыкании шлейфа, Ом — не более 150;

    при размыкании шлейфа, кОм — не менее 300;

    • сила постоянного тока, потребляемого ТА:

    в режиме ожидания вызова, мА — не более 1,0;

    в режиме вызова, мА — не более 8,0;

    • время разрыва шлейфа для ТА, содержащих устройство нормированного разрыва шлейфа, мс — 80±40;

    • временные параметры набора номера:

    период импульса в серии (Т), мс — 100±5;

    импульсный коэффициент — 1,4...1,6;

    пауза между сериями импульсов, мс — от 4 Т до 10 Т;

    • время посылки сигнала набора номера для ТА с частотным набором номера, мс — не менее 40.

    Стандартом также определены требования к конструкции, устойчивости при механических воздействиях, безопасности (по ГОСТ 12.2.007.0-75), надежности, комплектности, а также другим параметрам, определяющим пригодность данного телефонного устройства для использования его на линиях связи.

     

    Приложение 2. Маркировка и назначение микросхем для телефонии

    Приложение 2.

    Маркировка и назначение микросхем для телефонии

    Обозначение микросхем для телефонии

    Большинство заводов-изготовителей на территории бывшего СССР применяют следующую кодировку своих изделии . Например: КМ1008ВЖ1; ЭКР1436ХА2.

    1-21.jpg

    Назначение ИС для телефонии

    Тип ИС

    Производитель

    Функциональное назначение

    1002ХЛ2

    НЗПП, Новосибирск

    Импульсный номеронабиратель

    1008ВЖ1

    «Гравитон», Черновцы

    Импульсный номеронабиратель

    1008ВЖ2

    «Экситон», Павлоский Посад

    Импульсный номеронабиратель с дополнительными функциями

    1008ВЖ4

    «Родон», Ивано-Франковск

    Формирователь вызывного сигнала

    1008ВЖ5

    «Родом», Ивано-Франковск

    Импульсный номеронабиратель

    1008ВЖ6

    «Родон», Ивано-Франковск

    Частотно-импульсный номеронабиратель

    1008ВЖ7

    «Родон», Ивано-Франковск

    Импульсный номеронабиратель

    1008ВЖ8

    «Родон», Ивано-Франковск

    Контроллер ЖКИ

    1008ВЖ10-ВЖ15

    НПО «Интеграл», Минск

    Импульсные номеронабиратели

    1014КТ1

    «Гравитон», Черновцы

    Токовый ключ

    1026УН1

    «Гравитон», Черновцы

    УНЧ для ТА

    1059ЕУ1

    «Гравитон», Черновцы

    Вторичный источник питания

    1059КН1

    «Кремний», Брянск

    Переключатель абонентской линии

    1059КН2

    «Кремний», Брянск

    Автоматический телефонный переключатель

    1064ВЖ5

    «Светлана», С.Петербург

    Импульсный номеронабиратель

    1064ВЖ7

    «Светлана», С.Петербург

    Импульсный номеронабиратель

    1064КТ1

    «Светлана», С.Петербург

    Токовый ключ

    1064ПП1

    «Светлана», С.Петербург

    Формирование вызывного сигнала

    1064УН2

    «Светлана», С.Петербург

    УНЧ для громкоговорящего ТА

    1064ХА1

    «Светлана», С.Петербург

    Тракт громкоговорящего ТА

    1083ВЖЗ

    «Электроприбор», Фрязино

    Импульсный номеронабиратель

    1083ВЖ4

    «Электроприбор», Фрязино

    Схема автодозвона

    1085ПП1

    «Родон», Ивано-Франковск

    Формирователь вызывного сигнала

    1089ВЖ1

    ПО «Квазар», Киев

    Импульсный номеронабиратель

    1089ВЖ2

    ПО «Квазар», Киев

    Импульсный номеронабиратель

    1091ГП1

    НПО «Электроника», Воронеж

    Формирователь вызывного сигнала

    1436ЕП1

    НПО «Интеграл», Минск

    Схема питания периферийных устройств ТА

    1436УН1

    НПО «Интеграл», Минск

    УНЧ для громкоговорящего ТА

    1436ХА2

    НПО «Интеграл», Минск

    Тракт громкоговорящего ТА

    DN-01

    «Квазар-микро техно», Киев

    Дешифратор для АОН

    КЖ101

    «Гравитон», Черновцы

    Стабилизатор тока

    КС 106

    «Светлана», С.Петербург

    Стабилитрон

    МС-КН1

    «Восход», Калуга

    Токовый ключ

    МС-СН1

    «Восход»,Калуга

    Стабилитрон



    Назначение ИС для телефонии (Продолжение)

    ТипИС

    Производитель

    Функциональное назначение

    Л122

    НПО «Интеграл», Минск

    Микрофонный усилитель

    ТЕА1068

    НПО «Интеграл», Минск

    Разговорная схема

    МС34118

    НПО «Интеграл», Минск

    Усилитель громкой связи

    МС34119

    НПО «Интеграл», Минск

    Аудиоусилитель

    КА1574ХМ1-002

    НПО «Интеграл», Минск

    Транскодер адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции

    КР1575ХМ1-002

    НПО «Интеграл», Минск

    Схема управления дельта-кодеком

    КР1575ХМ1 003

    НПО «Интеграл», Минск

    Схема блока управления цифровым телефонным аппаратом


     

    Таблица - Маркировка и назначение микросхем для телефонии

    Список литературы.

    Список литературы

    1. ГОСТ 2.114-95. Межгосударственный стандарт. Единая система конструкторской документации. Технические условия.

    2. ГОСТ 7153-85. Аппараты телефонные общего применения. Технические условия.

    3. Усовершенствуй свой телефон. Д.Хорн. пер. с англ. — М: БИНОМ, 1994 г., 256 с.

    4. Интегральные микросхемы: Микросхемы для телефонии. Выпуск 1. — М: ДОДЭКА, 1994 г. 256с.

    5. А.И.Кизлюк. Справочник по устройству и ремонту телефонных аппаратов зарубежного и отечественного производства. М: БИБЛИОН. — 1995 г.

    6. Д.И.Малиновский. Микросхемы импульсных источников питания для портативной аппаратуры. CHIP NEWS. Москва, 1996 г., № 3, с. 4-7.

    7. И.Балахничев, А.Дрик. Униполярное подключение сервисных телефонных устройств. Радиолюбитель. — 1997 г., № 8, с. 20-22.

    8. А.Дрик, И.Балахничев. Коммерческие электронные схемы. Минск, Битрикс, - 80 с, 1996 г.

    9. А.Дрик, И.Балахничев. Приставка-селектор для телефона. Радиолюбитель. - 1997 г., № 5, с.14-15.

    10. А.Евсеев. Приставки к телефонным аппаратам. В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 112. - М: ПАТРИОТ, 1991. - С. 28-36.

    11. А.Кургузов. Приставка для записи телефонных разговоров. М: РАДИО. 1997 г., № 1, с. 47.

    12. И.Балахничев, А.Дрик. Защита от «пиратского» подключения к телефону. Радиолюбитель. — 1996 г., № 5, с. 15.

    13. Н.Жогло. Восстанавливаем старые телефонные аппараты ВЭФ. Радиолюбитель. - 1993 г., № 1, с. 30-32.

     

    2. Радиолюбителю о телефонной технике

    1. Предисловие

    ПРЕДИСЛОВИЕ

    Уже 120 лет люди пользуются услугами телефонной связи. Мы настолько привыкли к телефону, что без него с трудом можем представить свою жизнь.

    В настоящее время число телефонов в мире приближается к одному миллиарду. Все шире и шире применяется автоматическая телефонная связь, когда абонент из Москвы, нс прибегая к услугам телефонистки, может позвонить, скажем, в Хабаровск или Новую Зеландию.

    Широко используется телефонная связь на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях, в офисах различных коммерческих структур. Для этих целей применяют как автоматические телефонные станции емкостью 50 — 100 номеров, так и коммутаторы типов КД-18, КД-36, "Псков", КАС, "Темп-40" и др. В последние годы широко используются импортные мини-АТС с числом абонентов от 4 до 10 — 30. Расширился выпуск мини-АТС и на предприятиях России. Однако цена аппаратуры телефонной связи в ряде случаев оказывается слишком высокой, чтобы, допустим, школа, техникум, дворец культуры могли бы приобрести такие устройства. В то же время радиолюбители могли бы своими силами сконструировать несложные устройства для проводной связи, телефонизировать названные выше учреждения.

    В разделе предложено несколько вариантов устройств для организации телефонной связи, причем все они проще и дешевле, чем выпускаемые промышленностью. Выполнить их можно на базе стандартных телефонных аппаратов, имеющихся в продаже. В некоторых устройствах можно использовать аппараты, в которых исправны только микротелефонная трубка и звонок.

    В разделе также приведены схемы приставок к телефонному аппарату, позволяющие осуществлять световую сигнализацию вызова, заменять резкий звук звонка приятной для слуха трелью соловья, сообщать хозяину, сколько раз ему звонили в его отсутствие, ограничивать круг звонящих абонентов, прослушивать на расстоянии, что делается в Вашей квартире, и т.п.

    Наиболее простые устройства могут быть повторены даже начинающими радиолюбителями, для сборки же более сложных устройств потребуется некоторый опыт. Работа устройств описана весь-ма подробно, приведены чертежи печатных плат и рисунки корпусов. Даны подробные рекомендации по их налаживанию.

    В разделе намеренно не описаны телефонные аппараты с автоматическим определителем номера и другими многочисленными прочими функциональными возможностями. Сделано это по двум причинам. Во-первых, такие многофункциональные аппараты, которые представляют собой по сути дела бытовой компьютер, достаточно сложны для повторения даже опытными радиолюбителями, а автору не хотелось бы ограничивать круг читателей данной книги. Во-вторых, руководство телефонных сетей негативно относится к использованию аппаратов с автоматическим определителем номера в сетях автоматических телефонных станций (АТС), поскольку они, дескать, нарушают нормальную работу АТС. Автор не берется комментировать эту точку зрения — это тема отдельного разговора. Впрочем, если кто-либо захочет самостоятельно изготовить телефон с АОНом, то описания конструкций можно найти в журналах "Радио" и минском журнале "Радиолюбитель" последних 2...3лет.

     

    2. Устройство телефонного аппарата и основы телефонной связи.

    УСТРОЙСТВО ТЕЛЕФОННОГО АППАРАТА И ОСНОВЫ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ

    В состав телефонных аппаратов, предназначаемых для работы в телефонных сетях, входят следующие обязательные элементы: микрофон и телефон, объединенные в микротелефонную трубку, вызывное устройство, трансформатор, разделительный конденсатор, номеронабиратель, рычажный переключатель. На принципиальных электрических схемах телефонный аппарат обозначают буквой Е.

    Кратко рассмотрим назначение основных элементов телефонного аппарата.

    Микрофон служит для преобразования звуковых колебаний речи и электрический сигнал звуковой частоты. Микрофоны могут быть угольными, конденсаторными, электродинамическими, электромагнитными, пьезоэлектрическими. Их можно классифицировать на активные и пассивные. Активные микрофоны непосредственно преобразуют звуковую энергию в электрическую. В пассивных же микрофонах звуковая энергия преобразуется в изменение какого-либо параметра (чаще всего — емкости и сопротивления). Для работы такого микрофона обязательно требуется вспомогательный источник питания.

    В массовых телефонных аппаратах применяют, как правило, угольные микрофоны, в которых под действием звуковых волн изменяется электрическое сопротивление угольного порошка, находящегося под мембраной. Наиболее широко используют микрофонные капсюли типов МК-10, МК-16, обладающие достаточно высокой чувствительностью (в описываемых устройствах применены в основном угольные микрофоны). На принципиальных схемах микрофон обозначают латинскими буквами ВМ.

    Следует отметить, что в последнее время ряд телефонных аппаратов оснащают также конденсаторными микрофонами типов МКЭ-3, КМ-4, КМ-7.

    Телефоном называют прибор, предназначенный для преобразования электрических сигналов в звуковые и рассчитанный для работы в условиях нагрузки на ухо человека. В зависимости от конструктивных особенностей телефоны подразделяют на электромагнитные, электродинамические, с дифференциальной магнитной системой и пьезоэлектрические. В телефонных аппаратах наибольшее распространение получили телефоны электромагнитного типа. В таких телефонах катушки закреплены неподвижно. Под действием протекающего в катушках тока возникает переменное магнитное поле, приводящее в движение подвижную мембрану, которая и излучает звуковые колебания. В современных телефонных аппаратах применяют в

    основном телефонные капсюли типа ТК-67, а в аппаратах устаревших конструкций — также ТК-47 и ТА-4.

    Полоса рабочих частот для микрофонов и телефонов, используемых в телефонных аппаратах, составляет примерно 300...3500 Гц. На принципиальных схемах телефон обозначают латинскими буквами BF.

    Для удобства пользования микрофон и телефон объединены в микротелефонной трубке.

    Вызывное устройство служит для преобразования вызывного сигнала переменного тока в звуковой сигнал. Применяют электромагнитные или электронные вызывные устройства. Первое из них представляет собой одно- или двухкатушечный звонок. Звуковой сигнал образуется в результате удара бойка о звонковые чашки. Протекающий в катушках ток частотой 16...50 Гц создаст переменное магнитное поле, которое приводит в движение якорь с бойком. Как правило, в телефонных звонках используют постоянные магниты, создающие определенную полярность магнитопровода, поэтому такие звонки называют поляризованными. Сопротивление обмоток звонка постоянному току составляет 1,5...3 кОм, рабочее напряжение 30...50 В. На принципиальных схемах звонок обозначают латинскими буквами НА.

    Электронное вызывное устройство преобразует вызывной сигнал в звуковой тональный сигнал, который может имитировать, например, пение птицы. В качестве акустического излучателя при этом используют телефон или пьезоэлектрический вызывной прибор ВП-1. Такие вызывные устройства применяют, например, в современных телефонных аппаратах ТА-1131 "Лана", ТА-1165 "Стелла" и др. Электронные вызывные устройства выполняют на транзисторах.

    Трансформатор телефонного аппарата предназначен для связи отдельных элементов разговорной части и для согласования их сопротивлений с входным сопротивлением абонентской линии. Он, кроме того, позволяет устранять так называемый местный эффект, о чем будет сказано ниже. Трансформаторы изготавливают с отдельными обмотками или в виде автотрансформаторов.

    Разделительный конденсатор служит элементом подключения вызывного устройства к абонентской линии в режиме ожидания и приема вызова. При этом обеспечивается практически бесконечно большое сопротивление телефонного аппарата постоянному току и малое сопротивление — переменному. В телефонных аппаратах применяют разделительные конденсаторы типов МБМ, К73-П емкостью 0,25...1 мкф и на номинальное напряжение 160...250 В.

    Номеронабиратель обеспечивает подачу импульсов набора номера в абонентскую линию с целью установления требуемого соединения. Импульсы служат для периодических замыканий и размыканий линии. В современных телефонных аппаратах применяют механические и электронные номеронабиратели. Дисковый механический номеронабиратель имеет диск с десятью отверстиями. При вращении диска по часовой стрелке заводится пружина механизма номеронабирателя. После отпускания диска он вращается в обратную сторону под действием пружины, при этом происходит периодическое размыкание контактов, коммутирующих абонентскую линию. Необходимая скорость и равномерность вращения диска достигаются наличием центробежного регулятора или фрикционного механизма. Формирование импульсов при свободном движении диска обеспечивает их стабильную частоту и необходимый интервал между импульсными посылками, соответствующими двум соседним цифрам набираемого номера. Необходимый интервал обеспечивается благодаря тому, что число размыканий импульсных контактов всегда выбирается на одно-два больше, чем требуется подать импульсов в линию. Этим обеспечивается гарантированная пауза между пачками импульсов (0,2...0,8 с). При этом указанные лишние импульсы в линию нс поступают, поскольку в это время импульсные контакты шунтируются одной из групп контактов номеронабирателя. Имеются также контакты, замыкающие телефон при наборе номера, чтобы исключить неприятные щелчки. Частота импульсов, формируемых номеронабирателем, должна составлять (10±1) имп./с. Число проводов, соединяющих номеронабиратель с другими элементами телефонного аппарата, может быть 3 — 5.

    Электронные номеронабиратели, которыми комплектуются многие современные телефонные аппараты (например, ТА-5, ТА-7, ТА-101), выполнены на интегральных микросхемах и транзисторах. Набор номера осуществляют нажатием кнопок клавиатуры — так называемой тастатуры. Поскольку скорость нажатия кнопок может быть сколь угодно большой, в среднем на наборе одной цифры номера экономится 0,5 с. Кроме того, тастатурные номеронабиратели предоставляют пользователям различные удобства, экономящие время:

    запоминание последнего набранного номера, возможность запоминания нескольких десятков номеров и др. Питание электронных номеронабирателей осуществляется как от абонентской линии, так и от сети напряжением 220 В через блок питания.

    Рычажный переключатель обеспечивает подключение к абонентской линии вызывного устройства телефонного аппарата в нерабочем состоянии (микротелефонная трубка лежит) и разговорных цепей или номеронабирателя в рабочем состоянии (трубка снята). Рычажный переключатель представляет собой группы из нескольких переключающих контактов, срабатывающих при снятии телефонной трубки.

    Кроме перечисленных элементов в состав телефонного аппарата входят также резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, образующие разговорную цепь аппарата.

    Рассмотрим устройство телефонного аппарата (ТА) в целом.

    При работе телефонного аппарата в разговорном режиме возникает местный эффект, т.е. прослушивание собственной речи в телефоне аппарата. Местный эффект объясняется тем, что ток, протекающий через микрофон, поступает нс только в абонентскую линию, но и в собственный телефон. Для устранения этого нежелательного явления в современных телефонных аппаратах используют противо-местные устройства.

    Существуют различные типы подобных устройств. Рассмотрим одно из них — противоместное устройство мостового типа (рис. 1).

    1-21.jpg

    Микрофон ВМ1, телефон BF1, балансный контур Zб и линия Zл связаны между собой обмотками трансформатора Т1: линейной I, балансной II и телефонной III. Во время разговора, когда сопротивление микрофона изменяется, разговорные токи звуковой частоты протекают по двум цепям: линейной и балансной. Из схемы видно, что токи, протекающие через обмотки I и II, суммируются с противоположными знаками, поэтому ток в обмотке 111 будет отсутствовать в том случае, если токи в линейной и балансной обмотках равны по величине. Это достигается соответствующим выбором элементов балансного контура Zб, параметры которого зависят от параметров линии Zл. Сопротивление линии содержит активную и емкостную составляющие, поэтому балансный контур выполняют из резисторов и конденсаторов.

    Полное устранение местного эффекта достигается только на одной определенной частоте и определенных параметрах линии, что в реальных условиях невыполнимо, поскольку речевой сигнал содержит широкий спектр частот, а параметры линии изменяются в широких пределах (зависят от удаленности абонента от АТС, переходных сопротивлений и емкостей в кабелях и др.), поэтому на практике местный эффект не уничтожается полностью, а только ослабляется.

    Рассмотрим схему телефонного аппарата ТА-72М-5 (рис. 2), предназначенного для работы в городских сетях. Его коммутационно-вызывную часть образуют рычажный переключатель SA1, звонок НА1, разделительный конденсатор С1 и номеронабиратель SA2. Разговорная часть телефонного аппарата состоит из телефона BF1, микрофона ВМ 1, трансформатора Т 1, балансного контура (конденсаторы С1 и С2, резисторы R1—R3) и ограничительных диодов VD1, VD2. Разговорная часть выполнена по противоместной схеме мостового

    типа.

    В исходном состоянии контактов рычажного переключателя SA1 и номеронабирателя SA2, показанном на схеме, к линии подключены последовательно соединенные между собой звонок НА1 и конденсатор С1, а разговорная часть отключена. При появлении вызывного напряжения на зажимах 1 и 4 телефонного аппарата ток протекает по цепи: зажим 1 — перемычка — зажим 3 — обмотка звонка — нормально замкнутые контакты SA1.2 рычажного переключателя — конденсатор С1 — зажим 4. (Направление тока выбрано условно — с таким же успехом его можно было бы считать протекающим от зажима 4 к зажиму 1.) Услышав звонок, абонент снимает трубку. При этом контакты SA1.1 и SA1.2 переключаются в другое положение, отключая вызывную цепь и подключая к линии разговорную цепь. Сопротивление постоянному току между зажимами 1 и 4 изменяется от очень большого (сотни килоом — мегаомы) до относительно малого (сотни ом), это фиксируется приборами телефонной станции, и они переключаются в разговорный режим.

    При наборе номера контакты SA2.1 номеронабирателя находятся в замкнутом состоянии во время прямого и возвратного вращения диска, что обеспечивает шунтирование разговорной цепи и исключает прослушивание щелчков в телефоне. При возвратном вращении диска номеронабирателя контакты SA2.2 разрывают линейную цепь, и приборы станции по числу таких размыканий фиксируют номер вызываемого абонента.

    Диоды VD1 и VD2 ограничивают выбросы напряжения на обмотках телефона и исключают резкие звуки, неприятные для уха.

    Для работы в сетях телефонных станций ручного обслуживания используют телефонные аппараты без номеронабирателя. Схема одного из таких аппаратов (типа ТА-68ЦБ-2) показана на рис. 3. Основным отличием его от предыдущего аппарата является отсутствие контактов номеронабирателя и одной группы контактов рычажного переключателя, в связи с чем звонок и конденсатор С1 остаются подключенными к линии и в разговорном режиме. Однако они практически нс оказывают влияния на работу телефонного аппарата в таком режиме.

    В устройствах телефонной связи, которые описаны в этой книге, можно использовать выпускаемые промышленностью телефонные аппараты как с номеронабирателем (ТА-68, ТА-72М-5, ТА-1146 и др.), так и без него (ТА-68ЦБ-2 и другие аналогичные). Но телефонные аппараты без номеронабирателя годятся только для телефонных коммутаторов с ручным управлением. Если в распоряжении радиолюбителя имеется телефонный аппарат, у которого исправны лишь трубка и звонок, его также можно использовать. В этом случае соединение элементов осуществляют в соответствии со схемой, приведенной на рис. 4. Конденсатор С1 — типа К73-17, МБМ, МБГО. Следует отметить, что в таком телефонном аппарате в полной мере будет проявляться местный эффект, но ради простоты можно несколько поступиться удобством.

    Рассмотрим кратко, каким образом осуществляется коммутация телефонных линий в городских АТС. С 1876 г., когда шотландец А.Г.Белл изобрел первый в мире двухпроводный телефон, принцип телефонной связи нс претерпел существенных изменений.

    Схема организации телефонной связи между двумя абонентами показана на рис. 5. Ток питания телефонных аппаратов El, E2 про-

    1-22.jpg

    ходит через дроссели L1 и L2. Дроссели необходимы для того, чтобы не происходило замыкание разговорного (переменного) тока через источник питания постоянного тока Uпит, внутреннее сопротивление которого очень мало и составляет доли ома. Источник постоянного тока принято называть центральной батареей (ЦБ). Дроссели L1 и L2 имеют относительно небольшое сопротивление постоянному току (обычно не более 1 кОм). Индуктивность дросселей достаточно велика и в диапазоне частот разговорных токов (300...3500 Гц) создаст столь значительное сопротивление разговорному (переменному) току, что он практически не ответвляется в ЦБ и протекает в контуре между аппаратами Е1 и Е2. На АТС в качестве дросселей обычно используются обмотки двухобмоточных реле, причем эти реле одновременно служат для получения сигнала о вызове станции абонентом и сигнала окончания разговора (отбоя).

    Индуктор формирует переменное вызывное напряжение частотой 16...50 Гц, которое приводит в действие вызывное устройство нужного телефонного аппарата.

    Коммутация абонентов первоначально выполнялась на АТС вручную, затем стали использовать шаговые искатели, а в настоящее время коммутация осуществляется квазиэлектронным или электронным способом. Устройства коммутации АТС управляются импульса

    1-23.jpg

    ми постоянного тока, которые создаются номеронабирателем телефонного аппарата при наборе абонентом цифр номера вызываемого абонента.

    Рисунок 6 иллюстрирует простейший принцип установления соединения на АТС. Телефонный аппарат первого абонента Е1 подключен к ЦБ (Uпит) через обмотки двухобмоточного реле К1. При снятии первым абонентом микротелефонной трубки аппарата Е1 реле К1 срабатывает и контактами К 1.2 подаст питание на обмотку реле К2. Это реле устроено таким образом, что отпускание якоря происходит не сразу после снятия напряжения с его обмотки, а с некоторой задержкой (в данном случае эта задержка составляет около 0,1 с). Контакты реле К2.2 подготавливают цепь питания шагового искателя КЗ. При наборе абонентом Е1 номера вызываемого абонента цепи питания обмоток реле К1 будут прерываться контактами номеронабирателя телефонного аппарата Е1 (это происходит при возвратном движении диска номеронабирателя). Контактами К1.1 подаются импульсы питания на обмотку шагового искателя КЗ соответственно цифре номера вызываемого абонента. По окончании вращения диска номеронабирателя телефонного аппарата Е1 контакты шагового искателя соединят линию вызывающего абонента с линией вызываемого, после чего абоненты смогут вести разговор.

    Когда по окончании разговора абонент положит микротелефонную трубку на аппарат Е1, реле К1 отпустит, его контакты К 1.2 разомкнут цепь питания реле К2, которое спустя 0,1 с также отпустит. При этом через контакты К2.1, КЗ.4 и КЗ.3 будет подано питание на обмотку шагового искателя КЗ. Контакт КЗ.4 скользит по сплошной ламели шагового искателя и разомкнется только тогда, когда шаговый искатель придет в исходное состояние. Контакт КЗ.3 — это самопрерывающий контакт шагового искателя, который прерывает цепь питания обмотки шагового искателя при притяжении якоря к сердеч-

    1-24.jpg

    нику. Благодаря этому контакту на обмотке КЗ формируется серия импульсов, которые последовательно устанавливают контакты КЗ.1 и КЗ.2 в исходное положение.

    Четкость работы абонентских реле и шагового искателя зависит от времени размыкания контактов номеронабирателя, которое не должно превышать 0,1 с. В противном случае при размыкании контактов К 1.2 реле К2 не сможет удержать якорь, и соединения не произойдет. Поэтому параметры номеронабирателей телефонных аппаратов должны соответствовать следующим требованиям:

    1) частота импульсов номеронабирателя 10±1 имп/с;

    2) период повторения импульсов 0,95...0,105 с;

    3) пауза между сериями импульсов не менее 0,64 с;

    4) отношение времени размыкания к времени замыкания импульсного контакта номеронабирателя, называемое импульсным коэффициентом, в зависимости от типа АТС 1,3...1,9.

    Центральная батарея АТС осуществляет питание линий абонентов постоянным напряжением Uпит = 60 В. При снятии микротелефонной трубки телефонного аппарата линия АТС оказывается нагруженной на внутреннее сопротивление телефонного аппарата, в результате напряжение на зажимах линии падает до 10...20 В (в зависимости от удаленности абонента от АТС и типа применяемого аппарата). Внутреннее сопротивление телефонного аппарата при снятой трубке может составлять 200...800 Ом, а рабочий (разговорный) ток через аппарат — 20...40 мА. Приведенное к гнездам абонента сопротивление АТС, которое включает сопротивления линии, обмоток реле К1 (см.рис. 5) и внутреннее сопротивление центральной батареи, может составлять от 600 Ом до 2 кОм.

    Для телефонного аппарата с дисковым номеронабирателем набор номера абонента осуществляется следующим образом: при вращении

    1-25.jpg

    1-26.jpg

    диска по часовой стрелке до пальцевого упора контакты номеронабирателя замыкают линию, а при возвратном вращении линия размыкается такое число раз, которое соответствует набранной цифре. На рис. 7 показана временная диаграмма работы телефонного аппарата.

    В качестве вызывного сигнала на АТС используется переменное напряжение 80...120 В частотой 16...30 Гц.

    В устройствах телефонной связи, описанных в книге, применяют два способа соединения линий телефонных аппаратов: параллельное и последовательное (рис. 8).

    Схема с параллельным соединением телефонных аппаратов была рассмотрена выше (рис. 5). Отличие схемы, приведенной на рис. 8,а, состоит в том, что вместо двух катушек индуктивности включен стабилизатор тока СТ, т.е. двухполюсник, ток через который сохраняется неизменным при изменении параметров внешней цепи в определенных пределах.

    В любом случае справедливо соотношение L1 + L2 = L= const. поэтому изменение тока в цепи первого абонента вызывает точно такое же изменение тока в цепи второго абонента, но с противоположным знаком. При этом обеспечивается максимально возможная громкость разговора. Практически в переговорных устройствах вместо стабилизатора тока можно использовать резистор сопротивлением 1...5 кОм, однако следует учесть, что при этом громкость разговора несколько снизится.

    На рис. 8,6 приведена схема последовательного соединения телефонных аппаратов. При таком соединении разговорный ток одного аппарата полностью протекает через второй аппарат, что обеспечивает максимально возможную громкость разговора (при данных условиях).

    Следует заметить, что в городских АТС последовательный способ соединения линий телефонных аппаратов нс используется из-за сложности коммутации аппаратов. (В книге данный способ применяется в переговорных устройствах и коммутаторах с ручным управлением.)

     

    Рис. 1. Функциональная схема телефонного аппарата с противоместным эффектом

    Изображение: 

    Рис. 3 Схема телефонного аппарата без номеронабирателя ТА-68ЦБ-2

    Изображение: 

    Рис. 5 Схема установления телефонной связи между двумя абонентами

    Изображение: 

    Рис. 6 Схема иллюстрирующая простейший принцип соединения на АТС

    Изображение: 

    Рис. 7 Временные диаграммы характеризующие параметры линии АТС при различных состояниях АТС

    Изображение: 

    Рис. 8 Схема соединений телефонных аппаратов

    Изображение: 

    3. Интегральные микросхемы и работа с ними.

    ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ И РАБОТА С НИМИ

    В большинстве устройств, речь о которых пойдет ниже, используют интегральные микросхемы. Радиолюбители, имеющие опыт конструирования аппаратуры, скорее всего, уже имели дело с микросхемами. Но ведь и начинающие радиолюбители могут заняться повторением устройств, описанных в книге. Именно им адресуются краткие сведения о микросхемах и рекомендации по их применению.

    Интегральными микросхемами называют миниатюрные электронные устройства, выполняющие определенные функции преобразования и обработки сигналов и содержащие большое число активных и пассивных элементов (от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч) в сравнительно небольшом корпусе.

    Интегральные микросхемы подразделяют на две группы — аналоговые и цифровые. Аналоговые микросхемы предназначены для работы с непрерывными во времени сигналами. К их числу можно отнести усилители высокой, звуковой и промежуточной частот, операционные усилители, стабилизаторы напряжения и др. Для аналоговых микросхем характерно то, что входная и выходная электрические величины могут иметь любое значение в заданном диапазоне. В цифровых же микросхемах входные и выходные сигналы могут быть одного из двух уровней напряжения: высокого или низкого.

    В первом случае говорят, что мы имеем дело с напряжением высокого логического уровня, или логической 1, а во втором — с напряжением низкого логического уровня, или логическим 0. Для микросхем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) серий К 133, К 155, К555, широко используемых радиолюбителями, технические условия оговаривают для высокого логического уровня напряжение не менее 2,4 В, а для низкого логического уровня — не более 0,4 В. Фактически же эти значения напряжений составляют 3,2...3,5 и 0,1...0,2 В.

    В своих разработках радиолюбители наряду с микросхемами ТТЛ широко используют микросхемы на полевых транзисторах, из которых наибольшее распространение получили серии микросхем КМОП (комплементарные полевые транзисторы со структурой ме-талл-окисел-полупроводник). К ним относят, например, микросхемы серий К164, К176, К561, К564. Для таких микросхем при питающем напряжении 9 В значения напряжений, соответствующих высокому и низкому логическим уровням, составляют соответственно 8,6....8,8 и 0,02...0,05 В.

    Таким образом, в микросхемах ТТЛ и КМОП высокий и низкий уровни напряжения достаточно резко различаются, что упрощает совместную работу микросхем с транзисторами, тиристорами и другими электронными приборами.

    Почему же уровни напряжений называют логическими?

    Дело в том, что цифровые микросхемы предназначены для выполнения определенных логических действий над входными сигналами. Если на выходе цифровой микросхемы должно появиться на

    пряжение высокого уровня в случае, когда напряжение высокого уровня присутствует хотя бы на одном из входов, то говорят, что данная микросхема выполняет логическую операцию ИЛИ (логическое сложение). Если же логический сигнал на выходе микросхемы должен быть равен произведению логических сигналов на входах микросхемы, то говорят об операции логического умножения. Существует множество других правил обработки сигналов в цифровых микросхемах. Существует даже специальная область математики, которая исследует эти законы, — булева алгебра (по имени английского математика Дж.Буля). Вот почему цифровые микросхемы называют еще и логическими.

    В основу работы цифровых микросхем положена двоичная система счисления. В отличие от хорошо знакомой нам десятичной системы, состоящей из десяти цифр, двоичная система опирается лишь на две цифры: 0 и 1. Цифра 0 соответствует отсутствию напряжения на выходе логического устройства, 1 — наличию напряжения. С помощью нулей и единиц двоичной системы можно записать (закодировать) любое десятичное число. Так, для записи одноразрядного десятичного числа требуется четыре двоичных разряда. Сказанное поясняется табл.1.

    В первом столбце таблицы (ее называют таблицей истинности) записаны десятичные числа от 0 до 9, а в последующих четырех столбцах — разряды двоичного числа. Видно, что число в последующей строке получается в результате прибавления 1 к первому разряду двоичного числа. С помощью четырех разрядов можно записать числа от 0000 до 1111, что в десятичной системе соответствует диапазону чисел 0...15. Таким образом, если двоичное число содержит N разрядов, то с его помощью можно записать максимальное десятичное число, равное 2^N 1. По таблице также несложно заметить, как можно перевести число из двоичной системы в десятичную. Для этого достаточно сложить степени числа 2, соответствующие тем разрядам, в которых записаны логические 1. Так, двоичное число 1001 соответствует десятичному числу 9 (2^3+2^0).

    Двоичную систему счисления применяют в большинстве современных ЭВМ.

    Таблица 1

    Десятичное число

    IV разряд (2^3)

    III разряд (2^2)

    II разряд (2^1)

    1 разряд (2^0)

    0

    0

    0

    0

    0

    1

    0

    0

    0

    2

    0

    0

    1

    0

    3

    0

    0

    1

    1

    4

    0

    1

    0

    0

    5

    0

    1

    0

    1

    6

    0

    1

    1

    0

    7

    0

    1

    1

    1

    8

    1

    0

    0

    0

    9

    1

    0

    0

    1


    1-31.jpg

    Рассмотрим свойства и работу некоторых простейших логических элементов, широко используемых радиолюбителями в конструируемых устройствах.

    Логический элемент И (рис. 9,а) имеет два входа и один выход. В верхней части прямоугольника стоит знак & (амперсанд), который обозначает операцию объединения, перемножения. Это значит, что напряжение высокого уровня на выходе присутствует в том и только в том случае, если на обоих входах также напряжения высокого уровня. Это поясняется таблицей истинности, приведенной на рис.9,6.

    Логический элемент ИЛИ (рис. 10,а) имеет два входа и один выход. Если хотя бы на одном из входов есть напряжение высокого уровня, то такое же напряжение будет и на выходе (рис. 10,6).

    Логический элемент НЕ (рис. 11,а) имеет по одному входу и выходу. Если на вход подать напряжение высокого уровня, то на выходе устанавливается напряжение низкого уровня, и наоборот, т.е. говорят, что входной сигнал инвертируется элементом (рис. 11,6).

    Эти три разновидности логических элементов позволяют реализовать любую сколь угодно сложную логическую функцию. Однако

    1-32.jpg

    для облегчения работы конструкторов цифровой техники разработано и выпускается множество других логических элементов (ЗИ-НЕ, 4ИЛИ-НЕ, 2-2-3-ЗИ-2ИЛИ-НЕ и др.), реализованных в отдельных корпусах микросхем.

    Одним из наиболее широко применяемых радиолюбителями в своих конструкциях является логический элемент 2И-НЕ (рис. 12,а), предназначенный для выполнения логического умножения с отрицанием (рис. 12,6). Если подавать входной сигнал на соединенные вместе входы, то он будет работать как инвертор (рис. 12,в). С помощью двух логических элементов 2И-НЕ можно производить операцию логического умножения (рис. 12,г), а с помощью трех логических элементов — операцию логического сложения (операцию ИЛИ, рис. 12, д). Таким образом, элементы 2И-НЕ позволяют реализовывать практически любую логическую операцию.

    Одной из наиболее популярных у радиолюбителей серий цифровых микросхем является серия К 155, насчитывающая более 100 наименований.

    Питание микросхем серии К 155 осуществляется от источника постоянного напряжения 5 В±5 %. Ток потребления микросхемы (на 1 корпус) в зависимости от назначения равен 10...100 мА. Для них напряжение высокого уровня фактически составляет около 3,5 В, а низкого — около 0,1 В. Для того чтобы подать на вход логического элемента напряжение низкого уровня, достаточно этот вход соединить с общим проводом питания. Для подачи напряжения высокого уровня достаточно оставить этот вход свободным, однако чтобы уменьшить влияние помех, желательно этот вход подключить к источнику напряжением +5 В через резистор сопротивлением 1...1,5 кОм. К одному резистору можно подключать до 10 входов микросхем. Напряжение на входах логических элементов можно измерять вольтметром обычного ампервольтомметра на пределе измерения постоянного напряжения, но лучше использовать специальный пробник.

    Простейший пробник состоит из светодиода и резистора (рис. 13). Если при подключении к выходу логического элемента светодиод светится, это означает, что на этом выходе — напряжение высокого

    1-33.jpg

    уровня, если же светодиод не светится, то на входе пробника — напряжение низкого уровня.

    На рис. 14,а приведена схема логического пробника, который индицирует уровни логических 0 и 1 зажиганием одного из двух светодиодов. При отсутствии входного сигнала на выходе логического элемента DD1.1 действует напряжение низкого уровня, а на выходе логического элемента DD1.2 — высокого уровня. В это время светодиоды HL1 и HL2 нс светятся. При подаче на выход напряжения низкого уровня (0...0,4 В) состояние логического элемента DD1.2 нс изменяется,

    а на выходе DD1.1 появляется напряжение высокого уровня (поскольку на входы DD1.1 через открытый диод VD пoдaнo напряжение низкого уровня). В результате загорается светодиод HL1, индицируя уровень логического 0. Если же на вход подано напряжение высокого уровня, то через открывшийся диод VD2 это напряжение подастся на входы логического элемента DD1.2, на выходе DD1.2 появляется напряжение низкого уровня и загорается светодиод HL2, показывая уровень логической 1. Состояние же элемента DD1.1 при этом нс изменяется, светодиод HL1 светиться не будет.

    На рис. 14,6 показана схема еще одного логического пробника, аналогичного по принципу работы предыдущему. Отличие состоит в том, что информация о логических уровнях напряжения выводится на светодиодный семисегментный цифровой индикатор АЛС324Б (HL1). Для управления сегментами в пробник добавлены логические элементы DD1.3, DD1.4 и диоды VD3, VD4. Сегменты, имеющие выводы 10 и 13, индицируют логическую 1, а все шесть сегментов—логический 0. Сегмент, имеющий вывод 6, знак запятой, используется как индикатор включения пробника. Логические элементы DD1.3 и DD1.4 включены параллельно для получения суммарного выходного тока, обеспечивающего нормальную работу одновременно шести сегментов цифрового индикатора.

    Для предотвращения подачи на пробники напряжения обратной полярности в их плюсовые шины включены диоды (VD3 — на рис. 14,а и VD5 — на рис. 14,6).

    Микросхему К155ЛАЗ можно заменить на К133ЛАЗ, К158ЛАЗ, К155ЛА1, К155ЛА4, К555ЛАЗ. Вместо К155ЛА8 можно применить К133ЛА8, К155ЛАЗ, но в последнем случае сопротивления резисторов R3—R8 необходимо увеличить до 820 Ом. Светодиодный индикатор АЛС324Б можно заменить на АЛ113, АЛС312 с любым буквен-

    1-34.jpg

    ным индексом, а также на АЛ305, АЛС321Б, АЛС337Б, АЛС338Б, АЛС324Б. Диоды могут быть любыми из серий Д7, Д9, Д311.

    Пробник со светодиодным индикатором можно собрать, например, в корпусе от вышедшей из строя электрозажигалки.

    Такие пробники пригодны для работы с микросхемами, рассчитанными на питание от источника напряжением +5 В (серии К 155, К555, К133, К134).Для работы с микросхемами КМОП (серии К164, К176, К561, К564) пробник можно собрать поаналогичней схеме на микросхемах КМОП, но для управления сегментами цифрового индикатора придется применить транзисторные ключи.

    Приведем несколько советов по монтажу интегральных микросхем.

    1. Во время пайки нс следует перегревать корпус микросхемы. Следует использовать припой с температурой плавления нс более 260°С, мощность паяльника не должна превышать 40 Вт, длительность пайки одного вывода — не более 5 с, а промежуток времени между пайками выводов одной микросхемы — не менее 30 с. Если ведется монтаж нескольких микросхем, то сначала паяют первый вывод первой микросхемы, затем — первый вывод второй и т.д., потом — второй вывод первой микросхемы, второй вывод второй и т.д. Благодаря такому приему микросхемы успевают остывать в промежуток времени между пайками.

    Микросхемы КМОП могут быть выведены из строя разрядом статического электричества, основным источником которого является человек. Чтобы этого нс случилось, следует заземлять жало паяльника и руки радиомонтажника.

    2. Монтаж микросхем может быть выполнен печатным способом или проводами. При монтаже проводами удобно использовать многожильный провод в тугоплавкой изоляции типа МГТФ сечением 0,07...0,1 мм2 или одножильный луженый провод 0,25...0,35 мм, также в тугоплавкой изоляции. Сначала на вывод микросхемы наматывают 1—1,5 витка провода, а затем производят пайку. Этот способ хорош тем, что позволяет неоднократно производить перепайки проводов, а такая необходимость может возникнуть в процессе наладки устройства.

    Печатный монтаж микросхем следует применять тогда, когда есть уверенность, что устройство работоспособно, а также при изготовлении нескольких одинаковых устройств на одинаковых платах. Печатные платы могут иметь одно- и двустороннее расположение печатных проводников. Ниже будут приведены рисунки печатных плат для большинства устройств.

    3. Неиспользуемые выводы микросхем ТТЛ следует объединять в группы по 10 шт. и подключать их к плюсовой шине питания через резистор сопротивлением 1...1.5 кОм, неиспользуемые выводы микросхем КМОП можно непосредственно подключать к плюсовой шине.

    4. Для улучшения помехозащищенности между шинами литания следует устанавливать конденсаторы типов КМ-6, К10-7, К10-17 емкостью 0,047...0,15 мкф из расчета один конденсатор на два-три корпуса микросхем. Особое внимание следует уделять обеспечению помехоустойчивости устройств, имеющих в своем составе микросхемы памяти — триггеры, счетчики и т.п.

    5. Соединительные проводники должны иметь длину не более 20...30 см. Если же требуется передать сигнал на большее расстояние, то используют так называемые витые пары. Два провода скручивают вместе, по одному из них подают сигнал, а второй "заземляют" (соединяют с общим проводом) с обоих концов. Целесообразно также оба конца сигнального провода подключить к плюсовой шине через резисторы сопротивлением 1 кОм (для микросхем ТТЛ) или 100 кОм (для микросхем КМОП). Длина проводников витой пары может быть 1,5...2 м.

     

    Рис. 12 Логические элементы 2И-НЕ

    Изображение: 

    Рис. 13 Простейший логический пробник

    Изображение: 

    Рис. 14 Логические пробники для ТТЛ-микросхем

    Изображение: 

    Рис. 9 Логические элементы И, ИЛИ, НЕ

    Изображение: 

    4. О мерах безопасности при изготовлении и наладке устройств.

    О МЕРАХ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ И НАЛАДКЕ УСТРОЙСТВ

    Радиолюбителям, занимающимся конструированием различных электронных устройств, постоянно приходится иметь дело с электричеством, неосторожное обращение с которым в процессе изготовления, наладки и эксплуатации устройств может привести к печальным последствиям, поэтому необходимо тщательно выполнять несложные правила техники безопасности.

    Безопасным для человека считается напряжение, нс превышающее 36 В. Разумеется, речь идет о нормальных условиях — сухое помещение, чистая и сухая кожа. Поскольку при питании устройств от гальванических элементов и батарей значения напряжений ниже, особо следует соблюдать осторожность при работе с устройствами, питающимися от сети переменного тока.

    Значение тока, протекающего через тело человека, зависит от его сопротивления. Для разных людей это сопротивление различно. Сопротивление снижается, если руки человека влажные, а также если влажная его одежда. Это необходимо учитывать, прежде чем приступать к работе. Нс следует также иметь дело с электрическим током в болезненном или утомленном состоянии — реакция человека снижается и вероятность несчастного случая увеличивается.

    При попадании человека под напряжение электрический ток обычно протекает от одной руки к другой, а также от руки к ноге. Для исключения первого пути тока не следует одновременно двумя руками прикасаться к элементам устройства, а также держаться рукой за трубу отопления или водопровода. Чтобы исключить второй путь тока, под ноги на рабочем месте желательно подкладывать резиновый коврик, являющийся изолятором.

    Жало паяльника следует заземлять — это обеспечит безопасность работы в случае нарушения изоляции паяльника и появления на корпусе фазного напряжения (в этом случае сработают предохранители, и сеть будет обесточена). Предохранители электросети (плавкие вставки или электромеханические "пробки") должны быть исправными.

    Замену элементов налаживаемой конструкции следует производить только в обесточенном состоянии. Если в устройстве имеются

    высоковольтные конденсаторы, их следует разрядить (вообще при проектировании устройства следует предусматривать разрядку таких конденсаторов после отключения питающего напряжения). Если необходимо измерить напряжения на элементах, то один щуп вольтметра необходимо подключить к требуемой точке при обесточенном устройстве (например, с помощью лабораторного зажима типа "крокодил"); после включения устройства в сеть вторым щупом прикасаются к выводу элемента. При этом не следует пользоваться щупом, имеющим неизолированную часть (спицу) значительной длины, — следует в этом случае надеть отрезок изоляционной трубки, оставив неизолированный конец длиной 2...3 мм. При измерении вторую руку лучше спрятать в карман или держать ее под столом.

    Некоторые радиолюбители проверяют наличие напряжения на зажимах питания устройства с помощью языка. Этого делать ни в косм случае нельзя, даже если известно, что напряжение не может превышать 5...7 В, так как на этих зажимах может оказаться значительное напряжение.

    В последнее время радиолюбители используют для своих конструкций транзисторы и микросхемы, питание которых осуществляется от безопасного напряжения. Источником питания таких устройств, как правило, служит напряжение сети, подаваемое через понижающий трансформатор. В этих случаях опасное напряжение действует на выводах первичной обмотки трансформатора, выключателя питания и патроне предохранителя, применение которого обязательно. Монтаж этой части устройства, связанной с сетью, следует выполнять особенно тщательно, все соединения изолировать поливинилхлоридной трубкой, лакотканью или изоляционной лентой.

    Если питание устройства осуществляется от бестрансформаторного блока, то все элементы этого устройства имеют гальваническую связь с электросетью. При его настройке и эксплуатации следует соблюдать особую осторожность. В процессе налаживания осуществлять питание устройства желательно через разделительный трансформатор, у которого первичная и вторичная обмотки рассчитаны на сетевое напряжение. Плату и элементы устройства следует тщательно изолировать от корпуса, а сам корпус лучше выполнять из непроводящего материала. Изнутри такой корпус желательно выложить асбестовыми пластинами. Ручки переменных резисторов, колпачки переключателей, другие элементы управления следует выполнять из изоляционного материала.

    Прежде чем подключить устройство к электросети, к выводам сетевой вилки следует подключить омметр, чтобы убедиться в отсутствии короткого замыкания.

    При работе начинающего радиолюбителя с электронными устройствами желательно, чтобы неподалеку от него был человек, который в случае необходимости мог отключить напряжение и оказать первую помощь.

    Таковы основные правила техники безопасности при работе с электроустановками, которых следует придерживаться каждому радиолюбителю.

     

    5. Устройства телефонной связи для двух и более абонентов.

    УСТРОЙСТВА ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ ДЛЯ ДВУХ И БОЛЕЕ АБОНЕНТОВ

    Описываемые здесь устройства предназначены для установления телефонной связи между двумя абонентами, а также для связи телефониста центрального пульта с любым из нескольких других или любых абонентов между собой. Первые из них будем называть переговорными устройствами, вторые — телефонными коммутаторами.

    Переговорные устройства могут найти применение для связи между собой, например, двух квартир, дач, гаражей и других объектов бытового и производственного назначения. Телефонные коммутаторы целесообразно применять в школах, пионерских лагерях, колхозах и совхозах, конструкторских бюро и производственных подразделениях. Центральный пульт устанавливают у руководителя, а телефонные аппараты — у подчиненных. Дальность связи во всех случаях ограничивается сопротивлением линии 1...2 кОм и при использовании медного провода диаметром 0,5 мм может быть 5...10 км. Дальнейшее увеличение длины абонентских линий нецелесообразно даже при увеличении сечения провода, поскольку возрастающие индуктивность и емкость линии будут вносить значительное затухание в передачу сигнала.

    В качестве одного из проводов линии связи можно использовать трубы водопровода или отопления, а также заземление. Это не представляет какой-либо опасности, поскольку элементы всех устройств не имеют гальванической связи с электросетью.

    Подключать описываемые устройства к городской или местной телефонной сети недопустимо.

    Переговорные устройства обеспечивают телефонную связь между двумя абонентами. Вызов осуществляется через звонок, имеющийся в телефонном аппарате. В таких переговорных устройствах можно использовать телефонные аппараты, у которых исправны лишь трубка, звонок и рычажный переключатель.

    Телефонные аппараты Е1 и Е2 (рис. 15) соединяют трехпроводной линией, в которую подают переменное и постоянное напряжения. Переменное напряжение снимают с обмотки II сетевого трансформатора Т1, постоянное — с параметрического стабилизатора напряжения (R1, VD2, CD двухполупериодного выпрямителя (VD1) питание которого осуществляется от обмотки III трансформатора.

    Если первый абонент (у него телефонный аппарат Е1) хочет вызвать второго абонента, он должен нажать кнопку переключателя SB1. При этом переменное напряжение с обмотки II трансформатора подается на телефонный аппарат Е2, и в нем звонит звонок. При снятых трубках обоих телефонных аппаратов источник постоянного напряжения включается последовательно с аппаратами — можно вести разговор. Второй же абонент для вызова первого нажимает кнопку переключателя SB2.

    Выпрямительный диодный мост VD1 может быть любым из серии КЦ402, КЦ405, КЦ407. Его можно собрать и на четырех диодах се-

    1-51.jpg

    рий Д7, Д9, Д220, Д223, Д311. Конденсатор С1 — К50-6, К50-16, К50-24. Кнопочные переключатели — КМ-1, П2К, выключатель питания — тумблер ТВ2-1. Сетевой трансформатор выполнен на ленточном магнитопроводе ШЛ 16х25. Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-2 0,08, обмотка II — 400 витков ПЭВ-2 0,10, обмотка III—100 витков ПЭВ-2 0,19.

    Телефонные аппараты могут быть типов ТА-68, ТАН-66, ТАН-70. В том же случае, если используются аппараты с неисправными номеронабирателями, следует отключить от номеронабирателей проводники и соединить их с рычажным переключателем так, чтобы при опущенной трубке к линии был подключен через конденсатор емкостью 1 мкф (он стоит в аппарате) звонок, а при поднятой трубке — последовательно соединенные микрофон и телефон трубки.

    Трансформатор и детали выпрямителя монтируют в корпусе аппарата Е1. На его задней стенке устанавливают выключатель питания, а через отверстие в стенке выводят сетевой шнур с вилкой на конце. Переключатели устанавливают на корпусах телефонных аппаратов. Для линии используют одножильный или многожильный телефонный или монтажный провод с жилой диаметром нс менее 0,5 мм при больших расстояниях (до 1 км) и нс менее 0,2 мм — при малых (до 200 м). Диаметр провода определяется в основном соображениями его механической прочности.

    Несмотря на свою простоту, такое переговорное устройство имеет недостаток: линия связи содержит три провода. Путем некоторого усложнения устройства можно сократить число проводов в линии до двух, как это и имеет место в городских телефонных сетях.

    Принципиальная схема переговорного устройства, имеющего двухпроводную линию связи, представлена на рис. 16. Но прежде чем начать рассмотрение его работы, необходимо пояснить сущность и назначение информационных сигналов.

    1-52.jpg

    Информационные сигналы вырабатываются приборами станции и передаются в линию для извещения вызывающего абонента о процессе установления соединения, а также о свободности или занятости соединительных линий и линий вызванного абонента. На станциях городских телефонных сетей применяют следующие информационные сигналы ¦20 ¦:

    "Ответ станции" — непрерывная посылка электрических сигналов частотой 425 Гц,

    "Занято" — периодические посылки тока частотой 426 Гц длительностью 0,3...0,4 с и с интервалом 0,3...0,4 с ("короткие гудки");

    "Контроль посылки вызова" — периодические посылки тока частотой 425 Гц длительностью 1 и с интервалом 4 с ("длинные гудки").

    Кроме того, для сообщения абоненту дополнительной информации можно использовать сигнал частотой 800 Гц (например, при установлении автоматического междугородного соединения).

    Вес эти сигналы будут использованы и в описываемых ниже коммутаторе с расширенными возможностями и автоматической телефонной станции, а пока продолжим рассмотрение работы переговорного устройства (см. рис. 16).

    На логических элементах DD1.1—DD1.3 микросхемы DD1 выполнен генератор, вырабатывающий импульсы частотой около 400 Гц (примерно такую частоту имеют сигналы длинных, коротких гудков и ответа станции в городских телефонных сетях). Элемент DD1.4, включенный инвертором, повышает нагрузочную способ

    ность генератора. На логических элементах DD2.1 и DD2.2 собран генератор импульсов, период следования которых составляет 4...5 с. Логический элемент DD2.3 суммирует сигналы двух генераторов, в результате чего на базу транзистора VT3 поступает напряжение сигнала "длинные гудки".

    Пусть второй абонент желает вызвать первого. Для этого ему достаточно снять микротелефонную трубку своего аппарата Е2. При этом на базу транзистора VT2 через нормально замкнутые контакты переключателя SA1 и кнопки SB1, резистор R6 и внутреннее сопротивление телефонного аппарата поступит постоянное напряжение двухполупериодного выпрямителя. А так как на базу транзистора VT3 подается прерывистое напряжение, снимаемое с выходов генераторов на микросхеме DD1 и логических элементах DD2.1, DD2.2, то реле К1 будет срабатывать и отпускать с периодом 4...5 с. Контактами К 1.1 на телефонный аппарат Е1 будет периодически подаваться переменное напряжение с обмотки II трансформатора Т1 через ограничительный резистор R8. Цепь прохождения переменного тока следующая: верхний (по схеме) вывод обмотки II — резистор R8 — замыкающие контакты К 1.1 — телефонный аппарат El — общий провод — нижний (по схеме) вывод обмотки II. Одновременно в микротелефонной трубке аппарата Е2 будут слышны сигналы "длинные гудки". Они поступают с резистора R7 на базу транзистора VT3, усиливаются им и далее через эмиттерный переход транзистора VT2, резистор R6, нормально замкнутые контакты переключателя SA1 и кнопки SB1 — на аппарат Е2.

    Услышав звонок, первый абонент должен перевести переключатель SA1 "Разговор" в противоположное показанному на схеме положение. Это приведет к закрыванию транзистора VT2, поскольку цепь подачи положительного напряжения разомкнется, и его база окажется соединенной с общим проводом через резисторы R5 и R6, а реле К1 обесточится; подача переменного напряжения на телефонный аппарат Е1 прекратится. Абоненты могут вести разговор.

    Как быть, если первый абонент захочет вызвать второго? Для этого он должен нажать кнопку SB1 "Вызов" (разумеется, напряжение питания подано на устройство выключателем Q1). При этом на телефонный аппарат Е2 от обмотки II трансформатора Т1 через резистор R8, замыкающие контакты кнопки SB1 и внутреннее сопротивление источника напряжения +20 В поступает вызывное переменное напряжение. Услышав звонок, вызываемый абонент снимает трубку, при этом вызов проходит к первому абоненту (как было описано выше), он переводит переключатель SA1 в другое положение, и абоненты ведут разговор. Переключатель SA1 может быть установлен в требуемое положение и до нажатия кнопки SB1. По окончании разговора контакты переключателя SA1 возвращают в исходное положение.

    Диод VD1 предохраняет транзистор VT2 от выбросов напряжения (или, как говорят, от экстранапряжений), возникающих на обмотке реле К1 при его переключении. Конденсатор СЗ исключает вибрацию якоря реле от прохождения сигнала звуковой частоты, вырабатываемого генератором на микросхеме DD1.

    Микросхемы DD1, DD2 можно заменить соответствующим аналогом из серий К 133, К 158, К555. Транзисторы VT1—VT3 — КТ312Б,КТ315 (В,Д,Е), КТ603 (А,Б), КТ608, КТ630, КТ503 (с любыми буквенными индексами), КТ3117А. Диод VD1 -любой из серий Д220 Д223, Д226, КД102; выпрямительный мост VD3 — любой из серий КЦ402, КЦ405, КЦ407. Оксидныс конденсаторы - К50-6, К50-16, К50-12, К50-24. Все резисторы — типа МЛТ или С2-33.Реле К1 — РЭС15 (паспорт РС4.591.004), РЭС10 (паспорта РС4.524.302,

    РС4.524.312, РС4.524.319). Кнопка SB1-КМ1,П2К;переключатель SA1 l и выключатель питания Q1—тумблер ТП1-2, 1В2-1.М11.

    Трансформатор Т1 аналогичен используемому в ранее описанном переговорном устройстве, но его обмотка III должна содержать вдвое большее число витков. Можно использовать также и готовые унифицированные трансформаторы ТПП216, ТПП217, ТПП218, ТПП225, ТПП226, ТПП234-ТГ1П238, ТПП247, ТПП248 и др., соединив соответствующим образом их обмотки для получения нужного напряжения (справочные данные приведены в журнале "Радио , 1982 г.,

    No 1,c.59—60).

    Большая часть элементов переговорного устройства смонтирована на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм (рис. 17). Установочные отверстия элементов рассчитаны под оксидные конденсаторы К50-6 или K.50-16, реле РЭС15; типы остальных элементов указаны на принципиальной схеме.

    Печатную плату и трансформатор питания целесообразно разместить в корпусе телефонного аппарата Е1 (желательно использовать аппарат без номеронабирателя, например ТА-68ЦБ-2). В этом случае коммутационные элементы SA1, SB1, Q1 располагают на передней наклонной стенке корпуса. Если же габаритные размеры трансформатора Т1 нс позволят разместить его и печатную плату в корпусе аппарата, переговорное устройство собирают в отдельном корпусе. выполненном в виде подставки под телефонный аппарат.

    Если устройство собрано из исправных деталей и без ошибок, то

    налаживания оно не требует.

    Такое переговорное устройство имеет недостаток: первый або-нент должен переключать тумблер для ведения разговора (до разговора и после разговора). Это неудобно, так как, во-первых, требуются дополнительные действия и, во-вторых, если по окончании разговора первый абонент забудет установить переключатель в исходное положение, то второй абонент не сможет дозвониться до первого. Кроме того, и нажатие кнопки вызова — это тоже дополнительные действия Наиболее удобным в пользовании было бы переговорное устройство, в котором вызов абонента осуществлялся бы простым

    снятием трубки. ..

    Принципиальная схема устройства, отвечающего такому требованию, приведена на рис. 18. В этом устройстве оба абонента равнозначны.

    Предположим, первому абоненту необходимо связаться со вторым В этом случае он снимает трубку, и положительное напряжение через нормально замкнутые контакты реле К2.1, сопротивление те-

    1-53.jpg



    1-54.jpg

    лефонного аппарата E1 и резистор R1 подается на базу транзистора VT1. Реле К1 срабатывает и контактами К1.2 замкнет цепь питания реле К4, а контактами К 1.1 замкнет линию подачи вызывного тока на аппарат Е2. Реле К4, управляемое импульсами генератора на логических элементах DD1.1 и DD1.2, будет периодически срабатывать с частотой 0,2...0,25 Гц, а его контакты К4.1 станут подавать на аппарат Е2 вызывное переменное напряжение, в результате чего и в этом аппарате будет звонить звонок. При снятии телефонной трубки аппарата Е2 на базу транзистора VT3 поступает открывающее его отрицательное напряжение, срабатывает реле КЗ и контактами КЗ.1 обесточивает реле К4. Одновременно срабатывает реле К2 и контактами К2.1 подключает линию аппарата Е1 к линии аппарата К2. Можно вести разговор. В течение разговора реле К1—КЗ находятся под током, а после возвращения трубок обоих телефонных аппаратов на рычаги устанавливаются в исходное состояние.

    Аналогично работает переговорное устройство и при вызове первого абонента вторым.

    Конденсаторы С2, С4 предотвращают вибрацию якорей реле К1, К2 при прохождении через телефонные аппараты и резисторы R1 и R5 тока вызова, а также замыкают по переменному току цепь вы

    зывного сигнала. Эти конденсаторы, кроме того. не позволяют отпускать реле К1 <К2) при переключении контактов К2.1 (К 1.1) соответственно. Конденсатор С1 замыкает разговорную цепь по переменному току. Кроме того, наличие этого конденсатора позволяет контролировать исправность линии вызываемого абонента: если линия исправна, то в трубке вызывающего абонента слышен сигнал вызывного тока (50 Гц).

    Источник питания данного переговорного устройства точно такой же, как и в предыдущем устройстве.

    Микросхему К155ЛН1 (DDI) можно заменить аналогичной из серий К133, К555. Можно также применить микросхему K155JIA3 (или ее аналоги из других серий), соединив входы каждого ее элемента вместе. Транзистор VT3 может быть серий КТ501 (Г—М), КТ502 (с любыми буквами), КТ203 (А,Б), КТ361 (В—Е). Реле К1 и К2—РЭС48 (паспорт РС4.590.207) или РЭС9 (паспорт РС4.524.201). Конденсатор С1 — К73-16, К73-17, МБМ. Остальные детали — тех же типов, что и в предыдущем устройстве.

    Все детали переговорного устройства, за исключением трансформатора Т1, предохранителя FU1 и выключателя питания Q1, размещены на печатной плате (рис. 19). Использованы реле типов РЭС15 (КЗ, К4), РЭС48 (К1, К2), конденсатор С 1 — К73-17.

    На рис. 20 представлена схема еще одного, третьего, варианта переговорного устройства с двухпроводной линией связи. Это устройство работает следующим образом.

    Допустим, что контакты выключателя Q1 замкнуты, питание подано на элементы устройства, а трубки телефонных аппаратов Е1, Е2 находятся в исходном положении. Контакты рычажных переключателей телефонных аппаратов при этом подключают к зажимам аппаратов последовательно соединенные звонок и конденсатор; сопротивление аппарата постоянному току бесконечно велико, ток в линиях аппаратов отсутствует, и электромагнитные реле К1—К5 обесточены.

    Если первый абонент (обладающий телефонным аппаратом Е1) желает вызвать второго абонента, он должен снять трубку аппарата Е1. При этом к линии будет подключено сопротивление аппарата Е1, составляющее несколько сотен ом, и в линии потечет ток по цепи:

    "плюс" источника питания — обмотка реле КЗ — нормально замкнутые контакты К4.1 — внутреннее сопротивление телефонного аппарата Е1 — обмотка реле К1 — общий провод источника питания. Реле К1 и КЗ сработают. Контакты КЗ.1 замкнут цепь обмотки реле К5, которое начнет срабатывать с частотой 0,5...1 Гц, вырабатываемой симметричным мультивибратором на транзисторах VT1, VT2. Через замыкающие контакты К5.1 на аппарат Е2 будет периодически поступать переменное напряжение 50 Гц, приводящее в действие звонок аппарата. Цепь подачи вызывного напряжения такова: верхний (по схеме) вывод обмотки II трансформатора Т1, замыкающие контакты К5.1 и К 1.1, аппарат Е2, параллельно соединенные обмотка реле К4 и конденсатор СЗ, общин провод, соединенный с нижним (по схеме) выводом обмотки II. Услышав звонок, абонент снимет трубку аппарата Е2. Сработает реле К4. В момент нахождения контактов К5.1 в показанном на схеме положении сработает реле К2 и контактами К2.1 обесточит обмотку реле К5. Реле КЗ также отпустит. Абоненты могут вести разговор. Разговорный ток протекает через обмотки реле Kl, K4, К2, аппараты El, E2, а также через конденсаторы С1—СЗ. В течение разговора под током находятся обмотки реле Kl, К2, K4, а реле K4 и К5 обесточены. После возвращения трубок обоих аппаратов на рычаги все реле отпускают.

    Аналогично работает переговорное устройство и при вызове первого абонента вторым.

    1-55.jpg

    1-56.jpg

    Конденсаторы С1, СЗ предотвращают вибрацию якорей реле Kl, K4 при прохождении вызывного тока, а также замыкают по переменному току цепь вызывного сигнала. Кроме того, эти конденсаторы не позволяют отпускать реле Kl (K4) при переключении контактов К4.1 (К 1.1). Конденсатор С2 замыкает разговорную цепь по переменному току. Помимо этого, наличие конденсатора С2 позволяет контролировать исправность линии вызываемого абонента: если линия исправна, то в трубке вызывающего абонента слышен сигнал вызывного тока (50 Гц).

    Диод VD1 гасит импульсы напряжения, возникающие на обмотке реле К5 в момент его переключения. Шунтирование диодами обмоток других реле не требуется, поскольку они не управляются транзисторами.

    Постоянное напряжение +50 В получают с помощью выпрямительного моста VD2 и конденсатора Сб.

    В качестве транзисторов VT1, VT2 можно использовать транзисторы типов КТ503 (Д,Е), КТ608Б, КТ3117А, КТ815 (В,Г). При замене транзисторов следует иметь в виду, что их предельное рабочее напряжение должно быть не менее 60 В, а статический коэффициент передачи тока базы — не менее 40. Диод VD1 может быть типов Д220 (А, Б), Д223 (А, Б), Д226, КД102 (А, Б), КД105, КД106; конденсаторы С1—СЗ — К73—17, С4—С6 — К50-24. Можно использовать и другие типы конденсаторов с рабочим напряжением не менее 60 В. Реле К1—К5 — РЭС15, паспорт РС4.591.001. Можно применять ре-

    ле других типов с рабочим током не более 20 мА. При этом их рабочее напряжение должно быть примерно вдвое меньше напряжения источника питания. Трансформатор Т1 выполнен на ленточном магнитопроводе ШЛ16х25. Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-2 0,08; обмотка II — 410 витков провода ПЭВ-2 0,12; обмотка III — 410 витков провода ПЭВ-2 0,14.

    Вес элементы переговорного устройства размещены в корпусе одного из телефонных аппаратов.

    В налаживании устройство не нуждается.

    На рис. 21 представлена схема еще одного варианта переговорного устройства. Отличие его от предыдущего состоит в том, что допускается подключение к линии нескольких телефонных аппаратов. Кроме того, для питания аппаратов используется только одно напряжение, получаемое от трансформатора.

    Каждый из двух телефонных аппаратов, показанных на схеме, снабжен абонентским комплектом (А1 или А2). Абонентский комплект обеспечивает формирование импульсов вызывного напряжения в линии связи, воздействующего на звонки телефонных аппаратов. На логических элементах DD1.1, DD1.2 микросхемы DD1 выполнен генератор импульсов частоты 25...30 Гц. Через логические элементы DD1.3 и DD1.4, резистор R3 импульсы воздействуют на базу транзистора VT1, образующего вместе с транзистором VT2 составной транзистор. Эмиттер и коллектор транзистора VT2 подключены к линии связи. В исходном состоянии трубки телефонных аппаратов лежат на рычагах, контакты кнопок SB1 абонентских комплектов находятся в показанном на схеме положении, транзисторы VT1 и VT2 закрыты. Для вызова второго абонента первым последний должен нажать кнопку вызова SB1. При этом на выводе 9 микросхемы DD1 появится

    1-57.jpg

    1-58.jpg

    напряжение высокого уровня, разрешающее прохождение импульсов генератора на базу транзистора VT1. Транзистор VT2 будет периодически замыкать линию связи, импульсное напряжение будет воздействовать на телефонный аппарат Е2, в котором зазвонит звонок, а аппарат Е1 на это время будет отключаться от линии второй парой контактов кнопки SB1.

    Рассмотрим, каким образом импульсное однополярное напряжение заставляет звучать звонок. Путь прохождения тока через звонок телефонного аппарата показан на рис. 22. Когда транзистор VT2 находится в закрытом состоянии, он не воздействует на линию связи, и через резистор R5 и конденсатор С телефонного аппарата от источника напряжения Е протекает зарядный ток в направлении, показанном на рис. 22,а. При этом молоточек звонка НА отклоняется в одну сторону, ударяя по чашке. Открывание транзистора VT2 вызывает замыкание линии связи через небольшое (сотни ом) сопротивление открытого транзистора (на рис. 22,б оно не показано). Конденсатор С разряжается на обмотку звонка НА. Направление тока, как видно из рисунка, противоположно показанному на предыдущем рисунке. Таким образом, через катушку звонка протекает переменный ток, приводя в движение молоточек звонка.

    После того, как абоненты снимают трубки с аппаратов Е1 и Е2, можно вести разговор. При этом аппараты соединены параллельно и через резистор R5 подключены к источнику напряжения (мостовой выпрямитель VD3 и конденсатор СЗ). Наличие резистора R5 обеспечивает передачу разговорного тока От одного абонента к другому и ограничивает ток через открытый транзистор VT2.

    Первый абонент может снимать трубку своего аппарата как до нажатия кнопки "Вызов", так и после — это не имеет значения.

    В переговорном устройстве можно использовать следующие детали. Микросхема DD1 — любая из серий К176, К561, К164, К564. Транзистор VT1 — КТ503 (Д,Е), КТ3117 (А,Б), КТ608 (А,Б), КТ630 (с любыми буквами); VT2 — КТ815 (В,Г), КТ817 (В,Г), КТ630 (с любыми буквами). Стабилитрон VD1 может быть типа Д814 (А,Б). Диод VD1 — КД510А, КД521А, КД102 (А,Б), Д223 (А,Б). Мостовой выпрямитель VD3 — КЦ402, КЦ405, КЦ407 (с любыми буквами). Конденсаторы: С1 — КМ-бб, КЛС, К10-7в; С2 — К50-С,К50-16, К50-12; СЗ — К50-24. Кнопка SB1 — КМ2-1, П2К;

    выключатель питания Q1 — ТВ2-1, Tl, MT1. Трансформатор Т1 намотан на сердечнике ШЛ 16х25. Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-2 0,11; обмотка II — 420 витков провода ПЭВ-2 0,2.

    Элементы, входящие в состав абонентских комплектов А1 и А2, смонтированы на небольших платах, которые размещены в корпусах телефонных аппаратов; детали выпрямителя собраны в отдельном корпусе.

    К линии связи могут быть подключены и другие телефонные аппараты совместно с абонентскими комплектами. Число аппаратов ограничивается вызывным током, который должен быть достаточен для работы звонков во всех аппаратах. Поскольку при нажатии кнопки вызова будут работать звонки во всех аппаратах, целесообразно установить число сигналов, соответствующих каждому абоненту; трубку будет снимать в этом случае только один абонент. Можно также условиться о сигнале общего вызова, когда трубки снимают все абоненты одновременно и ведут общий разговор.

    Налаживание переговорного устройства состоит в подборе резистора R5, что должно обеспечить достаточный вызывной ток для нормальной работы звонков всех аппаратов.

    Сопротивление этого резистора определяет также разговорный ток, протекающий через телефонные аппараты; ток через каждый аппарат нс должен превышать 20...30 мА; при этом сопротивление резистора R5 не должно быть меньше 1 кОм. Если же для обеспечения нормальной работы звонков этот резистор имеет меньшее сопротивление, то для ограничения разговорного тока следует включить резисторы последовательно с каждым из телефонных аппаратов.

     

    Рис. 15 Простейшее переговорное устройство для двух абонентов с трехпроводной линией связи

    Рис. 16 Переговорное устройство с двухпроводной линией связи

    Рис. 17 Монтажная плата переговорного устройства с двухпроводной линией связи

    Рис. 18 Переговорное устройство с двухпроводной линией связи (второй вариант)

    Рис. 19 Монтажная плата второго варианта переговорного устройства с двухпроводной линией связи

    Рис. 20 Переговорное устройство с двухпроводной линией связи (третий вариант

    Рис. 21 Переговорное устройство на несколько абонентов

    Изображение: 

    Рис. 22 Путь прохождения тока через звонок телефонного аппарата

    Изображение: 

    6. Источники питания переговорных устройств.

    ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕГОВОРНЫХ УСТРОЙСТВ

    Питание описанных переговорных устройств осуществляется от сети переменного тока. Однако иногда возникает необходимость обеспечить связь и в неэлектрифицированной местности или предусмотреть резервное питание при пропадании напряжения в сети. Постоянные напряжения +5 и +20 В могут обеспечить батареи гальванических элементов или аккумуляторов. Для получения переменного напряжения 40 В потребуется специальный преобразователь. Анализ возможных схемотехнических решений показывает, что постоянные напряжения +5 и +20 В целесообразно получать с помощью преобразователя.

    Структурная схема такого источника питания приведена на рис. 23. Постоянное напряжение от вторичного источника питания ИП поступает на вход преобразователя напряжения ПН1. На его выходе действуют требуемые напряжения высокой частоты, которые далее поступают на выпрямители В. С выходов выпрямителей напряжения подаются на входы стабилизаторов напряжения СН, а с их выходов снимаются стабилизированные напряжения +5 и +20 В. С выхода вы-

    1-61.jpg

    прямителя В напряжение +40 В подастся на вход преобразователя напряжения ПН2, а с его выхода снимают переменное напряжение.

    Принципиальная схема подобного источника питания переговорного устройства приведена на рис. 24. Источником питания преобразователя служит аккумуляторная батарея GB1. Первый преобразователь напряжения выполнен по схеме автоколебательного симметричного мультивибратора на транзисторах VT1—VT4 и трансформаторе Т1. Частота преобразования составляет 20...30 кГц. Выпрямители выполнены на диодах VD1—VD12. Схемы стабилизаторов напряжений +5 и +20 В идентичны и представляют собой соче-

    1-62.jpg

    1-63.jpg

    тание параметрического стабилизатора с эмиттерным повторителем. В цепи постоянного напряжения 40 В стабилизатор напряжения используется только для получения напряжения +5 В, а напряжение +40 В не стабилизируется. Второй преобразователь напряжения выполнен на микросхеме DD1 и транзисторах VT7, VT8. На логических элементах DD1.1, DD1.2 собран генератор прямоугольных импульсов частотой 30...40 Гц. Форма импульсов соответствует "меандру", т.е. длительности высокого и низкого уровней в импульсной последовательности одинаковы. На транзисторах VT7 и VT8 выполнены ключевые усилители, работающие в противофазе. Таким образом, с коллекторов транзисторов снимается переменное напряжение, необходимое для питания звонков телефонных аппаратов. Максимальный отдаваемый в нагрузку ток зависит в основном от номиналов резисторов R8 и R9. Трансформатор Т 1 выполнен на ферритовом кольцевом магнитопроводе МЗ000НМ типоразмера К28х16х9. Его

    1-64.jpg

    обмотка I содержит 20 витков провода ПЭВ-2 0,8 с отводом от средней точки, обмотка II — 7 витков провода ПЭВ-2 0,51, обмотка III — 25 витков провода ПЭВ-2 0,31, обмотка IV — 35 витков провода ПЭВ-2 0,31. Диоды VD1—VD12 — высокочастотные, рассчитаны для работы на частоте нс менее 30 кГц. Кроме указанных на схеме можно использовать диоды КД212, КД213, КД509А, диодные сборки КДС628А. Транзисторы VT1, VT3, VT5-VT8 могут быть серий КТ608, КТ630, КТ801, КТ815, КТ817, a VT2 и VT4 - КТ805, КТ908 с любыми буквенными индексами. Оксидные конденсаторы — типов К53-1, К53-4, ЭТО или К52-1, хорошо работающие на высоких частотах, но можно также использовать К50-6, К50-16. Остальные конденсаторы — KJIC, K10-7B, КМ-5.

    Источник питания собран на печатной плате (рис. 25). Транзисторы VT5 и VT6 установлены на теплоотводах площадью 20...30 см- соответствующей токам стабилизаторов, указанным на схеме.

    Но описанные переговорные устройства потребляют значительно меньшие токи. Тем не менее целесообразно предусмотреть возможность использования данного источника питания для совместной работы с другими, более сложными устройствами телефонной связи.

    Блок питания в режиме холостого хода потребляет от батареи GB1 ток 0,3.-.0,5 А. Переговорное устройство должно быть включено постоянно, отчего аккумуляторная батарея может быстро разрядиться. Чтобы этого нс произошло, надо поступить следующим образом:

    для питания разговорных цепей телефонных аппаратов использовать напряжение непосредственно батарей 12 В (ранее было 20 В), а напряжение +5 В получать с помощью простейшего стабилизатора. Таким образом, от высокочастотного преобразователя будет использоваться только напряжение для питания вызывных цепей аппаратов 40 В. В этом случае нет необходимости, чтобы преобразователь был включен постоянно: он должен включаться только тогда, когда потребуется переменное вызывное напряжение. Для этого взамен выключателя питания Q1 следует включить соответствующие контакты реле или переключателей. Так, для переговорного устройства, собранного по схеме на рис. 18, это могут быть нормально разомкнутые контакты реле К4 (вторая группа). Аналогично можно реализовать включение преобразователя для первого и второго вариантов переговорного устройства.

    Снижение напряжения питания разговорных цепей с 20 до 12 В несколько уменьшит громкость разговора. Кроме того, придется использовать реле с напряжением срабатывания не более 10...12 В.

     

    Рис. 23 Структурная схема источника питания с преобразованием

    Рис. 24 Принципиальная схема источника питания

    Рис. 25 Топология печатной платы источника питания

    Рис. 26 Расположение элементов на печатной плате источника питания

    7. Телефонные коммутаторы на десять абонентов.

    ТЕЛЕФОННЫЕ КОММУТАТОРЫ НА ДЕСЯТЬ АБОНЕНТОВ

    Прежде чем начать разговор о работе коммутатора, сформулируем основные требования, которым должны отвечать устройства, обеспечивающие связью двух и более абонентов.

    Во-первых, линия связи должна содержать не более двух проводов. Это минимальное число проводов, необходимое для передачи сигнала и в то же время вполне достаточное для выполнения логических функции управления телефонным аппаратом и приборами телефонной станции. Увеличение числа соединительных проводов позволило бы упростить устройство станции, но усложнило бы конструкцию передающей линии. Поэтому в промышленных телефонных сетях повсеместно используют двухпроводные линии. Будем и мы придерживаться этих правил.

    Во-вторых, абонент, сняв трубку, должен иметь возможность получить информацию о состоянии приборов станции путем прослушивания соответствующих звуковых сигналов (длинные или короткие гудки, непрерывный сигнал).

    В-третьих, должен обеспечиваться контроль исправности линии, чтобы знать, поступает ли вызов к абоненту. На исправность линии может указывать светящаяся лампочка-индикатор на центральном диспетчерском пульте или соответствующий сигнал в трубке.

    В-четвертых, при разговоре двух абонентов другие абоненты не могут без их согласия включиться в разговор или подслушивать его.

    В-пятых, при обеспечении автоматической связи приборы станции должны принимать исходное состояние в том, и только в том случае, когда микротелефонные трубки всех телефонных аппаратов находятся на своем месте.

    И наконец, все устройства телефонной связи должны работать с выпускаемыми промышленностью телефонными аппаратами, без каких-либо переделок в них.

    Продолжим разговор о телефонном коммутаторе, который рассчитан на подключение десяти телефонных аппаратов. Каждый абонент может связываться с дежурным на центральном пульте, а через него — с любым другим абонентом. Коммутатор обеспечивает:

    выдачу в линии абонентов сигналов "длинные гудки" и "короткие гудки";

    световую и звуковую индикации вызова на центральном пульте;

    одновременную связь диспетчера центрального пульта с несколькими абонентами (для проведения совещания);

    связь двух любых абонентов между собой (через центральный пульт);

    контроль исправности линий с центрального пульта.

    Таким образом, коммутатор удовлетворяет всем требованиям, сформулированным выше.

    Принципиальная схема такого варианта коммутатора приведена на рис. 26. Знакомство с его работой удобно начать с момента, когда с центрального пульта нужно связаться, например, с первым абонентом (владельцем телефонного аппарата Е1). В этом случае подвижные контакты переключателя SA1 надо перевести в нижнее (по схеме) положение и нажать кнопку переключателя SB1 "Вызов". При этом переменное напряжение с обмотки II трансформатора Т1 подается через диодный мост VD5—VD8, светодиод HL11, замкнутые контакты переключателя SB1 и группу SA1.1 переключателя SA1, резистор R1 на телефонный аппарат Е1 — в нем звонит звонок. Одновременно зажигается светодиод HL11, сигнализируя о том, что линия связи исправна и сигнал вызова проходит к аппарату абонента. Как только абонент снимает трубку, можно вести разговор (разумеется, кнопка переключателя SB1 уже отпущена). Разговорный ток проходит по цепи: общий провод источника питания — телефон BF1 и микрофон ВМ1 телефонной трубки центрального пульта — нормально замкнутые контакты переключателя SB1 — замкнутые контакты группы SA1.1 — резистор R1 — телефонный аппарат El — плюсовой вывод источника питания.

    Предположим теперь, что абоненту аппарата Е1 необходимо вызвать дежурного центрального пульта. Для этого ему достаточно снять трубку аппарата, и линия связи окажется соединенной через сопротивление аппарата и резистор R1. На базу транзистора VT1 будет подано положительное напряжение, отчего он откроется, и загорится сигнальная лампа HL1. Одновременно откроется фототиристор оптрона, и переменное напряжение с обмотки II трансформатора будет подано через диодный мост VD1—VD4 на звонок НА1. Дежур-

    1-71.jpg

    ный переведет ручку переключателя SA1 в противоположное положение (по сравнению с показанным на схеме) и начнет разговаривать с абонентом.

    Если же абонент телефонного аппарата Е1 хочет связаться, например, с абонентом аппарата Е10, дежурный с помощью переключателей SA10 и SB1 вызывает этого абонента. Тот поднимает трубку, и абоненты могут вести разговор. Правда, громкость звука будет меньше, чем при разговоре с дежурным.

    Как только какой-либо абонент поднимает трубку своего телефонного аппарата, в ней прослушиваются сигналы длинных или коротких гудков, поступающие в линии через эмиттерные переходы транзисторов VT1—VT10 с делителя, образованного резисторами R15 и R 16. Сигналы вырабатываются двумя генераторами. Частота первого генератора, собранного на элементах DD2.1—DD2.3, составляет 300...500 Гц, частота второго (он собран на элементах DDl.l— DD1.3 и транзисторе VT11) — 0,3...1,5 Гц. Сигналы генераторов суммируются элементом DD1.4 и с его выхода поступают на делитель R 15 R 16.

    Когда подвижные контакты переключателей SA1—SA10 находятся в исходном (показанном на схеме) положении, во времязадающую цепь второго генератора включены последовательно соединенные резисторы R 11 и R 12. В это время в поднятой трубке любого телефонного аппарата слышны "длинные гудки". Если подвижные контакты хотя бы одного из переключателей находятся в другом (нижнем по схеме) положении, резистор R11 замыкается, и в линию поступают сигналы коротких гудков, свидетельствующие о том, что дежурный центрального пульта с кем-то разговаривает.

    Выключателем SA11 при необходимости отключают звонок НА1. Резисторы R1—R 10 ограничивают базовые токи транзисторов VT1— VT10.

    Для питания телефонного коммутатора применен сетевой блок с двумя стабилизаторами выпрямленного напряжения. Первый из них, обеспечивающий питанием разговорные цепи аппаратов и сигнализаторы вызова, выполнен на стабилитронах VD10, VD11, балластном резисторе R 18 и регулирующем транзисторе VT12. Второй, питающий генераторы, составлен из балластного резистора R 17 и стабилитрона VD9.

    В телефонном коммутаторе используют: транзисторы VT1— VT10—любые из серий КТ815, КТ801, КТ608, КТ3117; VT11 может быть любым из серий КТ301, КТ312, КТ315, КТ503; VT12 — любой из серий КТ801, КТ815, КТ817. Оптрон U1 — любой из серии АОУ103. Светодиод НL11 может быть AЛ102, АЛ112, AЛ307, AЛ310 с любыми буквенными индексами. Диоды VD1—VD8 —любые из серий Д101, Д102, Д220, Д223, КД509, КД510 или диодная сборка КДС628А, выпрямительный мост VD12 — любой из серий КЦ402, КЦ405. Конденсаторы С1, СЗ—С5 - К50-6, К50-16, К50-12; С2 -КМ-6А, К10-17. Резисторы — МЛТ-1 (R17) и МЛТ-0,25 (остальные). Переключатели SA1— А 10 — тумблеры ТП1-2, МТ-2, выключатели SA11, Q1 — ТВ2-1, кнопочный переключатель SB1 — КМ1, КП-3, П2К. Звонок НА1 —от любого телефонного аппарата с обмоткой сопротивлением 1...3 кОм, рассчитанный на работу от переменного напряжения. Телефон BF1 и угольный микрофон ВМ1 объединены в стандартной трубке телефонного аппарата. Данные трансформатора питания Т1 приведены в описаниях предыдущих переговорных устройств.

    Большая часть элементов телефонного коммутатора смонтирована на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита (рис. 27). Для соединения выводов деталей с остальными цепями пульта на плате можно предусмотреть монтажные точки или установить пустотелые заклепки. Можно также применить малогабаритный много-

    1-72.jpg

    1-73.jpg

    контактный соединитель МРН44-2. Для такого варианта нумерация контактов соединителя показана на принципиальной схеме цифрами со штрихами.

    Налаживание коммутатора сводится к подбору резистора R 14 по требуемому тону звукового сигнала (должно быть 400 Гц), а также резисторов R 11 и R 12, чтобы добиваться требуемой длительности длинных и коротких гудков.

    Внешний вид телефонного коммутатора показан на рис. 28. Для соединения телефонных аппаратов с центральным пультом можно использовать любой провод, руководствуясь в основном соображениями его механической прочности. Если в качестве общего провода использовать трубы водопровода или отопительной системы, то линия связи с абонентом будет однопроводной.

    На рис. 29 приведена схема еще одного варианта телефонного коммутатора. В нем для индикации сигнала вызова использованы светодиоды, поэтому надобность в транзисторных ключах отпала. Вместо звонка переменного тока использован тональный вызов, поэтому удалось обойтись без оптрона. Каждый из переключателей SA1—SA10 имеет всего лишь одну группу контактов.

    Кратко рассмотрим особенности этого коммутатора. При снятии трубки любого телефонного аппарата загорается соответствующий светодиод, и на выводе 10 элемента DD4.3 появляется напряжение высокого уровня, которое снимается с делителя напряжения R1— R 18. Поскольку на второй вход этого элемента (вывод 9) поступает прерывистый сигнал частотой около 400 Гц, звуковой излучатель НА 1 подаст звуковые сигналы.

    На элементах DD1.1—DD1.3 и DD3.4, DD4.1 собраны генераторы с частотами 1 и 400 Гц соответственно. D-триггеры DD2.1 и DD2.2, работающие в счетном режиме, делят частоту импульсов первого генератора на 4, поэтому на выходе элемента DD2.2 имеется сигнал с частотой 0,25 Гц. Элементы DD3.1 и DD3.2 переключают на входы элемента DD3.3 сигналы с частотой 1 и 0,25 Гц. Если разговор

    1-74.jpg

    не ведется (т.е. все переключатели SA1—SA10 находятся в исходном состоянии), то на входах элемента DD 1.4 действует напряжение низкого уровня, а на его выходе — напряжение высокого уровня, которое поступает на вход элемента DD3.2. В результате на выход элемента DD3.3 проходят импульсы частотой 0,25 Гц. Если же на входы элемента DD1.4 поступает напряжение высокого уровня (это происходит при протекании разговорного тока через резистор R 13), то на выходе элемента DD3.3 появляются импульсы частотой 1 Гц. Через резистор R 15 прерывистый сигнал частотой 400 Гц (короткие гудки) поступает в линии всех телефонных аппаратов, а также на базу транзистора VT2.

    Стабилитроны VD1, VD2 ограничивают напряжение на входах логических элементов DD1.4 и DD4.3.

    Налаживание телефонного коммутатора сводится в основном к подбору резистора R 14 по требуемому тону гудков. Необходимо также подобрать номиналы резисторов R1—R 10 такими, чтобы при разговоре каждого из десяти абонентов с дежурным ток через телефон BF1 и микрофон ВМ1 составлял примерно 10...20 мА. Подбор этих резисторов следует производить только тогда, когда к коммутатору подключены все линии связи телефонных аппаратов. Источником питания служит тот же источник, что и у описанного выше коммута

    тора (см. рис. 26). Проводники подключения станции к источнику питания обозначены буквами А—Г.

    Телефонный коммутатор с расширенными возможностями. Отличием этого варианта коммутатора от описанных выше является возможность адресации вызовов, поступающих на центральный пульт, одному из абонентов. Такая необходимость может возникнуть, например, если дежурного центрального пульта по каким-то причинам вызвать невозможно. Следовательно, коммутатор может работать в двух режимах: первый — когда все вызовы поступают на центральный пульт, и второй — когда происходит переадресация вызовов с центрального пульта определенному заранее абоненту.

    Рассмотрим работу коммутатора по его принципиальной схеме, показанной на рис. 30. Считаем, что питание подано выключателем Q1, микротелефонные трубки всех аппаратов находятся в исходном, а все переключатели — в показанном на схеме положениях. Положение контактов переключателя SA11 определяет первый режим работы устройства.

    Пусть дежурному на центральном пульте необходимо связаться с абонентом Е1. Для этого контакты переключателя SA1 надо перевести в нижнее (по схеме) положение и нажать кнопку SB1 "Вызов". При этом переменное напряжение с обмотки II трансформатора Т1 подастся на телефонный аппарат Е1 по цепи: верхний (по схеме) вывод обмотки II трансформатора Т1 — мостовой выпрямитель VD25 и светодиод HL11 — контакты кнопки SB1 и переключателя SA1.1 — резистор R39 — телефонный аппарат El — нормально замкнутые контакты переключателя SA11.2 — нижний (по схеме) вывод обмотки II трансформатора Т1 (точка б). В аппарате Е12 звонит звонок, абонент снимает трубку и начинает вести разговор. При этом разговорный ток протекает по цепи: плюсовой провод источника питания — телефонный аппарат Е1 — резистор R39 — замыкающие контакты переключателя SA1.1 — нормально замкнутые контакты кнопки SB1 — микрофон ВМ1 и телефон BF1 телефонной трубки центрального пульта — общий провод источника питания.

    Светодиод HL11 необходим для контроля исправности линии связи — если она исправна, то в момент нажатия кнопки SB1 светодиод горит.

    Если абонент Е1 желает связаться с центральным пультом, то он должен снять микротелефонную трубку своего аппарата. При этом цепь замыкается через внутреннее сопротивление аппарата Е1 и на базу транзистора VT6 подается положительное напряжение, транзистор открывается и загорается светодиод HL1. Одновременно открывается транзистор VT1, и на входной вывод 1 элемента DD1.1 подается напряжение высокого уровня (падение напряжения на резисторе R3 при протекании через него коллекторного тока транзистора VT1). При этом на выходе элемента DD1.1 появляются импульсы звуковой частоты, следующие с периодом 4...5 с. Они вырабатываются двумя генераторами, выполненными на элементах НЕ микросхемы DD2. На элементах DD2.1, DD2.2 и DD2.3 выполнен генератор импульсов, следующих с периодом 3...5 с, а на элементах DD2.4—DD2.6 — генератор импульсов звуковой частоты. В зависи-

    1-75.jpg

    мости от состояния контактов реле К 13.2 генератор на элементах DD2.4—DD2.6 вырабатывает импульсы двух частот: 400 или 800 Гц. Таким образом, в данном случае на выходе элемента DD1.2 будут импульсы с частотой 400 Гц. Они усиливаются по мощности транзистором VT2 и через переменный резистор R2, служащий регулятором громкости, поступают на звуковой излучатель НА1 (разумеется, контакты выключателя звукового сигнала SA12 при этом должны быть замкнуты). Дежурный центрального пульта слышит прерыви-

    1-76.jpg

    стые звуковые сигналы вызова и видит горящий светодиод HL1; абонент же Е1 прослушивает в микротелефонной трубке сигнал "длинные гудки", поступающий в линию через эмиттерный переход транзистора VT6 с делителя напряжения R33 R34. Сигналы "длинные гудки", поступающие в линии, формируются генератором импульсов звуковой частоты и генератором инфранизкой частоты, собранным на элементах DD3.3, DD3.4. Период следования импульсов на его выходе определяется состоянием контактов реле К 12.3 и

    переключателей SA1.2—SA10.2. Следовательно, если все контакты переключателей SA1—SA10 находятся в исходном (показанном на схеме) положении, в линию поступают сигналы "длинные гудки", а если контакты хотя бы одного из этих переключателей будут в другом положении (т.е. с центрального пульта ведется разговор с кем-либо из абонентов), то в линию поступают сигналы "короткие гудки" (период их следования около 1 с). Таким образом, при поступлении вызова дежурный центрального пульта должен переключить контакты одного или нескольких переключателей SA1—-SA10 в соответствии с горящими светодиодами. В разговоре при этом могут участвовать несколько абонентов.

    Рассмотрим работу коммутатора во втором режиме, при котором подвижные контакты переключателя SA11 должны быть в нижнем (по схеме) положении. Телефонный аппарат, на который должны поступать все вызовы, на схеме условно обозначен латинскими буквами EN. Это может быть один из аппаратов E1—Е10, который в этом случае отключают от соответствующей линии; это может быть также и дополнительный телефонный аппарат. В любом случае этот аппарат должен находиться в другом помещении, нежели сам коммутатор, иначе теряется смысл работы во втором режиме.

    Допустим, что абонент Е1 снял трубку. При этом открывается транзистор VT19, срабатывает реле К13 и его контакты К13.1, переключаясь, подают напряжение питания на реле К1—К 11. Открывается транзистор VT6, что приводит к срабатыванию реле К1, контактами К 1.1 оно самоблокируется, а контакты К 1.2 подключают линию аппарата Е1 к делителю напряжения R35 R36. В линию поступают сигналы "длинные гудки". Частота звукового сигнала в данном случае составляет не 400, а 800 Гц (поскольку контакты К13.2 подключают резистор R8 параллельно времязадающему резистору R9). Повышенная частота звукового сигнала позволит вызывающему абоненту определить, в каком режиме работает коммутатор и есть ли кто-либо на центральном пульте. Очевидно, что высокий тон сигнала говорит об отсутствии телефониста на центральном пульте.

    В этом случае реле К11, управляемое импульсами генератора на элементах DD2.1—DD2.3, начинает периодически подавать переменное вызывное напряжение на аппарат EN от обмотки II трансформатора Т1. При снятии трубки этого аппарата в момент нахождения контактов К 11.1, К 11.2 в исходном положении открывается транзистор VT16 и срабатывает реле К12. При этом контакты К12.1 снимают напряжение питания с эмиттера транзистора VT4, что обесточивает реле К 11, и соединяют базы транзисторов VT6—VT15 через диоды VD 14—VD23 и резистор R33 с общим проводом. Поэтому снятие трубок телефонных аппаратов Е2—Е10 не приводит к срабатыванию реле К2—К 10. Абоненты Е1 и EN могут вести разговор. Ток протекает по цепи: общий провод — эмиттерный переход транзистора VT16 — нормально замкнутые контакты К11.2 — телефонный аппарат EN — нормально замкнутые контакты К 11.1 — замыкающие контакты К 12.2 и К 1.2 — нормально замкнутые контакты SA1.1 переключателя SA1 — резистор R39 — телефонный аппарат

    Е1 — змиттерный переход транзистора VT19 — "плюс" источника питания.

    При снятии телефонной трубки любого из аппаратов Е2—ЕЮ в ней прослушиваются сигналы "короткие гудки" высокого тона (800 Гц).

    После возвращения всех трубок на телефонные аппараты все приборы коммутатора принимают исходное состояние (реле К1— К13 обесточены).

    Кратко рассмотрим назначение других деталей коммутатора. Диоды VD3—VD13, VD24, VD26 защищают соответствующие им транзисторы от пробоя напряжением самоиндукции, возникающим на обмотках реле К1—К13. Диоды VD1, VD2 исключают протекание тока элемента DD2.3 через коллекторный переход транзистора VT4, реле К11, К1—К 10 и далее на базу транзистора VT1. Без них через базу транзистора VT1 стал бы протекать небольшой ток, вызывающий открывание транзистора и подачу напряжения высокого уровня на входной вывод 1 элемента DD1.1 микросхемы DD1. Но такое может произойти лишь при снятии трубки одного из телефонных аппаратов. Резистор R1 исключает самопроизвольное открывание транзистора VT1, что повышает надежность работы устройства. Конденсатор С7 исключает дребезг якоря реле К13 при кратковременном размыкании его цепи питания переключающимися контактами реле К1—К 10. Резистор R38 обеспечивает транзистору VT16 надежное открывание, подавая положительное напряжение на его базу.

    В этом коммутаторе работают в основном такие же детали, как и в описанных ранее устройствах. Реле К1—К11 и К13 — РЭС47 (паспорт РФ4.500.417); К12 — РЭС22 (паспорт РФ4.500.131). Трансформатор Т1 выполнен на ленточном магнитопроводе ШЛ 16х25. Его обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-2 0,10, обмотка II — 400 витков провода ПЭВ-2 0,12, обмотка 111 — 270 витков провода ПЭВ-2 0,23. Звуковой излучатель НА1 —типа ВП-1 или капсюль ДЭМШ-1А.

    Коммутатор собран в корпусе, по форме и размерам аналогичном показанному на рис. 28. Для обеспечения возможности быстрого переключения линий телефонных аппаратов использованы разъемные соединители типа ОНЦ-ВГ (магнитофонные гнездо и вилка).

     

    Рис. 26 Приципиальная схема телефонного коммутатора на десять абонентов

    Рис. 27 Монтажная плата телефонного коммутатора

    Изображение: 

    Рис. 28 Внешний вид телефонного коммутатора

    Изображение: 

    Рис. 29 Схема варианта телефонного коммутатора

    Изображение: 

    Рис. 30a Приципиальная схема телефонного коммутатора с расширенными возможностями

    Изображение: 

    Рис. 30b Приципиальная схема телефонного коммутатора с расширенными возможностями

    Изображение: 

    8. Автоматическая телефонная станция на десять абонентов.

    АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СТАНЦИЯ НА ДЕСЯТЬ АБОНЕНТОВ

    Автоматическая телефонная станция предназначена для установления двухсторонней (дуплексной) телефонной связи между двумя абонентами и может найти применение на промышленных предприятиях, в колхозах и совхозах, школах и пр. Автоматическая телефонная станция обеспечивает:

    дуплексную связь между любыми двумя абонентами из десяти, подключенными к АТС;

    контроль исправности линии исходящего соединения путем прослушивания в микротелефонной трубке звуковых сигналов;

    сигнализацию занятости приборов АТС путем подачи сигналов коротких гудков в линии абонентов, для которых соединение в данный момент невозможно;

    невозможность подключения других абонентов к ведущемуся разговору;

    установку всех приборов АТС в исходное состояние после возвращения всех микротелефонных трубок на аппараты.

    Сопротивление шлейфа линий абонентов составляет не более

    1-81.jpg

    1 кОм, что соответствует дальности связи до 3...5 км. Мощность, потребляемая от сети, 10 Вт.

    Рассмотрим работу АТС по ее принципиальной схеме, приведенной на рис. 31, и таблице состояний приборов АТС (табл. 2).

    Когда первый абонент (владеющий аппаратом Е1) желает пого-

    1-82.jpg

    Таблица 2 Таблица состоянии приборов АТС в различных режимах работы

    Номер режима рабо-ты

    Название режима работы

    Состояния приборов АТС

    DD1.2

    DD5.2

    DDl.3

    1

    Исходное состояние

    Импульсы напряжения частотой 450 Гц

    Импульсы напряжения частотой 1,7 Гц

    Сигналы "Занято" (короткие гудки)

    2

    Снята трубка аппарата Г-1

    3

    Набран номер К 10: а) линия связи исправна

    б) линия связи неисправна

    4

    Абонент Е10 снял трубку

    5

    Абоненты Е1, Е 10 возвратили трубки в исходное состояние


    ворить с десятым абонентом (у него находится аппарат Е10), он снимает трубку телефонного аппарата. При этом через сопротивление аппарата Е1, резистор R40, нормально замкнутые контакты группы К1.1, диод VD36 и резисторы R38, R39 подается постоянное напряжение на базу транзистора VT8. После зарядки конденсатора С6 транзистор VT8 откроется. Сработает реле К23 и своими контактами К23.2 замкнет цепь питания реле К1—К22, а контактами К23.1 подаст напряжение низкого уровня на входы R микросхемы DD6 (выводы 7 и 15). Счетчик DD6.1 начнет работать, а счетчик DD6.2 будет подготовлен к работе.

    Кроме того, при поднятой трубке аппарата Е1 через аппарат, резистор R40, нормально замкнутые контакты К1.1, К12.1, резистор R 18 и управляющий электрод тринистора VS2 начнет протекать постоянный ток. Тринистор откроется, и включенное в его анодную цепь реле К12 сработает. Протекающий через анодную цепь тринистора ток превышает ток удержания тринистора, поэтому реле останется включенным и после прекращения протекания тока через управляющий электрод (это произойдет после срабатывания реле К12).

    Как только подвижный контакт группы К12.1 соединится с нижним по схеме контактом, потечет ток через управляющий электрод тринистора VS1. Сработает реле К11. При этом в телефонной трубке аппарата Е1 будет слышен непрерывный сигнал частотой около 450 Гц "Ответ станции", означающий готовность АТС к набору номера вызываемого абонента. Этот сигнал поступает в линию связи через резистор R 17 с коллектора транзистора VT5.

    Рассмотрим подробнее, как формируются различные служебные сигналы. Генератор на логических элементах DD1.1, DD1.2 выраба-

    Состояния приборов АТС

    Выв

    7.15

    Выв 12 DD7

    Вых DD2.1

    Вых DD2.2

    Вых. DD1.4

    Вых. DD4.3

    Вых DD4.5

    К23

    К12

    К11

    K10

    К22

    DD6

    1

    0

    1

    1

    450 Гц

    0

    1

    0

    1

    0

    0

    0

    0

    0

    ¦

    1

    450Гц

    0

    1

    1

    1

    1

    0

    0

    0

    1

    0,2

    0

    450х

    0,2

    0,2

    1

    1

    1

    1

    0

    Гц

    х0,2 Гц

    Гц

    Гц

    (длин

    ные гуд

    ки)

    0

    1

    0,2

    1

    1

    0,2

    0,2

    1

    1

    1

    1

    0

    Гц

    Гц

    Гц

    0

    1

    0,2

    1

    1

    0

    1

    1

    1

    1

    1

    Гц

    Все приборы АТС возвращаются В исходное состояние


    тывает прямоугольные импульсы частотой около 450 Гц. Эта частота используется для формирования сигнала "Ответ станции", а также служит исходной для формирования сигналов "Занято" (короткие гудки) и "Контроль посылки вызова" (длинные гудки). Счетчики DD5.1 и DD5.2 делят исходную частоту на 256, и на выходе счетчика DD5.2 импульсы следуют с частотой около 1,7Гц (скважность импульсов равна двум). Эти импульсы суммируются с сигналом 450 Гц в логическом элементе DD1.3, на выходе которого имеется сигнал "Занято". Через транзистор VT4 он поступает на катоды тринистовVS2—VS11.

    Счетчик DD6.1 также работает в режиме деления частоты. На его выходах 2 и 4 следуют импульсы с частотами соответственно около 0,4 и 0,2 Гц. Они подаются на логический элемент DD2.1, на выходе которого имеются импульсы частотой 0,2 Гц и скважностью, равной четырем. Но эти импульсы появляются только после замыкания контактов реле К23.1, соединяющих вход R счетчика DD6.1 с общим проводом, и подачи напряжения высокого уровня на вход Е.

    Итак, в микротелефонной трубке первый абонент слышит непрерывный сигнал "Ответ станции". Все остальные абоненты, если снимут трубку своего аппарата, услышат сигнал "Занято", который поступает в линии через замкнувшиеся контакты К 11.1 и диоды VD27—VD35. Кроме того, контакты К 11.1 и диоды VD26—VD35 выполняют и другую функцию: замыкают на общий провод цепи управляющих электродов тринисторов после снятия трубки одним из абонентов. Следовательно, после того, как абонент Е1 снял трубку, реле К 13—К21 сработать уже нс смогут.

    Услышав сигнал "Ответ станции", первый абонент набирает номер, например, десятого абонента — цифру "0". При возвратном

    вращении диска номеронабирателя ток в цепи базы транзистора VT1 прервется десять раз и столько же импульсов поступит с выхода формирователя (выхода логического элемента DD3.3) на вход элемента DD3.4, а поскольку на другом входе этого элемента имеется напряжение высокого уровня, все импульсы поступят на счетный вход Е двоичного счетчика DD6.2. Формирователь выполнен на элементах DD3.2, DD3.3 по схеме ждущего мультивибратора и необходим для подавления импульсов дребезга, которые образуются при замыкании и размыкании контактов номеронабирателя. Выходы счетчика DD6.2 соединены со входами дешифратора-мультиплексора DD7, преобразующего двоичный код в позиционный десятичный. Непосредственно к выходам дешифратора, которые выполнены по схеме с открытым коллектором, подключены электромагнитные реле К1—К9. Поскольку дешифратор не имеет выхода, соответствующего числу 10, для расшифровки соответствующего этому числу двоичного кода собрана цепь на логическом элементе DD2.4, резисторе R9 и транзисторе VT3.

    После прихода первого импульса набора номера на выводе 12 микросхемы DD7 появится напряжение высокого уровня, а на выходе логического элемента DD2.3 установится напряжение низкого уровня. Через логический элемент DD1.4 прекратится подача непрерывного сигнала "Ответ станции" на базу транзистора VT5. Одновременно через резистор R6 начнется зарядка конденсатора СЗ.

    Как только на вход счетчика DD6.2 поступит десять импульсов, на выходах 2 и 8 этого счетчика установится напряжение высокого уровня, а на выходе элемента DD2.4 — напряжение низкого уровня. Это вызовет открывание транзистора VT3 и срабатывание реле К 10. Контакты К 10.1 подключат один из проводов линии аппарата Е10 к резистору R37. Одновременно напряжение низкого уровня, поданное с выхода элемента DD2.4 на вывод 9 элемента DD3.2, заблокирует работу формирователя импульсов набора, и теперь через него не пройдут импульсы набора номера, которые могут образоваться от повторного непроизвольного поворота диска номеронабирателя первым абонентом; нс пройдут также и возможные помехи, способные вызвать ошибку в наборе.

    Если же набранный номер не превышает цифру 9, то на выходе элемента DD2.4 постоянно присутствует напряжение высокого уровня, а блокировка прохождения импульсов осуществляется подачей напряжения низкого уровня на вывод 5 элемента DD3.4. Это происходит через 2...3 с после начала зарядки конденсатора СЗ, т.е. тогда, когда на выводе 1 элемента DD3.1 устанавливается напряжение высокого уровня.

    Остановимся теперь на назначении транзистора VT2. Он необходим для обеспечения включения реле К1—К9 с задержкой. Если бы такой задержки нс было, то при наборе, допустим, абонентом Е1 любого номера последовательно кратковременно срабатывали бы реле К1—К10; размыкание нормально замкнутых контактов К1.1 привело бы к размыканию цепи аппарата Е1 и вызвало ошибку в наборе номера. Необходимость использования транзистора VT2 связана и с особенностью работы дешифратора К511ИД1 (микросхема DD7).

    При поступлении на его входы двоичных кодов чисел от 0 до 9 в активном состоянии находится лишь один выход, т.е. может сработать лишь одно реле из К1—К9. Если же на входы поступает двоичный код, соответствующий числам от 10 до 15, то в активном состоянии будут находиться два выхода дешифратора. Так, при входной двоичном коде 0101 (он соответствует десятичному числу 10) в активном состоянии находятся выходы 2 и 8. Если не принять специальных мер, то сработают сразу два реле, и вызов также пойдет к двум абонентам. Но в данном случае напряжение низкого уровня появится на выходе элемента DD2.4, которое поступит на вывод 2 элемента DD3.1, а на выходе этого элемента установится напряжение высокого уровня. Транзистор VT2 будет закрыт. В этом случае ток протекает лишь через обмотку реле К10. Это реле сработает без задержки, но здесь задержка и нс нужна, поскольку номер десятого абонента является наибольшим.

    Напряжение высокого уровня с вывода 12 дешифратора DD7 поступит на вход Е счетчика DD6.1, и работа этого счетчика будет разрешена. На выходе элемента DD2.1 появятся импульсы, которые через нормально замкнутые контакты К22.1 поступят на входы логических элементов DD4.3, DD4.4. Это вызовет попеременное открывание светодиодов оптронов U1 и U2. При этом линия связи аппарата ЕЮ будет подключаться то к базе транзистора VT7, то к обмотке II трансформатора Т1 (через мостовой выпрямитель VD47).

    Если напряжение низкого уровня имеется на выходах элементов DD4.5, DD4.6, то будет открыт фотодинистор оптрона U2. При этом через мостовой выпрямитель VD47 протекает переменный вызывной ток, который подается на аппарат Е10. Цель прохождения вызывного тока такова: верхний по схеме вывод обмотки II трансформатора Т1 — мостовой выпрямитель VD47 и фотодинистор оптрона U2 — замыкающие контакты группы К 10.1 — резистор R49 — телефонный аппарат Е10 — нормально замкнутые контакты К22.2 — шина питания +28 В — резистор R34 — нижний по схеме вывод обмотки II. В аппарате Е10 звонит звонок.

    Если линия связи исправна, то вызывной ток, протекая через эмиттерный переход транзистора VT9, будет открывать этот транзистор. При этом на входы логического элемента DD2.2 поступит напряжение высокого уровня с резистора R36. На выходе элемента DD1.4 будут формироваться сигналы длинных гудков, которые с коллектора транзистора VT5 через резистор R 17 и замыкающие контакты К 12.1 поступят в микротелефонную трубку аппарата Е1. Эти сигналы, свидетельствующие об исправности линии, услышит вызывающий абонент.

    В другом такте работы счетчика DD6.1 напряжение низкого уровня — на выходах элементов DD4.3 и DD4.4 и открыт фотодинистор оптрона U1. При этом линия связи аппарата Е10 подключается к базе транзистора VT7 через резистор R37, диод VD46 и открытый фотодинистор оптрона. Если трубка аппарата Е10 находится в исходном состоянии, то сопротивление постоянному току линии этого аппарата бесконечно велико, поскольку к линии подключены последовательно соединенные звонок и конденсатор. Через базу

    транзистора VT7 ток при этом нс протекает. Если же трубку аппарата Е10 снять, то сопротивление линии постоянному току окажется небольшим, откроются транзисторы VT7, VT6 и сработает реле К22. Контактами К22.1 оно подключит входы логических элементов DD4.3, DD4.4 к шине +15 В, при этом фотодинистор оптрона U1 будет открыт, а фотодинистор оптрона U2 — закрыт. Контакты К22.2 подключат к линии связи аппаратов Е1 и ЕЮ стабилизатор тока, выполненный на элементах VT10, VD48, R50 и R51, а также подадут напряжение на светодиод HL1 "Разговор". Абоненты могут вести разговор. При этом изменение тока в линии одного абонента полностью передается в линию другого абонента благодаря использованию стабилизатора тока, что обеспечивает максимальную громкость разговора.

    После того как абоненты, закончив разговор, положат трубки, все приборы АТС возвратятся в исходное состояние.

    Несколько слов о назначении некоторых элементов устройства. Диод VD1 необходим для быстрой разрядки конденсатора СЗ после возвращения трубок в исходное состояние. Резисторы R 18—R27 ограничивают ток управляющих электродов тринисторов VS2—VS11. Резисторы R40—R 49 ограничивают токи в линиях телефонных аппаратов и влияют на громкость разговора. Диод VD46 предотвращает попадание отрицательных полуволн вызывного напряжения на динистор оптрона U1. Резисторы R28, R32, R33, R34 обеспечивают надежное закрывание транзисторов VT6—VT9 при отсутствии сигналов на их базах. Конденсатор С5 сглаживает пульсации вызывного тока. Элементы R29, R30, С4 работают в Т-образном фильтре и обеспечивают задержку открывания транзистора VT6 относительно момента открывания транзистора VT7 в 0,5...0,7 с. За это время успевает разрядиться конденсатор, включенный последовательно со звонком в телефонном аппарате. Импульс тока, поступающий в базовую цепь транзистора VT7, вызывает кратковременное его открывание, и при отсутствии цепи R29 R30 С4 это привело бы к кратковременному срабатыванию реле К22, сопровождающемуся неприятным щелчком в микротелефоне вызывающего абонента. Интегрирующая цепь R38 С6 обеспечивает удержание транзистора VT8 в открытом состоянии при наборе номера, когда происходит периодическое размыкание линии связи. Диоды, подключенные параллельно обмоткам реле, предохраняют микросхему DD7, транзисторы VT6, VT8 и тринисторы VS1—VS11 от воздействия на них всплесков напряжения, возникающих на обмотках реле при размыкании питающей цепи (так называемая противо-ЭДС). Если бы этих диодов нс было, напряжения на обмотках реле достигали бы сотен вольт.

    Источник питания АТС выполнен по традиционной схеме. Напряжение +28 В используется для питания цепей телефонных аппаратов; напряжение +15 В необходимо для питания микросхем и обмоток реле.

    В автоматической телефонной станции применены детали следующих типов. Транзисторы VT 1, VT4, VT5, VT7, VT8 могут быть любыми из серий КТ503, КТ315, КТ3117, КТ608; VT2, VT3, VT6 — любые из серий КТ501, КТ502, КТ203, КТ208, КТ209, КТ361; VT9

    — КТ501, КТ208, КТ209 с буквами Г—М или КТ502 с любыми буквами, а также КТ203 с буквами А, Б, Г, КТ361 с буквами В—Е;

    VT10 — любой из серий КТ814, КТ816; VT11 — КТ815, КТ817 с буквами Б—Г. Транзистор VT8 необходимо подобрать с коэффициентом передачи тока базы не менее 100. Диоды, шунтирующие обмотки реле, должны допускать подачу обратного напряжения 15 В и прямой ток не менее 15...20 мА. Этим условиям удовлетворяют диоды серий Д9 с буквами В—Л, Д220, Д223, КД503, КД509 с любыми буквами. Диод VD1 должен быть рассчитан на обратный ток не более 0,1 мкА при обратном напряжении 15 В. Кроме указанного на схеме можно применить диоды КД10З, КД104, Д219, Д220, КД521. Можно применять диоды и с большим обратным током (1...2 мкА), но тогда придется подобрать резистор R6. Диод VD46 должен быть рассчитан на обратное напряжение не менее 50 В и прямой ток нс менее 20 мА. Подойдут диоды Д220, Д223, КД401, КД509А, КД510А, КД513А. Тринисторы VS1—VS11 могут быть КУ 101 с любыми буквами.

    В качестве оптрона U1 можно использовать приборы АОУ103 с любыми буквами. Можно также использовать транзисторный оптрон, например АОТ110 с любыми буквами, при этом коллектор транзистора подключают к катоду диода VD46, а эмиттер — к базе транзистора VT7; между базой и эмиттером транзистора оптрона необходимо включить резистор сопротивлением 300...510 кОм. При замене оптрона U2 необходимо использовать приборы с прямым напряжением выходной цепи не менее 60 В. Такому условию отвечают динисторныеоптроны АОУ10ЗБ, АОУ103В.

    Все резисторы, кроме R50, — MЛT-0,25; R50 — СП5-2. Конденсаторы С1—СЗ, С5, С7-С10 - КМ-6, К10-17, К73-17; С4, С6 -К50-6 или К50-16; С11 — К50-29. Возможно применение конденсаторов и других типов, которые будут отличаться размерами. Реле К1—К21 — РЭС49, паспорт РС4.569.421-00 (последние две цифры могут быть также 01, 04—07, 10, 11); К22, К23 — РЭС47, паспорт РФ4.500.407-00 (последние две цифры могут быть также 02, 07, 08). Можно использовать и другие реле с рабочим напряжением 15...20 В;

    реле К1—К9 должны срабатывать при токе не более 15 мА, остальные — при токе 10...30 мА. Трансформатор Т1 может быть готовым, например, типов ТА-11, ТА-12, ТА-28—ТА-30, ТАН-1, ТАН-2, ТПП-235, ТПП-236, ТПП-247, ТПП-248, ТПП-261, ТПП-262. Вторичные обмотки соединяют таким образом, чтобы обеспечивалось напряжение около 40 В при токе нс менее 20 мА и напряжение около 30 В при токе нс менее 200 мА. Самодельный трансформатор может быть выполнен на ленточном магнитопроводе ШЛ 16х25. Обмотка I содержит 1760 витков провода ПЭВ-2 0,11; обмотка II — 330 витков провода ПЭВ-2 0,12; обмотка III — 250 витков провода ПЭВ-2 0,31. Выключатель питания Q1 — тумблер любого типа (например, МТ1).

    Транзистор VT11 и микросхема DA1 установлены на двух одинаковых радиаторах с поверхностью охлаждения около 100 см^2.

    Большая часть элементов устройства размещена на печатной плате (рис. 32). На плате установлена вилка разъема ГРПМ1-31 (ХР1). Печатная плата, трансформатор питания, светодиоды HL1 и HL2, тумблер включения питания, держатель предохранителя FU1

    1-83.jpg

    1-84.jpg

    1-85.jpg

    установлены в металлическом корпусе размером 280х170х65 мм. Для подключения линий абонентов установлена клеммная колодка на 11 контактов (один провод является общим для всех абонентов).

    Если все детали исправны и монтаж выполнен без ошибок, то настройка АТС не представляет трудностей. Резистором R 1 устанавливают частоту генератора (измеряют на выходе логического элемента DD1.2 — она должна составлять около 450 Гц). Резистор R6 подбирают таким, чтобы задержка срабатывания реле К1—К9 составляла бы 2...3 с после начала возвратного вращения диска номеронабирателя. Резисторы R40—R49 подбирают в том случае, если необходимо получить примерно одинаковую громкость разговора при соединениях различных абонентов. Если же такой необходимости нет, то подбирать эти резисторы не обязательно. Переменным резистором R50 устанавливают ток стабилизатора, выполненного на транзисторе VT10. Для этого обеспечивают разговорный режим работы АТС и, включив миллиамперметр в разрыв общего провода телефонных аппаратов, устанавливают силу тока 20...25 мА. Такому току должна соответствовать наибольшая громкость разговора.

    Если некоторые тиристоры не будут удерживаться в открытом состоянии после снятия напряжения с управляющего электрода, то следует несколько увеличить ток через анодную цель такого тиристора. Для этого параллельно обмотке реле, включенной в цепь данного тиристора (К11—К21), следует подключить резистор сопротивлением 1... 1,5 кОм мощностью нс менее 0,25 Вт.

    Для использования с АТС подойдут телефонные аппараты любого типа с дисковым номеронабирателем (ТА-68, ТАН-66, ТА-1146, ТА-72М-5 и др.). Возможно также использование некоторых типов аппаратов с клавишным (тастатурным) номеронабирателем (например, "Спектр-305").

    Линии связи телефонных аппаратов с АТС могут прокладываться любым проводом; важно лишь, чтобы сопротивление шлейфа не превышало 1 кОм. В качестве общего провода телефонных аппаратов можно использовать трубы водопровода или центрального отопления, а также заземление.

    Автоматическая телефонная станция рассчитана на круглосуточное включение.

    В некоторых случаях может возникнуть необходимость увеличения числа абонентов, обслуживаемых станцией. Это потребует перехода на двузначную систему нумерации и увеличения числа абонентов, которые могут одновременно вести разговор. В описанной выше АТС на 10 абонентов одновременно может вести разговор одна пара абонентов, что составляет 20 % их общего числа. Такой показатель принят и на многих промышленных телефонных станциях. Решение этих двух задач (переход на двузначные номера и увеличение числа каналов связи) потребует капитальной перестройки АТС и использования кардинально других принципов ее работы.

     

    Рис. 31 Принципиальная электрическая схема АТС на десять абонентов (окончание)

    Рис. 31 Принципиальная электрическая схема АТС на десять абонентов

    Рис. 32 Печатная плата АТС и схема размещения деталей на ней - вид проводников со стороны деталей

    Изображение: 

    Рис. 32 Печатная плата АТС и схема размещения деталей на ней - вид проводников со стороны монтажа

    Изображение: 

    Рис. 32 Печатная плата АТС и схема размещения деталей на ней - расположение деталей на плате

    Изображение: 

    9. Рекомендации по повышению громкости разговора в устройствах телефонной связи.

    РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ ГРОМКОСТИ РАЗГОВОРА В УСТРОЙСТВАХ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ

    Как уже говорилось, для обеспечения максимального уровня громкости разговора, например, в случае параллельного соединения телефонных аппаратов необходим стабилизатор тока. В АТС (см. рис. 31) функцию такого стабилизатора выполняют элементы VT10, VD48, R50, R51. Стабилизатор тока выполнен по традиционной схеме. Нагрузка включается в коллекторную цепь транзистора VT10, ток коллектора 1к определяется формулой Iк= (Uvd48— —Uэб)/R50, где Uvd48 и Uэб — собственно напряжение стабилизации стабилитрона VD48 и прямое напряжение эмиттерного перехода транзистора VT10.

    При выборе элементов стабилизатора тока необходимо выполнять следующее соотношение: IкR<=Uпит—Ucт ,где R — суммарное сопротивление цепей телефонных аппаратов; Uпит — напряжение питания разговорных цепей; Uст — падение напряжения на резисторе R48 и транзисторе VT10 стабилизатора.

    Другим, к тому же более эффективным способом повышения громкости разговора может быть применение двухполюсника-усилителя ¦25¦. Принципиальная схема подобного усилителя приведена на рис. 33. Характерной особенностью такого усилителя является то, что его питание осуществляется непосредственно от линии связи. Сигнал с микрофона ВМ1 поступает на вход усилителя, собранного на транзисторах VT1—VT3. Усилитель охвачен отрицательной обратной связью по напряжению, образованной резисторами R1—R4, конденсатором С1 и транзистором VT3. При работе усилителя изменяется ток в точке А, что вызывает изменение тока через выходные контакты двухполюсника и, следовательно, в микрофонной цепи телефонного аппарата. Поскольку коэффициент усиления двухполюсника достигает 3000...4000, обеспечивается значительное повышение громкости разговора по сравнению с традиционным угольным микрофоном.

    Микрофон ВМ 1 обязательно должен быть активным преобразователем, т.е. преобразующим звук непосредственно в напряжение — в отличие от угольного (пассивного), преобразующего звук в изменение сопротивления. Конденсатор С2 устраняет возможное самовоз-

    1-91.jpg

    1-92.jpg

    буждение усилителя, а мостовой выпрямитель VD1 предотвращает выход из строя двухполюсника в случае подключения источника питания в обратной полярности.

    Элементы усилителя-двухполюсника монтируют на небольшой печатной плате (рис. 34), которую размещают в корпусе телефонного аппарата. При этом угольный микрофон в трубке заменяют телефонным капсюлем типа ТК-67, ВП-1, ТОН-2 или микрофонным капсюлем ТЭМК-З-Т, МДМ-7, подключив его к усилителю. Выходные же контакты двухполюсника подключают к зажимам, которые ранее были соединены с угольным микрофоном.

    Настройка усилителя-двухполюсника состоит в установке подстроечным резистором R7 тока в цепи питания двухполюсника, который должен составлять 10...15 мА. Резистором R3 устанавливают требуемый коэффициент усиления. Желательно также подобрать и элементы балансного контура телефонного аппарата для снижения местного эффекта.

    Необходимо отметить, что такой двухполюсник обеспечивает увеличение громкости только исходящего разговора, поэтому использовать это устройство следует у обоих абонентов, участвующих в разговоре. Так, если в телефонных коммутаторах по схемам рис. 26 и 30 будут использоваться телефонные аппараты со встроенными двухполюсниками, целесообразно применять это устройство и в трубке оператора центрального пульта. В этом случае желательно принять меры к снижению местного эффекта (например, применить готовый телефонный аппарат, в котором будет использоваться только разговорная цепь).

    Блок дистанционного управления нагрузкой. Линии связи автоматической телефонной станции можно использовать нс только по прямому назначению, но и для дистанционного управления какими-либо электроприборами. Это позволяет с центрального пульта включать и выключать, например, систему автополива комнатных растений. При этом блок дистанционного управления может подключаться к линии как взамен телефонного аппарата, так и одновременно с ним.

    На рис. 35 показана схема блока дистанционного управления, подключаемого к линии вместо телефонного аппарата. Вызывное напряжение выпрямляется диодным мостом VD1 и через резистор R1 поступает на светодиод оптрона U1. Фототранзистор оптрона открывается, и конденсатор С2 заряжается через обмотку реле К1 и фототранзистор оптрона; импульс зарядного тока течет через управляющий электрод тринистора VS1 и открывает его. При этом срабатывает реле К1 и контактами К1.1 замыкает линию, что блокирует приборы АТС от подачи дальнейших вызывных посылок; по характерному щелчку в трубке вызывающий абонент узнает о срабатывании блока дистанционного управления. Одновременно контактами К 1.2 этого реле управляющий электрод тринистора соединяется с катодом, что размыкает конденсатор СЗ, и начинается его зарядка через резистор R6. Через некоторое время открываются стабилитрон VD2 и транзисторы VT1, VT2, срабатывает реле К2. Контактами К2.1 оно снимает блокировку линии связи, контактами К2.2 коммутирует цепь управления нагрузкой. Такое состояние блок дистанционного управления сохраняет до тех пор, пока с линии вновь не поступит вызывное напряжение. При этом снова открывается фототранзистор оптрона, и напряжение с конденсатора С2 будет приложено в обратной полярности к тринистору VS1 и закроет его. Реле К1, а вслед за ним и К2 отпустят — блок дистанционного управления примет исходное состояние.

    Разделительный конденсатор С1 выполняет те же функции, что и в телефонном аппарате: оказывает бесконечно большое сопротивление прохождению постоянного тока. При снятии трубки линия связи по постоянному току замыкается, что и фиксируется приборами АТС. В данном случае замыкание линии по постоянному току обеспечивается контактами реле К1.1 и К2.1.

    Реле времени на транзисторах VT1, VT2 введено в устройство для того, чтобы обеспечивать снятие блокировки с входной цепи блока дистанционного управления (оно осуществляется размыканием контактов К2.1 примерно через 10...15 с после срабатывания реле К1; за это время трубку необходимо положить на рычаг аппарата).

    1-93.jpg

    1-94.jpg

    В блоке можно применить любой оптрон из серии АОТ110. Тринистор VS1 — любой из серии КУ101. Конденсатор С1 должен быть рассчитан на номинальное напряжение не менее 60 В. Реле К1 и К2 — РЭС9 (паспорт РС4.524.200). Замена остальных элементов нс вызовет трудностей. Источник питания блока должен обеспечивать стабилизированное напряжение 20...25 В при токе нс менее 50 мА.

    Налаживание блока состоит в подборе резистора R1 таким образом, чтобы обеспечивалось надежное открывание фототранзистора оптрона. При этом ток входной цепи оптрона не должен превышать 30 мА.

    На рис. 36 приведена схема варианта блока дистанционного управления, который может работать параллельно с телефонным аппаратом. Срабатывание исполнительного реле блока происходит не сразу после подачи напряжения вызова, а через некоторое время, если в течение этого времени абонент не снимет трубку своего аппарата.

    При появлении вызывного напряжения открывается фототранзистор оптрона U1 и начинается зарядка конденсатора С2. После подачи нескольких вызывных посылок срабатывает реле К1 и контактами К1.3 включает тринистор VS1. Срабатывает реле К2, коммутируя контактами К2.2 цепь управления нагрузкой. Контакты К1.1 замыкают линию связи по постоянному току — и вызывающий абонент слышит в трубке характерный звук, свидетельствующий о включении цепи управления нагрузкой. Контакты К1.2 разряжают конденсатор С2, реле К1 отпускает, и контакты К1.1 размыкают линию связи. Блок готов к приему новых вызывных посылок. При их поступлении реле К2 отпускает и своими контактами выключает нагрузку.

    Реле К1 — РЭС22 (паспорт РФ4.500.131). Остальные детали — такие же, что и в предыдущем устройстве.

    Налаживание блока дистанционного управления сводится к подбору резистора R2 по времени срабатывания реле К1. Это время нс должно превышать 15...20 с, в противном случае в промежутке между вызывными посылками конденсатор С2 успеет разрядиться до исходного напряжения, и реле К1 не сработает при сколь угодно

    1-95.jpg

    большом времени подачи вызывных сигналов. Необходимо также отметить, что контакты К 1.3 реле К1 должны срабатывать раньше контактов К1.2 или одновременное ними, иначе реле К1 отпустит прежде, чем сработает реле К2. Эта ситуация маловероятна, однако, если все же это происходит, следует поменять местами контакты К1.2 и К 1.3 либо подключить параллельно обмотке реле К1 оксидный конденсатор емкостью 20...50 мкф на номинальное напряжение 25 В — это увеличивает продолжительность включенного состояния реле К1.2 и обеспечивает срабатывание контактов К 1.3.

    Схема цепи управления нагрузкой определяется ее мощностью, напряжением и родом тока (постоянный или переменный). На рис. 37 показаны схемы двух вариантов цепи управления нагрузкой — с использованием тиристора и симистора.

    Описанные блоки дистанционного управления могут использоваться как с автоматической телефонной станцией, так и с телефонными коммутаторами.

     

    Рис. 33 Принципиальная схема двухполюсника-усилителя

    Изображение: 

    Рис. 34 Монтажная плата двухполюсника-усилителя

    Изображение: 

    Рис. 35 Принципиальная схема блока дистанционного управления, заменяющего телефонный аппарат

    Изображение: 

    Рис. 36 Принципиальная схема блока дистанционного управления, включаемого одновременно с телефонным аппаратом

    Изображение: 

    Рис. 37 Схемы цепи управления нагрузкой

    Изображение: 

    10. Телефонные аппараты с клавишным номеронабирателем.

    ТЕЛЕФОННЫЕ АППАРАТЫ С КЛАВИШНЫМ НОМЕРОНАБИРАТЕЛЕМ

    Пользоваться аппаратом АТС станет значительно удобнее, если его снабдить кнопочным (тастатурным) электронным номеронабирателем. Тогда для вызова абонента достаточно будет нажать лишь соответствующую кнопку.

    Схема аппарата с таким номеронабирателем приведена на рис. 38. Его основу составляет числоимпульсный генератор на микросхемах DD1—DD3, формирующий число импульсов, соответствующее номеру нажатой кнопки (SB1—SB10). Логические элементы DD1.3 и DD1.4 образуют генератор импульсов с частотой следования 15...20 Гц, которые поступают на двоично-десятичный счетчик DD2. Элементы DD1.1 и DD1'.2 работают в ждущем мультивибраторе, устраняющем дребезг контактов кнопочных выключателей SB1—SB10. На транзисторах VT5—VT7 выполнен узел отключения батареи GB1 от элементов устройства. Он необходим для того, чтобы уменьшать разрядку батареи, отключая ее от элементов номеронабирателя после набора номера.

    Как работает этот узел? После снятия трубки телефонного аппарата правая (по схеме) контактная группа рычажного переключателя SA1 подключает батарею GB1 к элементам устройства. Одновременно снимается блокировка с конденсатора С4, и он начинает заряжаться через резистор R 10. В это время полевой транзистор VT5 закрыт, а транзисторы VT6 и VT7 — открыты. На микросхемы подастся питание от батареи GB1. Можно нажимать одну из кнопок SB1— SB10 для вызова нужного абонента. Через некоторое время (десятки секунд), определяемое в основном емкостью конденсатора С4 и сопротивлением резистора R 10, открывается полевой транзистор VT5, что приводит к закрыванию транзистора VT7. В этом случае ток цепи питания будет определяться в основном номиналом резистора R11 и резистора R9, обеспечивающего открытое состояние транзистора VT4 (через участок коллектор-эмиттер этого транзистора протекает разговорный ток). Для повторного вызова абонента нужно опустить трубку на аппарат, чтобы контакты рычажного переключателя возвратились в исходное положение и разрядили конденсатор С4, а затем вновь поднять ее.

    Рассмотрим работу узла набора номера. После подачи на него напряжения транзисторы VT1, VT2 закрыты, на входных выводах 2 и 3 счетчика DD2 — напряжение высокого уровня, на выводах 12, 9, 8, 11 — низкого. На выходных выводах 2—11 дешифратора DD3 — напряжение высокого уровня.

    При нажатии одной из кнопок, например SB10, через диод VDI и резистор R2 быстро заряжается конденсатор СЗ, транзисторы VT1 и VT2 открываются, и на выводах 2 и 3 счетчика DD2 оказывается напряжение низкого уровня — счетчик готов к приему импульсов. Од-

    1-101.jpg

    повременно на вывод 2 элемента DD1.1 поступает напряжение высокого уровня и начинает работать генератор на элементах DD1.3 и DD1.4. При этом на выходных выводах дешифратора DD3 поочередно появляется напряжение низкого уровня. Как только оно появляется на выводе 11, через замкнутые контакты кнопочного выключателя SB 10 оно поступает на входной вывод 2 элемента DD1.1 и выключает генератор. Кнопку теперь можно отпустить. При этом с вывода 11 элемента DD1.2 генератора на базу транзистора VT3 поступает ровно десять импульсов. Столько же раз электронный ключ на транзисторах VT3, VT4 замыкает и размыкает линию (через телефон BF1 и микрофон ВМ1), что вызывает срабатывание соответствующих реле в АТС. Через 3...4 с после отпускания кнопки конденсатор СЗ разряжается через резисторы R3, R4, и счетчик DD2 принимает исходное состояние.

    В исходном состоянии телефонная трубка лежит на аппарате, и контакты рычажного переключателя SA1 через конденсатор С5 подключают к линии звонок НА1; батарея питания GB1 отключена. При снятии трубки контакты рычажного переключателя включают питание и подключают транзисторный ключ, телефон и микрофон к линии. Теперь транзистор VT4 открыт, поскольку его база подключена через резистор R9 к минусовому выводу батареи. Линия в этом случае замкнута через малые сопротивления открытого транзистора VT4, телефона и микрофона. При поступлении импульса на транзистор VT3 транзистор VT4 закрывается — сопротивление линии резко возрастает. Периодические размыкания линии воспринимаются приборами АТС как импульсы набора номера.

    Батарея питания GB1 может состоять из четырех последовательно соединенных аккумуляторов Д-0,25 или гальванических элементов. Конденсатор С5 — К73-17, МБМ, МБГО, КЛС на номинальное напряжение нс менее 60 В, остальные конденсаторы — К50-6 или другие. Кнопочные выключатели SB I—SB 10 могут быть любой конструкции, однако желательно использовать герконовые кнопки, требующие малого усилия нажатия. Удобно также использовать блоки кнопок от вычислительных машин и микрокалькуляторов.

    Часть деталей устройства размещают на плате из фольгированного стеклотекстолита (рис. 39). На плате устанавливают и вилку разъема МРН14-1, нумерация выводов которого показана на рис. 38 цифрами со штрихами. Плату и остальные детали размещают в корпусе телефонного аппарата, из которого удалены номеронабиратель, согласующий трансформатор и другие неиспользуемые детали.

    Налаживание электронного номеронабирателя начинают с замыкания проволочной перемычкой эмиттера и коллектора транзистора VT7. После этого подбором резистора R1 устанавливают частоту генератора 15...20 Гц. Затем перемычку удаляют и налаживают узел отключения батареи. Для этого отключают резистор R9, резистор R11 временно заменяют цепью из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 1 кОм и переменного резистора сопротивлением 15 кОм, а в разрыв цепи питания включают миллиамперметр. Через 20...30 с после включения питания, когда конденсатор С4 зарядится до напряжения открывания транзистора VT5,

    1-102.jpg

    перемещением движка переменного резистора в сторону увеличения сопротивления устанавливают ток 0,7...1 мА. Измерив общее получившееся сопротивление временной цепи резисторов, впаивают в плату постоянный резистор такого же сопротивления и восстанавливают соединение резистора R9.

    Телефонный аппарат с номеронабирателем подключают к линии АТС в соответствии с указанной полярностью. При подключении аппарата к линии через диодный мост эта полярность может быть произвольной.

    При пользовании аппаратом кнопку вызова необходимо удерживать в нажатом состоянии нс менее 0,7...1 с, чтобы вся серия импульсов была введена в линию. Удобно это контролировать, прослушивая вызывные посылки в телефоне микротелефонной трубки. Если удерживать кнопку более 3...4 с, то в линию поступит еще одна пачка импульсов. Хотя это и не вызовет срабатывания приборов АТС (поскольку входные цепи АТС блокируются через некоторое время после приема пачки импульсов), это является недостатком номеронабирателя. Устранить его можно, несколько изменив часть устройства и применив кнопки с переключающим контактом, что и иллюстрирует схема, показанная на рис.40. На ней нумерация элементов соответствует схеме на рис.38. Транзисторы VT1, VT2, диод VD1, конденсатор СЗ и резисторы R2, R3, R5 и R6 исключены, но добавлены резистор R 13 и один элемент DD4.1 микросхемы К155ЛАЗ.

    В исходном состоянии на выводе 2 логического элемента DD1.1

    — напряжение низкого уровня, а на входах &R0 счетчика DD2 — высокого уровня. В результате генератор не работает, счетчик DD2

    — в исходном состоянии (на его выходах — напряжение низкого уровня). При нажатии любой из кнопок SB1—SB10 на входах &RO счетчика DD2 появляется напряжение низкого уровня, разрешающее работу микросхемы в счетном режиме. Начинает работать гене-

    1-103.jpg

    ратор. При появлении напряжения низкого уровня на выходе дешифратора, соединенном с контактом нажатой кнопки, генератор блокируется. В этом состоянии устройство может находиться сколь угодно долго. После отпускания кнопки счетчик DD2 и дешифратор DD3 принимают исходное состояние. Однако в данном варианте номеронабирателя герконовые кнопки уже нс подойдут, так как требуются переключающие контакты; можно использовать кнопки КМ1, П2К, МП7.

    В обоих вариантах номеронабирателя необходимо удерживать нажатую кнопку до окончания серии импульсов, иначе номер абонента будет набран неверно. Это — недостаток устройства.

    На рис. 41 приведена схема телефонного аппарата с номеронабирателем, в котором импульсы начинают генерироваться после отпускания кнопки. Здесь микросхемы DD1, DD2 и диоды VD1—VD3 образуют дешифратор, преобразующий десятичное число (номер нажатой кнопки SB1—SB10) в двоичный код. Сигналы с выходов дешифратора поступают на входы Dl, D2, D4 и D8 реверсивного счетчика DD4 и на входы логического элемента 4ИЛИ—НЕ (DD3.1). Допустим, нажата кнопка SB3. При этом на выходах элементов DD1.1, DD1.2 появится напряжение высокого, а на выходах DD2.1, DD2.2 — низкого уровня. На выходе элемента DD3.1 будет напряжение низкого уровня, которое через дифференцирующую цепь R 11 С1 поступает на вход С реверсивного счетчика и устанавливает его в состояние 1100. Таким образом, теперь уровни напряжения на выходах счетчика соответствуют уровням напряжения на его входах. На выходе элемента DD3.2 появляется напряжение низкого уровня, что подготавливает к работе генератор на элементах DD5.2—DD5.4. Однако напряжение низкого уровня, поступающее на вход элемента DD5.4 с выхода элемента DD3.1, пока запрещает генерацию импульсов. Генератор начинает работать лишь после отпускания нажатой кнопки. Импульсы с выхода элемента DD5.4 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика DD4. При этом происходит умень-

    1-104.jpg

    шение числа, записанного в счетчик, и на его выходах 1, 2, 4, 8 последовательно появляются комбинации логических уровней 0100, 1000, 0000. При последней комбинации на выходе элемента DD5.1 появляется напряжение низкого уровня, которое останавливает генератор. При этом транзистор VT2 трижды прерывает цепь линии связи, и приборы АТС устанавливают соединение с абонентом. Транзисторный ключ VT1 VT2 работает точно так же, как и в предыдущих конструкциях номеронабирателей.

    На логических элементах DD6.3, DD6.4, транзисторах VT3— VT5 собран узел отключения питания после набора номера. Элементы DD6.3 и DD6.4 образуют асинхронный RS-триггер. После включения питания конденсатор С4 разряжен, транзистор VT3 закрыт, a VT4, VT5 открыты. Напряжение поступает на микросхемы. Поскольку в первый момент конденсатор СЗ разряжен, на входах элемента DD6.1 будет напряжение высокого уровня, а на его выходе — напряжение низкого уровня. Триггер устанавливается в состояние, при котором на выходе элемента DD6.3 появляется напряжение низкого уровня. Это состояние элементы номеронабирателя сохраняют до тех пор, пока не будет нажата одна из кнопок. Как только это произойдет, RS-триггер напряжением низкого уровня, поступающим с выхода элемента DD3.1, переключится в противоположное состояние, и начнется зарядка конденсатора С4 через резистор R 17. Через некоторое время (3...4 с) открывается транзистор VT3 и закрываются транзисторы VT4, VT5. Теперь напряжение батареи GB1 подается только на микросхему DD6 и резисторы R 14, R20. Потребляемый ток составляет 3...5 мА. Следовательно, использование узла отключения батареи позволяет значительно увеличивать срок ее службы.

    Логические элементы DD6.1, DD6.2 обеспечивают установку в исходное состояние счетчика DD4 и RS-триггера. Резисторы R1— R 10 повышают помехоустойчивость.

    Микросхему К158ЛАЗ (DD6) можно заменить на К155ЛАЗ или К555ЛАЗ, однако экономичность устройства при этом несколько снизится. Можно также применить микросхему КМОП-структуры К561ЛА7, что повысит экономичность устройства, но в этом случае сопротивление резистора R 16 увеличится до 20...30 кОм, а емкость конденсатора СЗ уменьшится до 0,25...0,5 мкф.

    Детали номеронабирателя размещают на плате размерами 115х60 мм (рис. 42). Монтаж выполняют проводами. Плату и батарею питания GB1 (четыре аккумулятора Д-0,25 или батарея 3336Л) размещают в корпусе стандартного телефонного аппарата.

    Правильно собранное устройство в налаживании нс нуждается.

    На рис. 43 приведена схема еще одного варианта электронного номеронабирателя, питание которого осуществляется непосредственно от линии АТС. Отказаться от автономного питания номеронабирателя оказалось возможным благодаря применению микросхем серии К176, потребляющих малый ток.

    Принцип действия такого варианта номеронабирателя аналогичен работе предыдущего. Особенностью же его является применение стабилитрона VD2 и конденсатора СЗ. Конденсатор СЗ заряжается до

    1-105.jpg

    напряжения 9 В (когда транзистор VT2 открыт) и обеспечивает питание микросхем при размыкании линии связи (когда транзистор VT2 закрыт) за счет накопленной в процессе заряда энергии. Конденсатор С4 обеспечивает первоначальный запуск устройства. При подключении номеронабирателя к линии (т.е. при снятии микротелефонной трубки) импульс тока зарядки конденсатора С4 открывает транзистор VT1, что обеспечивает открывание транзистора VT2 и

    1-106.jpg

    1-107.jpg

    подачу напряжения питания на микросхемы. При этом на выходе элемента DD1.1 устанавливается напряжение высокого уровня, поддерживающее транзистор VT1 и, следовательно, транзистор VT2 в открытом состоянии. Горящий светодиод HL1 сигнализирует о подаче напряжения на электронный номеронабиратель. При этом обеспечивается занятость линии абонента. При нажатии какой-либо кнопки

    свстодиод мигает, показывая прохождение импульсов набора номера в линию.

    Микросхема К176ИЕ8 (DD2) представляет собой двоично-десятичный счетчик, объединенный в одном корпусе с дешифратором. Внутренняя структура этой микросхемы показана на рис. 44. Установка счетчика СТ в исходное состояние, соответствующее напряжению низкого уровня на всех выходах (кроме нулевого) дешифратора DC, осуществляется подачей напряжения высокого уровня на вход R. В счетном режиме на R-входе должно быть напряжение низкого уровня. Изменение состояния счетчика происходит при подаче импульсов на вход С1 (на входе С2 при этом должно быть напряжение низкого уровня) или на вход С2 (на входе С1 при этом должно быть напряжение высокого уровня). В первом случае счетчик изменяет свое состояние по фронту импульсов, во втором случае — по спаду импульсов.

    При работе счетчика на выходах 0 — 9 дешифратора последовательно появляется напряжение высокого уровня, которое в каждый момент присутствует только на одном из них — а именно на том, но

    1-108.jpg

    мер которого соответствует числу импульсов, поданных на вход предварительно обнуленного счетчика.

    В описываемом варианте номеронабирателя счетчик микросхемы DD2 переключается спадом импульсов, подаваемых на вход С2.

    Микросхемы серии К176 можно заменить соответствующими аналогами из серии К561. Стабилитрон КС 191 А можно заменить на Д814Б. Детали номеронабирателя монтируют на печатной плате (рис. 45).

    Во всех описанных электронных номеронабирателях допустимы следующие замены элементов: транзисторы КТ315 — на КТ312 КТ3117, КТ503; КТ203Б — на КТ209 (Г—М), КТ501 (Г—М), КТ502 с любыми буквенными индексами (предельно допустимое напряжение для этих транзисторов нс менее 30 В). Оксидные конденсаторы — К50-6, К50-16, К50-12, К53-1, остальные конденсаторы постоянной емкости — КМ-5, КМ-б, КЛС, К10-7В; конденсатор, включаемый последовательно со звонком, может быть МБМ К73-17, К76-П2.

    Необходимо отметить, что телефонные аппараты с клавишным набором номера, о которых рассказывалось здесь, предназначены только для совместной работы с описанной АТС. Подключение их к телефонным сетям общего пользования недопустимо, так как может привести к выходу из строя электронного номеронабирателя и нарушению нормальной работы телефонных сетей.

     

    Рис. 38 Схема телефонного аппарата с электронным номеронабирателем (1й вариант)

    Изображение: 

    Рис. 39 Монтажная плата номеронабирателя

    Изображение: 

    Рис. 40 Фрагмент схемы номеронабирателя с использованием кнопок на основе переключателей

    Изображение: 

    Рис. 41 Схема телефонного аппарата с электронным номеронабирателем (2й вариант)

    Изображение: 

    Рис. 42 Монтажная плата номеронабирателя

    Изображение: 

    Рис. 43 Схема телефонного аппарата с номеронабирателем, питающимся от линии АТС

    Изображение: 

    Рис. 44 Структура микросхемы К176ИЕ8

    Изображение: 

    Рис. 45 Монтажная плата номеронабирателя

    Изображение: 

    11. Приставки к телефонным аппаратам.

    ПРИСТАВКИ К ТЕЛЕФОННЫМ АППАРАТАМ

    Устройства, о которых здесь пойдет разговор, предназначены для расширения функциональных возможностей телефонных аппаратов, повышения удобства пользования ими. Все они совместимы с аппаратами телефонных сетей общего пользования, однако при соответствующей настройке могут работать и с телефонными аппаратами самодельной АТС.

    Световой сигнализатор вызова. Предназначенный для людей с пониженным слухом, он обеспечивает появление светового сигнала при поступлении вызова к абоненту (рис. 46). Индуктивный датчик L1 располагают в магнитном поле катушки звонка телефонного аппарата. Создаваемое им переменное напряжение через разделительный конденсатор С1 поступает на вход усилителя на логическом элементе DD1.1, работающем в аналоговом (линейном) режиме [7 ]. Такой режим достигается введением отрицательной обратной связи по постоянному току через резистор R 2. Усиленный в десятки раз сигнал через дифференцирующую цепь С2 R3 поступает на формирователь —триггер Шмитта, выполненный на логических элементах DD1.2, DD1.3. С выхода триггера Шмитта сигнал поступает (через резисторы R6, R7) на базу высоковольтного транзистора VT1, включенного в цепи управляющего электрода тринистора VS1. Особенность такого способа включения транзистора — незначительная рассеиваемая на нем мощность. Это объясняется тем, что после открывания тринистора напряжение между коллектором и эмиттером транзистора уменьшается до 1 ...2 В, и ток через него практически прекращается. Тринистор управляет нагрузкой — осветительной лампой НА1, которая и сигнализирует о поступающем вызове к абоненту.

    1-111.jpg

    Конденсатор С4 сглаживает пульсации вызывного напряжения и исключает мерцание сигнальной лампы НА 1.

    Питание микросхемы осуществляется от параметрического стабилизатора, в котором работают элементы R 10, VD1, СЗ.

    Микросхему К561ЛН2 можно заменить на K561JIH1, К561ЛА7, К561ЛА9 или соответствующие аналоги из серии К176. Транзистор VT1 —КТ605.КТ940 с любыми буквами. ТринисторVS1 —КУ201К (Л), КУ202 (К-Н). Конденсаторы — КМ-6, К 10-7 (Cl, C2), К50-6, К50-16, К50-12 (СЗ, С4). Функцию датчика L1 выполняет катушка электромагнитного реле PC 13 (паспорт РС4.523.026). Она содержит 28 000 витков провода ПЭВ-1 0,05 и обладает сопротивлением 8 кОм. Длина катушки 40 мм. Подойдут также катушки от аналогичных реле типа РКН, РКМ. Можно применять и самодельный датчик. Его магнитопроводом может быть стальной пруток диаметром 5...7 мм (например, обычный гвоздь).

    Телефонный световой сигнализатор монтируют на плате из фольгированного стеклотекетолита (рис. 47). Плату размещают в

    1-112.jpg

    корпусе размерами 210х140х40 мм в виде подставки под телефон. Катушка-датчик L1 должна находиться на расстоянии не более 50...70 мм от обмотки звонка телефонного аппарата.

    Необходимой чувствительности устройства добиваются подбором резистора R 1.

    Мощность лампы накаливания HL1 может быть 25...150 Вт.

    Сигнализатор с мелодичным звучанием (рис. 48) позволяет заменять резкий звук звонка приятной трелью соловья. Его входная часть (датчик, усилитель и формирователь) аналогична соответствующим узлам предыдущего сигнализатора. Резисторы R6, R7, диод VD1 и конденсатор СЗ образуют фильтр, преобразующий пульсирующее напряжение в постоянное. Генераторы на логических элементах DD1.4 и DD2.1, DD1.5 и DD2.2, DD1.6 и DD2.3 вырабатывают импульсы частотой примерно 1000, 10 и 500 Гц соответственно. Их суммарный сигнал и имитирует звуки, напоминающие пение соловья. С выхода логического элемента DD3.2 сигнал звуковой частоты поступает на вход ключевого усилителя на транзисторе VT1. Его нагрузкой служит переменный резистор R 12. Снятый с него сигнал излучатель НА1 преобразует в звук.

    Напряжение питания на элементы сигнализатора поступает от электросети через конденсатор С8 и выпрямитель VD3. Конденсатор С8 выполняет функцию балластного сопротивления (емкостное сопротивление этого конденсатора переменному току частотой 50 Гц

    1-113.jpg

    составляет около 10 кОм). Резистор R 13 обеспечивает разрядку конденсатора после отключения устройства от сети. Напряжения для питания микросхем и звукового излучателя снимаются со стабилитронов VD3 и VD2; конденсаторы С7 и С10 сглаживают пульсации выпрямленного напряжения; конденсатор С9 повышает помехоустойчивость сигнализатора.

    Сигнализатор с селекцией числа звонков начинает выдавать звуковой сигнал не сразу после подачи вызывных посылок-звонков, а лишь начиная с некоторого числа их. Другими словами, сигнализатор как бы пропускает определенное число звонков, нс реагируя на них звуком, а лишь записывая в память. Звонок телефонного аппарата, работающий с таким сигнализатором, должен быть несколько приглушен.

    Данное устройство можно применять, например, для исключения поступления вызовов от нежелательных абонентов. Известно, что в среднем абонент держит трубку в течение подачи 4—5 звонков, что вполне достаточно, чтобы вызываемый им абонент подошел к телефону и ответил, а затем даст "отбой", возвращая трубку на рычаг аппарата. Если сигнализатор настроить на режим игнорирования такого числа звонков, то дозвониться смогут лишь те абоненты, которым сообщен "секрет" и которые будут держать трубку в течение 6 и более звонков. Другой возможный случай применения такого устройства — установление приоритетов в работе двух параллельно соединенных телефонных аппаратов, находящихся в разных помещениях; в этом случае один из двух телефонов работает совместно с сигнализатором. При появлении в линии вызывных посылок сначала на них реагирует только первый телефонный аппарат — в нем звонит звонок. Сотрудники, находящиеся в этом помещении, снимают трубку. Если же в комнате, где находится первый аппарат, никого нет или никто нс желает снимать трубку, то по прошествии некоторого времени начинает звучать сигнализатор, установленный рядом со вторым телефонным аппаратом. Сотрудники второй комнаты снимают трубку. Такой сигнализатор удобно использовать и тогда, когда в первой комнате находится начальник, который по договоренности должен брать трубку первым, а во второй комнате — его подчиненные. Если во вторую комнату поступил вызов — значит, начальника нет на месте и надо снимать трубку. При этом часть вызовов проходит незаметно для служащих во второй комнате и не отвлекает их от работы. Возможны и другие случаи применения сигнализатора.

    Принципиальная схема сигнализатора показана на рис. 49. Входные каскады, генератор сигнала звуковой частоты и источник питания — точно такие же, как и в предыдущем устройстве. При включении устройства в электросеть и отсутствии сигнала датчика L1 на выходе элемента DD1.2 появляется напряжение высокого уровня. Конденсатор С4 начинает заряжаться через резистор R9. Через 10...15 с напряжение на конденсаторе счетчик устанавливает DD3 в исходное состояние, при котором на всех выходах будет напряжение низкого уровня. Напряжение такого уровня, поступающее на входные выводы 4,5 элемента DD4.1, запрещает подачу зву-

    1-114.jpg

    кового сигнала на вход элемента DD4.2. Сигнализатор находится в ждущем режиме.

    При появлении переменного магнитного поля в непосредственной близости от датчика L1 на выходе элемента DD1.3 возникают прямоугольные импульсы. Конденсатор С4 быстро разряжается через резистор R8 и диод VD2, на R-входе счетчика DD3 появляется напряжение низкого уровня, переводящее эту микросхему в счетный режим работы. За время паузы между двумя звонками (4...5 с) кон-

    1-115.jpg

    денсатор С4 не успевает зарядиться через резистор R9 до напряжения, при котором происходит сброс триггеров счетчика DD3, поэтому микросхема DD3 работает в счетном режиме все время, пока подаются звонки.

    При подаче звонка на входе элемента DD1.4 действует напряжение высокого уровня, а на его выходе — низкого уровня. Поскольку по входу С1 счетчик переключается положительным перепадом напряжения, то изменение состояния счетчика происходит по окончании первого звонка. При этом на первом выходе счетчика (вывод 2) устанавливается напряжение высокого уровня.

    При появлении напряжения высокого уровня на выходе счетчика, к которому подключен подвижный контакт галетного переключателя SA1, напряжение такого же уровня будет и на входе С2, которое устанавливает счетчик в режим хранения. Теперь импульсы на входе С1 уже не будут изменять состояние счетчика. Одновременно на выводе 5 микросхемы DD4 устанавливается напряжение высокого уровня, и при появлении последующих звонков начинает работать звуковой сигнализатор НА1 устройства. Звуковые сигналы будут продолжаться до тех пор, пока вызываемый абонент не снимет трубку своего аппарата или вызывающий абонент нс прекратит подачу сигналов вызова.

    Детали устройства монтируют на печатной плате (рис. 50). Корпус его точно такой же, как у светового сигнализатора. На боковую стенку выводят ручки переменного резистора R 14 и галетного переключателя SA1 (переключатель типа МПН-1 на 11 положений).

    Сигнализатор числа поступивших вызовов. Это устройство в отсутствие абонента ведет подсчет числа поступивших к нему вызовов. Такая информация может представлять определенный интерес для абонента.

    Его входные каскады (см. рис. 51) аналогичны соответствующим каскадам предыдущих сигнализаторов. На выходе элемента DD1.5 (вывод 8) формируются прямоугольные импульсы, период которых соответствует периоду следования поступающих вызовов. Эти импульсы нс являются откликом устройства на все поступившие звонки, а представляют собой реакцию сигнализатора на группы звонков, подаваемых одним абонентом. При поступлении первого звонка конденсатор СЗ быстро заряжается до напряжения высокого уровня через резистор R6 и диод VD1. За время паузы между двумя звонками (4...5 с) конденсатор не успевает разрядиться, и напряжение высокого уровня на выходе формирователя сохраняется в течение действия всей группы звонков. По завершении действия вызывных посылок конденсатор СЗ разряжается через резисторы R7 и R8, и на вход С микросхемы DD2 поступает один импульс.

    Микросхема К176ИЕ4 (DD2) представляет собой двоично-десятичный счетчик с дешифратором, управляющим работой семисегментного цифрового индикатора. Ее вход С — счетный, вход S служит для выбора режима работы выходных каскадов: при действии на входе S напряжения высокого уровня состояние счетчика определяется напряжением низкого уровня на его выходах, при действии на входе S напряжения низкого уровня — напряжением высокого уров-

    1-116.jpg

    ня на выходах счетчика. Установка счетчика в исходное состояние обеспечивается подачей напряжения высокого уровня на R-вход, для чего нужно нажать кнопку SB2 "Сброс". Кнопка SB1 "Индикация" служит для вывода требуемой информации — через ее контакты подается питание на нить накала люминесцентного индикатора HG1.

    Наличие двух счетчиков (С1 и С2) позволяет производить подсчет числа поступивших вызовов до 99. При одном счетчике наибольшее число подсчитываемых поступающих вызовов будет 9.

    Цифровые индикаторы (HG1, HG2) могут быть как люминесцентными, так и светодиодными ¦2¦. Кнопки SB1 и SB2 — КМ1, МП7, П2К.

    Приставка, исключающая прослушивание с параллельного телефонного аппарата. Схема соединения аппаратов, исключающая прослушивание разговора с одного из них, показана на рис. 52. Аппарат Е1 будем называть основным, а Е2 - дополнительным. Действие приставки, включающей элементы VD1, VD2, VS1, основано на том, что при занятии линии АТС аппаратом Е1 напряжение в линии падает до 10...15 В. Этого напряжения оказывается недостаточно для открывания стабилитрона VD2 и тиристора VS1. В результате абонент Е2, снявший трубку в то время, когда абонент Е1 ведет разговор, нс сможет услышать разговор, поскольку тиристор VS1 будет закрыт. В то же время если линия АТС свободна, то абонент Е2 может снять трубку, набрать номер и установить соединение. При входящем вызове абонент Е2 также может снять трубку и вести разговор (в аппарате Е2, равно как и в Е1, будет звонить звонок). Однако если во время занятия линии абонентом Е2 абонент Е1 снимает трубку, то аппарат Е2 включится в линию, а Е2 — отключится от нее. Следовательно, абонент Е1 обладает приоритетом по отношению к Е2. Чтобы ни один из абонентов не имел приоритета по отношению к другому, следует аппарат Е1 подключить к линии через такую же приставку, что и Е2.

    1-117.jpg

    Элементы приставки могут располагаться внутри корпуса телефонного аппарата или быть собраны в виде отдельного узла.

    Громкоговорящая приставка к телефонному аппарату. Иногда возникает необходимость, чтобы несколько человек, находящихся в одном помещении, могли одновременно слышать телефонный разговор. Это можно обеспечить путем усиления сигнала телефонной линии от звонящего абонента. Схема громкоговорящей приставки показана на рис.53.

    Если контакты выключателя Q1 замкнуты, то напряжение сети 220 В понижается трансформатором Т1 и подастся на мостовой выпрямитель VD1. Конденсатор С7 сглаживает пульсации. С выхода микросхемы DA2, которая является интегральным стабилизатором напряжения, стабилизированное напряжение +9 В подастся для питания усилителя низкой частоты, выполненного на микросхеме DA1. Сигнал на вход усилителя поступает через разделительный конденсатор С2 с подвижного контакта переменного резистора R1, которым регулируется громкость прослушиваемого разговора. Переменный резистор является нагрузкой трансформатора Т1, первичная обмотка которого включена в разрыв цепи телефонного аппарата. Через эту обмотку протекает разговорный ток линии АТС.

    Конденсатор С1 уменьшает уровень шумов, поступающих с линии АТС на вход усилителя. Микросхема DA1 включена по типовой схеме. Элементы R2, СЗ, С4, R3, С6 обеспечивают необходимую коррекцию амплитудно-частотной характеристики усилителя.

    1-118.jpg

    В приставке в качестве микросхемы DA1 и DA2 помимо указанных на схеме можно применить соответственно К174УН4Б и КР142ЕН8Г. Конденсаторы С2—С7 —типа К50-6, К50-16 или К50-35;

    С1, С8 — КМ-6, К10-17 или К73-17. Постоянные резисторы — МЛТ или С2-23. Переменный резистор R1 — с выключателем типов СПЗ-3, СПЗ-4, СПЗ-10, СПЗ-30, СПЗ-33 или другого типа. Выпрямительный мост VD1 — КЦ405, КЦ407 с любыми буквами. Трансформатор Т1 — выходной трансформатор любого типа от транзисторного приемника (например, ТВ-12 — от радиоприемника "ВЭФ-12" или "ВЭФ-201"), причем в качестве обмотки 1 использована выходная обмотка, т.е. трансформатор работает как повышающий. Сетевой трансформатор Т1 — типа ТП-133, ТПП203-ТПП209 или любой другой, вторичная обмотка которого рассчитана на напряжение 8...10 В при токе не менее 100 мА. Динамическая головка ВА1 — любого типа, мощностью 0,5...2 Вт, с сопротивлением 4...16 Ом.

    Приставка собрана в пластмассовом корпусе подходящих размеров. Большая часть элементов расположена на плате из текстолита или гетинакса, монтаж выполнен проводами. Провода, идущие от обмотки II трансформатора Т1 к переменному резистору R1 и от него к конденсаторам С1, С2, должны быть экранированными. Экран соединяется с общим проводом питания. Микросхемы DA1 и DA2 снабжены небольшими радиаторами площадью по 5...10 см каждый.

    Устройство, собранное без ошибок из исправных деталей, не требует налаживания. При прослушивании телефонного разговора переменным резистором R1 устанавливают такую громкость, чтобы она была достаточной, но чтобы нс возникала акустическая обратная связь между динамической головкой ВА1 и микрофоном телефонного аппарата.

    Электронная телефонная трубка. Неотъемлемой частью любого телефонного аппарата является разговорный узел. Разговорный узел традиционных телефонных аппаратов собирается по схеме с трансформатором, функции которого были рассмотрены в начале этой книги.

    Основные недостатки подобного узла — наличие сравнительно громоздкого трансформатора и невозможность регулировки громкости звука. В последнее время разговорные узлы все чаще стали выполнять по бестрансформаторной схеме. Схема одного из вариантов электронного разговорного узла [9] показана на рис. 54. По существу, это электронная телефонная трубка со стандартными угольным микрофоном ВМ1 и телефонным электромагнитным капсюлем BF1, которую можно подключить к любому телефонному аппарату.

    Электронную трубку можно использовать и как дополнительный аппарат, включенный параллельно с основным. Установленная, например, на кухне электронная трубка позволит отвечать на звонки абонентов, нс подходя к основному аппарату, стоящему в другом помещении. Правда, в этом случае в состав трубки придется ввести диодный мост VD1 и выключатель SA1 (его контакты замыкают на время разговора).

    Угольный микрофон ВМ1 включен по стандартной схеме последовательно с ограничительными резисторами R2, R3 и шунтирующим конденсатором С 1. На транзисторе VT1, включенном по схеме с

    1-119.jpg

    общим эмиттером, выполнен усилитель сигнала телефонной линии. Телефон BF1 является коллекторной нагрузкой транзистора.

    Сигнал с телефонной линии поступает на вход усилителя через резистор R5, конденсатор С2 и резисторы R7, R8. Уровень громкости устанавливают переменным резистором R7.

    Питается усилитель током линии АТС через фильтр R6 С4. Конденсатор СЗ защищает усилитель от высокочастотных помех и наводок, которые могут возникать в линии (в традиционных аппаратах полоса пропускания ограничивается сверху трансформатором).

    Подавление местного эффекта осуществляется подачей на вход усилителя сигнала с микрофонной цепи (в данном случае с резистора R3), противофазного сигналу микрофона в телефонной линии. Глубину подавления местного эффекта можно регулировать резистором R4.

    Для защиты элементов электронной трубки от вызывного напряжения АТС, которое может достигать 120 В, используют резистор R1 и стабилитрон VD1. Напряжение ограничивается на уровне около 30 В. В разговорном режиме напряжение на входе устройства составляет 15...25 В и стабилитрон не влияет на работу трубки.

    Электронную трубку подключают к линии АТС через диодный мост VD1 типов КЦ405, КЦ407 или выполненный из диодов серий КД102, КД105. Если трубка будет работать совместно с телефонным аппаратом, диодный мост монтируют в его корпусе, а при использовании трубки в качестве самостоятельного разговорного устройства диодный мост размещают внутри трубки или в телефонной вилке.

    Конденсаторы С1-СЗ - КМ-6, К73-17, К10-17; С4 - К50-6, К50-16, К50-35. Переменный резистор R7 — любой малогабаритный, например СПЗ-9, СПЗ-4, СПО.

    Элементы электронной трубки монтируют на печатной плате габаритными размерами 55х15 мм, которую размешают в корпусе микротелефонной трубки. Переменный резистор располагают таким образом, чтобы можно было вращать его ручку.

    Правильно собранное устройство практически не требует налаживания. Подключив трубку через диодный мост к телефонной линии, измеряют вольтметром постоянного тока напряжение на

    конденсаторе С4. Оно должно составлять 15...25 В, в противном случае следует подобрать резистор R9.

    Имитатор поднятия трубки телефонного аппарата. Такая приставка подключается к зажимам телефонной линии взамен телефонного аппарата и в отсутствие хозяев квартиры позволяет имитировать поднятие телефонной трубки с се последующим опусканием на рычаг телефонного аппарата, если по данному телефонному номеру кто-либо пытается дозвониться. Такая имитация может пригодиться в том случае, если хозяев нет дома и нужно обеспечить эффект их присутствия. Ведь известно, что квартирные воры, прежде чем попасть в квартиру, проверяют наличие хозяев, звоня в эту квартиру по телефону. Если никто не снимает трубку — значит, квартира пуста.

    Рассмотрим работу приставки по ее принципиальной схеме, приведенной на рис. 55,а.

    При появлении в линии вызывного напряжения (его значение обычно составляет 80...120 В) оно выпрямляется диодным мостом

    1-1110.jpg

    VD2. Через разделительный диод VD4 выпрямленное напряжение подается на конденсатор СЗ, который сглаживает пульсации. Стабилитрон VD5 ограничивает напряжение на уровне около 15В — именно такое напряжение необходимо для питания микросхемы DD1. Емкость конденсатора СЗ выбрана такой, что в промежуток времени между вызывными посылками (3..5 с) на выводах 7 и 14 микросхемы DD1 поддерживается напряжение, достаточное для нормальной работы микросхемы (оно может составлять от З до 15 В). Одновременно через диод VD3, резисторы R1 и R2 начинается зарядка конденсатора С4. Как только напряжение на его обкладках достигнет напряжения переключения триггера Шмитта (он выполнен на логических элементах DD1.1, DD1.2, резисторах R4, R5), триггер переключится, и на его выходе (вывод 4 микросхемы) возникнет напряжение высокого уровня. Откроется транзистор VT1, эмиттер и коллектор которого включены в диагональ выпрямительного моста VD1. Линия АТС будет зашунтирована низким сопротивлением открытого транзистора, что обеспечит удержание линии. Подача сигналов вызова прекратится, а абонент на другом конце провода услышит характерный щелчок, соответствующий снятию трубки.

    Одновременно с переключением триггера Шмитта DD1.1, DD1.2 начнет заряжаться конденсатор С5 через резисторы R7, R8. Через некоторое время напряжение на конденсаторе С5 достигнет порога переключения второго триггера Шмитта (логические элементы DD1.3, DD1.4 и резисторы RIO, R11). При этом напряжение низкого уровня с выхода элемента DD1.3 будет подано на вход первого триггера Шмитта (вывод 2 микросхемы). Транзистор VT1 закроется, и в линию АТС пойдет сигнал отбоя, т.е. абонент услышит сигнал "короткие гудки". Устройство возвратилось в исходное

    состояние.

    Подстроечным резистором R2 регулируют задержку обеспечения занятости линии относительно момента поступления первой вызывной посылки (в пределах 8...15 с), а подстроечным резистором R8 — длительность удержания линии (в тех же пределах). Резисторы R3, R9 обеспечивают полную разрядку конденсаторов С4, С5 после завершения очередного цикла работы устройства. Конденсаторы С1, С2 обеспечивают развязку по постоянному току цепей питания микросхемы (выпрямительный мост VD2) и цепей шунтирующего ключа VT1 (мост VD1); кроме того, конденсаторы С1, С2 ограничивают величину вызывного тока, т.е. служат своего рода балластными сопротивлениями по переменному току.

    В устройстве микросхему К561ЛА7 можно заменить на К176ЛА7, однако в этом случае стабилитрон КС515А следует заменить на КС191А или другой с напряжением стабилизации 8...9 В. В качестве транзистора VT1 можно использовать транзисторы других типов, у которых предельное напряжение должно быть нс менее 120 В (например, КТ604, КТ605 с любыми буквами). Диоды VD3, VD4 — КД509, КД510, КД513, КД521, КД522 с любыми буквами. Подстроечные резисторы R2, R8 — СПЗ-38а (б), СПЗ-1бг (в) или другого типа. Конденсаторы С1, С2 - К73-17, С4-С6 - К50-24, К50-29. Выключатель Q1 —П1Т,МТ1,П2К.

    Элементы устройства смонтированы на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита (рис. 55,б,в), которая помещена в пластмассовую коробку подходящих размеров. Подстроечные резисторы должны располагаться так, чтобы к ним обеспечивался доступ отверткой.

    Налаживание устройства состоит в подборе желаемых временных интервалов с помощью подстроечных резисторов.

    Приставка-сторож к телефонному аппарату. Это устройство позволяет осуществлять дистанционное прослушивание помещения, где установлен телефон. Для этого достаточно набрать телефонный номер, где установлено устройство, немного подождать, пока в линию АТС включится микрофон прослушивающего устройства, — ив течение нескольких минут на другом конце провода можно услышать все, что происходит в помещении.

    Рассмотрим работу устройства по его принципиальной схеме (рис. 56). На логических элементах DD1.1 и DD1.2 выполнен формирователь импульсов по схеме триггера Шмитта. Он преобразует синусоидальное входное вызывное напряжение (оно возникает в линии при подаче вызова на телефон и приводит в действие звонок) в прямоугольные импульсы. Импульсы (их частота около 32 Гц) через резисторы R7, R8 и диод VD1 заряжают конденсатор СЗ, в результате

    1-1111.jpg

    во время действия вызывного напряжения на верхней обкладке конденсатора СЗ имеется уровень напряжения логической 1. Таким образом, элементы R7, R8, VD1 и СЗ формируют из пачки импульсов одиночный импульс. Это напряжение инвертируется логическим элементом DD1.3 и поступает на вход С1 микросхемы DD3. По входу С1 изменение состояния счетчика DD3 происходит по фронту импульса. Но для работы микросхемы в счетном режиме на входе R должно быть напряжение логического нуля; подачей на этот вход уровня логической 1 счетчик устанавливается в исходное состояние (логическая 1 на выходе 0). Рассмотрим, как происходит установка счетчика в исходное состояние и счетный режим работы.

    После прихода из линии АТС первого импульса вызывного напряжения на выходе логического элемента DD1.1 появляется напряжение логического 0, которое через диод VD2 и резистор R6 быстро разряжает конденсатор С2 до напряжения, соответствующего уровню логического 0. В промежутках между пачками импульсов, поступающих с линии АТС, на вы ходе логического элемента DD1.1 — напряжение логической 1, и конденсатор С2 через резистор R5 заряжается напряжением логической 1, но постоянная времени R5 С2 выбрана так, что за время паузы между вызывными посылками на выводе 8 логического элемента DD2.1 имеется напряжение логического 0. При этом на выходе DD2.1 имеется напряжение логической 1. На выходе элемента DD2.3 — также напряжение логической 1, поскольку на обоих его выходах — уровень логического 0 (хотя такого уровня достаточно и на одном входе). На выходе DD2.2 — уровень логического 0, который подастся на вход R микросхемы DD3, разрешая счетный режим работы. До прихода же первого импульса вызывного напряжения на вход триггера Шмитта на выходе DD1.1 был уровень логической 1, на выходе DD2.1 — логического 0 и счетчик DD3 находился в исходном состоянии подачей логической 1 на вход R. Счетчики микросхемы DD4 также находятся в исходном состоянии (напряжения низкого уровня на выводах 1,5), поскольку на вход R подано напряжение высокого уровня.

    Итак, после прихода на вход устройства первой пачки импульсов вызывного напряжения счетчик DD3 устанавливается в рабочее состояние и начинает считать поступающие на вход С1 импульсы. По фронту 8-го импульса на выходе 8 счетчика устанавливается напряжение высокого уровня. При этом:

    напряжение высокого уровня поступает на вход С2 и запрещает дальнейшую работу счетчика (его триггеры переходят в режим хранения информации);

    с инвертора DD1.4 напряжение низкого уровня подастся на нижний по схеме вход логического элемента DD2.1 и обеспечивает наличие напряжения низкого уровня на входе R счетчика DD3 при зарядке конденсатора С2 до напряжения высокого уровня (так как импульсы с линии АТС уже нс будут поступать вследствие замыкания линии в результате срабатывания реле К1);

    поступившее на нижний по схеме вход логического элемента DD2.3 напряжение высокого уровня подготавливает этот логический элемент к восприятию напряжения высокого уровня на верхнем по

    схеме его входе, который соединен с выходом 15 счетчика DD4;

    на выходах соединенных параллельно логических элементов DD1.5 и DD1.6 появляется напряжение низкого уровня, что приводит к срабатыванию реле К1;

    на вход R микросхемы DD4 поступает напряжение низкого уровня.

    Реле К1 своими контактами К 1.1 подключает через диодный мост VD4 к линии АТС микрофонный усилитель, выполненный на транзисторах VT1—VT3. Работа такого двухполюсника-усилителя, питающегося от линии АТС, уже рассматривалась выше (см. рис. 34), и здесь на этом останавливаться не будем. Поскольку усиленный с микрофона сигнал подается в линию АТС, вызывающий абонент в течение времени заполнения счетчика DD4 (т.е. около 3 мин) имеет возможность прослушивать шумы в помещении. Акустическая чувствительность устройства такова, что можно услышать звуки, источник которых находится на расстоянии 4...5 м от микрофона ВМ1.

    На микросхеме DD4 выполнен генератор, совмещенный с 15-разрядным счетчиком. Времязадающая цепь генератора образована элементами R9 и С5; при указанных на схеме значениях этих элементов частота импульсов генератора составляет около 100 Гц. Подача напряжения низкого уровня на вход R микросхемы разрешает работу генератора и счетчиков-делителей. В результате примерно через 3 мин на выходе последнего разряда счетчика (вывод 5 микросхемы) появляется напряжение высокого уровня, которое поступает на вход логического элемента DD2.3. При этом на выходе этого логического элемента появляется напряжение низкого уровня, которое подастся на нижний по схеме вход логического элемента DD2.2; на его выходе при этом появляется напряжение высокого уровня, устанавливающее счетчик DD3 в исходное состояние. Реле К1 отпускает, триггеры микросхемы DD4 устанавливаются в исходное состояние. Таким образом, устройство возвратилось в исходное состояние и готово к приему новой серии вызывных сигналов с линии АТС.

    Поскольку подключение микрофона с усилителем к линии АТС происходит по окончании 8-го вызывного сигнала ("звонка"), а большинство абонентов, звонящих по телефону, дают не более 4—5 "звонков", маловероятно, что не знающие секреты абоненты смогут привести устройство в состояние прослушивания. В этом случае, т.е. если на устройство поступило менее 8 вызывных посылок, по окончании серии этих посылок устройство возвратится в исходное состояние через 5...7 с, т.е. после зарядки конденсатора С2 до напряжения высокого уровня.

    О деталях устройства. Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К176ЛА7, К176ИЕ8 — на К561ИЕ8. Остальные микросхемы аналогов в серии К176 не имеют. В качестве транзисторов VT1, VT3 можно использовать КТ503, КТ315, КТ342, КТ3117 с любыми буквами, в качестве VT2 — КТ502, КТ361, КТ209, КТ3107 с любыми буквами. Диодный мост КЦ407А можно заменить на КЦ402, КЦ405 с буквами А—Е или любой другой, допускающий подачу обратного напряжения не менее 150 В и прямой ток не менее 50 мА. Диоды VD1—VD3 — любого типа. Постоянные резисторы — MЛT, C2-23 —

    мощностью 0,125 или 0,25 Вт; подстроечные резисторы R 10 и R 13 — типов СПЗ-38, СПЗ-16, СП5-2. Конденсаторы С2, С6 — К50-16, К50-35, К50-29, остальные — КМ-бб, К10-17, К10-23 или К73-17. Реле К1 — герконовое, типа РЭС64А, исполнение РС4.569.726 (сопротивление обмотки составляет около 2000 Ом при рабочем токе около 5 мА). Микрофон ВМ1 — обязательно активный преобразователь, т.е. вырабатывающий ЭДС, в отличие от угольного, который изменяет сопротивление, например ТЭМК-З-Т, МДМ-7 и др.

    Устройство собрано на текстолитовой плате, монтаж выполнен проводом МГТФ-0,07. Если при монтаже не допущено ошибок, то устройство начнет работать сразу. С помощью подстроечного резистора R 13 добиваются наибольшей акустической чувствительности, а подстроечным резистором R 10 устанавливают ток через двухполюсник-усилитель в диапазоне 15...20 мА. (Разумеется, указанные регулировки следует делать после прохождения вызывных сигналов от звонящего абонента, т.е. при замкнутых контактах реле К 1.1.)

    Резистор R3 подбирают по надежному срабатыванию триггера Шмитта по сигналам вызывного напряжения.

    Для питания устройства используют батарею гальванических элементов (например, "Крона", "Корунд" либо 6 последовательно соединенных элементов 316, 343, 373) или батарею аккумуляторов Д-0,25, Д-0,55 — 7—8 элементов. Очевидно, что, когда хозяева находятся дома, устройство должно быть отключено от источника питания; с этой целью предусмотрен выключатель Q1 марки П1Т, МТ1-МТЗ или любой другой. В режиме ожидания микросхемы устройства потребляют ток 2...3 мА, т.е. энергии источника питания хватает на 20...30 сут непрерывной работы.

    Устройство охранной сигнализации. Эту приставку используют совместно с клавишным телефонным аппаратом, имеющим память последнего набранного номера, и при несанкционированном проникновении в охраняемое помещение производится автоматический набор номера, записанного в память телефонного аппарата. Это может быть номер соседей хозяина квартиры, его служебный телефон и др. Услышав в трубке тревожный прерывистый сигнал, хозяин помещения сможет своевременно принять меры.

    Схема устройства представлена на рис. 57. Контакты охранного датчика обозначены на схеме SA1. При закрытой двери эти контакты замкнуты, при открытой — разомкнуты. Можно использовать несколько контактов, установленных не только на входной двери, но и на окнах. В этом случае контакты соединяют последовательно. Выключатель SA2 определяет режим работы устройства: "Блокировка" или "Охрана". В режиме "Блокировка", когда контакты выключателя SA2 замкнуты, тревожный сигнал устройством вырабатываться не • будет независимо от положения контактов датчика SA1. В этом режиме устройство находится, когда хозяева в квартире.

    Допустим, что на элементы устройства подано питание, контакты SA1 и SA2 находятся в показанном на схеме положении. На выводе 4 микросхемы DD1, который является выводом RS-триггера, выполненного на логических элементах DD1.2, DD1.3, в этом случае действует напряжение низкого уровня. Реле К1 и К2, контакты кото-

    1-1112.jpg

    рых подключены к цепям телефонного аппарата, обесточены. Конденсатор СЗ заряжен до напряжения питания, а С4 — разряжен. Генераторы тревожного сигнала, выполненные на микросхеме DD4, заторможены.

    Если в таком режиме (режиме блокировки) разомкнуть контакты датчика SA1, то состояние RS-триггера не изменится, поскольку на выводе 2 логического элемента DD1.1 по-прежнему действует напряжение низкого уровня.

    При уходе из помещения контакты выключателя SA2 размыкают — устройство переводится в режим охраны. При этом начинается зарядка конденсатора С1 через резистор R2. Пока конденсатор не зарядится до напряжения, равного напряжению переключения логического элемента DD1.1 по выводу 2, можно открывать дверь, размыкая контакты датчика SA1 — RS-триггер не изменит своего состояния. Длительность задержки выбрана равной 15...20 с — за это время нужно успеть выйти из помещения и закрыть дверь, возвратив контакты датчика SA1 в исходное состояние. Когда конденсатор С1 зарядится до нужного напряжения, устройство перейдет в режим охраны. Если теперь открыть дверь, то размыкание контактов датчика SA1 вызовет появление на выводе 1 логического элемента DD1.1 напряжения высокого уровня. Поскольку на выводе 2 этого элемента также напряжение высокого уровня, на выходе элемента DD1.1 появится напряжение низкого уровня, что приведет к переключению RS-триггсра в противоположное состояние, соответствующее напряжению высокого уровня на выводе 4 логического элемента DD1.2. Возврат контактов датчика в исходное положение не изменит состояния RS-триггсра. Если в помещение вошел хозяин, то он замкнет контакты выключателя SA2, и RS-триггер возвратится в исходное состояние, Если же в помещение проник злоумышленник, не знающий о наличии охранной сигнализации, то он только закроет дверь.

    Напряжение высокого уровня с вывода 4 элемента DD1.2 через резистор R3 будет заряжать конденсатор С2. Через 15...20 с напряжение на конденсаторе С2 достигнет порога переключения логического элемента DD1.4 (по выводу 12). Поскольку на выводе 13 этого логического элемента также напряжение высокого уровня, на выходе логического элемента DD1.4 появится напряжение низкого уровня, а на выходе DD2.1 — высокого уровня, которое подается на вывод 5 логического элемента DD2.2. На выводе 6 этого элемента также напряжение высокого уровня, поэтому на выходе элемента DD2.2 появляется напряжение низкого уровня. Откроется транзистор VT1, и сработает реле К1, имитирующее поднятие трубки телефонного аппарата (подробнее о подключении контактов реле К1, К2 к телефонному аппарату будет рассказано ниже). Через резистор R8 начнет разряжаться конденсатор СЗ. Через 1,5...2 с напряжение на нем станет равным напряжению низкого логического уровня, и на выходе элемента DD2.3 появится напряжение высокого логического уровня. Это приведет к срабатыванию реле К2, и в линию АТС начнут поступать импульсы набора запрограммированного номера. Одновременно напряжение высокого уровня поступит на вывод 2 логического элемента DD4.1, и начнут работать два генератора, выполненные на логических элементах микросхемы DD4. Первый из них (элементы DD4.1, DD4.2) вырабатывает импульсы частотой 2...3 Гц, а второй (элементы DD4.3, DD4.4) — импульсы звуковой частоты (около 800 Гц). Транзистор VT3 усиливает импульсы по мощности, и с обмотки II трансформатора Т1 тревожный сигнал поступает в цепь микрофона телефонного аппарата, а с него — в линию АТС. Тревожный сигнал начинает генерироваться одновременно с началом набора номера, а в линию АТС поступает по окончании набора, так как во время набора цепи микрофона и телефона обычно отключаются номеронабирателем.

    Одновременно с началом набора номера через резистор R 10 начнется зарядка конденсатора С4, который соединен со входом триггера Шмитта (логические элементы DD2.4, DD3.1). Через 10...15с напряжение на конденсаторе С4 превысит порог переключения триггера Шмитта, и на выходе элемента DD2.4 появится напряжение низкого уровня. Оно будет приложено к нижнему по схеме входу логического элемента DD2.2, в связи с чем на его выходе появится напряжение высокого уровня. Реле К1 отпустит, что равнозначно возврату микротелефонной трубки на рычаг телефонного аппарата, затем с задержкой 0,5...1 с, определяемой параметрами R9 и СЗ, отпустит реле К2, и генераторы тревожного сигнала затормозятся. Конденсатор С4 начнет разряжаться через резистор R 10. Поскольку за время, прошедшее с момента переключения триггера Шмитта DD2.4, DD3.1 (около 0,5...1 с), напряжение на конденсаторе С4 изменилось незначительно, то и разрядка конденсатора до нижнего порога переключения произойдет примерно за 1 с. Эта задержка введена для того, чтобы перед началом нового цикла набора номера приборы АТС успели бы возвратиться в исходное состояние.

    Итак, через 1 с после отпускания реле К2 триггер DD2.4, DD3.1 переключится, на вывод 6 логического элемента DD2.2 будет подано напряжение высокого уровня, и устройство повторит набор номера и выдачу в линию тревожного сигнала. Повтор набора номера будет продолжаться до тех пор, пока контакты SA2 не будут возвращены в исходное состояние. Необходимость многократного повтора вызвана тем, что устройство не анализирует состояние линии и не "знает", произошло ли соединение с абонентом. При многократном наборе номера вероятность того, что тревожный сигнал будет услышан, резко повышается.

    Задержка срабатывания реле К2 относительно К1 (1,5...2 с) введена для того, чтобы к началу набора номера произошло надежное удержание линии АТС (при ручном наборе номера мы начинаем набирать номер, услышав непрерывный гудок — "ответ станции").

    Временная задержка, обеспечиваемая цепью R3 С2, необходима для того, чтобы при входе хозяина в квартиру он успел включить режим блокировки.

    Для совместной работы с приставкой подойдет любой телефонный аппарат с клавишным набором и памятью последнего набранного номера, например "Спектр-305", "Электроника ТА-5", "Электроника ТА-1152". Контакты реле К1 следует соединить с контактами рычажного переключателя РП так, как показано на схеме утолщенными линиями. Проводник, обозначенный штриховой линией, на печатной плате телефонного аппарата следует удалить. Контакты реле К2 подключают параллельно контактам кнопки повтора, которая на клавиатуре телефонного аппарата обозначается символом "*". Если используемый телефонный аппарат имеет память дополнительных телефонных номеров (ТА-11430 ИН "Элта", приставка "Виза-32"), то контакты К2.1 следует подключить параллельно кнопке, соответствующей запрограммированному номеру. Обмотка II трансформатора Т1 включается последовательно с микрофоном микротелефонной трубки аппарата.

    Когда устройство охранной сигнализации находится в ждущем режиме, оно нс оказывает никакого влияния на работу телефонного аппарата. Ток, потребляемый от батареи GB1, не превышает 10 мкА, поэтому выключатель питания не требуется. Конденсатор С7 улучшает работу устройства при повышении внутреннего сопротивления батареи GB1 в конце срока ее службы, однако сильной разрядки батареи не следует допускать, поскольку охрана помещения — дело слишком серьезное, чтобы экономить на мелочах.

    О деталях устройства. Микросхемы серии К561 можно заменить микросхемами серии К176. Конденсаторы С1—С4, работающие во времязадающих цепях, должны иметь малые токи утечки. Подойдут конденсаторы типов К73-17 <С1—С3>, К53-1, К53-4 (С4). Конденсаторы С5, С6 могут быть КМ-6, К10-7В, К10 -17, К73-17; С7 — К50-6, К50-16, К50-35. Транзистор VT1 может быть типов КТ203, КТ209, КТ361, КТ502 с любыми буквами, a VT2, VT3 — КТ315, КТ503, КТ3117 с любыми буквами. Диоды VD1—VD2 — типов КД102, КД509, КД510, КД521, КД522 с любыми буквами. РелеК1, К2 — типа РЭС15, исполнение РС4.591.003, или типа РЭС55, исполнение РС4.569.602. Трансформатор Т1 — выходной трансформатор от транзисторного приемника, например ТВ-12. Самодельный трансформатор может быть выполнен на магнитопроводе Ш5х6 мм из пермаллоя марки 50Н. Обмотка 1 содержит 320 витков провода ПЭВ-1 0,08, обмотка II — 100 витков провода ПЭВ-1 0,17. Можно также попробовать использовать и переходные (согласующие) трансформаторы от транзисторных приемников. Датчик SA1 — любой нормально замкнутый контакт, например от реле РСМ, РКН или на основе геркона и магнита, например СМК-1. Выключатель SA2 — типов П2К, МТ1 (с фиксацией). Батарея GB1 — "Крона" или "Корунд".

    Большая часть элементов устройства смонтирована на печатной плате и заключена в подходящий корпус. Устройство желательно располагать недалеко от телефонного аппарата. Выключатель SA2 должен быть расположен в потайном месте.

    Настройка устройства несложная. Резисторами R 13 и R 14 подбирают желаемые частоту повторения и тембр тревожного сигнала, а резистором R 17 — необходимую громкость сигнала. Может потребоваться подборка резистора R 10 в зависимости от продолжительности набора номера: триггер DD2.4, DD3.1 должен переключаться только после того, как весь номер будет набран в линию.

    Индикатор набираемого номера. Такая приставка, подключаемая к телефонному аппарату, позволяет визуально контролировать

    число импульсов, посылаемых в линию АТС при наборе номера вызываемого абонента. Достоинством этого устройства перед импортными телефонными аппаратами, которые высвечивают на табло набираемый с клавиатуры номер, является то, что в данном случае контролируется непосредственно число импульсов, поступающих в линию. В импортных же аппаратах на табло высвечиваются цифры, занесенные в память телефонного аппарата; при наличии каких-либо помех в линию может поступить другое число импульсов, отличающееся от информации на табло. Кроме того, описываемая здесь приставка может работать не только с телефонным аппаратом с клавишным набором номера, но и с аппаратами, имеющими дисковый номеронабиратель с механическими контактами. Важно лишь, чтобы частота импульсных посылок составляла 10±1 имп/с.

    Рассмотрим работу приставки по ее принципиальной схеме (рис. 58). Датчиком импульсов, поступающих в линию АТС, является трансформатор Т1, обмотка I которого включается последовательно с выводами телефонного аппарата. Обмотка II является повышающей. Импульсы, возникающие на обмотке II, являются двухполярными. На логических элементах DD1.1, DD1.2, резисторе R1 и конденсаторе С1 выполнен узел, эквивалентный по своему действию интегрирующей цепи и триггеру Шмитта. В результате на выходе элемента DD2.1 при наборе цифры формируются прямоугольные импульсы,.. очищенные от дребезга контактов механического номеронабирателя.

    При появлении первого импульса на выходе логического элемента DD1.3 появляется напряжение низкого уровня, которое через цепь R2 VD1 быстро разряжает конденсатор С2. Напряжение низкого уровня, поданное на вход R микросхемы DD2, разрешает работу счетчика, входящего в состав этой микросхемы. На счетный вход С микросхемы DD2 подаются импульсы набора номера, изменяющие состояние счетчика. Счетные импульсы воздействуют на вход С своим срезом, а подача напряжения низкого уровня на вход осуществляется по фронту первого импульса; таким образом, к моменту

    1-1113.jpg

    поступления среза первого импульса на вход С микросхема уже готова к работе.

    Следует заметить, что в режиме ожидания на входе R микросхемы DD2 имеется напряжение высокого уровня, которое устанавливает все триггеры микросхемы в исходное (нулевое) состояние.

    Счетчик микросхемы DD2 совмещен с дешифратором, выходы которого подключены к анодам цифрового светодиодного индикатора HG1. Использован индикатор с общим катодом, т.е. зажигание соответствующего сегмента происходит при подаче на входы индикатора напряжения высокого уровня. Чтобы обеспечивалась соответствующая работа дешифратора в коде высоких выходных уровней, на вход S микросхемы подано напряжение низкого уровня.

    Транзистор VT1 обеспечивает подачу напряжения низкого уровня на катоды индикатора HG1 только в момент работы счетчика; в остальное время индикатор погашен. Поскольку микросхемы потребляют очень малый ток в статическом режиме (нс более 2...5 мкА), батарея GB1 от устройства не отключается.

    По окончании набора очередной цифры номера конденсатор С2 заряжается через резистор R3 до напряжения высокого уровня, и счетчик устанавливается в исходное состояние. Постоянная времени цепи R3 С2 выбрана такой, чтобы за время гарантированной паузы между пачками импульсов набора (0,2...0,8 с) счетчики микросхемы DD2 устанавливались в исходное состояние.

    Резистор R2 предохраняет выход логического элемента DD1.3 от импульсов тока, возникающих при перезарядке конденсатора С2 (ограничивается выходной ток логического элемента, соответствующий напряжению низкого уровня на выходе логического элемента).

    О деталях устройства. Микросхему К176ЛА7 можно заменить на К176ЛЕ5 или использовать аналоги из серии К561. Микросхема К176ИЕ4 полных аналогов не имеет. Диод VD1 — любой из серий Д9, КД503, КД509, КД510, КД521, КД522. В качестве светодиодного цифрового индикатора HG1 можно использовать приборы типов АЛ304А—АЛ304В, АЛ305Ж—АЛ305Л, АЛС321А, АЛС324А. Транзистор VT1 — КТ315, КТ503 с любыми буквами. Конденсаторы С1, С2 — КМ-6, К 10-17, К73-17, СЗ — К50-6, К50-16, К50-35. В качестве трансформатора Т1 использован выходной трансформатор от транзисторных приемников любого типа (ТВ-12 и др.), в качестве обмотки I — обмотка с меньшим числом витков. Все резисторы — типа МЛТ или С2-23. Батарея GB1 — типа "Крона" или "Корунд".

    Устройство может быть собрано в корпусе телефонного аппарата, совместно с которым оно будет работать, либо в отдельном корпусе — в виде приставки к аппарату.

    Настройка устройства состоит в подборке сопротивления резистора R3. Его сопротивление должно быть таким, чтобы в течение паузы между импульсными посылками (0,2...0,8 с) конденсатор С2 успевал бы заряжаться до напряжения высокого уровня, устанавливающего по входу R счетчики микросхемы DD2 в исходное состояние. Поскольку длительность паузы различна для разных типов номеронабирателей, резистор R3 следует подобрать индивидуально. В некоторых случаях может потребоваться подборка конденсатора

    С1 — если счетчик микросхемы DD2 неточно будет считать число импульсов, поступивших с номеронабирателя.

    Рассмотренная схема индикатора номера является простой, но обладает недостатком — цифровой индикатор зажигается только во время набора цифр номера, а в паузах между импульсными посылками гаснет; цифровой индикатор высвечивает все цифры от 0 до набираемой цифры, т.е. индицирует все промежуточные состояния счетчика (цифры мерцают).

    На рис. 59 представлена принципиальная схема второго варианта индикатора набираемого номера, в котором ценой некоторого усложнения устранены отмеченные недостатки.

    Формирователь импульсов, выполненный на логических элементах DD1.1 и DD1.2, ничем не отличается от рассмотренного в первом варианте устройства.

    Для устранения мерцания цифр во время набора пришлось использовать дешифратор К176ИД2 — преобразователь двоичного кода в код семисегментного индикатора, в состав которого входят также триггеры, позволяющие запомнить входной код. Микросхема (DD4) имеет четыре информационных входа для подачи двоичного кода 1, 2, 4, 8 и три управляющих входа. Вход S, как и в микросхеме К176ИЕ4, определяет уровень выходных сигналов, возбуждающих сегменты цифрового индикатора. Поскольку в данном случае использован индикатор HG 1 с общим катодом, свечение соответствующего сегмента достигается подачей напряжения высокого уровня с выходов дешифратора a-g. Для обеспечения работы дешифратора в коде высоких выходных уровней вход S соединен с общим проводом. (При использовании совместно с дешифратором цифрового индикатора с общим анодом на вход S следовало бы подать напряжение высокого уровня.)

    Вход К дешифратора управляет зажиганием-гашением индицируемого знака: при подаче на этот вход напряжения низкого уровня индикация разрешена, при подаче напряжения высокого уровня происходит гашение знака.

    Вход С управляет работой триггеров памяти: при подаче на вход С напряжения высокого уровня триггеры превращаются в повторители, и изменение входных сигналов на входах 1, 2, 4, 8 вызывает соответствующее изменение выходных сигналов. Если же на вход С подано напряжение низкого уровня, происходит запоминание сигналов, имевшихся на входах дешифратора перед подачей напряжения низкого уровня на вход С, и микросхема не реагирует на изменение сигналов на входах 1, 2, 4, 8.

    Микросхема К176ИЕ2 (DD3) — пятиразрядный счетчик, который может работать как двоичный в коде 1-2-4-8-16 при напряжении высокого уровня на управляющем входе А или как декада с подключенным к выходу декады триггером при напряжении низкого уровня на входе А. Именно такой режим работы использован в данном случае. Вход R служит для установки триггеров счетчика в нулевое состояние подачей на этот вход напряжения высокого уровня. Первые четыре триггера счетчика могут быть установлены в единичное состояние подачей напряжения высокого уровня на входы SI—S8 независимо от уровня напряжения на входе R.

    1-1114.jpg

    На входы С1 или С2 подаются счетные импульсы, причем по входу С1 счетчик реагирует на фронт импульса, а по входу С2 — на срез импульса. В обоих случаях на второй неиспользуемый вход должно быть подано напряжение высокого уровня.

    Теперь, после изучения особенностей микросхем счетчика и дешифратора, рассмотрим работу устройства, обратившись к его принципиальной схеме (рис. 59) и временным диаграммам (рис. 60).

    В исходном состоянии на выходе логического элемента DD1.2 — напряжение низкого уровня, на выходах DD1.3 и DD2.2 — высокого уровня. На вход R микросхемы DD3 через резистор R6 подано напряжение высокого уровня, поэтому все триггеры микросхемы находятся в нулевом состоянии. На вход С микросхемы DD4 через резистор R8 и эмиттерный переход транзистора VT1 поступает напряжение низкого уровня. Транзистор VT1 закрыт, и на входах логического элемента DD2.3, на верхнем по схеме входе элемента DD2.4 — напряжение высокого уровня. На входе К дешифратора DD4 — напряжение высокого уровня, и сегменты индикатора HG1 погашены. В таком дежурном состоянии устройство может находиться сколь угодно долго, пока поступившие на обмотку I трансформатора Т1 импульсы не выведут устройство из дежурного режима.

    1-1115.jpg

    При наборе первой цифры номера фронт первого импульса на выходе логического элемента DD1.2 приведет к быстрой разрядке конденсатора С2 и установлению на выходе триггера Шмитта DD2.1 DD2.2 напряжения низкого уровня, которое быстро разрядит через резистор R7 и диод VD2 конденсатор С4, и на входе R счетчика DD3 установится напряжение низкого уровня, разрешающее работу счетчика.

    По каждому срезу очередного импульса число, записанное в счетчик DD3, увеличивается на единицу. По окончании набора первой цифры номера через интервал времени T1~R3C2 триггер Шмитта DD2.1 DD2.2 переключится в противоположное состояние, и на выходе дифференцирующей цепи R8 С5 сформируется короткий импульс, который воздействует на вход С микросхемы DD4. При этом информация из триггеров счетчика DD3 перепишется в дешифратор DD4. Одновременно на время действия импульса перезаписи откроется транзистор VT1, и конденсаторы С6 и С7 через диоды VD4 и VD5 разрядятся до напряжения, соответствующего уровню логического нуля на входах логических элементов DD2.3, DD2.4 (выводы 8, 9, 12 микросхемы DD2). Постоянная времени зарядки конденсатора С6 Т3 ~ R9C6 составляет около 0,1...0,2 с, а конденсатора С7 Т4 - R10C7 — около 5...7 с. В результате совместного действия двух интегрирующих цепей R9 Сб и R 10 С7 напряжение низкого уровня на вход К микросхемы DD4 подается с задержкой Тз относительно момента записи информации, и после набора каждой цифры номера в течение интервала Тз индикатор HG1 гаснет. Такое кратковременное гашение введено для того, чтобы визуально различать две одинаковые цифры номера. При отсутствии цепи R9 С6 две, три и более одинаковых цифр номера на индикаторе воспринимались бы как одна цифра, поскольку перезапись по входу С происходит практически мгновенно и смена одинаковых цифр на индикаторе HG1 незаметна для глаза.

    После окончания набора номера индикатор HG1 в течение интервала времени Т4 высвечивает последнюю цифру номера, после чего устройство вновь переходит в дежурный режим, потребляя ток не более 2...5 мкА, поэтому батарея GB1 подключена к элементам устройства постоянно.

    Задержка Т 2 ~ R6C4 необходима для того, чтобы сброс счетчика обеспечивался только после перезаписи состояния счетчика в триггеры дешифратора DD4. Сумма величин T1 и Т2 не должна превышать длительности гарантированной паузы между набором соседних цифр номера и в зависимости от типа номеронабирателя составляет 0,2...0,8 с. Это следует учитывать при настройке устройства.

    Конденсатор СЗ повышает четкость работы триггера Шмитта, блокируя прохождение коротких импульсов помех на его выход, конденсатор С7 — надежность работы устройства при увеличении внутреннего сопротивления батареи GB1 в конце срока ее службы. Резисторы R2, R7, как и в первом варианте устройства, предохраняют выходы соответствующих логических элементов от перегрузки по току. Диод VD3 необходим для перезарядки конденсатора С5.

    Настройка индикатора набираемого номера состоит в подборе элементов, обозначенных на схеме звездочками: конденсатора С1 — аналогично схеме первого варианта, резисторов R3, R6, R9, R10 —

    до получения требуемых значений временных интервалов T1—Т4 в соответствии с временными диаграммами работы устройства.

    В заключение заметим, что включение в линию АТС последовательно с телефонным аппаратом обмотки I трансформатора Т1 не нарушит нормальную работу АТС, поскольку сопротивление обмотки I постоянному току не превышает 1...10 Ом, что в 100...1000 раз меньше допустимого сопротивления шлейфа линии АТС.

     

    Рис. 46 Схема светового сигнализатора вызова

    Изображение: 

    Рис. 47 Монтажная плата светового сигнализатора

    Изображение: 

    Рис. 48 Схема сигнализатора с мелодичным звучанием

    Изображение: 

    Рис. 49 Схема сигнализатора с селекцией числа звонков

    Изображение: 

    Рис. 50 Монтажная плата селективного сигнализатора

    Изображение: 

    Рис. 51 Схема сигнализатора числа поступивших вызовов

    Изображение: 

    Рис. 52 Схема приставки, исключающей прослушивание с параллельного телефона

    Изображение: 

    Рис. 53 Громкоговорящая приставка к телефонному аппарату

    Изображение: 

    Рис. 54 Электронная телефонная трубка

    Изображение: 

    Рис. 55 Имитатор поднятия трубки телефонного аппарата

    Изображение: 

    Рис. 56 Приставка-сторож к телефонному аппарату

    Изображение: 

    Рис. 57 Принципиальная схема устройства охранной сигнализации

    Изображение: 

    Рис. 58 Принципиальная схема индикатора набираемого номера (первый вариант)

    Изображение: 

    Рис. 59 Принципиальная схема индикатора набираемого номера (второй вариант)

    Изображение: 

    Рис. 60 Времеменные диаграммы работы индикатора набираемого номера (Uперекл - напряжение переключения логических элементов)

    Изображение: 

    12. Выбор и возможная замена элементов.

    ВЫБОР И ВОЗМОЖНАЯ ЗАМЕНА ЭЛЕМЕНТОВ

    Приступая к изготовлению того или иного устройства, конструктор прежде всего оценивает свои возможности с точки зрения наличия у него необходимых элементов и, если надо, приступает к поискам недостающих деталей. Однако, прежде чем заняться приобретением элементов, целесообразно составить перечень всех возможных замен и еще раз оценить свои возможности.

    Нс следует догматически подходить к использованию обязательно тех типов элементов, о которых говорится в описании конструкции. Обычно автор указывает те типы элементов, которые оказались у него в наличии и которые он применил в устройстве. В подавляющем же большинстве случаев можно предложить ряд аналогов, которые в устройстве будут работать не хуже рекомендуемых.

    При замене элементов следует руководствоваться соответствием параметров вновь предлагаемых элементов тем требованиям, которые предъявляют к ним. Обычно достаточно обеспечить такое соответствие всего лишь для двух-трех основных параметров элемента. При поиске возможных замен следует пользоваться данными справочной литературы, список которой приведен в конце книги.

    Для резисторов определяющими являются два параметра: номинальное сопротивление и рассеиваемая мощность. В устройствах, описанных в данной книге, во всех случаях допускается отклонение сопротивлений резисторов от указанных на принципиальных схемах в ту или иную сторону на 10...20 %. При этом следует помнить, что и у самого резистора допускается некоторый разброс сопротивления от номинального значения.

    Номинальную мощность резистора выбирают, исходя из рассеиваемой на нем мощности Р, которую можно подсчитать по формуле Р = U /R, где U — действующее значение напряжения на резисторе;

    R — сопротивление резистора. Мощность большей части резисторов, использованных в описанных конструкциях, составляет 0,25 Вт. Вместо них во всех случаях можно также применять резисторы мощностью 0,125 Вт. Однако в ряде случаев, главным образом в цепях питания, желательно ставить резисторы большей мощности. Вообще же должен быть некоторый запас по этому параметру, чтобы не допускать нагревания корпуса резистора до высокой температуры, что может вызвать деформацию пластмассового корпуса устройства. Например, для резисторов R 12 и R 13 сигнализатора (по схеме рис. 51) запас по мощности выбран около двух.

    При замене конденсаторов следует обращать внимание на их тип, емкость и номинальное напряжение. Практически во всех устройствах телефонной связи оксидные полярные конденсаторы можно заменить обычными неполярными, но они, как правило, имеют большие размеры и массу. При выборе емкости конденсатора следует исходить из тех функций, которые он в данном узле выполняет. Так, емкость конденсаторов, работающих в фильтрах источников питания, всегда может быть больше (по сравнению с указанной на схеме) в несколько раз — вреда от этого не будет. Более внимательно следует подходить к выбору емкости конденсаторов, работающих во времязадающих цепях (генераторы, реле времени). Здесь следует придерживаться правила: произведение емкости конденсатора на сопротивление резистора времязадающсй цепи должно сохраняться неизменным. Так, на телефонном коммутаторе (см. рис. 26) значение частоты генератора DD2.1—DD2.3 (около 400 Гц) обеспечивается при использовании номиналов R 14 и С2 соответственно 8 20 Ом и 0,68 мкф. Такой же эффект работы этой цепи будет при использовании в ней элементов с номиналами 560 Ом и 1 мкф. Но сопротивление резистора R 14 нс должно превышать 1 кОм — это ограничение обусловлено параметрами используемой микросхемы серии К 155 (в основном вытекающим входным током логического элемента).

    При выборе номинального напряжения конденсатора необходимо руководствоваться значением максимального напряжения, которое может действовать в данном узле устройства. Так, в уже упоминавшемся коммутаторе номинальное напряжение конденсатора С5 фильтра выпрямителя выбрано равным 50 В, поскольку амплитудное значение выпрямленного напряжения с учетом колебаний напряжения в сети может достигать 30...35 В. В то же время номинальное напряжение конденсаторов С2, С4, подключенных параллельно эмиттерным переходам транзисторов VT1, VT2 (схема на рис. 18), может быть сколь угодно малым, так как максимальное напряжение между эмиттером и базой каждого транзистора не превышает 1 В. Конденсаторы, работающие в цепях переменного вызывного напряжения, должны быть на номинальное напряжение не менее 60 В.

    Для полупроводниковых диодов определяющими параметрами являются максимальное обратное напряжение и максимальный прямой ток. Именно это следует учитывать при замене диодов, работающих в выпрямителях. При замене диодов, работающих в блоке питания с преобразованием частоты, необходимо помимо двух названных параметров учитывать и предельную рабочую частоту диода. Для диодов, работающих, например, в дешифраторе (см. рис. 41), определяющим параметром является прямое напряжение — оно не должно превышать напряжение низкого уровня для данной серии микросхем (для К 155 — не более 0,4 В).

    При замене транзисторов учитывают такие их параметры, как предельно допустимое напряжение между коллектором и эмиттером Uкэ mах, максимальный ток коллектора Iк max, минимальное значение статического коэффициента передачи тока базы h21э допустимая рассеиваемая мощность Рmах. В качестве примера рассмотрим вопрос о возможной замене транзисторов переговорного устройства (см. рис. 18). Транзисторы VT1—VT4 управляют электромагнитными реле, напряжение питания которых составляет 20 В. Выберем на

    пряжение с запасом 25 В. Максимальный ток потребления реле не более 30 мА (с запасом 50 мА). Таким параметрам удовлетворяют транзисторы КТ501 (Г—М), КТ203 (А,Б), КТ208 (Г—М), КТ209 (Г—М) структуры р-n-р, а также транзисторы КТ312Б, КТ315 (А,В—Е,И), КТ503 с любыми буквами, КТ3117А структуры n-р-n. Транзистор VT5 (КТ315Б) можно заменить практически любым маломощным транзистором структуры n-р-n.

    Для электромагнитных реле, используемых в устройствах телефонной связи, определяющими параметрами являются сопротивление обмотки и ток срабатывания, а также число контактных групп. Произведение первых двух параметров указывает напряжение срабатывания реле. Значение напряжения срабатывания реле должно быть на 20...30 % меньше подводимого к нему для обеспечения надежного срабатывания и удержания якоря реле в условиях возможных вибраций. Ток через обмотку реле не должен превышать предельный коллекторный ток коммутирующего транзистора. Для использования в описанных устройствах можно рекомендовать следующие типы электромагнитных реле:

    1) с одной группой переключающих контактов — РЭС10 (паспорта РС4.524.302, РС4.524.314, РС4.524.319), РЭС15 (паспорта РС4.591.004, РС4.591.006, ХП4.591.010, ХП4.591.011, ХП4.591.013, ХП4.591.014), РЭС34 (паспорта РС4.524.372, РС4.524.376), РЭС49 (паспорта РС4.569.000, РС4.569.423, РС4.569.424);

    2) с двумя группами переключающих контактов — РЭСб (паспорта РФО.452.103, РФО.452.104), РЭС9 (паспорта РС4.524.200, РС4.524.201, РС4.524.209, РС4.524.213), РЭС37 (паспорта РФ4.510.064, РФ4.510.072), РЭС47 (паспорта РФ4.500.408, РФ4.500.417), РЭС48 (паспорта РС4.590.201, РС4.590.207, РС4.590.213, РС4.590.218), РЭС54 (паспорта ХП4.500.010, ХП4.500.011), РЭС60 (паспорта РС4.569.436, РС4.569.437);

    3) с четырьмя группами переключающих контактов — РЭС22 (паспорта РФ4.500.131, РФ4.500.163, РФ4.500.225, РФ4.500.231), РЭС32 (паспорта РФ4.500.342, РФ4.500.343, РФ4.500.354, РФ4.500.355).

    Данные реле рассчитаны на напряжения срабатывания 12...20 В;

    возможно применение реле с меньшим напряжением срабатывания — тогда последовательно с обмоткой следует включить ограничивающий резистор.

    И наконец, о возможной замене микросхем. В устройствах, о которых рассказывается в книге, использованы ТТЛ-микросхемы и КМОП-микросхемы. Они отличаются всеми основными параметрами: потребляемой мощностью, уровнями напряжения, входными и выходными токами. Поэтому непосредственная замена ТТЛ-микросхем на КМОП-микросхемы и наоборот недопустима. Более просто решается вопрос о замене микросхем ТТЛ их аналогами из микросхем ТТЛ. Наиболее распространены микросхемы ТТЛ серий К 130, К 133, К 155, К 158, К530, К531, К555. Для устройств, базирующихся на КМОП-микросхемах, можно использовать микросхемы серий К164, К176, К561, К564. При замене микросхем учитывают их функциональное назначение, характер выходного каскада (открытый или закрытый) и, конечно, цоколевку.

     

    13. Советы по ремонту телефонных аппаратов.

    СОВЕТЫ ПО РЕМОНТУ ТЕЛЕФОННЫХ АППАРАТОВ

    Телефонный аппарат — прибор, рассчитанный на работу в течение длительного времени. Во время срока эксплуатации практически в любом телефонном аппарате могут проявиться дефекты. В большинстве случаев их можно устранить самому, о чем и пойдет речь ниже.

    В аппаратах, имеющих номеронабиратель и рычажный переключатель с механическими контактами, загрязнение или деформация таких контактов приводят к неудовлетворительной работе аппарата или даже к его полной неработоспособности. Если при снятии трубки телефонного аппарата не прослушивается сигнал ответа АТС, следует прежде всего обратить внимание на контакты рычажного переключателя. В этом случае желательно проверить омметром сопротивление электрического контакта, которое должно составлять доли ома. Причинами плохого контакта могут быть деформация контактов рычажного переключателя или их загрязнение (окисление). В первом случае с помощью пинцета контакты аккуратно подгибают, во втором случае необходимо контакты промыть спиртом и обезжирить. Применять для чистки контактов шлифовальную шкурку, даже мелкоабразивную, не следует, поскольку можно нарушить серебряное покрытие контактных площадок. Такие же мероприятия следует осуществить, если есть подозрение на плохую работу контактов номеронабирателя.

    Иногда диск номеронабирателя вращается медленно и неравномерно, что приводит к неправильному набору цифр номера. Это происходит в результате загрязнения трущихся поверхностей механизма номеронабирателя, высыхания смазки, ослабления возвратной пружины, нарушения регулировки центробежного регулятора. Следует все трущиеся части промыть бензином или спиртом. Затем трущиеся части, за исключением деталей центробежного регулятора, необходимо смазать масляно-бензиновой смесью. Следует снять пальцевый диск и осмотреть возвратную пружину; при необходимости ее промывают бензином и подтягивают на 1...2 витка. Проверяют скорость работы механизма номеронабирателя: центробежный регулятор должен обеспечивать возврат диска после набора цифры "0" в исходное положение за 1 с, в противном случае следует аккуратно подрегулировать механизм номеронабирателя. Детали центробежного регулятора смазке не подлежат. В последнее время трущиеся детали номеронабирателей выполняют из тефлона и самосмазывающегося металлографита, и в дополнительной смазке детали таких номеронабирателей не нуждаются. Номеронабиратель является самой сложной деталью телефонного аппарата, и разбирать его можно только будучи уверенным, что сборку удастся осуществить в домашних условиях.

    В клавишных номеронабирателях также имеют место разрегулировка и загрязнение контактов, что приводит к повышенному дребезгу контактов и неправильному набору цифр номера. Следует потоком воздуха удалить пыль из контактов и промыть их спиртом, а в

    случае необходимости подогнуть (если контакты механические). С герконовыми контактами таких проблем не бывает.

    Очень часто повреждаются шнуры, соединяющие микротелефонную трубку с аппаратом и сам телефонный аппарат с розеткой АТС. В этом случае в трубке слышен сильный шорох и треск либо не слышно ничего. Для поиска повреждения следует осторожно прощупать каждый сантиметр шнура. Обычно повреждение бывает в местах подключения шнуров к аппарату, трубке или к вилке. Поврежденный участок шнура вырезают, зачищают провода и подсоединяют к снятым с отрезанного шнура зажимам. Телефонные шнуры состоят из мишурных жил, изготовленных путем навивки узкой и тонкой медной ленты на шелковую нить, поэтому медные жилы нельзя припаивать к зажимам. Контакт достигается путем обжатия медных жил зажимами.

    Часто причиной шумов в телефоне микротелефонной трубки является неисправный угольный микрофон. Если микротелефонную трубку резко встряхнуть, помехи пропадают. Это может быть результатом частичного выгорания или недосыпки угольного порошка. Для устранения дефекта можно попробовать слегка вдавить верхнюю крышку микрофона внутрь корпуса капсюля на 2...3 мм. Иногда для восстановления работоспособности микрофонного капсюля его достаточно просушить на батарее отопления в течение суток. А еще лучше заменить неисправный угольный микрофон новым.

    Звонок телефонного аппарата и телефонный капсюль редко выходят из строя. Чтобы проверить их исправность, необходимо омметром измерить сопротивление их обмоток постоянному току. У звонка оно должно составлять 1,5...2,5 кОм, у телефонного капсюля — 60...70 Ом. Если звонок не звонит, следует проверить, подается ли вызывное напряжение на его обмотки. Если не подастся, необходимо проверить надежность соединений, а также исправность конденсатора. Если напряжение поступает на обмотку звонка, а боек остается неподвижен, проверяют наличие зазора между чашками звонка и бойком. Для установки оптимального зазора 0,1...0,2 мм надо ослабить винты, крепящие чашки, и, поворачивая чашки вокруг оси, установить зазор, обеспечивающий мелодичное звучание. В случае необходимости следует также отрегулировать ход якоря, который должен составлять 0,3...0,5 мм. Что касается телефонного капсюля, то в ряде случаев его чувствительность можно повысить, перевернув мембрану другой стороной.

    Иногда неисправность телефонного аппарата связана с нарушением контакта в печатном монтаже: либо плохая пайка, либо образование микротрещин в печатных проводниках. Последний дефект обычно возникает при падении телефонного аппарата, вблизи наиболее массивных деталей, установленных на печатной плате (трансформатора, рычажного переключателя и др.). Микротрещины обычно не видны невооруженным глазом, и обнаружить их можно с помощью омметра. После обнаружения зачищают печатный проводник по обе стороны трещины на 5...7 мм, лудят его, накладывают на проводник луженый многожильный провод сечением 0,07...0,15 мм и тщательно пропаивают этот участок.

     

    14. Список литературы.

    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

    1. Автоматическая телефонная станция (Итоги мини-конкурса "АТС") // Радио. — 1984. —№ 10.—С.51—54.

    2. Элементы схем бытовой радиоаппаратуры. Диоды. Транзисторы: Справочник / А.И.Аксенов, Л.В.Нефедов, А.М.Юшин. — М.: Радио и связь, 1993. — 224 с.

    3. Алексеев С. Применение микросхем структуры КМОП // Радио. — 1993. — № 1. — С.31.

    4. Алексеев С. Применение микросхем ТТЛ // Радио. — 1991. —.№12.- С.66—68; 1993.—№ 12.—С.15—17.

    5. Бирюков С.А. Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах. — М.: Радио и связь, 1990. — 128 с.

    6. Верховцсв О.Г., Лютов К.П. Практические советы мастеру-любителю: Электроника. Электротехника. Материалы и их применение. — 4-е изд., стереотипное. — СПб.: Энергоатомиздат. С.-Петербург, отд-ние, 1994. — 272с.

    7. Воскобойников М. Цифровые микросхемы в устройствах ИЧ // Радио. — 1981. —№7,8. —С.37.

    8. Полупроводниковые приборы: Справочник / В.И.Галкин, А.Л.Булычев, Л.Н.Тишина. — Мн.: Беларусь, 1994. — 347 с.

    9. Гришин А. Электронная телефонная трубка // Радио. — 1993. — № 1. — С.9, 10.

    10. Димитрова М.И., Пунджев В.П. 33 схемы с логическими элементами И-НЕ: Пер. с болг. — Л.: Энергоатомиздат, 1988. — 112с.

    11. Дубровский Е.А. Абонентские устройства ГТС. Справочник. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1986. — 296с.

    12. Евсеев А. На базе телефонных аппаратов // В помощь радиолюбителю. — 1987. — Вып.96. — С.30—49.

    13. Евсеев А. Приставки к телефонным аппаратам // В помощь радиолюбителю. — 1991.—Bып.ll2.-C.28—37.

    14. Евсеев А.Н. Радиолюбительские устройства телефонной связи. — М.: Радио и связь, 1992.—80с.

    15. Евсеев А.Н. Электронные устройства для дома. — М.: Радио и связь, 1994. — 144 с.

    16. Зельдин Е.А. Импульсные устройства на микросхемах. — М.: Радио и связь, 1991.— 160с.

    17. Интегральные микросхемы: Микросхемы для телефонии. Вып. 1. — М.: ДОДЭКА. 1994.—256с.

    18. Лигвин М., Чиркин В.. Ключко А. Местная АТС // Радио. —1988. — № 6. — С.40—42.

    19. Макаров Д. Переговорное устройство на базе телефонных аппаратов // Радио. — 1994.—№ 10. —С.20—21.

    20. Максимов Г.3., Пшеничников А.П„ Харитонова Е.Н. Автоматическая сельская электросвязь: Учеб. пособие для вузов связи. — М.: Радио и связь, 1985. — 232 с.

    21. Мальцева Л.А., Фромберг Э.М„ Ямпольский B.C. Основы цифровой техники. —М.: Радио и связь, 1986. — 128с.

    22. Мячин Ю.А. 180 аналоговых микросхем. — М.: Изд-во "Патриот", МП "Символ-Р" и редакция журнала "Радио", 1993. — 152с.

    23. Новиков А. Бесконтактная АТС // Радио. — 1986. — № 4. — С.53—55.

    24. ПономаревЛ.Д., Евсеев А.Н. Конструкции юных радиолюбителей. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1989. — 128с.

    25. Приймак Д. Двухполюсник-усилитель // Радио. — 1984. — № 7. — С.36; 1988.—№3. —С.55.

    26. Приставка-контролер к телефонному аппарату // Радио. — 1989. —№12.—-С.74—76; 1991.—№ 1.—С.71; 1991. — № 3. — С.68—69.

    27. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справочник / Н.Н.Акимов. Е.П.Ващуков, В.А.Прохоренко, Ю.П.Ходоренок. — Мн.: Беларусь, 1994. — 591 с.

    28. СидоровИ.Н., Скорняков С.В. Трансформаторы бытовой радиоэлектронной аппаратуры: Справочник. — М.: Радио и связь, 1994. — 320с.

    29. Томас Р.К. Коммутационные устройства: Справ, пособие. — М.: Радио и связь, 1982. —80с.

    30. Транзисторы: Справочник / О.П.Григорьев, В.Я.Замятин, Б.В.Кондратьев, С.Л.Пожидаев. — М.: Радио и связь, 1989. — 272 с.

    31. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / С.В.Якубовский, Л.И.Ниссельсон, В.И.Кулешова и др.; Под ред. С.В.Якубовского. — М.: Радио и связь, 1990. — 496 с.

    32. Шило В.Л. Популярные микросхемы ТТЛ. — М.: Аргус, 1993. — 64 с.

    33. Шило B. Популярные микросхемы КМОП: Справочник. — М.: Ягуар, 1993. — 64 с.

     

    3. Простые приставки к телефону

    Простые приставки к телефону

    В этом разделе приведены различные приставки, которые позволяют сделать более удобным использование телефона. Все они довольно просты в изготовлении и эксплуатации. А работа таких схем при правильной настройке не ухудшает качества связи. 

    Все приведенные в этом разделе устройства разрабатывались с учетом требований к телефонной линии, и их подключение никак не скажется на качестве работы телефона, даже если он у вас с автоматическим определителем номера. Это проверено в течение длительного времени их эксплуата ции. Для изготовления всех устройств не требуется высокая квалификация, и при правильной сборке они начинают работать сразу или же потребуют минимальной настройки.

    1. Блокираторы от нелегального подключения к линии

    Блокираторы от нелегального подключения к линии

    Стоимость услуг телефонной связи постепенно растет. Особенно это касается междугородних разговоров. Приближается время, когда будет введена повременная оплата любых разговоров по телефону.

    Так как телефонная пиния (ТЛ) не имеет защиты от несанкционированного подключения, этим могут воспользоваться жулики. Доказать потом на АТС, что это не вы говорили по междугородней линии или пользовались услугами платных служб, довольно сложно, а счета на оплату могут превысить месячную зарплату. В этих условиях становится актуальным применение электронных устройств для предотвращения использования ТЛ без вашего ведома.

    Различные фирмы выпускают блокираторы для защиты телефонной линии от несанкционированного использования. Стоят они как правило довольно дорого, а такое устройство не сложно изготовить самостоятельно.

    На рис. 2.1 приведена электрическая схема устройства, которое будет полезно при долговременном отсутствии в квартире и пока оно подключено — исключит пользование вашей телефонной линией, выполняя роль электронного "замка". Что избавит от оплаты счетов за чужие разговоры. При этом блокируется не только набор номера, но и прием вызывного сигнала. Данное устройство предназначено для работы на отечественной ТЛ, использующей импульсный набор номера.

    Схему подключают к линии в любом месте параллельно с телефонным аппаратом (соблюдая указанную полярность).

    Устройство может использоваться в двух режимах:

    блокировка всей линии (пока оно подключено вам тоже не удастся воспользоваться своим телефонным аппаратом);

    блокировка только при появлении сигнала вызова (не будет мешать пользоваться аппаратом).

    Приставка не требует элементов питания и в ждущем режиме не потребляет электроэнергию. Она состоит из оптоэлектронного коммутатора VS1 и селектора переменного напряжения. При вызове абонента переменное напряжение, проходя через конденсатор С1, выпрямляется диодным мостом VD2 и заряжает конденсатор СЗ. Ток, протекающий через светодиод коммутатора VS1, позволит ему сработать, кратковременно подключив к линии резистор R1. В этом случае на другом конце линии абонент получит сигнал занятой линии (короткие гудки).

    2-11.jpg

    Если конденсатор С2 не подключен, схема не будет мешать пользоваться телефоном, но дозвониться до вас никто не сможет. При наборе номера в линии действует пульсация напряжения, но она не сможет зарядить конденсатор СЗ до величины, при которой оптронный ключ замкнется.

    Если же необходимо полностью заблокировать линию — включаем SA2. Это увеличит уровень напряжения на СЗ и ключ VS1 будет периодически срабатывать, внося ошибки в набор номера (затягивая длительность импульсов).

    Из-за того, что все телефонные аппараты имеют разное внутреннее сопротивление, регулировка схемы заключается в подстройке резистором R3 так, чтобы при включенном SA2 набор номера выполнялся с ошибками.

    Применяемые детали: постоянные резисторы МЛТ, подстроечный R3 типа СПЗ-22-0,125 Вт; конденсаторы С1, С2—типа К73-17на 250 В, СЗ — К50-35 на 50 В, включатели SA1, SA2 типа П2К (с независимой фиксацией) или любые малогабаритные. Оптоэлектронный ключ VS1 можно заменить на КР293КП2В (маркировка на корпусе 5П14.1В). Возможно использование также и аналогичных (сдвоенных) ключей КР293КП4Б (5П14.2Б, В), но в этом случае изменится нумерация выводов при подключении.

    На рис. 2.2 представлен улучшенный вариант аналогичной схемы блокиратора. Она может подключаться к линии без соблюдения полярности, а также имеет световую индикацию срабатывания, что бывает удобно для контроля. Работает устройство как и выше описанная схема и в особых пояснениях не нуждается. Светодиод HL1 подойдет любого типа и цвета.

    2-12.jpg

    Для монтажа данной схемы топология печатной платы и расположение на ней элементов приведены на рис. 2.3.

    Третий вариант блокиратора линии приведен на рис. 2.4. Эта схема содержит малогабаритные детали, что позволяет выполнить ее в виде вилки, вставляемой в телефонное гнездо или же внутри телефонной розетки.

    Подключают схему, соблюдая указанную на рисунке полярность. Работает она следующим образом. При появлении сигнала вызова или же наборе номера в ТЛ появляются импульсы, которые через конденсатор С1 и резистор R1 поступают на затвор полевого транзистора VT1

    (при этом заряжается конденсатор С2). Стабилитрон VD1 ограничивает амплитуду напряжения, поступающего на конденсатор С2.

    2-13.jpg

    Как только напряжение на затворе VT1 достигнет порога от-крывания транзистора — ток, проходящий через него, будет закора

    чивать линию, мешая набору номера, так как время заряда конденсатора С2 меньше,чем разряда.

    При появлении вызова в телефоне не успевает сработать сигнал звонка, так как линия кратковременно закорачивается открытым транзистором и связь нарушается. Если конденсатор С1 уменьшить примерно до 0,01 мкФ, то телефон при вызове будет давать короткий сигнал звонка до того момента, пока не сработает блокиратор.

    2-14.jpg

    2-15.jpg

    В схеме светодиод HL1 является индикатором срабатывания блокиратора, а диод VD3 предотвращает повреждение устройства при ошибочной полярности подключения схемы к пинии.

    В ждущем режиме блокиратор не потребляет энергию.

    При сборке могут быть использованы детали: конденсатор С1 — типа К73-17 на 250 B с номиналами 0,01...0,068 мкФ; С2—К10-17— 0,1...0,22 мкФ; резисторы подойдут любые; микропереключатель ПД9-2(ПД9-1).

    Монтаж элементов блокиратора выполнен на печатной плате размером 40х20 мм, рис. 2.5. Топология сделана с учетом размещения платы в стандартном телефонном гнезде.

    Печатная плата блокиратора

    Изображение: 

    Рис. 2.1 Электрическая схема блокиратора. Вариант 1

    Изображение: 

    Электрическая схема блокиратора

    Изображение: 

    телефонная линия

    Изображение: 

    топология элементов

    Изображение: 

    2. Автоматическая блокировка параллельного аппарата

    Автоматическая блокировка параллельного аппарата

    Когда в квартире или офисе используются два телефонных аппарата (ТА), иногда бывает необходимо обеспечить приоритет одного из них. Так, например, если к линии подключен работающий модем от компьютера, то снятие трубки с параллельного ТА может вносить помехи в канал связи. А при разговоре с абонентом по телефону — параллельный аппарат позволяет незаметно подслушивать.

    Существуют специальные схемы для раздельного использования двух телефонных аппаратов, подключенных к одной телефонной линии. В них вызывной сигнал обычно приходит одновременно на оба ТА, но по логике работы такие устройства можно разделить на два типа:

    а) любой из аппаратов может быть главным, если с него раньше снята трубка, а второй автоматически блокируется;

    б) главным может быть только один определенный аппарат независимо от того, на котором из них снята раньше трубка, а при снятии трубки на главном второй телефон блокируется.

    Приводимые ниже приставки относятся как раз ко второй группе. Применение такого блокиратора позволяет не только повысить удобство использования телефона, но и исключит прослушивание разговора с параллельного аппарата (ТА2), так как не даст ему работать, пока снята трубка на главном (ТА1).

    Первый вариант схемы, рис. 2.6, работает следующим образом. Оптоэлектронный МОП коммутатор VS1 в исходном состоянии замкнут, так как когда напряжение в линии 60 В — стабилитрон VD1 будет пропускать ток, величина которого достаточна для замыкания цепи 3-4 ключом.

    2-24.jpg

    Резистором R4 может потребоваться настройка схемы так, чтобы это условие соблюдалось. При снятии трубки с ТА2 ток, протекающий через резистор R1, создает напряжение, достаточное для открывания транзистора VT1, и ток через его переход эмиттер-колneктоp-VD1-R2 позволит ключу VS1 находиться в замкнутом состоянии и после снятия трубки, несмотря на снижение напряжения в ТЛ.

    Если же поднята трубка на ТА1, напряжение в линии падает с 60 В до 6...10 В, что значительно уменьшит ток через стабилитрон VD1 и ключ VS1 разомкнется.

    Данная схема в отличие от опубликованных блокираторов не вносит сопротивление в линию главного аппарата (ТА1), но так же, как и аналогичного назначения схемы, выполненные на тиристоре [Л14, стр. 123], имеет один недостаток. Если снята трубка на ТА2 во время, когда идет набор номера на ТА1, то будут создаваться помехи набору номера, так как в этом случае стабилитрон VD1 может периодически открываться импульсами в пинии (при установке устройства дома вероятность этого события низка).

    В ждущем режиме схема потребляет от ТЛ ток не более 0,38 мА, что допустимо. Переключатель SA1 позволяет отключать блокиратор, когда это необходимо, закорачивая электронный ключ.

    Вторая схема, рис. 2.7, не имеет выше указанного недостатка. Она работает в режиме микротоков и также питается непосредственно от телефонной линии через цепь VD2-R2-VD3-C2. Стабилитрон VD3 ограничивает максимальную величину напряжения питания уровнем 9 В. Потребляемый ток не превышает 0,15 мА.

    2-25.jpg

    2-26.jpg

    В исходном состоянии транзисторный ключ VT2 замкнут. При снятии трубки с главного аппарата (ТА1) второй (ТА2) отключится от

    линии, так как при открывании транзистора VT1 на управление коммутатором VT2 (входы 1 и 8) будет подано нулевое напряжение.

    Обе схемы не критичны к выбору типов элементов и точности соответствия номиналов. Транзистор VT2 можно заменить на КП501А (Б).

    На рис 2.8 показана топология печатной платы для второго варианта схемы.

    При подключении устройств к телефонной пинии необходимо соблюдать показанную на схемах полярность.

    второй вариант приставки

    Изображение: 

    первый вариант приставки

    Изображение: 

    топология печатной платы

    Изображение: 

    3. Селектор телефонных звонков

    Селектор телефонных звонков

    При эксплуатации телефонного аппарата иногда возникает необходимость селекции числа сигналов вызова. Это удобно, если к пинии параллельно подключены несколько телефонных аппаратов и надо обеспечить приоритет поступления вызова на один из них или же в ночное время, когда требуется ограничить доступ к абоненту. В этом случае при использовании приставки селектора телефон будет подавать звуковой сигнал звонка только через определенный интервал, пропуская заданное число вызовов (звонков).

    Приведенное устройство по сравнению с опубликованными аналогами, например Л8, содержит меньше элементов и проще в изготовлении.

    Конструктивно электрическая схема селектора, рис. 2.9, выполняется в виде узла, который можно разместить внутри ТА, соединив цепь звонка через коммутатор VT1 или же при отключении в ТА вызывного устройства — в качестве внешней приставки.

    Подключать схему к цепям телефонной линии необходимо, соблюдая указанную на рисунке полярность. При этом если снять трубку с телефонного аппарата, устройство не будет оказывать никакого влияния на работу телефона.

    Устройство собрано на двух КМОП микросхемах и потребляет микроток, что позволяет питать его непосредственно от телефонной линии (цепь из VD1-R1-VD2-C1). Диод VD1 предотвращает повреждение схемы при ошибочной полярности подключения к ТЛ.

    Электрическая схема приставки состоит из узла выделения сигнала вызова VD3-HL1-R2-R3-R4-VD4-DD1.1, счетчика количества

    2-31.jpg

    звонков DD2 и коммутатора телефонной пинии VT1. Светодиод HL1 является индикатором появления в линии сигнала вызова.

    Пока в пинии действует напряжение 60 В — стабилитрон VD3 закрыт и на выходе элемента DD1.1 (вывод 11) будет действовать лог. "1". Также лог. "1" присутствует и на выходе DD1.3 (вывод DD1/10) и счетчик DD2 не работает. В этом случае вызывное устройство будет в начальный момент подключено к линии.

    Как только приходит сигнал вызова, напряжение на стабилитроне VD3 превышает уровень его открывания (100 В) и импульсы поступают на вход DD1/12 (стабилитрон VD4 не допустит превышения амплитуды импульсов на входе выше допустимой для микросхемы величины). Посылка вызова состоит из последовательности импульсов, которые повторяются через интервал 1...3 с. Первый же приходящий импульс разряжает конденсатор СЗ, что обеспечивает готовность счетчика DD2 к работе. Из каждой пачки приходящих коротких импульсов узел на элементах DD1.2-C4-R6 делает один более широкий. Счетчик переключается по переднему фронту импульсов на входе С (при условии, что на входе R присутствует лог. "0"), т.е. пока конденсатор СЗ не заряжен.

    Число пропущенных звонков устанавливается переключателем SA1. Одна из групп контактов переключателя (SA1.1) позволяет отключать работу селектора, замыкая цепь ключа VT1.

    Схема не критична к выбору типов элементов, а номиналы деталей могут отличаться от указанных на схеме в сторону ближайших из выпускаемого ряда. Конденсаторы применены: С1 — К50-35 на 16 В; СЗ — К52-1 на 16 В; С2, С4 — К10-17; подстроечный резистор R2 типа СПЗ-19а. Переключатель SA1 подойдет любой миниатюрный, например ПГ2-14-2П6НВ.

    Часть схемы, выделенная на рисунке пунктиром, расположена на односторонней печатной плате размерами 80х40 мм из стеклотекстолита толщиной 1...2.5 мм, рис. 2.10. Она имеет две объемные перемычки.

    При монтаже для увеличения плотности размещения элементов стабилитроны VD2 и VD4 устанавливаются над конденсатором и токовым ключем VT1.

    Вместо токового ключа VT1 на полевом транзисторе КР1014КТ1В можно выполнить коммутатор и на обычных высоковольтных транзисторах, рис. 2.11, а, но в этом случае в режиме его насыщения в цепи транзистора будет падать напряжение 1.5...2 В,

    что значительно больше, чем у токового ключа из серии КР1014. Эквивалентной заменой токового ключа является применение полевого транзистора КП501А, рис. 2.11, б. В этом случае резистор R8 не нужен и сигнал на управление подается непосредственно с выхода микросхемы.

    2-32.jpg

    При выполнении устройства в виде отдельной приставки, подключаемой параллельно с телефоном к линии, потребуется в ТА отключить внутренний звонок, а к цепи коммутатора VT2 присоединить внешнее вызывное устройство (механический телефонный звонок

    или пьезоизлучатель со схемой автогенератора), рис. 2.12. Довольно много вариантов вызывных устройств, выполненных на специализированных микросхемах, приведены в литературе Л14.

    2-33.jpg

    2-34.jpg

    вызывные устройства

    Изображение: 

    печатная плата схема селектора звонков

    Изображение: 

    схема замены коммутатора

    Изображение: 

    схема селектора звонков

    Изображение: 

    4. Индикатор снятой трубки на параллельном аппарате

    Индикатор снятой трубки на параллельном аппарате

    Если у вас в квартире имеется два включенных параллельно телефона, то при помощи простого устройства можно легко определить снята ли разговорная трубка на втором аппарате. Это не только индицирует режим занятой линии когда идет разговор по параллельному аппарату, но и позволит исключить несанкционированное прослушивание разговора с параллельного телефона.

    Схема приставки, рис. 2.13, подключается с соблюдением полярности к ТЛ в любом месте и работает только когда снята телефонная трубка.

    В ждущем режиме устройство не потребляет электроэнергию от пинии, так как диод VD1 будет заперт и тока через измерительный индикатор не будет. По отклонению стрелки индикатора РА1 видно, когда сняты две телефонные трубки.

    2-41.jpg

    2-42.jpg

    В основе работы устройства используется мостовая схема включения стрелочного индикатора с током полного отклонения 50 или 100 мкА. Диод VD1 открывается, когда в ТЛ напряжение снижается с 60 В до 6...10 В. При этом образуется мост между двумя источниками, одним из которых является ТЛ. Эквивалентная схема на рис. 2.14 поясняет работу. Диод VD1 предотвращает протекание обратного тока через индикатор, когда в ТЛ действует напряжение 60 В. Напряжение источника G1 должно быть больше, чем на телефонном аппарате при снятой трубке (обычно на телефоне в этом случае 6...10 В).

    Мостовая схема включения индикатора РА1 позволяет сделать диапазон индикации наиболее удобным — он будет иметь нелинейную шкалу в результате чего становится более заметным малейшее изменение сопротивления в цепи ТЛ.

    В устройстве применены резисторы R1, R2 типа СП4-1, конденсатор С1 — К10-17, микроамперметр РА1 типа М4370 (от бытовой радиоаппаратуры) или любой малогабаритный стоком полного отклонения стрелки не более 150 мкА.

    Настройка схемы начинается резистором R2 (при максимальном сопротивлении R1) так, чтобы при снятой трубке с аппарата стрелка индикатора отклонялась не более чем на 40...50% шкалы.

    Чувствительность индикатора к изменению сопротивления в линии устанавливается при помощи R1 такой, чтобы при снятой трубке на двух ТА отклонение стрелки было хорошо заметно. Резистор R1 позволяет также ограничить ток через индикатор в режиме короткого замыкания линии. Это кратковременно происходит при импульсном наборе телефонного номера. Конденсатор С1 уменьшает амплитуду колебаний стрелки при переходных процессах (наборе номера), а диод VD2 предохраняет индикатор от повреждения при коротком замыкании линии.

    В качестве источника G1 может быть использован любой (автономный или стационарный) со стабилизированным напряжением 12...15 В. В ждущем режиме ток проходит только через резистор R2 (0,05 мА).

    схема индикатора

    Изображение: 

    эквивалентная схема

    Изображение: 

    5. Индикатор занятой телефонной линии

    Индикатор занятой телефонной линии

    На рис. 2.15 приведена схема простого индикатора занятой линии. Она предназначена для квартиры, где в комнатах установлено несколько параллельно включенных ТА, и позволяет по свечению светодиода определить, что по одному из аппаратов идет разговор или не лежит на месте телефонная трубка.

    В отличие от аналогичных по назначению схем, опубликованных в [Л1 стр. 140] и [Л20 стр. 46], данная в ждущем режиме от линии потребляет меньший ток при меньшем числе деталей.

    Принцип работы индикатора основан на использовании свойства транзистора VT1 при работе в режиме микротоков обеспечивать большой коэффициент усиления. А так как он включен без отрицательной обратной связи, то для перехода из режима насыщения в закрытое состояние требуется небольшое изменение напряжения на коллекторе.

    При работе схемы в исходном состоянии, когда в ТЛ действует 60 В, транзистор будет находиться в насыщении, т.е. на затворе VT2

    не будет напряжения. Как только трубка с аппарата снимается — напряжение в линии падает до 6...15 В, что приводит к запиранию транзистора VT1 и на затвор VT2 с делителя, образованного резисторами R1-R2 и R3-R4, подается напряжение. Его уровень достаточен для открывания VT2.

    2-51.jpg

    2-52.jpg

    Настраивается схема подстроечным резистором R4 (СПЗ-19а) так, чтобы светодиодный индикатор HL1 переставал светиться при напряжении более 16 В. Интервал свечения индикатора составит 6,4...15 В, что соответствует снятой трубке.

    Для монтажа элементов топология печатной платы приведена на рис. 2.16. Она легко помещается в стандартном телефонном гнезде или внутри ТА.

    индикатор состояния линии

    Изображение: 

    рассположение элементов на печатной плате

    Изображение: 

    6. Две приставки для удержания линии при использовании нескольких аппаратов

    Две приставки для удержания линии при использовании нескольких аппаратов

    У многих в квартире имеется несколько подключенных к линии параллельно телефонных аппаратов (ТА). Что позволяет при сигнале вызова снять трубку с ближайшего. Но бывает, что звонок вызова застает вас в комнате, где другие члены семьи отдыхают или смотрят телевизор и чтобы никому не мешать, приходится для разговора переходить от одного аппарата к другому. Для этого потребуется пойти снять трубку со второго аппарата, вернуться к первому, чтобы положить трубку на место, а после опять взять трубку второго ТА, чтобы продолжить разговор. Это создает неудобства не только вам, но и окружающим.

    В некоторых современных телефонных аппаратах имеется кнопка "HOLD", которая позволяет после нажатия на нее положить трубку на первом ТА, чтобы перейти ко второму параллельному аппарату. При этом линия связи не разрывается. Аналогичную задачу позволяет осуществить приставка для удержания линии, схема которой приведена на рис. 2.17.

    В отличие от опубликованных в литературе аналогов [Л15, Л16] данное устройство не требует доработки конструкции ТА и может быть выполнено в виде отдельной приставки, подключаемой к линии параллельно с ТА в любом удобном месте (соблюдая полярность).

    Схема потребляет микроток, что позволяет выполнить ее питание непосредственно от ТЛ (цепь VD1-R4-VD2-C2).

    При нажатии кнопки SB1 устройство обеспечивает удержание линии в том случае, если снятая телефонная трубка будет положена на свое место. При повторном снятии трубки с любого из параллельных аппаратов схема приставки отключится и влияния на работу телефона не оказывает.

    Индикатором работы приставки в режиме удержания линии является свечение светодиода HL1.

    Работает устройство следующим образом. На транзисторе VT1 собран детектор напряжения в линии с порогом переключения 10...12 В. Порог переключения устанавливается резистором R2 при

    2-61.jpg

    Рис. 2.17. Электрическая схема "HOLD" приставки к телефону

    настройке. А так как VT1 работает в режиме микротоков — он имеет большой коэффициент усиления, что позволяет обеспечить чувствительность к изменению напряжения в ТЛ на 0,2...0,3 В при переключении из режима насыщения в закрытое состояние.

    На рис. 2.18 приведены диаграммы напряжения, поясняющие работу данной схемы.

    2-62.jpg

    Когда телефонная линия не занята — в ней действует напряжение 60 В. В этом случае транзистор VT1 за счет базового тока через резистор R1 будет в насыщении — на коллекторе лог. "О". В момент времени t1 снимается трубка с ТА1 и напряжение в линии падает до 6...9 В — на входе триггера DD1/3 появится лог. "1". Теперь, если нажать на кнопку SB1 — триггер DD1.1 переключится и на DD1/1 (и DD1/12) появится лог. "1". Триггер DD1.2 повторяет сигналы. В этом случае откроется транзистор VT2 и подключит резистор (R9), имитирующий нагрузку в ТЛ для того, чтобы канал связи не разрывался на телефонной станции при возврате трубки на ТА.

    Резистор R9 подбирается такой величины, чтобы в линии при его подключении напряжение было около 15 В (на интервале времени t3-t4).

    Как только будет повторно снята трубка (на диаграмме момент t4), напряжение в линии опять снизится до 6...9 В, что приведет к переключению триггера DD1.1 по переднему фронту сигнала на входе DD1/3. Так как на входе DD1/5 нулевой потенциал, устройство вернется в исходное состояние (DD1/12 — "0").

    Для того, чтобы приставка не занимала долго линию в случае, если ко второму ТА для разговора никто не подошел — цепь из R7-C2 обеспечивает обнуление триггеров через интервал около минуты (15). При желании этот режим можно исключить, соединив вход R микросхемы с общим проводом.

    Устройство можно разместить внутри корпуса аппарата, если там имеется свободное место или же выполнить в виде отдельной коробки с кнопкой.

    Все детали приставки кроме кнопки SB1 установлены на печатной плате рис. 2.19. Она имеет одну объемную перемычку.

    В схеме применены детали: постоянные резисторы любого типа, подстроенный R2 типа СПЗ-19а; конденсаторы С1 — К10-17, С2 — К50-35 на 16 В, СЗ лучше использовать танталовый, например К53-1 на 16 В. Светодиод подойдет любой, но в этом случае может потребоваться подбор резистора R10 для получения достаточной яркости свечения.

    Транзистор VT1 может использоваться с любой последней буквой в обозначении, VT2 заменяется наКР1014КТ1Вили КП501А, как это показано на рис. 2.11, б.

    Так как все ТА имеют разное внутреннее сопротивление, то и напряжения на них при снятой трубке могут существенно отличаться. Окончательная настройка устройства проводится на реальной пинии и заключается в установке резистором R2 необходимого порога переключения транзистора VT1 и подборе номинала резистора R9.

    Схему можно дополнить генератором музыкальной заставки, которая начнет играть в пинии после нажатия на кнопку SB1 до момента, пока не будет снята вторая трубка. Такой генератор удобно выполнить, используя микросхемы из серии УМС [Л17, Л18]. Включается он через ограничивающий ток резистор параллельно с R9 или R10.

    Более простую схему устройства аналогичного назначения можно найти в литературе [Л29, стр. 56], но она не имеет функции

    автоматического сброса пинии через заданный интервал времени. Схема выполнена всего на одном тиристоре и использует его свойство находиться в открытом состоянии (после подачи напряжения на управляющий электрод) при протекании вполне определенного минимального тока. Режим работы тиристора выбран так, что как только телефонная трубка будет снята со второго ТА, напряжение в пинии уменьшается настолько, что тока тиристору не хватает для удержания открытого состояния. В результате чего приставка отключится.

    2-63.jpg

    Рис. 2.19. Топология печатной платы и расположение элементов

    Улучшенный вариант выше описанной схемы приведен на рис. 2.20. Она обеспечивает удержание ТЛ в течение ограниченного интервала времени (1...1.5 мин). После чего, если трубка не будет снята на любом из ТА, приставка сама отключится. Схема кроме тиристора (VS1) содержит таймер, собранный на транзисторах VT1...VT3 и конденсаторе С1. От номинала конденсатора зависит временной интервал. Диод VD1 защищает приставку от неправильной полярности подключения к линии, a VD2 ускоряет разряд времязадающего конденсатора С1 при частом использовании приставки в режиме удержания линии (уменьшает время готовности).

    2-64.jpg

    В ждущем режиме устройство не потребляет энергию от ТЛ.

    Для включения приставки в работу необходимо держать нажатой кнопку SB1, пока трубка не будет положена на аппарат. Индикатором работы приставки в режиме удержания линии является свечение светодиода HL1.

    Для сборки схемы можно воспользоваться показанной на рис. 2.21 топологией печатной платы.

    При настройке приставки может потребоваться подбор резистора R8 так, чтобы напряжение в линии при открытом тиристоре VS1 было около 18...26 В.

    2-65.jpg

    Рис. 2.21. Топология печатной платы и расположение элементов для второй приставки

    Рис. 2.17. Электрическая схема "HOLD" приставки к телефону

    Изображение: 

    Рис. 2.18. Диаграммы напряжения в контрольных точках

    Изображение: 

    Рис. 2.19. Топология печатной платы и расположение элементов

    Изображение: 

    Рис. 2.20. Схема второй приставки для удержания линии

    Изображение: 

    Рис. 2.21. Топология печатной платы и расположение элементов для второй приставки

    Изображение: 

    7. Индикатор занятой телефонной линии

    ИНДИКАТОР ЗАНЯТОЙ ТЕЛЕФОННОЙ ЛИНИИ

    Если в квартире имеется несколько телефонных аппаратов (ТА) в разных комнатах, подключенных к одной телефонной линии, то данное устройство вам просто необходимо. При поступлении телефонного вызова часто снимают трубку на всех ТА, что вызывает осложнения в начале разговора. Если же необходимо позвонить из одной комнаты, а в другой в это время идет телефонный разговор, то приходится неоднократно поднимать трубку, чтобы узнать освободилась ли линия. Бывают также случаи, когда на одном из телефонных аппаратов плохо положена трубка и, не зная об этом, можно не дождаться нужного звонка.

    Избавиться от всех перечисленных неудобств поможет электрическая схема, приведенная на рис. 2.1. Она позволяет иметь световую индикацию при снятой трубке на любом из ТА.

    2-1.jpg

    Рис. 2.1

    Схема подключается к телефонной линии параллельно с ТА в любом удобном месте, например можно установить ее внутри корпуса каждого ТА, закрепив светодиод HL1 на видном месте.

    Электрическую схему можно упростить, исключив диодный мост VD1, но при этом подключать устройство к телефонной линии необходимо соблюдая полярность, указанную на схеме.

    Принцип работы устройства основан на использовании изменения напряжения в телефонной линии. Так, если телефонная линия не занята, то напряжение на ней около 60 вольт, а при снятии трубки на любом из ТА, оно снижается до 6...15 В (в зависимости от внутреннего сопротивления ТА).

    Схема состоит из детектора уровня напряжения линии на транзисторе VT1 и усилителя тока на VT2, VT3. Транзистор VT1 работает в режиме микротоков, что обеспечивает ему максимальный коэффициент усиления. По этой причине он будет находиться в одном из двух состояний: заперт или
    открыт, что зависит от напряжения питания.

    При настройке напряжения срабатывания индикатора потребуется подбор номинала резистора R3, а при изготовлении схемы допустимо применять R1, R2 — от 3 МОм до 5,1 МОм и R4 — от 750 кОм до 1 МОм.

    Светодиод HL1 можно заменить на АЛ310А или любой из серии КИП, а диодный мост VD1 четырьмя диодами типа КД102А, Б.

    2-2.jpg

    Рис. 2.2. Топология печатной платы

    2-3.jpg

    Рис. 2.3

    Проверку работы схемы лучше проводить, подав от регулируемого источника постоянное напряжение 6...15 В (при этом должен светиться индикатор HL1). Постепенно повышая напряжение до 30 В, следует убедиться что при напряжении более 20 В светодиод гаснет.

    Приведенная схема показала себя надежной в работе и не оказывает влияния на работу телефонной линии.

    Ток потребления схемы от телефонной линии при опущенной трубке не превышает 0,01 мА.

    Топология односторонней печатной платы и располо жение на ней элементов (без VD1) приведена на рис. 2.2. Размеры платы выбраны с учетом возможности установить ее в стандартное телефонное гнездо (рис. 2.3).

     

    Рис. 2.1 Принципиальная схема индикатора занятой телефонной линии

    Изображение: 

    Рис. 2.2. Топология печатной платы

    Изображение: 

    Рис. 2.3 Внешний вид

    Изображение: 

    8. Индикатор прослушивания разговора на параллельном ТА

    ИНДИКАТОР ПРОСЛУШИВАНИЯ РАЗГОВОРА НА ПАРАЛЛЕЛЬНОМ ТА

    Устройство предназначено для использования его на телефонной линии с подключенными двумя параллельными ТА и позволяет иметь индикацию, что снята еще одна трубка, кроме той, через которую вы говорите.

    Принцип работы данной схемы основан на использовании изменения напряжения в телефонной линии при снятой трубке на двух параллельных ТА одновременно. Если снята трубка только на одном ТА, то схема работает

    так же, как описанная выше, — светится светодиод HL1, причем транзисторы VT1 и VT2 могут отсутствовать (рис. 2.4). При снятии трубки еще на одном ТА напряжение в линии изменится примерно на 1...5 В (это зависит от внутреннего сопротивления установленных телефонных аппаратов).

    2-4.jpg

    Рис. 2.4

    Транзистор VT1 является анализатором уровня напряжения в линии, и режим его устанавливается резистором R2 (грубая настройка производится резистором R3) так, чтобы при снижении напряжения в линии на 0,5 В он из режима насыщения переходил в запертое состояние, что должно привести к насыщению транзистора VT2 и прекращению свечения светодиода. Это и будет являться индикатором того, что ваш разговор, возможно, прослушивается на параллельном ТА. В нормальном состоянии при снятой одной трубке должен светиться HL1.

    2-5.jpg

    Рис. 2.5

    Топология печатной платы и расположение на ней элементов приведены на рис. 2.5. Конструкция платы рассчитана на то, чтобы она поместилась в стандартном телефонном гнезде (см. показанный на рис. 2.3 корпус). Резистор R2 малогабаритный, типа СПЗ-19а.

    Устройство предварительно настроенное по методике для схемы на рис. 2.1, подключается к линии, соблюдая полярность, а окончательную настройку выполняют на ТЛ резистором R2 в момент, когда сняты сразу две телефонные трубки. При этом светодиод HL1 должен гаснуть.

     

    Рис. 2.4 Принципиальная схема индикатора прослушивания разговора на параллельном ТА

    Изображение: 

    Рис. 2.5 Топология печатной платы и расположение на ней элементов

    Изображение: 

    9. Свет вместо звонка

    СВЕТ ВМЕСТО ЗВОНКА

    Световой индикатор телефонных звонков может работать вместо телефонного звонка или одновременно с ним. Он будет полезен пожилым людям с пониженным слухом, а также избавит от телефонных "трелей" в ночное время. Устройство будет просто необходимо, если в квартире спит маленький ребенок.

    Промышленные приставки аналогичного назначения неоправданно дороги, а схема, приведенная в журнале "Радио" (9/1992) обладает существенными недостатками: индикатор срабатывает и при разговоре, и при наборе номера, потребляет электроэнергию от сети в ждущем режиме, неудобен в подключении к ТЛ.

    Предлагаемые устройства лишены всех этих недостатков. В статье приводятся три варианта выполнения такой приставки. Все схемы не потребляют энергию в ждущем режиме, не срабатывают при разговоре или наборе номера на ТА, а длительная эксплуатация устройств показала их высокую надежность.

    2-6.jpg

    Рис. 2.6. Электрическая схема светового индикатора телефонных звонков

    Первая схема (рис. 2.6) подключается к телефонной линии в любом месте параллельно с телефоном и не оказывает влияния на его работу из-за большого входного сопротивления. При наличии в линии вызывного сиг- нала он выпрямляется на элементе VD1 и подается на герконовое реле с рабочим напряжением 27 В — РЭС55А РС4.569.601 (РС4.569.606) или РЭС55Б РС4.569.626 (РС4.569.631), которое при срабатывании включает тиристор VS1.

    Схему можно еще упростить, если вместо диодного моста VD2 использовать один диод, подключаемый к тиристору последовательно с нагрузкой. Тогда яркость свечения лампы уменьшится и свечение станет немного пульсирующим (что несущественно), так как она будет работать только на одном полупериоде сетевого напряжения.

    Все элементы схемы размещаются на односторонней печатной плате с размерами 67х55 мм (см. рис. 2.7) или могут соединяться объемным монтажом внутри корпуса телефонного аппарата. При этом на корпусе устанавливается переключатель S1 (см. рис. 2.8), а вместо конденсатора С1 может использоваться конденсатор, имеющийся в телефонном аппарате в цепи звонка, если его емкость не менее 0,6 мкФ.

    2-7.jpg

    Рис. 2.7

    2-8.jpg

    Рис. 2.8. Вариант подключения схемы светового индикатора при размещении его внутри телефонного аппарата: НА1 - телефонный звонок; SA1 - переключатель, связанный с рычагом положения телефонной трубки

    Применяемые в устройстве конденсаторы: С1 — МБМ или аналогичный на 160 В; С2 — К50-6 на 50 В. Диодную матрицу VD1 можно заменить на КЦ405Б, В, Г, Д. Использование других типов реле недопустимо, так как они могут перегружать телефонную линию при действии сигнала вызова.

    При правильном монтаже устройство настройки не требует. Вторая схема (рис. 2.9) собрана на неоновой лампе (HL1), транзисторном автогенераторе (VT1) и симисторном коммутаторе (VS1).

    2-9.jpg

    рис. 2.9

    Особенностью неоновой лампы является способность пропускать ток (при загорании), когда напряжение на ней превысит 90 В, что позволяет ее использовать как пороговый элемент. Амплитуда напряжения вызова в телефонной линии превышает это значение. В качестве HL1 могут применяться и другие типы, например ТН-0,5.

    На однопереходном транзисторе собран автогенератор, формирующий короткие импульсы для открывания симисторного коммутатора. При неправильной полярности импульса, приходящего на управление VS1, симистор открываться не будет (при настройке придется поменять местами выводы на одной из обмоток Т1).

    2-10.jpg

    Рис.2.10

    Резистор R1 позволяет подстроить чувствительность светового индикатора так, чтобы он не срабатывал при наборе номера на вашем ТА.

    Топология печатной платы для схемы приведена на рис. 2.10. В конструкции применены детали: конденсатор С1 типа К52-1Б, С2 типа К10-17,резистор R1 типа СП4-1, остальные — типа С2-23-0,5. Симистор подойдет и любой другой, менее мощный.

    Параметры импульсного трансформатора Т1 аналогичны параметрам трансформатора, описанного в статье для схемы на рис. 1.17.

    Третья схема (рис. 2.11) аналогична по принципу работы вышеописанной, но в ней в качестве порогового элемента используется стабилитрон VD2, а также кроме света имеется включаемый звуковой индикатор.

    2-11.jpg

    Рис.2.11

    Схема не критична к деталям и при правильной сборке настройки не требует.

    При подключении цепей к сети 220 В желательно соблюдать фазировку, показанную на схеме. Это исключит вероятность проникновения помехи в ТЛ (в момент включения EL1) через развязывающий импульсный трансформатор Т1.

     

    Рис. 2.6. Электрическая приципиальная схема светового индикатора телефонных звонков

    Изображение: 

    Рис. 2.7 Топология печатной платы и расположение элементов

    Изображение: 

    Рис. 2.8. Вариант подключения схемы светового индикатора при размещении его внутри телефонного аппарата: НА1 - телефонный звонок

    Изображение: 

    Рис. 2.9 Электрическая приципиальная схема светового индикатора телефонных звонков на неоновой лампе

    Изображение: 

    Рис.2.10 Топология печатной платы и расположение элементов

    Изображение: 

    Рис.2.11 Электрическая приципиальная схема индикатора телефонных звонков с использованием звукового индикатора

    Изображение: 

    10. Второй звонок для телефона

    ВТОРОЙ ЗВОНОК ДЛЯ ТЕЛЕФОНА

    Данное устройство будет полезно тем, у кого в квартире несколько комнат, а телефонный аппарат (ТА) один и его звонок можно не услышать из соседней комнаты или кухни. Наиболее простым выходом из положения может быть подключение параллельно к ТЛ еще одного звонка в другой комнате от старого сломанного телефона. Звонок включается последовательно с конденсатором емкостью 1 мкФ на рабочее напряжение 160 В. Но в этом случае при наборе телефонного номера на телефоне (когда в линию формируются прерывателем импульсы), дополнительный звонок будет позванивать. То же самое будет происходить, если к линии подключены два ТА параллельно.

    Это неудобно, так как создает лишний шум, а если в квартире два ТА, то можно по ошибке снять трубку, приняв подзванивание за сигнал вызова. Избавиться от этой проблемы поможет дополнение схемы телефона, приведенное на рис. 2.12. Показаны два простых варианта устранения "подзвонки". Устройства пояснений не требуют и позволяют использовать тот же электромеханический звонок, что установлен в ТА.

    2-12.jpg

    Рис. 2.12

    2-13.jpg

    Рис. 2.13. Топология печатной платы и расположение элементов (С1 расположен под печатными проводниками и на рисунке не показан)

    Схема потребляет энергию от телефонной линии только во время сигнала вызова. При использовании варианта с герконовым реле оно может быть типа РЭС55А РС4.569.601 (РС4.569.606) или РЭС55Б РС4.569.626 (РС4.569.631).

    Топология платы для этой схемы приведена на рис. 2.13. Конденсатор С2 типа К50-29 на 63В.

    Схема на рис. 2.14 позволяет обойтись без электромеханического телефонного звонка. Сигнал вызова в виде прерывистого звукового сигнала создается пьезоизлучателем BF1 (любого типа). Схема состоит из двух генераторов, собранных на микросхеме D1 типа 561ЛЕ5 (или 561ЛА7), усилителя сигнала на транзисторе VT1 типа КТ940А (КТ630Б), пьезоизлучателя ЗГИ (или аналогичного).

    2-14.jpg

    Рис.2.14

    Диодную матрицу VD1 можно заменить четырьмя диодами типа КД102А. Резисторы и конденсаторы подойдут любого типа.

    2-15.jpg

    Рис. 2.15

    В настоящее время у многих имеются телефоны с кнопочным набором номера и пьезозвонком. Типичная схема такого вызывного устройства (звонка) приведена на рис. 2.15. Использование небольшой доработки, показанной на рисунке, позволит исключить подзванивание при наборе номера на параллельном ТА.

    При правильной сборке и исправных деталях все схемы настройки не требуют.

     

    Рис. 2.12 Принципиальная схема

    Изображение: 

    Рис. 2.13. Топология печатной платы и расположение элементов (С1 расположен под печатными проводниками и на рисунке не показан)

    Изображение: 

    Рис. 2.15 Схема вызывного устройства для телефонов с кнопочным набором номера и пьезозвонком

    Изображение: 

    Рис.2.14 Схема без электромеханического телефонного звонка.

    Изображение: 

    11. Микропередатчик УКВ к телефону

    МИКРОПЕРЕДАТЧИК УКВ К ТЕЛЕФОНУ

    Если требуется беспроводное дистанционное прослушивание телефонных разговоров на своем телефонном аппарате, то вам пригодится схема миниатюрного передатчика с частотной модуляцией, рассчитанного на работу в диапазоне УКВ на частотах 63...80 МГц совместно с любым бытовым радиоприемником.

    2-16.jpg

    Рис.2.16

    Схема (рис. 2.16) питается от телефонной линии только во время разговора, когда поднята телефонная трубка.

    Прослушивается разговор радиоприемником на участке диапазона, где нет радиовещательных станций. Радиус действия передатчика без применения антенны WA1 до 50 м, а для увеличения дальности, кроме применения антенны, необходимо использовать приемник с высокой чувствительностью. Так, увеличение чувствительности приемника в 2 раза на столько же увеличивает дальность приема.

    При подключении устройства к телефонной линии необходимо соблюдать полярность, указанную на схеме.

    Настройка схемы заключается в перестройке генератора сердечником катушки L1 на нужную частоту УКВ диапазона, а после этого конденсатором СЗ надо подстроить передатчик, контролируя прием по качеству передачи на слух. Частотная модуляция в передатчике получается за счет изменения внутренней емкости транзистора при колебании напряжения питания схемы за счет протекания тока в линии ТА при разговоре.

    Перед настройкой передатчика необходимо подключить его к телефонной линии и при снятой трубке замерить напряжение на резисторе R4. Оно должно быть в диапазоне от 2 до 3,5 В, а если напряжение больше,'то следует уменьшить сопротивление этого резистора.

    Схема передатчика собрана на односторонней печатной плате размером 20х40 мм, к контактным площадкам которой припаиваются элементы (см. рис. 2.17). Размеры платы позволяют разместить ее в корпусе стандартного телефонного гнезда.

    2-17.jpg

    Рис. 2.17

    Конденсатор СЗ типа КПКМ, а остальные используемые резисторы и конденсаторы могут быть любого типа, малогабаритные. Катушка L1 наматывается на каркасе диаметром 5 мм проводом ПЭВ 0,23 мм и содержит 5+5 витков. Транзистор КТ315Г можно заменить на КТ3102А, а использовать другие транзисторы не рекомендуется, так как при этом сильно возрастает уровень гармоник, которые могут создавать помехи в других диапазонах. При указанных на схеме деталях уровень второй гармоники передатчика меньше на 40...45 дБ относительно основной частоты.

    2-18.jpg

    Рис. 2.18

    В качестве антенны можно применить отрезок любого многожильного провода длиной 30,..40 см.

    Настройку на нужную частоту, если нет высокочастотного ферритового сердечника, можно выполнить подбором емкости контура, показанного на схеме пунктиром. Конденсаторы С1 и С2 могут иметь номиналы 0,022...0,068 мкФ.

    Передатчик может найти и другие применения. Так, на рис, 2.18 приведена схема приставки к телефону для беспроводного дистанционного вызывного устройства. Она может быть полезна тем, кто часто любит слушать радиовещательные станции УКВ диапазона. Если у вас в квартире несколько комнат, а ТА один, то сигнал звонка можно и не услышать.

    Схема позволяет при настройке передатчика на любимую станцию услышать сигнал телефонного вызова на фоне звука принимаемой станции.

    В заключение можно отметить, что подключение данных схем никак не сказывается на качестве работы телефона.

     

    Рис. 2.17 Печатная плата

    Изображение: 

    Рис. 2.18 Схема приставки к телефону для беспроводного дистанционного вызывного устройства

    Изображение: 

    Рис.2.16 Принципиальная схема микропередатчика УКВ к телефону

    Изображение: 

    12. Автоматическая запись телефонного разговора

    АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЗАПИСЬ ТЕЛЕФОННОГО РАЗГОВОРА

    Если вам необходимо записать телефонный разговор, то не торопитесь подавать сигнал с телефонной линии (ТЛ) сразу на вход магнитофона. Это приведет к появлению фона с частотой 50 Гц в линии (за счет проникновения пульсации с сетевого блока питания магнитофона), что отразится на разборчивости речи и качестве записи разговора, да и абонент, с которым идет разговор, может заподозрить незаконное прослушивание ТЛ. Кроме того, такое подключение может повредить входной каскад магнитофона и нарушить режим работы ТЛ. В момент вызова абонента амплитуда напряжения в линии превышает 120 В.

    2-19.jpg

    Рис. 2.19

    На рис. 2.19 приведена схема устройства, которая избавляет от всех этих проблем и при необходимости может использоваться для автоматической записи любых разговоров по телефону.

    Устройство питается от сети 220 Вив режиме ожидания потребляет минимальную энергию — ток холостого хода трансформатора Т1. Магнитофон включается только при снятии телефонной трубки через 1 секунду и отключается после того, как трубку положат на ТА. Задержка необходима, чтобы схема не срабатывала от кратковременных скачков напряжения, возникающих при наборе номера на ТА.

    Для этих целей лучше использовать магнитофон с электромагнитным прижимом звуковой головки к ленте, например ЯУЗА-220. Если же применить переносной магнитофон с механическим прижимом, то он должен будет находиться постоянно в режиме записи (без включения питания), что приведет к продавливанию резинового валика тянущего магнитную ленту, а также прилипанию к нему ленты, что может ее повредить (эффект "жевания" ленты).

    Схема подключается к телефонной линии в любом удобном месте, соблюдая полярность, указанную на схеме. Устройство состоит из индикатора снятой трубки (VT1...VT3, работа их описана в статье выше), оптронного коммутатора (U1), транзисторных ключей (VT4, VT5), реле переключения цепей К1, К2 и блока питания (Т1, VD2... VD5).

    Использование оптронной светодиодной пары U1 позволяет получить электрическую развязку ТЛ от схемы управления и сети 220 В. Конденсаторы С1 и С2 обеспечивают развязку цепей магнитофона от постоянной составляющей в ТЛ; СЗ — выполняет задержку включения реле К1 и К2 .

    Для удобства пользования устройством включатель питания SA1 установлен трехпозиционный. Это позволяет включать магнитофон, не включая схему автомата при прослушивании записи.

    2-20.jpg

    Рис. 2.20

    В схеме применены резисторы типа С2-23; конденсаторы С1, С2 типа К73-16В на 100 В, СЗ — К52-1 на 6 В, С4 — К50-24 на 63 В; реле К1, К2 типа РЭС9 РС4.524.200; переключатель SA1 типа ПГ2-18-ЗП4Н. Штекер Х1 — стандартный телефонный, Х2 — широко используемый в бытовой радиоаппаратуре для передачи звуковых сигналов, ХЗ — сетевая вилка любого типа, гнезда Х4, Х5 типа Г4,0 или аналогичные.

    В качестве трансформатора Т1 можно использовать любой малогабаритный, обеспечивающий достаточное для работы реле напряжение (16... 25 В) во вторичной обмотке.

    При настройке схемы может потребоваться подбор резистора R6. Для контроля работы автомата используется светодиод HL1, который светится при включении питания автомата и гаснет при снятии трубки с телефона (при этом включается контактами реле К1.2 сетевое питание магнитофона).

    Внешний вид конструкции корпуса показан на рис. 2.20.

     

    Рис. 2.19 Принципиальная схема устройства для автоматической записи телефонного разговора

    Изображение: 

    Рис. 2.20 Внешний вид конструкции корпуса

    Изображение: 

    13. Адаптация импортных телефонных аппаратов

    АДАПТАЦИЯ ИМПОРТНЫХ ТЕЛЕФОННЫХ АППАРАТОВ

    В наше время широкое распространение получили телефоны и телефон-трубки с кнопочным набором номера. Большинство из имеющихся в продаже аппаратов сделаны в Юго-Восточной Азии. Эти аппараты рассчитаны на работу в телефонной линии (ТЛ) с более низким напряжением (48 В), чем это принято в нашей линии (60 В). Если такой телефон включить непосредственно в нашу ТЛ, работать он некоторое время будет, но не очень качественно, с фоном и нечетким набором номеров. Встречаются и другие дефекты.

    Конечно, лучше сразу приобретать телефон, адаптированный к отечественной ТЛ, но при покупке это не проверишь и качество вашего приобретения останется на совести продавца.

    Если же вы уже столкнулись с телефонными проблемами, то, надеюсь, данная статья поможет их решить самостоятельно.

    Известно несколько способов адаптации импортных телефонов. Ниже они перечислены в порядке простоты реализации.

    1 СПОСОБ: Чтобы избежать перегрузки электрической схемы аппарата, можно снизить подаваемое на нее напряжение с ТЛ путем установки двух одинаковых резисторов в разрыв проводов между ТА и ТЛ. Их легко разместить в корпусе стандартной телефонной вилки. Номинал резисторов может быть от 62 до 250 Ом и подбирается экспериментально, по отсутствию фона и хорошей слышимости, а также безошибочному набору номера.

    Резистор может быть установлен и только один, если это не отразится на качестве работы аппарата.

    Такой способ не обеспечивает достаточно надежной защиты ТА и не на всех телефонах даст эффект из-за различной величины их внутреннего сопротивления и схемы коммутации при наборе номера.

    2 СПОСОБ: Вскрываем ТА и устанавливаем стабилитрон на 3...8 В, соединенный параллельно с конденсатором емкостью примерно 1мкФ, в разрыв цепи между выпрямительным мостом из диодов и схемой ТА. Он будет работать только при снятой телефонной трубке и позволяет снизить постоянное напряжение, приходящее на схему. Такой адаптер можно также установить в телефонном гнезде, соблюдая полярность (рис. 2.21). В этом случае не потребуется вскрывать ТА. Этот способ также не обеспечивает надежную защиту схемы ТА от перегрузки.

    3 СПОСОБ: Для электрической схемы ТА наибольшую опасность представляет снятие трубки в момент действия вызывного сигнала, так как при этом напряжение на некоторых АТС может достигать 200 В. Транзисторы в телефоне не рассчитаны на кратковременное воздействие такого напряжения, и для их защиты целесообразно установить в схему после включателя (см. рис. 2.22) варистор типа СН1-2-1 на напряжение 100 В или стабилитрон на напряжение 80...100 В, например типа Д817В, Г. Когда трубка снята, эти элементы в работе телефона не участвуют, так как напряжение в линии падает до 5...15 В.

    4 СПОСОБ: При нечетком наборе номера абонента с некоторыми АТС, можно попробовать снизить частоту набора. Для этого немного увеличиваем номинал емкости частотнозадающего конденсатора (до 20% от установленного номинала). Обычно он подключен к выводам 7—8 или 8—9, что зависит от типа используемой микросхемы.

    Конденсатор легко найти по пути проводников, идущих от микросхемы на печатной плате.

    Для нормальной работы АТС создаваемые импульсы набора номера могут иметь значения частоты от 9 до 11 имп/с (время замыкания ключа 34...46 мс).

    В заключение можно отметить, что в дешевых импортных ТА довольно часто — из-за акустической связи между микрофоном и наушником — проявляется дефект в виде свиста или писка. Устранить этот недостаток можно с помощью мелкопористого поролона, размещенного внутри трубки в микрофонном и телефонном отсеках. И чем больше будет поролона, тем лучше.

    2-21.jpg

    Рис. 2.21

    2-22.jpg

    Рис. 2.22

     

    Рис. 2.21 Принципиальная схема адаптера с применением стабилитрона

    Изображение: 

    Рис. 2.22 Принципиальная схема адаптера с применением варистора

    Изображение: 

    14. Блокиратор междугородных переговоров

    Блокиратор междугородных переговоров

    Большинство современных телефонных станций обеспечивают возможность автоматического соединения с телефонным абонентом в другом городе любой страны. Подключиться к телефонной линии (ТЛ) не составляет большого труда, и уже появились мошенники, любящие разговаривать за чужой счет. Причем доказать, что звонили не вы, — почти невозможно. Кроме того, имеются служебные телефоны, которыми для междугородных переговоров должен пользоваться ограниченный круг людей. Проблему воровства телефонного времени позволяет легко решить предлагаемый блокиратор. Опубликованные в литературе устройства аналогичного назначения содержат специализированные микросхемы, что затрудняет их самостоятельное изготовление. Кроме того, некоторые схемы блокираторов создают неудобства в эксплуатации, так как требуют набора дополнительных цифр кода для доступа к ТЛ или защищают цепи линии только после места установки блокиратора, что не всегда может быть эффективно.

    Данное устройство подключается к линии в любом удобном месте (лучше, если это будет выполнено скрытно) и предотвращает междугородные переговоры, причем независимо от количества параллельно подключенных ТА и их типов. При этом не требуется доработка телефона. Кроме того, в зависимости от установленного переключателем числа цифр в номере могут блокироваться любые разговоры по данной линии (при соответствующем положении SA1).

    Принцип работы устройства основан на ограничении количества поступающих в ТЛ набираемых цифр в номере абонента (для линии с импульсным набором). Для междугородных переговоров необходимо набирать больше цифр в номере, чем обычно, — что и предотвращает схема. Количество допустимых знаков (цифр) у набираемого номера абонента устанавливается переключателем SA1.

    Схема собрана на двух легко доступных КМОП микросхемах, рис. 3.1, и в дежурном режиме потребляет микроток, что позволяет ее питать непосредственно от ТЛ.

    Когда телефонная трубка лежит на аппарате, транзистор VT1 находится в насыщении (VT2 — заперт). Как только трубка будет снята — напряжение в линии снижается с 60 В до 5...15 В. При этом VT1 запирается, а VT2 откроется и подаст питание на D1, D2. Так как микросхемы работают в режиме микротоков, то накопленного на конденсаторе С1 заряда хватает на постоянное питание схемы при кратковременном разрыве линии (в процессе набора номера).

    При наборе номера в ТЛ формируются пачки импульсов с интервалом не менее 0,5 с, см. диаграмму на рис. 3.2. Число импульсов в пачке соответствует набираемой цифре.

    3-1.jpg

    Рис. 3. 1. Блокиратор набора номера

    Импульсы через D1.1 поступают на вход интегратора, который на выходе D1/10 формирует широкий импульс, длительность которого зависит от числа импульсов в пачке. Пока в линии идет набор цифры номера, на входе D1/9 будет высокий уровень (лог. "1") и импульсы на выходе D1/10 будут появляться в паузах между набором очередной цифры. Счетчик импульсов D (числа набранных цифр) имеет внутренний дешифратор, на соответствующем выходе которого появляется лог. "1". Как только напряжение появится на входе D1/12 — транзистор VT3 откроется и подключит резистор R15 к ТЛ, что имитирует снятую трубку. Это заблокирует набор следующей цифры номера.

    3-2.jpg

    Рис. 3 2. Форма напряжения в телефонной линии

    Сигнал с выхода счетчика через группу контактов переключателя SA1.3 поступает также и на вход D2/13, что останавливает его дальнейшую работу до момента обнуления по входу D2/15. Сигнал обнуления счетчика появится, когда конденсатор С4 зарядится (через резистор R11) до уровня порога срабатывания элемента D1.3 или же в начальный момент подачи питания на микросхемы (цепь из элементов C3-R10).

    В зависимости от положения переключателя максимальное число набираемых цифр в номере может быть 3, 7 или 8 знаков (зависит от подключенных выводов микросхемы к переключателю). При наборе абонентского номера, имеющего меньше знаков, чем установлено, устройство никакого влияния на процессы в ТЛ не оказывает.

    Настройку схемы начинаем с узла, анализирующего состояние ТЛ. Подавая с регулируемого источника напряжение на разъем ХР1 — подбором номинала резистора R2, добиваемся, чтобы при напряжении более 16...20 В транзистор VT2 запирался (напряжение на микросхемы не будет подаваться). Дальнейшую проверку схемы проводим уже на линии.

    Блокиратор подключается к ТЛ, соблюдая полярность, указанную на схеме. Диод VD1 предотвращает повреждение элементов при неправильном подключении полярности.

    Схема не критична к типам используемых резисторов и конденсаторов. Применены конденсаторы С1 типа К52-1 на 20 В, С2...С4 — К10-17. Диоды заменяются: VD1 — КД247Б, VD2...VD6 на КД521А или аналогичные импульсные.

    3-3.jpg

    Рис. 3. 3. Схема блокиратора с индикацией режимов работы ТЛ.

    Светодиод HL1 служит для индикации срабатывания блокировки, и его желательно применять из серии КИП — любого типа (ярче светятся при меньшем потребляемом токе), например КИПД24, КИПД32.

    Схема, приведенная на рис 3.3 аналогична по принципу работы, но более удобна в эксплуатации, так как имеет индикацию режимов работы ТЛ. Свечение HL1 является индикатором снятой трубки, a HL2 — включение блокировки набора номера. Для того чтобы исключить влияние потребляемого индикаторами тока на ТЛ, схема питается от любого дополнительного источника с напряжением 5...12 В.

     

    Рис. 3 2. Форма напряжения в телефонной линии

    Изображение: 

    Рис. 3.1. Принципиальная схема блокиратора набора номера

    Изображение: 

    Рис. 3.3. Схема блокиратора с индикацией режимов работы ТЛ.

    Изображение: 

    15. Индикатор занятой линии

    Индикатор занятой линии

    В современной многокомнатной квартире нередко имеется несколько телефонных аппаратов, подключенных к одной линии параллельно. При поступлении телефонного вызова часто снимают трубку на всех ТА, что вызывает осложнения в начале разговора. Если же необходимо позвонить из одной комнаты, а в другой в это время идет телефонный разговор, то приходится неоднократно поднимать трубку, чтобы узнать, когда освободится линия. Бывают также случаи, когда на одном из телефонных аппаратов плохо положена трубка и, не зная об этом, можно не дождаться нужного звонка.

    3-4.jpg

    Рис. 3.4. Схема индикатора состояния линии

    Поможет избавиться от всех перечисленных неудобств схема светового сигнализатора состояния ТЛ, рис. 3.4. Пока снята трубка на любом из ТА, светодиод HL1 будет светиться.

    Схема подключается к телефонной линии параллельно с ТА в любом удобном месте, а малые размеры позволяют легко установить ее внутри корпуса каждого ТА (закрепив светодиод HL1 на видном месте) или же в стандартном телефонном гнезде.

    В дежурном режиме, когда телефонная трубка лежит на аппарате, схема потребляет настолько мало, что позволяет ее питать от ТЛ.

    Принцип работы устройства основан на анализе уровня напряжения в телефонной линии и использовании его изменения, аналогично как и в схеме, описанной выше.

    Схема состоит из детектора уровня напряжения линии на транзисторе VT1 и коммутатора тока на VT2. Транзистор VT1 работает в режиме микротоков, что обеспечивает ему большой коэффициент усиления. По этой причине он будет находиться в одном из двух устойчивых состояний: заперт или открыт — зависит от величины напряжения питания. Причем изменение напряжения питания на 0,2 В приведет к переключению транзистора VT1 (а значит, и VT2).

    Настройка напряжения срабатывания индикатора выполняется резистором R2 путем подачи от регулируемого источника постоянного напряжения 5...15 В — при этом должен светиться индикатор HL1. Постепенно повышая напряжение до 30 В, резистором R2 добиваемся, чтобы при напряжении более 16...20 В светодиод погас.

    3-5.jpg

    Рис. 3.5. Печатная плата индикатора

    Схема не критична к точности соответствия номиналов, указанных насхеме. Светодиод HL1 можно заменить любым из серии КИП, а диодный мост VD1 — четырьмя диодами типа КД102А, Б.

    Топология односторонней печатной платы и расположение на ней элементов приведена на рис. 3.5. Конструкция платы выбрана с учетом возможности установить ее в свободном отсеке стандартного телефонного гнезда.

    Данная схема показала себя надежной и удобной при работе в течение более двух лет.

     

    Рис. 3.4. Схема индикатора состояния линии

    Изображение: 

    Рис. 3.5. Печатная плата индикатора

    Изображение: 

    16. Блокиратор нелегального подключения к линии

    Блокиратор нелегального подключения к линии

    О необходимости установки такого устройства приходится задумываться в случае получения счета с АТС за междугородные разговоры, которых вы не вели. Ведь телефонные линии не защищены от несанкционированного подключения и появились мошенники, этим пользующиеся. В продаже уже появились блокираторы промышленного изготовления, но пока они неоправданно дорогие. Использование современной элементной базы позволяет сделать блокиратор довольно простым и миниатюрным.

    Предлагаемое устройство размещается внутри ТА и позволяет заблокировать любые "пиратские" разговоры по данной линии с любого другого телефона. При этом подразумевается, что к линии не требуется подключать другие параллельные телефоны, — все остальные ТА схемой будут считаться "пиратскими".

    3-6.jpg

    Рис. 3.6. Электрическая схема блокиратора

    Для питания устройства, в отличие от опубликованных аналогов, не требуется дополнительный источник — оно берется от ТЛ. В дежурном режиме устройство потребляет микроток, что допустимо и не нарушает режимов в линии.

    В основе работы схемы, рис. 3.6, используется пороговое устройство на транзисторе VT1, который контролирует уровень напряжения в ТЛ. Как известно, при поднятии трубки с аппарата, напряжение в линии падает с 60 до 5...15 В (зависит от сопротивления цепей ТА). Режим работы VT1 настраивается резистором R2 так, чтобы он при напряжении ниже +18 В запирался. При этом транзистор VT2 током через резисторы R3-R4 откроется, что приведет к срабатыванию оптронного ключа VS1.1. Резистор R7 закоротит ТЛ, что воспрепятствует импульсному набору номера на время заряда С2. Как только С2 зарядится — сработает ключ VS1.2 и разрядит С1. Этот процесс периодически повторяется, что исключает фиксацию схемы в режиме закорачивания линии после однократного срабатывания блокировки. Конденсатор С1 обеспечивает нечувствительность схемы к сигналу вызова в линии.

    Устройство подключается параллельно звонку (или схеме звукового сигнализатора) до разделительного конденсатора так, чтобы при поднятии трубки оно отключалось контактами, связанными с положением трубки (S1). В этом случае не потребуется отключать устройство от линии при использовании собственного ТА, что удобно при эксплуатации.

    3-7.jpg

    Рис. 3.7. Второй вариант выполнения блокиратора

    Схема не критична к выбору типов резисторов и конденсаторов. Вместо диодного моста VD1 можно использовать один диод, аналогично схеме на рис. 3.5, но в этом случае при подключении устройства к ТЛ потребуется соблюдать необходимую для работы полярность.

    На рис. 3.7 приведен второй вариант электрической схемы блокиратора. Она незначительно отличается от описанной выше и в пояснениях не нуждается — работает так же.

     

    Рис. 3.6. Электрическая схема блокиратора

    Изображение: 

    Рис. 3.7. Второй вариант выполнения блокиратора

    Изображение: 

    17. Таймер для отключения телефона на ночь

    Таймер для отключения телефона на ночь

    Данный таймер предназначен для автоматического отключения телефона ночью с 22 ч до 7 ч утра (на 9 часов), что позволяет избавиться от случайных звонков. Временной интервал легко можно изменить при первоначальной настройке устройства. Таймер обеспечивает с дискретностью одна минута установку нужного интервала времени и периодическое повторение процесса через 24 часа.

    Схема состоит из генератора минутных импульсов на микросхеме DD1, программируемого делителя частоты с изменяемым коэффициентом деления — DD2 и DD3 (имеется 16 входов для установки в двоичном коде коэффициента деления), триггера на DD5.2, DD5.3, DD4.1 и формирователей коротких импульсов на элементах микросхемы DD4.2...DD4.4, рис. 3.8.

    Переключение цепей выполняет поляризованное реле К1. Оно не требует постоянного питания обмотки для фиксации положения контактов, а для их переключения достаточно кратковременного импульса на соответствующую обмотку.

    Учитывая, что многие современные телефоны имеют регистры хранения в памяти часто используемых номеров, для их сохранения необходимо наличие напряжения питания от ТЛ. При отключении ТА от линии через контакты К1.2 реле на него подается постоянное напряжение 50 В, которое имитирует ТЛ.

    Нередко бывает, что звонят за несколько минут до установленного времени отключения ТА, и, чтобы во время разговора не произошло автоматического разрыва связи, схема контролирует состояние ТЛ и выполняет отключение только после окончания разговора, когда трубка лежит на ТА. Это очень удобно при эксплуатации.

    Устройство выполнено на легкодоступных КМОП микросхемах и отличается малым потребляемым током, что позволяет иметь резервное питание (9 В) на случай аварийного отключения сети, для сохранения установленного цикла.

    Работает схема следующим образом. Включение таймера проводится тумблером SA1 в момент времени, с которого требуется обеспечивать временной интервал отключения ТА. В начальный момент, когда подано питание на схему, пока идет заряд конденсатора С2, формируется импульс обнуления счетчика DD1 и триггера, собранного на элементах DD5.2, DD5.3. Этот же импульс, пройдя через элемент DD4.4, переключит реле К1 (контакты реле 23-22 замкнутся), и на входах начальной установки счетчика DD2 появится лог. "1" в соответствии с необходимым коэффициентом деления (N).

    На схеме показано положение перемычек на входах DD2 для интервала 9 часов:

    3-8.jpg

    Коэффициент деления для другого временного интервала легко можно определить, воспользовавшись соотношением:

    3-9.jpg

    М — коэффициент, называемый модулем (на схеме показано положение пере мычек для значения М=2).

    Значения чисел десятичной системы Р1...Р4 устанавливаются на соответствующих входах счетчиков в двоичном коде. Так, для DD3 при коэффициенте деления 1440:

    3-10.jpg

    при коэффициенте деления 540 (DD2):

    3-11.jpg

    Как только на выводе DD2/23 появится лог. "1", триггер DD5.2, DD5.3 переключится и элемент DD4.2 сформирует импульс для переключения реле К1 (контакты 23-22 разомкнутся, а 11-12 замкнутся). В таком состоянии (телефон подключен к ТЛ) схема будет находиться до момента, пока на выводе DD3/23 не появится импульс (лог. "1").

    Счетчик DD3 имеет коэффициент деления 1440, что соответствует 24 часам (при минутных импульсах на входе). Через этот интервал, с момента включения таймера, на выходе счетчика будет периодически появляться сигнал для автоматического отключения ТА.

    Для контроля за состоянием ТЛ используются транзисторы VT2...VT4. При снятой телефонной трубке напряжение в линии снижается с 60 В до 5...15 В. При этом VT4 запирается, а транзисторы VT2 и VT3 откроются — будет светиться индикатор HL2, и на входе элемента DD5.1 появится лог. "0" (на DD5/4— "1"). Этот сигнал не позволит появиться на выходе DD5/3 лог. "1" при переключении триггера (лог. "0" на DD5/11). Цепи из R8-C6 и R13-C8 обеспечивают формирование коротких импульсов для управления переключением реле, что снижает потребление тока.

    Использование оптронной пары VS1 позволяет получить электрическую развязку между ТЛ и цепями таймера.

    Если в процессе работы таймера требуется на некоторое время включать или отключить ТА от линии, не меняя времени начала установленного цикла работы, то можно воспользоваться соответствующими кнопками: SB1 — включение, SB2 — отключение.

    При полном отключении питания таймера тумблером SA1.2 вторая группа контактов (SA1.1) обеспечивает подачу напряжения на обмотку реле К1 через транзистор VT5. Разряд С11 через открытый транзистор VT5 и обмотку реле позволит ему сработать, и контакты К1.2 вернутся в исходное положение — ТА будет подключен к линии независимо от того, на каком этапе цикла мы отключили питание таймера.

    Схема не меняет режимов при кратковременном исчезновении сетевого напряжения. Но для того чтобы работа таймера не нарушалась при длительном отсутствии сетевого напряжения, необходим элемент резервного питания G1 (9 В), от которого достаточно питать только микросхемы.

    3-12.jpg

    Pис. 3.8 Электрическая схема таймера

    Топология печатной платы не разрабатывалась, а монтаж выполнен на универсальной макетной плате.

    В схеме применены резисторы типа С2-23 (МЛТ), конденсаторы С1...С5 типа К10-17, С6 и С7 типа К50-24 на 63 В. Светодиоды подойдут любые, с разным цветом свечения, но лучше использовать из серии КИПД. Диодные сборки КЦ407А можно заменить любыми выпрямительными диодами на ток не менее 200 мА.

    Кварц ZQ1 — любого типа, на рабочую частоту 32768 Гц (они широко используются в часах). Поляризованное реле в схеме применено типа РПС42 РС4.520.420-01, но подойдут и многие другие, например РПС32 РС4.520.223. Сетевой трансформатор Т1 должен обеспечивать напряжение во вторичной обмотке, достаточное для срабатывания примененного реле, а также необходимо вспомогательное напряжение 48...60 В. Идеально подходит унифицированный трансформатор типа ТПП217-127/220-50.

    Трансформатор может применяться из этой же серии с большей допустимой рабочей мощностью, например ТПП225, ТПП235, ТПП236, ТПП261. В этом случае нумерация подключаемых выводов обмоток не изменится, но увеличатся габариты конструкции.

    В качестве резервного элемента питания G1 использован аккумулятор 7Д-0,125Д. Общие габариты устройства не превышают 160х135х65 мм.

    Настройку схемы начинаем с установки резистором R20 порога переключения транзистора VT4 при напряжении, подаваемом с контактов телефонной вилки ХР2: если оно меньше 20 В — светодиод HL2 должен светиться (индика тор занятой линии).

    Проверку работы таймера удобно производить при подаче на входы счетчиков (DD2/1. DD3/1) секундных импульсов с вывода 4 микросхемы DD1. При этом следует учитывать, что первоначальное запоминание коэффициента деления, установленного на входах параллельной загрузки, происходит через три такта входных импульсов.

    Подключая устройство к ТЛ, необходимо соблюдать полярность, указанную на схеме. При правильной полярности снятие телефонной трубки приводит к свечению индикатора HL2. Свечение светодиода HL1 показывает, что телефон автоматически отключился от ТЛ.

     

    Pис. 3.8 Электрическая схема таймера

    Изображение: 

    Ф.1 Положение перемычек на входах DD2 для интервала 9 часов

    Изображение: 

    Ф.2 Коэффициент деления для другого временного интервала

    Изображение: 

    Ф.3 При коэффициенте деления 1440

    Изображение: 

    Ф.4 При коэффициенте деления 540

    Изображение: 

    18. Автоматически включающаяся подсветка

    Автоматически включающаяся подсветка

    У меня в квартире один из телефонов установлен в коридоре, где мало естественного света, и, чтобы им воспользоваться, освещение приходится включать, а после окончания разговора надо не забыть его выключить.

    Приведенная на рис. 3.9 схема при снятии трубки с ТА автоматически включит освещение или местную подсветку. При этом устройство не потребляет энергию в ждущем режиме. Включение осветительной лампы EL1 производит электронный тиристорный коммутатор VS2. Оптронный ключ VS1 управляет от крыванием тиристора и обеспечивает полную развязку ТЛ от сети 220 В. Для работы оптронного ключа достаточно тока через внутренний светодиод менее 1 мА, что не перегружает ТЛ.

    3-13.jpg

    Рис. 3.9. Электрическая схема для автоматического включения подсветки

    3-14.jpg

    Рис 3.10 Вариант схемы с возможностью подключения к ТЛ в любом месте

    При снятии телефонной трубки с аппарата группа контактов S1 (датчик положения трубки) переключится и подаст питание на приставку. Использование имеющейся в любом ТА группы контактов (S1) позволяет упростить схему.

    Настройка подключенного к ТА устройства заключается в установке минимального потребляемого тока от ТЛ резистором R1 (при снятой трубке). В начале настройки резистор должен быть установлен на максимальное сопротивление, и, постепенно его уменьшая, добиваемся полного открывания тиристора VS2 (свечения лампы). Мощность лампы может быть 15...100 Вт (в этом случае не нужен радиатор для тиристора).

    Конденсатор С1 (типа К50-16) уменьшает моргание лампы при наборе номера, когда кратковременно происходит разрыв линии.

    Подключение схемы показано для ТА с механическим номеронабирателем. Небольшое усложнение схемы, рис. 3.10, позволяет упростить подключение приставки. В этом случае не потребуется вскрывать ТА, а соединение к ТЛ выполняется в любом удобном месте, параллельно с аппаратом (необходимо только соблюдать полярность, указанную на схеме).

    На транзисторах VT1...VT3 собран детектор состояния линии, и работа его описана в приводимой выше статье.

     

    Рис 3.10 Вариант схемы с возможностью подключения к ТЛ в любом месте

    Изображение: 

    Рис. 3.9. Электрическая схема для автоматического включения подсветки

    Изображение: 

    19. Световое оповещение о вызове

    Световое оповещение о вызове

    Иногда бывает удобно иметь кроме звукового еще и световое оповещение о телефонном вызове. Например, если спит ребенок, звук у ТА можно отключить. Световое оповещение будет полезно также людям с пониженным слухом. Устройства такого же назначения, но промышленного изготовления — довольно дорогие. Современная элементная база позволяет решить эту задачу очень просто и без больших затрат.

    Схема, рис. 3.11, аналогична по принципу работы описанной выше. Через конденсатор С1 выделяется переменный сигнал вызова. После выпрямления на VD5 он поступает на VS1.

    3-15.jpg

    Рис. 3.11. Схема светового индикатора сигнала вызова

    3-16.jpg

    Рис. 3.12. а) Топология печатной платы

    В корпусе VS1 находятся два независимых оптронных ключа, один из которых и используется для управления включением лампы. При наличии сигналов вызова лампа будет периодически загораться.

    Стабилитрон VD2 и конденсатор С2 позволяют устранить моргание лампы в случае набора номера на ТА, когда в линии формируются импульсы с частотой 10 Гц.

    3-17.jpg

    Рис 3.12 б) Расположение элементов

    Электрические схемы, приведенные на рис. 3 9 и 3 10, легко объединяются в одну (нумерация деталей для них указана единая) При этом все детали, кроме включателей SA1 и SA2, располагаются на печатной плате размером 95х50 мм, рис. 3.12.

    Резисторы, отмеченные на схеме звездочкой "*", могут потребовать подбора. Конденсатор С2 используется типа К73-9 (К73-17) на рабочее напряжение не менее 250 В.

    В заключение можно отметить, что приведенные схемы из-за большого входного сопротивления не влияют на режим работы ТЛ и не ухудшают качество работы телефона, даже если он имеет автоматический определитель номера (АОН) или к нему подключен компьютерный модем или факс.

     

    Рис 3.12 б) Расположение элементов

    Изображение: 

    Рис. 3.11. Схема светового индикатора сигнала вызова

    Изображение: 

    Рис. 3.12. а) Топология печатной платы

    Изображение: 

    20. Простой адаптер для записи разговора

    Простой адаптер для записи разговора

    Иногда бывает полезно записать свой телефонный разговор на магнитофон. Подавать сигнал непосредственно на вход магнитофона или через конденсатор с ТЛ нельзя. Это связано с тем, что, если трубка лежит на аппарате, в линии действует постоянное напряжение 60 В, что вполне достаточно для повреждения входных каскадов усилителя. Не спасет схему магнитофона применение в цепи разделительного конденсатора — ведь в момент вызова в линии может действовать переменный сигнал с амплитудой до 200 В, а вход магнитофона, для удобства его использования, должен быть постоянно подключен к ТЛ .

    3-18.jpg

    Рис. 3.13. Схема адаптера

    Приведенная на рис. 3.13 схема адаптера позволяет использовать любой записывающий магнитофон, имеющий вход для подключения внешнего микрофона. Устройство не требует питания и может быть постоянно включенным в разрыв одного из проводов линии, идущей на телефонный аппарат. (Это не ухудшает качества связи и исключает повреждение входных цепей магнитофона.)

    Трансформатор обеспечивает развязку цепей по постоянному току. Включение диодов VD1 и VD2 в качестве ограничителей предотвращает вероятность появления во вторичной цепи трансформатора переменного напряжения с опасным для входных цепей магнитофона уровнем. А нужный уровень сигнала с линии устанавливается подстроенным резистором R1 (его номинал может существенно отличаться от указанного на схеме).

    Для изготовления трансформатора Т1 используется магнитопровод от любого телефонного трансформатора (все они унифицированы, и его несложно найти). Он имеет конструкцию, которая исключает намагничивание магнитопровода при протекании постоянного тока (когда трубка с аппарата снята). Трансформатор разбираем и удаляем верхнюю обмотку с каркаса. На ее месте наматывается 120...140 витков проводом ПЭЛ-2 диаметром 0,33 мм. Оставшиеся обмотки включаются, как показано на схеме, что позволяет повысить нaпpяжeниe во вторичной цепи.

    При правильном монтаже адаптер в настройке не нуждается.

     

    Рис. 3.13. Схема адаптера для записи разговора

    Изображение: 

    21. Автоматическая запись на магнитофон с линии

    Автоматическая запись на магнитофон с линии

    Устройство подключается параллельно телефону в любом месте и позволяет автоматически записывать любые разговоры по данной ТЛ на магнитофон. Магнитофон подойдет любой, имеющий вход для внешнего микрофона.

    Схема приставки предотвращает повреждение входных цепей магнитофона от высокого напряжения в линии и обеспечивает управление включением (отключением магнитофона). Кроме того, имеется индикация режима работы телефонной линии, что особенно удобно при наличии нескольких подключенных параллельно ТА. При свечении индикатора HL1 видно, что линия занята.

    Электрическая схема состоит из согласующего каскада на операционном усилителе (DA1) и компаратора напряжения (DA2), рис. 3.14. Микросхема DA1 имеет полевые транзисторы на входе, что позволяет получить высокое входное сопротивление устройства — более 10 МОм. Это исключает влияние приставки на работу ТЛ.

    Коэффициент передачи первого каскада отрицательный, но уровень звукового сигнала достаточен для записи разговора с микрофонного входа магнитофона. Диоды VD1 и VD2 предотвращают появление на выходном разъеме Х1 напряжения с амплитудой более 0,7 В (при наборе номера или сигнале вызова).

    Так как напряжение в ТЛ снижается при снятой телефонной трубке, на выходе DA1/6 оно будет также пропорционально меняться (уменьшаться). Это напряжение поступает на вход компаратора DA2/2, а на второй вход DA2/3 подается уровень порогового напряжения. Подстройкой при помощи резистора R5 устанавливаем начальный уровень на выходе DA1/6 так, чтобы компаратор открывался при снижении напряжения в ТЛ ниже 17...20 В. Компаратор сравнивает эти значения и при снятой трубке подает напряжение на светодиодный индикатор HL1 и коммутатор на транзисторе VT1. Так как на входе транзистора установлен конденсатор, он срабатывает с задержкой 2 с и включает реле К1. Задержка необходима для исключения срабатывания реле при наборе телефон ного номера, когда в линии формируются импульсы с частотой 10 Гц. Контакты реле подают питание на магнитофон (на схеме они не показаны).

    3-19.jpg

    Рис. 3.14. Адаптор для подключения магнитофона

    Схему можно дополнить индикатором снятой трубки на параллельном телефоне, рис. 3.15. Это позволит исключить прослушивание разговора с другого ТА. Свечение светодиода HI 2 напомнит, что снята трубка второго телефона.

    3-20.jpg

    Рис. 3.15 Индикатор снятой трубки на параллельном телефоне

    Принцип работы такого индикатора основан на выявлении пониженного напряжения в линии при подключении дополнительной нагрузки, которой и будет являться второй ТА Компаратор на микросхеме DA3 работает аналогично, как и DA2, а порог срабатывания устанавливается резистором R13 на реальной ТЛ так, чтобы его открывание происходило при снижении напряжения в линии более чем на 0,2 0,3 В (когда снята трубка на обоих аппаратах).

    В схемах компараторы 521 САЗ можно заменить на К544САЗ, но при этом изменится нумерация выводов из-за другой конструкции корпуса Подстроечные резисторы R5 и R13 применены типа СПЗ-38, остальные — МЛТ. Электролитические конденсаторы С4 С6 типа К50-35, остальные — К10-17 Реле К1 типа РЭН34 (паспорт ХП5 500 000) или аналогичное.

    Для питания схемы подойдет любой двухполярный источник питания со стабилизированными напряжениями +12 В, -12 В и допустимым током до 100 мА.

    Подключается устройство к ТЛ, соблюдая полярность, указанную на схеме.

     

    Рис. 3.14. Адаптер для подключения магнитофона к телефонной линии

    Изображение: 

    Рис. 3.15 Индикатор снятой трубки на параллельном телефоне

    Изображение: 

    4. Телефония - схемотехника в примерах

    Телефония

     

    1. Обзор предложений в области сервисных телефонных приставок.

    ОБЗОР ПРЕДЛОЖЕНИЙ В ОБЛАСТИ СЕРВИСНЫХ ТЕЛЕФОННЫХ ПРИСТАВОК

    Телефонная связь, как средство общения и передачи инфор мации, незаменима в быту и на производстве. Ее характеристики определяются множеством факторов, таких как: количество теле фонных линий, вид оборудования АТС, типы применяемых теле фонных аппаратов и т.п. Для достижения высокого качества и удобства этой связи абоненту необходим определенный набор сервисных возможностей. Современные телефонные аппараты позво ляют обеспечить такие функции, как: повтор набора номера, автодозвон, память номеров, удержание линии, переадресация вызовов и пр.

    При необходимости расширения возможностей телефона могут применяться самые разнообразные дополнительные устройства — телефонные приставки. Такие устройства вводят специальные сервисные возможности и, иногда, предназначены для стыковки нестандартного оборудования с АТС. В настоящее время на рынке представлено множество предложений от небольших организаций, фирм и даже отдельных разработчиков. Ниже приводится краткий обзор некоторых устройств, пользующихся повышенным спросом.

    АОНы

    Автоматические определители номера. Эти устройства достаточно широко распространены и известны потребителям. Они позволяют определить номер звонящего вам абонента и, помимо этого, как правило, обладают массой дополнительных функций (записная книжка, автодозвон и т.п.). Выполняются они и в виде многофункциональных телефонных аппаратов, и в виде специальных сервисных приставок, и в виде специальных модулей, модернизирующих некоторые виды стандартных телефонных аппаратов, и даже в виде программного обеспечения для применения на определенных видах модемов для ПК.

    Микро-АТС

    Предназначены для эксплуатации нескольких телефонных аппаратов на одной или нескольких телефонных линиях. Такие системы могут иметь самые разнообразные функции (переадресовка вызова, внутренняя связь, приоритет телефонов и т.п.) и являются чем-то средним между примитивными развствитслями номера и крупноформатными офисными Мини-АТС.

    Раэветвители телефонного номера

    Позволяют (аналогично блокираторам) отключать параллельный телефонный аппарат при разговоре по другому аппарату и. что является основной функцией, позволяют избирательно дозваниваться на любой из подключенных к одной! линии телефонных аппаратов. Существует несколько типовых решений проблемы избирательного дозвона: двукратный набор номера (набор номера - 1-4 гудка - повесить трубку - повторный набор номера), набор дополнительной цифры (набор номера - разветвитель поднимает трубку - набор дополнительной цифры). Метод с дополнительной цифрой применим не на всех видах АТС. Следует понимать, что данное устройство работает без взаимодействия с аппаратурой АТС и его нельзя путать с обычным спариванием номера, когда абоненты также имеют только одну линию, но у них разные номера.

    Блокираторы параллельных телефонных аппаратов

    Служит для раздельного использования двух телефонных аппаратов на одной телефонной линии. При снятии трубки на одном телефонном аппарате другой телефонный аппарат отключается (блокируется). Блокиратор исключает прослушивание с параллельного телефона и подзвякивание при наборе номера на нем.

    Устройства защиты линии от "пиратов"

    Применяются в профилактических целях и при наличии подозрения об использовании телефонных линий посторонними лицами. Основные методы защиты линий следующие: кодовый доступ к линии (набор кода перед набором номера), блокировка выхода на межгород (блокировка номеров "8...", "07", ограничение количества цифр в номере), защита от параллельного включения в линию "левых" телефонных аппаратов, выборочная блокировка отдельных конкретных номеров (применяется только в сложных компьютеризованных устройствах).

    Блокираторы выхода на межгород

    Выполняют функцию запрета междугородных звонков с телефона. Используются разные методы: блокировка количества цифр номера, блокировка номеров "8...", "07". Являются оперативным решением проблемы на месте. Вторым вариантом может быть отключение от междугородной связи по заявлению на АТС.

    Индикаторы занятости линии

    Простейшие устройства, позволяющие видеть, используется ли в данный момент линия параллельным абонентом, или нет. Удобны при установке параллельных телефонов вне зоны слышимости друг друга и интенсивном их использовании.

    Анти-АОНы

    По сути — вредоносные устройства, вмешивающиеся в протокол работы АТС. Они посылают помехи в линию в момент срабатывания аппаратуры АОН, что не позволяет принимающей вызов стороне автоматически определить ваш номер. Более цивилизованным способом является отключение автоматики по заявлению на АТС (после этого ваш номер не будет определяться частными АОНа-ми). Следует знать, что Анти-АОН не является защитой от определения вашего номера компетентными службами.

    Адаптеры спаренных линий

    На спаренных линиях связь осуществляется по одной паре проводов для двух абонентов с различными номерами (за счет изменения полярности линии). Пользоваться телефоном эти абоненты могут только поочерёдно. Одна из проблем таких линий заключается в пониженном напряжении вызывного сигнала (чтобы вызов не просачивался ко второму абоненту). Адаптер позволяет повысить напряжение вызова, что обеспечивает надежное срабатывание всех типов телефонных аппаратов на всех типах спаренных линий (без адаптера некоторые ТА могут не звонить).

    Адаптеры АВУ-ВЧ

    Аппаратура высокочастотного уплотнения предназначена для подключения нескольких абонентов по одной проводной линии. Как правило, из блока АВУ-ВЧ к абоненту выводится трехпроводная линия (третий провод для звонка). Адаптер АВУ-ВЧ предназначен для преобразования такой линии в обычную с возможностью подключения любых телефонных аппаратов.

    Адаптеры АТС "Квант"

    Электронная АТС "Квант" характеризуется низким напряжением в линии (5-15 В), что не обеспечивает надежной работы многих электронных телефонных аппаратов. Адаптер предназначен для устранения этого недостатка и обеспечения подключения к такой АТС любых телефонных аппаратов.

    Автоматические предохранители

    Защищают линию от проникновения в нес высокого напряжения или помех (например, вследствие некорректно сделанной проводки в помещении абонента или ее замыкания).

    Схемы удержания линии

    Обеспечивают удержание линии при переходе от одного телефонного аппарата к другому (на первом трубка положена).

    Схемы переадресации вызова

    Устанавливаются там, где имеется не менее двух телефонных линий и обеспечивают перевод всех входящих на одну из линий звонков по другому номеру (посредством соединения с этим номером через вторую линию). Некоторые современные электронные АТС могут обеспечить такой сервис даже при наличии только одной линии.

    Устройства дистанционного управления

    Телефонная линия может быть использована для дистанционного управления (включения/выключения) самыми разнообразными устройствами. В этом случае, как правило, после набора номера и соединения используется набор в так называемом частотном режиме (тоновый набор) или специальное устройство — биппер. Набираемые цифровые комбинации являются командами и управляют устройствами.

    Устройства охраны помещений

    Специальные приставки соединяемые с системой охраны помещений и телефонной линией. При срабатывании охранных датчиков такая приставка дозванивается по заранее заданному номеру (номерам) и выдает заранее заданное (записанное) сообщение.

    Это далеко не полный перечень встречающихся сервисных телефонных приставок. Заметим, что большинство присутствующих на рынке устройств работает только с импульсным набором номера. Применение КМОП микросхем с низким энергопотреблением позволяет запитывать устройства непосредственно от телефонной линии. Практическая реализация логических схем обработки телефонных сигналов (переадресация, коммутация и т.п.) возможна как на базе жесткой логики, так и на основе ИС программируемой логики, микроконтроллеров, микрокомпьютеров.

     

     

    2. Схемотехника телефонных устройств.

    Схемотехника телефонных устройств.

     

     

    Датчики подъема трубки.

    Датчики подъема трубки

    Для контроля состояния телефонного аппарата (трубка снята, либо трубка положена на рычажный переключатель) используется последовательный датчик тока. На рис. 1.2-17.1.2-18 показаны схемы включения датчиков тока.

    1-2-41.jpg

    Сопротивление телефонного аппарата по постоянному току при положенной трубке превышает 300 кОм, поэтому при стандартном напряжении в линии 48-60 В на сопротивлении R практически не выделяется никакого напряжения. При снятии трубки с ТА напряжение в линии находится в пределах 10-15 В, а сопротивление телефонного аппарата составляет 500-700 Ом, что позволяет выделить на сопротивлении R либо диодах VD1, VD2 около 1,5 В, чего достаточно для срабатывания узла подъема трубки. Схему с двумя диодами использовать предпочтительнее вследствие стабильности падения напряжения на р-n переходах кремниевых диодов (около 0.7 В на диод). Сопротивление каждого диода составляет около 18 Ом, что в сумме составляет 36 Ом и достаточно хорошо согласуется с нормами ГОСТ [2].

    На рис 1.2-19 приведена схема узла подъема трубки на основе микросхемы КР561ЛА7. Схема работает следующим образом. При подъеме трубки телефонного аппарата с рычажного переключателя на диодах VD1, VD2 выделяется напряжение около 1 В, что достаточно для открывания транзистора VT1. На выходе 3 DD1.1 появляется высокий уровень, и через резистор R2 происходит заряд емкости С1. Через время не более 2 секунды происходит переключение элемента DD1.2. и на выходе 4 появляется нулевой уровень, показывающий, что с телефонною аппарата сняли труб-

    1-2-42.jpg

    ку. Цепочка R2, С1 с постоянной времени 2 секунды предназначе-на для фильтрации коротких импульсов помех в линии (дребезг, вызов 25 Гц, набор номера).

    На рис. 1.2-20 показана схема узла подъема трубки, совмещенного со схемой коммутации телефонного аппарата по минусу питания. Схема позволяет не только анализировать состояние телефона, но и отключать телефонный аппарат от линии в соответствии с логическим алгоритмом блока обработки (например, на время, необходимое для пропуска некоторого количества посылок

    1-2-43.jpg

    вызова с АТС). В данной схеме отключение телефонного аппарата происходит при подаче логического нуля на вход 1, что приводит к замыканию на корпус через VD2 управляющего входа 1 микросхемы DA1. Цепочки VD1, С1, а также R5, С2 выполняют одинаковую функцию — предотвращение срабатывания узла подъема трубки от коротких одиночных импульсов в линии, а также сигнала вызова и импульсов набора номера. Делитель R2, R3 обеспечивает необходимое напряжение на управляющем входе микросхемы DA1

    В телефонных приставках, питаемых от сети переменного тока 220 В через понижающий трансформатор, можно применять схему узла подъема трубки на транзисторах (см. рис. 1.2-21). Отличие этой схемы от предыдущих состоит в том, что последовательно с телефонным аппаратом ничего не включается. Датчик тока — стабилитрон VD2. находится между линией и внешним источником питания Еп (напряжение питания нс менее 25 В) При опущенной трубке ТА напряжение в линии составляет 48-60 В, диод VD1 заперт, на стабилитроне VD2 отсутствует падение напряжения. а значит, транзистор VT2 закрыт. VT3 открыт по цепочке R5, коллектор VT2, R6. Реле Р1 находится в сработанном состоянии (контакты К1.1 замкнуты). При подъеме трубки ТА напряжение в линии падает до 5-20 В (в зависимости от типа телефонного аппарата), диод VD1 открывается, соответственно, падение напряжения на стабилитроне VD2 открывает VT1. VT2 закрывается по цепочке +Еп, эммитер-коллекгор VT1, R4, база VT2. Реле Р1 отключается. контакты К1.1 размыкаются, подавая информационный сигнал о снятии трубки ТА. Цепочка С1, R3, а также инерционность обмотки реле Р1 не позволяют перекоммутировать реле Р1 при наборе номера с телефонного аппарата, а также предотвращают срабатывание реле при прохождении вызова на ТА. Преимуще-

    1-2-44.jpg

    ством этой схемы является практически полное соответствие ГОСТ [2], так как: во-первых, последовательно телефону не включается сопротивление, а во-вторых, при наборе с телефонного аппарата за счет диода VD1 влияние схемы подъема трубки на ТА ничтожно мало и составляет более 3 МОм параллельного сопротивления

    На рис 1 2-22 приведена схема ключа на разрыв линии.

    В состав схемы входят:

    • мост—VD1-VD4,

    • ключ—DA1:

    • зарядная цепочка — С1, R1

    • выпрямительный диод—VD5:

    • развязывающая цепь R2, С2, R3.

    1-2-45.jpg

    В исходном состоянии (когда от генератора поступает последовательность импульсов запуска) ключ DA1 открыт, так как падение напряжения на цепи Cl, R1 равно напряжению открыва-ния DA1. Соответственно, открыт мост VD1-VD4, и положительный линейный провод замкнут накоротко через прямые переходы диодов VD1-VD4. При необходимости осуществить разрыв линии прекращают подачу импульсов запуска от генератора. Емкость Cl разряжается через сопротивление R1, ключ DA1 закрывается, и, соответственно, закрывается мост VD1, VD4, разрывая тем самым плюсовую линейную шину. Время разрыва определяется управляющим внешним устройством, необходимо только учесть время реакции цепи R1, Cl.

     

    датчики тока

    Изображение: 

    ключ в разрыв линии

    Изображение: 

    коммутация на транзисторах

    Изображение: 

    подъём трубки с датчиком тока

    Изображение: 

    смешанная схема коммутации

    Изображение: 

    Детекторы звонка.

    Детекторы звонка

    В большинстве современных АТС в качестве сигнала вызова используется переменное напряжение частотой 12-25 Гц и амплитудой до 150-200 В (в норме, не менее 90 В). Для формирования импульсов приема посылки вызова используются логические схемы с фильтрующими RC-цепями. которые необходимы для выделения огибающей сигнала вызова. Сформированные таким образом импульсы подаются на схему обработки телефонной приставки. На рис 1.2-6 приведены осциллограммы входных и выходных сигналов

    1-2-21.jpg

    На рис 1 2-7 представлена схема приема вызова, рекомендуемая для использования в устройствах, питаемых от сети 220 В через понижающий трансформатор. Принцип работы схемы заключается в следующем:

    В исходном состоянии на входах 1,2 элемента DD1 1 поддерживается единица через VD4 и R3 от источника питания При поступлении переменного напряжения вызова через резистор R1 происходит зарядка конденсатора С1 в соответствии с полярностью диода VDl Таким образом, во время вызова вход 2 DD1 1 находится в состоянии логического нуля, и на выходе 3 DD1 1 появляется единица Формирующие цепочки VD5, С2, VD6. R4 обеспечивают необходимую длительность выходных импульсов, а

    1-2-22.jpg

    конденсатор СЗ сглаживает фронты импульса на выходе Схема может непосредственно подключаться к счетчику блока обработки

    На рис. 1 2-8 приведена схема входного узла для использования в устройствах, питаемых от телефонной линии. Принцип работы схемы заключается в следующем.

    В исходном состоянии на выходе 3 DD1 1 поддерживается высокий уровень При поступлении вызова на вход схемы через цепочку R1, С1. VDl происходит заряд емкости С2, что обеспечивает срабатывание элемента DD1 1 Емкость СЗ быстро разряжается через диод VD3, формируя таким образом передний фронт выходного импульса. Задний фронт формируется после окончания вызова путем заряда СЗ через резистор R4. Элементы схемы R3, С2 рассчитаны таким образом, чтобы предотвратить срабатывание элемента DD 1.1 при кратковременных импульсах помех в телефон

    1-2-23.jpg

    ной линии Следит помнить, что в реальной телефонной линии при подъеме (опускании) трубки телефонного аппарата наблюдаются серии коротких импульсов дребезга амплитудой до 60 В. что может привести к ложному срабатыванию схемы приема вызова и всего устройства в целом. Входной узел должен обладать определенной инертностью, что достигается практической настройкой путем подбора RC-цепи на входе элемента DD 1 1.

    Еще одна схема приема посылки вызова приведена на рис 1 2-9 В этой схеме применяется выборка импульсов с телефонной линии по частоте следования — своеобразный "цифровой фильтр".

    В состав схемы входят.

    • счетчик DD2. осуществляющий счет импульсов. снимаемых с линии.

    • узел приема и формирования импульсов с линии в составе DD1.1, Rl, VD1, VD2, Cl, R2:

    • тактовый генератор "строба" на DD1.2, DD1.3 Частота внутреннего генератора равна или чуть ниже 4 Гц. Генератор формирует строб длительностью около 0,25 с, открывающий счет микросхемы DD2. За время длительности строба на

    1-2-24.jpg

    синxpoвxoд DD2 поступает 6-7 имульсов. и на выходе 5 появляется короткий импульс. Исполнительное устройство может быть выполнено в виде триггернои схемы или с простейшей цепочкой накапливания (диод + емкость) При частоте следования входных импульсов менее 25 Гц счетчик DD2 не успевает сосчитать до б-7 и вновь обнуляется. Таким образом, варьируя элементы тактового генератора (изменяя длительность строба), можно настроить анализатор на нужную частоту анализа посылки вызова с АТС. Входной узел на DD1.1 с введенным последовательным стабилитроном VD1 обеспечивает прием импульсов с линии при снижении напряжения в линии ниже 30 В. Емкость С1 может быть в пределах 180-1000 пФ, что позволяет отфильтровав "дребезг" и более качественно сформировать синхроимпу льсы на входе DD2.

    Во многих случаях необходимо запирать входной узсл на время набора номера (в линии присутствуют не посылки вызова, а импульсы набора номера 60 В, 10 Гц) На рис 1 2-10 приведена схема запирания входного узла

    1-2-25.jpg

     

    входные и выходные сигналы

    Изображение: 

    генератор импульсов

    Изображение: 

    запирание входного узла

    Изображение: 

    при питании от телефонной сети

    Изображение: 

    схема приёма вызова

    Изображение: 

    Схемы коммутации телефонных аппаратов.

    Схемы коммутации телефонных аппаратов

    Ключи коммутации телефонных аппаратов (ТА) с линией являются, пожалуй, одним из наиболее сложных элементов сопряжения в микро-АТС.

    Различают два вида коммутации:

    1) По минусу питания схемы

    2) По плюсу питания схемы.

    Комбинацией этих двух методов можно реализовать любой способ электронного подключения (коммутирования) ТА к линии. Рассмотрим их в отдельности.

    На рис. 1.2-11 приведена простая схема ключа с использованием микросхемы 1014КТ1А по минусу питания. Схема обеспечивает надежную работу при максимальном токе коммутации до 110 мА и импульсном напряжении до 200 В Управляющее напряжение не должно превышать 3.5-5 В.

    Достоинства схемы:

    • высокое качество коммутации (сопротивление в открытом состоянии не превышает 10 Ом):

    • простота схемного решения;

    • совместимость с КМОП-логикой,

    • сверхнизкое потребление по управляющему входу (устойчиво переключается через сопротивление до 10 МОм) Недостатки схемы

    • Невозможность простым схемным решением реализовать контроль за состоянием телефона (снята трубка или положена), что ограничивает применение этого способа коммутаций.

    1-2-31.jpg

    На рис 1.2-12 представлена схема коммутации по плюсу литания. Достоинством такой схемы является возможность увязки в схеме с общим корпусом различных узлов телефонной приставки:

    узла подъема трубки (контроля телефона), узлов коммутации, схемы обработки и пр., достаточно простым способом. Коммутационные свойства этой схемы так же высоки, так как в основе лежит токовый ключ 1014КТ1А Принцип работы заключается в следующем.

    1-2-32.jpg

    При подаче на базу VT1 логической единицы напряжение на управляющий вход DA1 не подается. Емкость С1 разряжена, ключ DA1 закрыт, мост VD6-VD9 также закрыт и телефонный аппарат изолирован от линии по плюсу. При подаче на базу VT1 логического нудя напряжение телефонной линии, за счет падения на VD4, VD5 и, частично — диодах моста VD6-VD9. через резисторы Rl, R2 поступает на управляющий вход 1 DA1. Цепочка VD2, С1 обеспечивает стабильность включения ключа при импульсных помехах на линии (например, при наличии импульсов набора номера). Телефон включается по плюсу в линию.

    Еще один способ коммутации ТА по плюсу питания схемы с использованием оптопары АОТ101А приведен на рис. 1.2-13. Ди-одно-транзисторный оптрон позволяет осуществить гальваническую развязку цепи управления и ключа коммутации, в качестве которого выступает транзистор КТ972А. Транзистор открывается напряжением с линии через Rl, обеспечивая коммутацию ТА на линию. Следует отметить, что сопротивление в открытом состоянии у транзистора КТ972А несколько выше чем у микросхемы 1014КТ1А, кроме этого, при наличии импульсов в телефонной линии открытое состояние транзистора поддерживается лишь за счет переходных процессов в полупроводнике. Это может несколько ухудшить соответствие схемы коммутации нормам ГОСТ [2]. Для коммутации телефона либо разговорного ключа ТА могут также использоваться схемы импульсных ключей на составных транзисторах, приведенные на рис 1 2-14. 1.2-15. 1.2-16.

    1-2-33.jpg

    1-2-34.jpg

    1-2-35.jpg

    Эти схемы применяются в телефонных аппаратах импортного и отечественного производства для формирования импульсов набора номера, но с таким же успехом их можно применять в любых телефонных приставках в качесгве ключей коммутации по плюсу схемы.

    1-2-36.jpg

     

    вариант коммутации

    Изображение: 

    еще коммутация

    Изображение: 

    использование оптопары

    Изображение: 

    коммутация

    Изображение: 

    схема коммутации телефонного узла

    Изображение: 

    схема питания по плюсу

    Изображение: 

    Схемы электрического питания.

    Схемы электрического питания

    При разработке сервисных телефонных приставок возникает проблема питания устройств Некоторые схемы, предназначенные для обеспечения питания непосредственно от телефонной линии, приведены ниже

    Схема питания с использованием стабилизатора КЖ101 представлена на рис. 1.2-1. Схема позволяет получить стабильное выходное напряжение, задаваемое стабилитроном VD2 с максимальным током стабилизации не более 300 мкА. Несложный подсчет позволяет определить, что активная составляющая эквивалентного сопротивления КЖ101 (подключенного параллельно телефонной линии) лежит в пределах 200-600 кОм. В то же время. минимально допустимое сопротивление по ГОСТ [2] составляет 300 кОм. Необходимо помнить, что. в основном, при работе схемы телефонный аппарат и цепи питания приставки включены параллельно, поэтому их сопротивления суммируются Если телефонный аппарат вносит около 400-800 кОм, то для получения суммарного сопротивления большего 300 кОм необходимо, чтобы блок питания имел эквивалентное сопротивление большее 900 кОм На практике, на большинстве отечественных АТС устойчиво рабо-

    1-2-11.jpg

    тают схемы с параллельным сопротивлением вплоть до 100 кОм. но эта предельная величина не рекомендуется для разработчиков. особенно, если схема подлежит сертификации и регистрации.

    На рис. 1.2-2 приведена схема питания, обеспечивающая плавающее напряжение питания при фиксированном максимальном токе потребления от телефонной линии. Данная схема с успехом может применяться в простых устройствах, где не предъявляются высокие требования к стабильности напряжения и, в то же время, когда необходимо запитать устройство через увеличенное сопротивление.

    1-2-12.jpg

    На рис. 1.2-3 приведена схема электропитания с фиксированным напряжением и фиксированным максимальным током потребления от линии Принцип работы заключается в следующем.

    В режиме ожидания емкость С1 заряжается до напряжения телефонной линии (48-60 В) через токоограничивающий резистор R1. В зависимости от области применения схемы, емкость конденсатора С1 может колебаться в пределах 220,0-1000,0 мкФ, что оказывает влияние на время первоначальной зарядки, а также длительность цикла поддержания постоянного напряжения на выходе схемы питания В начале цикла активной работы телефонной приставки (повышение тока потребления) емкость С1 плавно разряжается до напряжения стабилизации VD2 (Uвых), обеспечивая во время разряда постоянное напряжение на выходе. В зависимости оттока потребления приставки, длительность цикла стабилизации может составлять десятки секунд, чего во многих случаях достаточно для выполнения алгоритма работы, заданного разработчиком.

    1-2-13.jpg

    Схема электропитания от телефонной линии с подпиткой во время рабочего цикла приставки приведена на рис. 1.2-4. Принцип работы схемы заключается в следующем.

    В исходном состоянии высокий уровень с выхода DD1.1 открывает транзистор VT1, тем самьм закрывая ключ DA1. В это время электронная часть приставки запитывается от простейшего стабилизатора VD5, R4, VD6, С2. Ток ограничивается сопротивлением R4. выбираемым достаточно большим, чтобы нс оказывать влияния на телефонную линию по ГОСТ [2]. Если в каком-либо режиме приставке требуется больший ток от стабилизатора (до 10-20 мА), транзистор VT1 открывается, соответственно, через Rl, VD2, R2, Cl, VD3, открывается ключ DA1, подключая параллельно R4 дополнительное сопротивление подпитки R3. выбираемое в пределах 1,2-10 кОм, что позволяет стабилизировать выходное напряжение +Еп на заданном уровне при максимальном токе Схема позволяет организовать электропитание приставок с суммарным потреблением до 20 мА. Следует только помнить, что во время набора номера с телефона, подключенного к приставке, подпитка должна быть отключена.

    Для питания различных цепей телефонных приставок требуется напряжение от 3 и выше вольт, в зависимости от типа применяемых вентилей (процессоров). Специальные микросхемы импульсных преобразователей напряжения фирмы MAXIM МАХ866. МАХ864 можно с успехом использовать для получения стабильного выходного напряжения до 5 В при входном напряжении около 1 В. На рис. 1.2-5 приведена схема включения МАХ866 с минимальным количеством навесных элементов. Преобразователь

    1-2-14.jpg

    напряжения DA1 начинает работать при появлении на входе LX напряжения свыше 0, 8 В, что происходит вследствие падения напряжения на кремниевых диодах VD 1, VD2 при снятии трубки телефонного аппарата ТА. Допустимый ток потребления от линии не превышает 35 мА [2]. С учетом потребления телефонного аппарата (обычно 10-25 мА) и собственного потребления DA1 (до 50-100 мкА), ток в нагрузке может достигать 10-15 мА. чего достаточно для решения многих практических задач.

    С помощью микросхемы МАХ864 можно получить двухполярное питание +-3 В для питания прецизионных операционных усилителей в схемах сравнения. Использование подобных однокристальных преобразователей напряжения обычно оправдано в достаточно сложных схемах обработки (например, с применением PIC-контроллеров фирмы MICROCHIP).

    1-2-15.jpg

     

    импульсный преобразователь

    Изображение: 

    схема запитки

    Изображение: 

    схема питания преобразователя

    Изображение: 

    схема электропитания на КЖ101

    Изображение: 

    фиксация напряжения и тока

    Изображение: 

    Униполярное подключение сервисных приставок.

    Униполярное подключение сервисных приставок

    В оборудовании большинства современных АТС для питания линий абонентов используется постоянное напряжение 48-60 В. Это напряжение служит для формирования импульсов набора номера, а также питания цепей памяти телефонного аппарата при положенной трубке и микрофонных цепей в процессе разговора.

    Обычно телефонные аппараты допускают любую полярность подключения к телефонной линии, так как на их входе используется диодный мост. С помощью рычажного переключателя к линии подключается либо схема звонка, либо номеронабиратель, балансные схемы и усилители. На практике, к сожалению, не все ТА работают одинаково хорошо при различной полярности подключения. Некоторые из них не позволяют, например, набрать номер, если не "угадана" полярность подключения телефона к линии.

    Радиолюбители и конструкторы сервисных телефонных приставок (концентраторов, микро-АТС, сигнализаторов и пр.) обыч-но, для упрощения электронной схемы, используют полярное подключение к линии. Это наблюдается примерно в 80% интересных и оригинальных схем по телефонии, опубликованных в популярной литературе. В принципе, это оправдано, если разрабатываемая приставка подключается к декадно-шаговьм, квазиэлектронным и некоторым типам электронных АТС, в которых один раз заданная полярность выходного напряжения не изменяется во всех режимах работы (исключая режим вызова 100-150 мВ, 25 Гц). На таких станциях возможна лишь механическая перепо-люсовка при проведении ремонтных работ на линии.

    Однако в последнее время стали встречаться АТС (в основном импортные), которые производят смену полярности питания абонента при переключении режимов соединения. Например, если при наборе номер с ТА, подключенного к такой АТС, наблюдаются импульсы набора положительной полярности амплитудой 48-60 В, то в режиме разговора, полярность может измениться на противо-ложную (-10...-20 В). Это же касается и таксофонов, в которых отсчет времени разговора (кассирование) осуществляется кратковременным изменением полярности линии. Если для обычного телефона это не страшно, то у приставок с заданной полярностью подключения это может вызвать сбои в работе или отказ. Логичным было бы на вход каждой приставки поставить диодный мост, но в этом случае при отсутствии отдельной схемы звонка, мы лишаемся возможности получить нормальную посылку вызова с

    АТС, так как происходит выпрямление переменной составляющей напряжения вызова. Телефон, подключенный через мост, не будет звонить!

    Решением проблемы является использование дополнительной модуляции синхронно с посылками вызова АТС. На рис. 1.2-23 приведена структурная схема, реализующая этот метод формирования вызова.

    1-2-51.jpg

    При приеме вызова с АТС приставка синхронно осуществляет дополнительную модуляцию сигнала с линии либо на своем входе, либо выходе (показано пунктиром). В качестве ключа лучше всего использовать транзисторы КТ503Е либо 1014КТ1А,В. В качестве диодов VD1...VD4 лучше использовать КД102А,Б. От номинала сопротивления R1 зависит глубина дополнительной модуляции. При номинале R1 в пределах 2,7-3,3 кОм осуществляется глубокая модуляция, а в пределах 6,8-10 кОм — частичная модуляция.

    Следует отметить, что применение еще одного моста (один диодный мост находится в телефонном аппарате) несколько ухудшает параметры ТА, так как каждый диод вносит дополнительное последовательное сопротивление порядка 10-18 Ом. Наилучшим схемным решением является использование в качестве управляющего для ключа DA1 напряжения, непосредственно снятого с линии.

    На рис. 1.2-24 приведена принципиальная схема узла дополнительной модуляции. Работа схемы при входящей связи аналогична описанной выше. Транзистор VT1 выполняет функцию

    1-2-52.jpg

    синхронизации дополнительной модуляции при поступлении вызова с АТС При исходящей связи (наборе номера с ТА) цепочка модуляции остается выключенной (транзистор VT2 закрыт)

    Узел может использоваться в качестве входного в различных телефонных устройствах.

     

    модуляция на транзисторах

    Изображение: 

    узел дополнительной модуляции

    Изображение: 

    3. Разветвители телефонного номера.

    Разветвители телефонного номера.

     

    Разветвитель линии 1х2 с неполярным включением.

    Разветвитель линии 1х2 с неполярным включением

    Двукратный набор номера как принцип избирательного доз вона до выбранного телефонного аппарата подразумевает подсчет количества посылок вызова с АТС. И тем не менее от счетчика можно отказаться. На рис. 1.3-2 приведена принципиальная схема разветвителя номера абонента 1х2, работающего по принципу анализа длительности паузы между посылками вызова АТС.

    Стандартная длительность паузы составляет 3-4 секунды. Если после первой посылки выюва (25 Гц, 120 В) пауза затягивается более чем на 6-7 секунд, то автоматически после повторного набора вызов поступает на дополнительный телефонный аппарат Если пауза имеет стандартную длительность, то после второй посылки вызова схема подключает к линии первый (основной) телефонный аппарат.

    В состав схемы входят

    • узел униполярного подключения — VD1-VD6, VT1, R1, R2, VT2, VT3, с формирователем вызова — VT4, R5, R6.

    • схема блокировки ТА1 — DA1, VT5, DD2.1, DD2.2, R7, R9,R8,R10,C3,

    • схема блокировки ТА2 — DA2, VT6, DD2.4, DD2.3, R15,R14,Rf3,R12,C4.

    • цепь приема и обработки посылки вызова — С1, R3, R4, С5, R16, VD13, Dl.1, VD14, R17, DD1.2, С6;

    • таймер 8-10 секунд для включения основного аппарата ТА1 —VD15, R18, С7, DD1.3.

    • таймер контроля длительности паузы 6-7 секунд для включения дополнительного аппарата — VD19, R19, C8,DD1.4;

    цепь питания — R11, VD7, VD8, С2

    При включении в телефонную линию (48-60 В) емкость С2 заряжается до напряжения 7-8 В. Ключи DA1, DA2 открыты через R7, R 15. Оба телефона подключены к линии параллельно.

    Исходящая связь

    При подъеме трубки на одном из аппаратов второй отключается (в соответствии со стандартной процедурой работы блокиратора). Отключение происходит при закорачивании управляющих входов DA1, DA2 через диоды VD11, VD10 на корпус элементами DD2.2 и DD2.3. Резисторы R9 и R14 — датчики поднятия трубки на соответствующем телефонном аппарате.

    Входящая связь

    При приеме первой посылки вызова оба телефона не звонят, так как транзистор VT4 закрыт и, соответственно, формирователь вызова отключен. Телефоны ТА1 и ТА2, подключенные через мост VD1-VD4, звонить не будут. Одновременно, первая посылка вызова с АТС обрабатывается DD1.1 и DD1.2, и на выходе 3 DD1.2 появляется логическая единица, которая запускает оба таймера (RC-цепочки R18, С7 и R19, С8). Через 8-10 секунд единицей с выхода 11 DD1.3 включается ТА1 (если ранее не сработает элемент DD1.4). Емкость С8 разряжается через VD17 после окончания стандартной паузы 3-4 секунды с приходом второго импульса посылки вызова. Если вторая посылка вызова не пришла в течение 6-7 секунд (т.е. звонящий абонент повесил трубку и начал повторный набор номера), то элемент DD1.4 сработает раньше, чем DD1.3. и включит второй телефон ТА2 (единицей на выходе 10 DD1.4). Одновре-

    1-3-21.jpg

    менно с включением одного из телефонов, через VD9 или VD12 включается VT4 (формирователь вызова), и один из телефонов начинает звонить.

    Устойчивая работа разветвителя обеспечивается на стандартных АТС с напряжением на линии 48-60 В. При выполнении двукратного набора номера нет необходимости выдерживать паузу. Протокол дозвона до второго абонента следующий: набор номера - одна посылка вызова - сброс - повторный набор номера. Дозвон до основного абонента производится обычным образом.

     

    Рис. 1.3-2 Разветвитель номера 1х2 с неполярным подключением к линии

    Изображение: 

    Разветвитель номера 1х2 с питанием от телефонной линии.

    Разветвитель номера 1х2 с питанием от телефонной линии

    На рис. 1.3-1 представлена принципиальная схема разветвителя номера 1х2 спитанием от телефонной линии. В составсхемы входят:

    • входной узел обработки посылки вызова — Rl, Cl, R2, VDl,VD2,R3,C2,DD1.3.

    • счетный узел DD2;

    • ключ коммутации телефонов на линию — DA1, мост VD20-VD23, VTl

    • ключблокировки ТА2 — DA2, VT3;

    • к лючблокировки ТА1 — DA3, VT2;

    • релевремени 50 с —R5, СЗ;

    • реле времени 10 с —R8, С5, DD1.4;

    • цепипитания -60 В: VD25, R23, С15. 8 В: VD26, R24, C16,VD27

    Принцип работы

    При включении в телефонную линию согласно обозначенной полярности, С15 заряжается до +60 В, С16 заряжается до +8 В (питание микросхем). В режиме ожидания оба телефона отключены от линии вследствие того. что ключ DA1 заперт по цепочке:

    +8 В с выхода DD 1.1. база VT 1, нулевой потенциал на коллекторе VT1 поддерживает нуль на управляющем входе DA1 (это не следует проверять осциллографом!).

    При поступлении вызова на входной узел DD1.3 ИС счетчика DD2 подготавливается к счету вследствие обнуления СЗ через цепочку R4, VD3, и далее, по заднему фронту сформированных импульсов, поступающих на вход 14 DD2, производится подсчет (осциллограф рекомендуется подключать либо на выход DD1.3, либо на выходы DD2, для исключения шунтировання мегаомных цепей)

    Порядок дозвона до первого абонента (ТА1)

    После окончания второй посылки вызова высокий уровень появляется на выходе 4 DD2, счет останавливается, включается ТА1 (по цепочке: R9, VD8. база VT3, нуль на входе DD1.2, нуль на базе

    1-3-11.jpg

    VT1, открывание DA1, мост VD20-VD23 подключает ТА1 к плюсу телефонной линии). Телефон ТА2 при этом блокируется за счет отключения DA2. Третья посылка вызова (100-200 В, 25 Гц) поступает только на ТА1.

    Порядок дозвона до второго абонента (ТА2)

    Если между первой и второй посылками вызова пауза больше чем 9-10 секунд (то есть входящий абонент использует логический номер: набор номера, одна посылка вызова, сброс линии, пауза 10 секунд, повторный набор номера), то реле времени R8, С5 переключает элемент DD1.4. При этом включается ТА2 (по цепочке: R10, R15, база VT2, нуль на входе DD1.2, нуль на базе VT1, открывание DA1 и моста VD20-VD23). Первый телефон ТА1 блокируется вследствие закрытия ключа DA3 (через "0" на коллекторе VT2), вызов поступает на ТА2.

    Исходящая связь (на примере ТА1)

    В исходном состоянии на верхних по схеме выводах ТА1, ТА2 поддерживается +60 В с С15 через VD24. При снятии трубки на ТА1 на резисторе R16 кратковременно выделяется около 2 В, что приводит к блокировке DA2 (через коллектор VT3), а также к открытию ключа коммутации VT1, DA1. Телефон ТА1 подключается к линии, и на резисторе R 16 поддерживается до 2 В, обеспечивая коммутацию первого аппарата на линию. При наборе номера емкость С10, а также цепочка R14, С8, VD 14 не позволяют разблокировать коммутацию.

     

    Рис. 1-3-1 Разветвитель 1х2 с питанием от телефонной линии

    Изображение: 

    4. Сервисные телефонные приставки.

    Блокиратор на базе микросхемы КР1059КН2.

    Блокиратор на базе микросхемы КР1059КН2

    Микросхема КР1059КН2 представляет собой электронный коммутатор двух параллельных телефонных аппаратов.

    Принципиальная схема блокиратора приведена на рис. 1.4-6. Его работа осуществляется следующим образом. Если снять трубку на ТА1, то тиристор в ИС откроется, и телефон подключится к линии. Падение напряжения на тиристоре микросхемы составляет не более 2 В. Одновременно запирается тиристор ИС в цепи второго ТА, что позволяет его отключить на время, пока не будет опущена трубка на ТА1. Если на момент отбоя первого ТА. трубка второго окажется снятой, то произойдет перекоммутация аппаратов на линию. Ток потребления ТА от линии при опущенной трубке должен быть не более 0,4 мА, иначе тиристоры микросхемы нс закрываются после окончания разговора. Во время набора номера на одном из аппаратов в момент разрыва шлейфа линии происходит кратковременное отключение этого телефона от линии. Чтобы снятие трубки одного ТА на этом интервале времени не вызывало перекоммутации телефонов, в цепь управления включены конденсаторы С2 и СЗ, формирующие задержку переключения телефонов. Емкость их может быть в пределах 5-10 мкФ. Свето-

    1-4-61.jpg

    диоды VD1 и VD2 предназначены для индикации ТА, находящегося в разговорном режиме. При поступлении вызова с АТС (70-90 В) звонят оба телефонных аппарата.

     

    блокиратор на КР1059КН2

    Изображение: 

    Блокиратор на тиристорах.

    Блокиратор на тиристорах

    Еще один вариант блокиратора параллельного телефона 1х2 приведен на рис. 1.4-7. Когда абонент первого аппарата снимает трубку, к аноду тиристора VS 1 прикладывается напряжение линии 60 В. На управляющем электроде тиристора напряжение меньше

    1-4-71.jpg

    на величину падения напряжения на стабилитроне VD 1. Тиристор открывается, и ТА 1 подключается к линии. Если после этого второй абонент снимет трубку, к тиристору VS2 будет приложено остаточное напряжение линии 5-15 В, которое меньше напряжения открывания стабилитрона VD3, и, соответственно, тиристор VS2 остается запертым. ТА2 будет отключен до тех пор. пока первый абонент не положит трубку на рычаг аппарата. Диоды VD2 и VD4 предназначены для пропускания отрицательного полупериода переменного напряжения индукторного вызова. Недостаток схемы заключается в следующем: снятие трубки на одном из аппаратов в то время, когда по второму производится набор номера, приводит к помехам набору (происходит перекоммутация телефонов). Недостаток компенсируется простотой схемного решения и возможностью размещения элементов схемы в телефонной розетке.

     

    блокиратор на тиристорах

    Изображение: 

    Блокиратор параллельного телефона.

    Блокиратор параллельного телефона

    Блокиратор параллельного телефона (его не следует путать с блокиратором спаренного телефона) предназначен для исключения мешающего воздействия другого телефона при занятии линии одним из них. Его применение позволяет исключить возможность прослушивания разговора, ведущегося с одного из аппаратов, на другом (блокируемом). Кроме этого, блокиратор предотвращает помехи набору номера с незаблокированного аппарата при любых манипуляциях с заблокированным. Блокиратор устраняет нежелательное "подзвякивание" второго аппарата, а также улучшает работу факса или модема, подключенного параллельно телефонному аппарату.

    В состав схемы входят:

    • датчик тока первого телефона ТА1 — R1;

    • датчик тока второго телефона ТА2—R2;

    • ключ отключения ТА1—DA1;

    ключ отключения ТА2 — DA2;

    • схема блокировки ТА1 — VT2, R4. DD1.4, R6. C2,DD1.3;

    • схема блокировки ТА2 — VT1, R3,DD 1.1, R5,C1,DD1.2;

    • цепи питания микросхем—VD1, R9, СЗ, VD2.

    Исходящая связь.

    В исходном состоянии оба телефона ТА1, ТА2 подключены к линии, так как ключи DA1, DA2 открыты положительным напряжением, поступающим с выходов элементов DD1.2, DD1.3 через резисторы R7, R8. При снятии трубки на ТА1 на резисторе R1 выделяется напряжение около 1 В, которое открывает VT1. С выхода DD1.1 начинается зарядка С1 через R5. Постоянная времени RC-цепи равна приблизительно двум секундам, именно через такое время переключается элемент DD 1.2, снимая питание с ключа DA2 (отключая второй телефон). Во время разговора ТА1 второй телефон остается заблокированным при любых манипуляциях с ним. Аналогично действует система блокировки ТА1 при снятии трубки с ТА2.

    Входящая связь

    При поступлении посылок вызова с АТС звонят оба телефона, так как частота 25 Гц фильтруется цепями R5, С1 и R6, С2, не позволяя отключать ТА1 и ТА2 от линии. Постоянная времени этих цепочек выбрана не случайно, именно время около 2-х секунд не позволяет блокиратору заблокировать телефоны на время вызова с АТС.

    1-4-51.jpg

     

    блокиратор телефона на транзисторах

    Изображение: 

    Имитатор для проверки телефонных аппаратов.

    Имитатор для проверки телефонных аппаратов

    Для решения задач практической отработки схем телефонных устройств, а также для проверки работоспособности телефонных аппаратов можно использовать схему простейшего имитатора сигналов АТС. Принципиальная схема устройства приведена на рис. 1.4-14.

    В состав схемы входят:

    • цепь питания телефонного аппарата 60 В — VD1, С1, R1;

    • цепь питания микросхем—VD2, С2;

    • трансформатор питания—ТР1;

    • генератор сигнала вызова АТС, 25 Гц — DD1.1, DD1.2;

    • ключ формирования вызова — DD1.3, R6, VT1, VT2;

    • генератор сигнала ответа станции 425 Гц — DD2.3, DD2.4;

    • ключ формирования сигнала ответа 425 Гц —DD3.1, R12,VT4, R13, VT5;

    • схема включения ответа станции при снятии трубки абонентом — R7, VT3, R8, DD1.4,DD2.1, R9, С4.

    Принцип действия имитатора заключается в следующем. При включении телефона ТА в схему имитатора он запитывается стабилизированным напряжением +60 В от источника питания через R1. При снятии трубки напряжение в линии падает до значения 15-25 В (в зависимости от сопротивления разговорной цепи ТА).

    1-4-141.jpg

    С задержкой в 1,5 секунды включается модулятор 425 Гц, который формирует в линии сигнал ответа станции с амплитудой 1-2 В (регулируется с помощью резистора R14). При необходимости проверить прохождение вызова необходимо при положенной трубке ТА нажать кнопку КН1, в результате чего запускается генератор 25 Гц и с помощью ключа VT1, VT2 формируются импульсы 60 В, 25 Гц, имитирующие сигнал вызова. При снятой трубке ТА формирование вызова запрещается введением диода VD3.

    При необходимости проверки номеронабирателя генератор 425 Гц можно отключить и с помощью осциллографа проверить импульсы набора номера, измерить временные параметры и крутизну формируемых фронтов.

    Описываемый имитатор позволяет проверить разговорные цепи телефонных аппаратов, для чего необходимо два телефонных аппарата включить параллельно и, сняв трубки, установить связь. Трансформатор ТР1 необходимо подобрать так, чтобы переменное напряжение выходной обмотки было не менее 50 В, а допустимый ток нагрузки не менее 40-50 мА.

    Светодиод HL1 сигнализирует прохождение вызова на телефонный аппарат. Амплитуда вызова — 60 В, что несколько меньше, чем в реальной телефонной линии (90-150 В), но, тем не менее, большинство вызывных устройств современных аппаратов устойчиво работают при таком сигнале вызова.

     

    иммитатор проверки телефонных аппаратов

    Изображение: 

    МикроАТС 1х2 с последовательным опросом.

    МикроАТС 1х2 с последовательным опросом

    Особенностями схемы являются:

    • униполярность подключения к телефонной линии:

    • подавление вызова на телефон при отсутствии

    обращения к данному абоненту. В состав схемы (рис. 1.4-1) входят три функциональных узла:

    • узел формирования вызова, состоящий из диодного моста VD1.. .VD4, модулирующего ключа VT2, синхроцепи VD5, VD6, VT1, ключа включения модуляции DA1, нагрузочных резисторов R2, R3;

    • схема приема и обработки сигналов АТС. содержащая счетчик DD2, цепь формирования импульсов счета С1, R4, VD9, DD1.1. R6. С2, VD10, VD11. С5. VD12. С4, R7. R8, цепь блокировки счета VD23, DD1.2, Сб. R14, DD1.3. R13, VT3, R15, ключи коммутации телефонов DA2, DA3,

    • телефонные аппараты ТА1, ТА2.

    Схема работает следующим образом. Счетчик DD2 в исходном состоянии обнулен. поэтому ключи DA2, DA3 открыты высокими уровнями, поступающими через R9 и R12. Оба телефона подключены к линии. Первая посылка вызова с АТС не приводит к срабатыванию вызывных устройств телефонов, так как ключ DA1 разомкнут и дополнительная модуляция вызывного сигнала на нагрузке (R2, R3) отсутствует.

    Через цепь С1, R4, DD1.1 осуществляется счет посылок вызова с АТС. Переключение счетчика DD2 происходит по заднему фронту сформированных импульсов и приводит к последовательному включению и отключению ключей DA2 и DA3. В результате, телефоны ТА1 и ТА2 звонят поочередно по 4 звонка каждый до тех пор, пока трубка какого-либо из них не будет снята. Ключ включения модуляции DA1 открывается через цепь VD13, VD14.R16.

    При снятии трубки на одном из телефонов (ТА1 или ТА2) на резисторе R15 выделяется напряжение около 1 В, которое открывает транзистор VT3 и приводит к срабатыванию цепи блокировки счета DD1.3, DD1.2. Нулевой уровень на выходе DD1.2 запрещает

    1-4-11.jpg

    счет DD2 через диод VD23. Это необходимо для того. чтобы импульсы набора номера не воспринимались счетчиком DD2. В дальнейшем связь происходит обычным образом, так как диодный мост VD 1.. .VD4 без дополнительной модуляции не влияет на набор номера и передачу информации. Таким образом, описанная схема реализует следующие режимы работы:

    • при исходящей связи — эквивалентно двум

    параллельно подключенным телефонным аппаратам;

    • при входящей связи — поочередный дозвон до каждого из абонентов.

     

    Рис. 1.4-1 МикроАТС с последовательным опросом

    Изображение: 

    МикроАТС 1х2 с функцией переадресации вызова.

    МикроАТС 1х2 с функцией переадресации вызова

    Данная микроАТС предназначена для подключение к одной телефонной линии двух аппаратов с добавлением некоторого сервиса. Первый абонент — Секретарь, второй — Директор. Основные возможности и характеристики МикроАТС следующие:

    • прием вызова с линии только на телефон Секретаря.

    • переадресация вызова с телефона Секретаря на телефон Директора,

    • беспрепятственное подключение к линии телефона Директора;

    • отключение телефонного аппарата Секретаря при входящей или исходящей связи с телефона Директора,

    • простота схемы, минимальное количество

    соединительных проводов.

    Принципиальная схема устройства представлена на рис. 1.4-2. В состав схемы входят два модуля, соединенные трехпроводной линией.

    Модуль А (Секретарь):

    • телефонный аппарат Секретаря — ТА 1;

    • ключ блокировки ТА1 — DA1;

    • мост подавления вызова — VD3-VD6;

    • цепь задержки отключения ТА1 — Cl, Rl, VD1, VD2;

    • кнопка вызова — КН1. Модуль Б (Директор):

    • телефонный аппарат Директора—ТА2, датчик узла поднятия трубки — R4;

    1-4-21.jpg

    • узел поднятия трубки—VT1, R5. DD1.1, R7,C4, DD1.2;

    • генератор вызова — DD1.3, DD1.4, R8, R9, С5;

    • повторитель вызова — VT2;

    • динамическая головка — WA 1;

    • цепь питания от телефонной линии — R6, VD7, C3,VD9;

    • диод разделения источников питания — VD8;

    • внешнее питание схемы вызова — Е11внеш.

    Принцип действия схемы заключается в следующем. В исходном состоянии, когда трубки телефонов ТА1, ТА2 положены на аппараты, высокий уровень с выхода 4 DD1.2 запускает генератор вызова на элементах DD1.3 и DD1.4.

    Цепь питания WA1 замкнута на корпус через достаточно высокое сопротивление R3. поэтому динамическая головка не воспроизводит сигнал вызова. Но в тоже время, переменное напряжение частотой около 1 кГц через разделительную цепь С2, R2 поступает на управляющий вход DA1, предварительно выпрямившись на диодах VD1, VD2. Все это поддерживает ключ DA1 в открытом состоянии и телефон секретаря ТА1 подключен к телефонной линии.

    Входящая связь

    При поступлении вызова с АТС (120 В, 25 Гц) звонит только телефон Секретаря ТА1. так как переменное напряжение вызова выпрямляется с помощью моста VD3 - VD6 и поступает в модуль Б в виде постоянного с незначительными пульсациями, вызывное устройство ТА2 не отрабатывает такой сигнал, и телефон Директора не звонит.

    При необходимости переключить разговор на Директора, Секретарь кратковременно нажимает кнопку КН-1, в результате чего замыкается цепь питания WA1, и директор получает сигнал вызова. Директор снимает трубку с аппарата и продолжает разговор. В то же время, напряжение, снимаемое с датчика R4, открывает транзистор VT1 и далее последовательно переключает DD1.1 и с задержкой 2 с элемент DD1.2, это, в свою очередь, приводит к отключению генератора вызова.

    Соответственно, переменное напряжение 1 кГц уже не поступает на управляющий вход DA1, в результате чего через 5-8 секунд (что определяется временем разряда С1 через R1 и вход 1.8 DA 1) отключается ключ DA1. Телефон Секретаря блокируется, и разговор Директора им не прослушивается. Время задержки отключения DA1 специально выбрано таким образом, чтобы неко

    торое время держать оба телефона ТА1, ТА2 подключенными параллельно, а значит — передать необходимую информацию от Секретаря Директору. Во время отключения ТА1, в трубке ТА2 слышен характерный щелчок, что позволяет Директору определить время. когда беседа может быть конфиденциальной.

    Исходящая связь

    Исходящая связь с телефона Секретаря (ТА1) не имеет особенностей за исключением того, что телефон Директора не "позванивает" во время набора номера. При подъеме трубки с аппарата Директора (ТА2) аналогичным образом отключается генератор вызова, и через 7-10 секунд с момента поднятия трубки телефон Секретаря отключается от линии. Если трубка на ТА2 была снята в момент разговора с ТА1, телефон Секретаря также отключается с задержкой 7-10 секунд. При отсутствии внешнего питания 9 В, микроАТС поддерживает все режимы за исключением формирования вызова, так как источник питания от телефонной линии не обеспечивает достаточного тока для работы динамической головки WA.

     

    Рис. 1.4-2 МикроАТС с функцией переадресации вызова

    Изображение: 

    Переговорное устройство с автоматическим вызовом на базе двух стандартных ТА.

    Переговорное устройство с автоматическим вызовом на базе двух стандартных ТА.

    Переговорное устройство на рис. 1.4-13 обеспечивает телефонную связь между двумя абонентами с помощью обычных телефонных аппаратов. Подача вызовов в переговорном устройстве

    1-4-131.jpg

    автоматизирована. Когда один из абонентов, например ТА1 (ТА2), поднимает трубку, на реле P1 (P2) подается напряжение. Реле срабатывает, и через контакты Kl.1 (K2.1), Kl.3 (K2.2) и нормально замкнутые контакты К2.3 (К1.2) реле P2 (Р1) напряжение ~80В поступает на звонок аппарата ТА2 (ТА1). Абонент ТА2 (ТА1) поднимает трубку. Срабатывает реле P2 (Р1) контакты К2.3 (К 1.2) размыкаются, подача вызова прекращается. Контакты K2.1 (Kl.1) замыкаются, образуется разговорная цепь.

    Источник питания микрофонов аппаратов не оказывает шунтирующего воздействия из-за высокого индуктивного сопротивления обмоток реле Р1 и P2 разговорным токам.

    Параметры трансформатора Тр1: сердечник Ш 16х45. Обмотка I — 1320 витков провода ПЭВ-2 0,23: обмотка II — 500 витков провода ПЭВ-2 0,12: обмотка III — 110 витков провода ПЭВ-2 0.35. Реле Р1, P2 типа РЭС22, паспорт РФ4.500.131.

     

    автоматический вызов на ТА

    Изображение: 

    Приставка "Директор- секретарь ".

    Приставка "Директор-секретарь"

    Принципиальная схема приставки приведена на рис. 1.4-3. В состав схемы входят:

    • узел подъема трубки первого телефона (ТА1) — VD1 VD2, VT1, VT2,.C1, Rl. R2, R3, R4, реле Р1;

    • узел подъема трубки второго телефона (ТА2) — VD12 VD13, VT5, VT6, VT7, С6, С7, R13, R14, R15, R16, R17,R18,.R19, реле Р2;

    • Формирователь входных импульсов — DD 1.1, DD 1.2;

    • счетчик числа импульсов — DD2, VD10, VD11, VD9 С5, R9, R10;

    • блок питания — DA1, DA2, VD14, С8, R20.,ТР1. Принцип работы схемы заключается в следующем. В исходном состоянии реле Р1 и Р2 находятся в сработанном состоянии таким образом, что контактами реле К 1.1 к телефонной линии подключен ТА1, а контактами К2.1 к телефонной линии подключен узел формирования на элементах DD 1.1 и DD1.2. При этом включение реле Р1 обеспечивается подачей логической единицы с выхода 3 микросхемы DD2 через VD10, эмиттерный повторитель VT3, R11. Включение реле Р2 обеспечивается инвертированием на транзисторе VT6 логического "0" с выхода 4 DD2.

    1-4-31.jpg

    В