- Современные телефонные аппараты
1.1.Схема телефонной связи
с центральной батареей и принцип
ее работы.
Схема организации телефонной связи
между двумя абонентами показана на рисунке
1. Ток питания телефонных аппаратов El,
E2 проходит 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.
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.
1) и внутреннее сопротивление центральной
батареи, может составлять от 600 Ом до 2
кОм.
Рисунок 1 – Схема установления
телефонной связи между двумя абонентами
В телефонном аппарате необходимо
питать микрофон. Находят применение схемы,
построенные по системам питания от местной
батареи (МБ) или от центральной батареи (ЦБ).
Рисунок 2 - Схемы питания телефонного
аппарата от центральной батареи
Схема телефонной передачи
по системе ЦБ (рис. 2). Здесь в отличие от
схемы передачи по системе МБ в местную
цепь включены не микрофоны, а электромагнитные
телефоны. Микрофоны включены непосредственно
в двухпроводную линию, что позволило
отказаться от источников местного питания
и заменить их общей для всех абонентов
центральной батареей GВ. Батарея устанавливается
в специальном помещении на центральной
телефонной станции ЦТС. Она собирается
из кислотных или щелочных аккумуляторов
и имеет обычно напряжение 60 В. Аккумуляторы
могут работать многие годы без замены,
так как постоянно подзаряжаются через
выпрямитель от сети переменного тока.
Схема телефонной передачи
по системе ЦБ имеет некоторые особенности.
Например, угольный микрофон должен быть
высокоомным. Это объясняется тем, что
двухпроводная линия, особенно кабельная,
обладает большим сопротивлением и является
частью нагрузки микрофона.
В отличие от схемы передачи по системе
МБ здесь ток питания микрофона будет
изменяться в зависимости от длины абонентской
линии. Применение высокоомных микрофонов
уменьшает эту зависимость. Одновременно
увеличивается мощность, отдаваемая в
линию.
- Структурная схема кнопочного
телефонного аппарата и принцип его работы.
Всем структурным схемам кнопочных
телефонных аппаратов присущи следующие
основные узлы:
- вызывное устройство (ВУ) -
предназначено для приема сигнала индуктора
(вызова абонента АТС) и преобразования
его в звуковые колебания;
- диодный мост - исключает влияние
полярности напряжения линии на полярность
включения ТА;
- схема "отбой" - осуществляет
начальную установку ИС ЭНН;
микропереключатель - отключает
питание схемы ТА при уложенной на рычаг
трубке;
- времязадающие элементы генератора
определяют частоту внутреннего тактового
генератора, от которой зависят все временные
параметры сигналов вырабатываемых ИС
ЭНН (частота набора, длительность импульсов
и межсерийной паузы и т.п.);
- схема питания микросхемы
НН - обеспечивает питание микросхемы
во время набора номера и поддержку питания
ОЗУ при уложенной на рычаг трубки;
- микросхема номеронабирателя
(ИС НН) - изготавливается по КМОП -технологии
и выполняет следующие функции:
- опроса клавиатуры;
- формирования сигналов
набора номера, управляющих работой импульсного
ключа;
- формирования сигнала отключения
разговорной части во время набора номера,
управляющего работой разговорного ключа;
- запоминания последнего или
нескольких набираемых номеров;
импульсный ключ - формирует
импульсы набора в линию;
- RH - резистор нагрузки линии,
исключающий ее замыкание накоротко во
время формирования импульсов набора;
- телефонный усилитель - усиливает
речевой сигнал до уровня нормальной слышимости
и согласует сопротивление линии с сопротивлением
звукоизлучающего элемента;
- микрофонный усилитель - усиливает
сигнал микрофона. В схеме рис. 5 сигнал
микрофона, через разделительный конденсатор
С, подается на вход ИК, работающего во
время разговора в режиме усилителя;
- токапротивоместная схема
- устраняет местный эффект, т.е. возможность
прослушивания в телефоне трубки собственного
голоса;
- разговорный ключ - отключает
разговорную часть на время прохождения
импульсов набора, что устраняет неприятные
щелчки в телефоне трубки;
- клавиатура - выполняет функцию
датчика ИС НН. Она построена по координатной
схеме (рис. 3) где:
X - координата входа;
Y - координата выхода или
входа в зависимости от типа
ИС.
Рисунок 3 – Координатная схема
клавиатуры телефонного аппарата
Рассмотрим принцип работы
ТА по структурным схемам. Структурная
схема, по которой строятся ТА отечественного
производства приведена на рис. 4.
Рисунок 4 – структурная схема
телефонного аппарата
При снятии трубки, рычажный
переключатель SB подключает ТА к линии
АТС. В результате образования делителя
(см. рис. 3), напряжение на линейных зажимах
снижается до величины 6¸15 В. При этом схема
"отбой", вследствие подачи напряжения
в схему, осуществляет начальную установку
ИС НН (режим готовности к набору номера).
В режиме готовности к набору
номера ИС НН вырабатывает сигналы управления
ИК и РК, вследствие которых разговорный
узел, состоящий из микрофонного и телефонного
усилителей и противоместной схемы, посредством
разговорного ключа подключается к линии
и в трубке прослушивается ответ станции
(гудок). ИК - находится в разомкнутом (закрытом)
состоянии.
При нажатии кнопок клавиатуры,
ИС НН формирует последовательности импульсов,
управляющих работой ИК и РК. ИК замыкает
линию накоротко и размыкает ее, формируя
посылки постоянного тока управляющие
работой АТС. РК отключает разговорный
узел от общего провода на время следования
посылок набора номера, что устраняет
неприятные щелчки в телефоне трубки при
наборе номера.
По окончании набора РК вновь
подключает разговорный узел и в трубке
слышны тональные посылки АТС, свидетельствующие
об окончании процесса соединения и поступлении
на линию вызываемого абонента посылок
вызывного сигнала. При снятии абонентом
трубки, Вы слышите его голос.
По окончании разговора
трубка укладывается на рычаг. Рычажный
переключатель SB размыкает цепь и схема
ТА переходит в дежурный режим. В дежурном
режиме схема питания микросхемы обеспечивает
подпитку ОЗУ ИС НН, в котором хранится
последний набранный номер, схема "отбой"
запрещает набор номера с клавиатуры с
целью сохранения последнего набранного
номера, а вызывное устройство готово
к приему сигналов вызова АТС.
При поступлении сигнала вызова
от АТС, вызывное устройство вырабатывает
звуковые сигналы информирующие о вызове
другим абонентом. До снятия трубки схема
ТА находится в дежурном режиме. При снятии
трубки ИС устанавливается в исходное
состояние с той лишь разницей, что вместо
ответа станции (гудка), Вы слышите голос
вызывающего вас абонента.
При кратковременном нажатии
на рычажный переключатель, или нажатии
кнопки "отбой" на наборном поле клавиатуры,
посредством схемы "отбой" ТА переводится
в исходное состояние.
Структурная схема ТА зарубежного
производства, использующего в качестве
нагрузки разговорный узел, приведена
на рис. 5.
Рисунок 5 - Структурная схема
ТА зарубежного производства
Работа этой схемы несколько
отличается от предыдущей. При снятии
трубки переключатель SB переходит в верхнее
по схеме положение. В результате этого
схема "отбой" подключает к общему
проводу соответствующий вход ИС НН, осуществляя
установку последней в исходное состояние
при подаче напряжения на схему питания
ИС. В исходном состоянии, через замкнутый
(открытый) ИК, к линии АТС подключается
разговорный узел и в трубке слышен ответ
станции.
При наборе номера ИК отключает
от линии разговорный узел и подключает
его вновь, формируя тем самым импульсы
набора управляющие работой АТС.
По окончании набора номера
ИК остается в замкнутом состоянии. Разговорный
узел подключен к линии и в трубке тональные
посылки АТС, свидетельствующие об окончании
процесса соединения.
По окончании разговора, уложенная
на рычаг трубка переводит переключатель
SB в нижнее по схеме положение, снимая
напряжение питания с ИС ЭНН и подключая
схему "отбой", которая в этом режиме
запрещает набор номера и обеспечивает
подпитку ОЗУ ИС.
При поступлении сигнала вызова
ВУ работает также, как и в предыдущей
схеме. При снятии трубки осуществляется
начальная установка ИС, в результате
чего через открытый ИК разговорный узел
подключается к линии и Вы слышите голос
вызывающего вас абонента.
- Основные сигналы взаимодействия
телефонного аппарата и АТС.
Для работы с электронными и
квазиэлектронными АТС используются кнопочные
телефонные аппараты с частотным набором
номера. Передача каждой цифры в частотном
номеронабирателе осуществляется многочастотным
кодом «2 из 8» (ГОСТ 25554-82). Для формирования
частотных кодов цифр номера применяются
две группы частот:
- нижняя группа частот - 697 Гц,
770 Гц, 852 Гц, 941 Гц;
- верхняя группа
частот - 1209 Гц, 1336 Гц, 1477 Гц, 1633 Гц.
Сочетания частот, отображающие
цифры и другие символы, приведены в таблице
1.
Таблица 1 - Многочастотный
телефонный код.
Частота, Гц |
1209 |
1336 |
1477 |
1633 |
697 |
1 |
2 |
3 |
А |
770 |
4 |
5 |
6 |
В |
852 |
7 |
8 |
9 |
С |
941 |
* |
0 |
# |
D |
Кнопки «*» и «#» используются
при наборе кодов дополнительных видов
обслуживания. Кнопки A, B, C и D применяются
в расширенной клавиатуре для заказа
дополнительных услуг в электронных АТС
в частотном режиме набора номера. Длительность
двухчастотной посылки не менее 40 мс, паузы
- не менее 25мс.
Кроме сигналов набора номера
для взаимодействия с АТС от телефонного
аппарата к АТС поступают следующие линейные
сигналы:
- вызов станции («поднятие трубки»
при исходящем вызове) - непрерывное
замыкание шлейфа абонентской линии на
время > 250мс;
- ответ («поднятие трубки» при
входящем вызове) - замыкание шлейфа
абонентской линии на время > 500 мс;
- отбой – размыкание шлейфа
абонентской линии на время > 400мс.
На некоторых зарубежных ТА
имеется кнопка «R». Она предназначена
для заказа дополнительных услуг в
ЭАТС и формирует размыкание шлейфа абонентской
линии на время 80 ± 40мс.
От АТС к абоненту поступают
следующие виды информационных сигналов:
- ответ станции - непрерывный
гудок, который слышит абонент после снятия
телефонной трубки;
- посылка вызова - сигнал вызова
абонента;
- контроль посылки вызова -
сигнал, предназначенный для информирования
абонента о посылке вызова;
- занято - поступает при занятости
абонентской линии вызываемого абонента;
- занято-перегрузка -
поступает при занятости соединительных
(межстанционных) линий или коммутационного
оборудования.
Таблица 2 – Характеристики
сигналов от АТС к абоненту
Наименование
сигнала |
Длительность сигнала, с |
Уровень или напряжение |
Частота, Гц |
импульс |
пауза |
ответ станции |
непрерывная передача |
от -5 до -30 дБ |
425 ± 25 |
посылка вызовов |
0,8 ± 0,1
или
1,0 ± 0,1 |
3,2 ± 0,1
или
4,0 ± 0,1 |
16 ...110 В |
16...50 |
контроль посылки вызова |
от -5 до +30 дБ |
425 ± 25 |
занято |
от 0,3 до 0,4 |
от -5 до -30 дБ |
425 ± 25 |
занято-перегрузка |
от 0,15 до 0,2 |
от -5 до -30 дБ |
425 ± 25 |