Принципи побудови кнопкових телефоннихапаратів
Вступ
У кнопкових ТА функцію механічних контактів номеронабирача виконуютьелектронні ключі. Їх увімкнення дещо відрізняється від прийнятого в дисковомуНН.
Розглянемо роботу кнопкового НН за спрощеною структурною схемоюкнопкового ТА вітчизняного виробництва (рис.1).
/>
З моменту натиснення кнопки на набірному полі ТА і до закінчення наборурозмовний ключ відключає розмовну частину. Одночасно імпульсний ключ замикаєлінію і розмикає її кількість разів, яка дорівнює цифрі набору. Отже, часовадіаграма роботи кнопкового НН (рис.2) аналогічна до часової діаграмі роботидискового з тією лише різницею, що паузи при використанні кнопкового ННнормовані та стабільні. Це підвищує надійність роботи АТС і зменшує часз'єднання.
/>
В імпортних апаратах ІК увімкнено послідовно з навантаженням, якимє розмовна частина (рис.3а) або в ТА вищого класу – опір 130-150 Ом (рис.3б). Упершому випадку (рис.3а) ІК комутує розмовну частину, у другому – розмовначастина під час набору відключається, а навантаженням ІК є резистор />.
/>
Щоб усунути клацання під час набору номера, в імпортних ТА застосовуютьсхему блокування входів мікрофонного і телефонного підсилювачів. Підвищенийопір ІК в замкненому стані може іноді приводити до порушень у роботі інеправильного з'єднання при використанні ТА на лініях зв'язку вітчизняної АТС.
1 Структурна схема кнопкового ТА
Структурна схема ТА вітчизняного виробництва показана на рис.4.Схема складається з таких основних вузлів:
- викличний пристрій (ВкП) призначений для прийому сигналу викликуабонента АТС і перетворення його в звукові коливання;
- діодний міст усуває вплив полярності напруги лінії на полярністьувімкнення ТА;
- схема «відбій» здійснює початкову установку мікросхеми(МС) НН;
- мікроперемикач відключає живлення ТА при укладеній на важільтрубці;
- часозадавальні елементи генератора визначають частоту внутрішньоготактового генератора, від якої залежать часові параметри сигналів, що генеруютьсяНН (частота набору, тривалість імпульсів і міжсерійної паузи);
- схема живлення забезпечує живлення НН під час набору номера іпідтримку живлення запам’ятовувача довільного доступу(ЗДД), коли трубку покладено;
- МС НН виготовляється за КМОП-технологією і виконує такі функції:
· опит клавіатури;
· формування сигналів набору номера, керуючих роботою ІК;
· формування сигналу відключення розмовної частини (керує роботоюРК) під час набору номера;
· запам'ятовування останнього або декількох набраних номерів;
- ІК формує імпульси набору в лінію;
- телефонний підсилювач (ТлП) підсилює мовний сигнал до рівня нормальноїчутності та узгоджує опір лінії з опором звуковипромінювального елемента (BF);
- мікрофонний підсилювач (МкП) підсилює сигнал мікрофона;
- протимісцева схема усуває місцевий ефект, тобто можливість прослуховуванняв трубці власного голосу;
- РК відключає розмовну частину під час проходження імпульсів набору,що усуває клацання в трубці;
- клавіатура виконує функцію датчика НН. Звичайно клавіатура побудованаза координатною схемою.
/>
Розглянемо принцип роботи ТА за структурною схемою.
При знятті трубки важільний перемикач SB підключає ТА до лініїАТС. Напруга на лінійних затискачах знижується до 5 – 15 В. При цьомусхема «відбій» здійснює початкову установку НН (тобто перехід дорежиму готовності до набору номера).
В режимі готовності до набору номера НН виробляє сигнали керуванняІК і РК, внаслідок чого розмовний вузол, який складається з МкП і ТлП та протимісцевоїсхеми, за допомогою РК підключається до лінії, і в трубці прослуховуєтьсясигнал «відповідь станції» (425 Гц).
ІК перебуває в розімкненому стані.
При натисненні кнопок клавіатури НН формує послідовністьімпульсів, керуючих роботою ІК і РК. ІК замикає лінію накоротко і розмикає її,формуючи посилки постійного струму, які керують роботою АТС. РК відключає розмовнийключ від спільного проводу на час проходження посилок набору номера, що усуваєклацання при наборі.
По закінченні набору РК знову підключає розмовний вузол і в трубцічутні тональні посилки АТС, які свідчать про закінчення процесу з'єднання інадходження посилок викличного сигналу на лінію абонента, що викликається.
Якщо абонент зняв трубку, ви чуєте його голос.
По закінченні розмови трубка укладається на важіль, при цьомуперемикач SB розмикає коло, і схема ТА переходить в режим очікування. У цьомусхема живлення мікросхеми забезпечує підживлення ЗДД НН, в якому зберігаєтьсяостанній набраний номер. Схема «відбій» забороняє набір номера зклавіатури з метою збереження останнього набраного номера, а ВкП готовий доприйому сигналів виклику АТС.
Якщо від АТС надходить сигнал виклику, ВкП виробляє звуковісигнали. До зняття трубки схема ТА знаходиться в режимі очікування. При зняттітрубки НН встановлюється в початковий стан з тією лише різницею, що замістьсигналу «відповідь станції» чутний голос абонента.
При короткочасному натисненні на перемикач SB або кнопки«відбій» на клавіатурі за допомогою схеми «відбій» ТАпереводиться у початковий стан.
2 Електронні викличні пристрої
Для повної сумісності зтелефонною лінією МС ВкП має містити п'ять основних функціональних вузлів(рис.5).
/>
ВкП маютьстало працювати в широкому діапазоні напруг телефонних ліній. Щоб перетворитизмінний сигнал виклику в постійну напругу живлення МС, на її вході увімкненомостовий випрямляч, який крім того забезпечує однакову полярність напруги, щоподається. Навісний конденсатор С1 пере-шкоджає протіканню постійного струмулінії по колу дзвінка, пропускаючи тільки змінний сигнал виклику, а резистор R1обмежує споживаний струм. Для захисту МС від короткочасних завад, виникаючихпри наборі номера, використовується антизвонна схема, що складається, якправило, з вбудованого в МС стабілітрона і навісного конденсатора С
Випрямленунапругу перед подачею на звуковий генератор і вихідний підсилювач потужності стабілізують,щоб коливання напруги телефонної лінії не впливали на якість звуку.
Звуковігенератори можуть бути простими і багатотональними.
Гучністьдзвінка регулюється змінним резистором.
3 Електронні номеронабирачі
Крімелектронних ВкП широко використовуються спеціалізовані МС для імпульсного ічастотного способу набору номера. Електронний імпульсний НН виконує дві основніфункції: замикання лінії, а також відключення приймача телефону під час наборуномера. Будова найпростішої МС імпульсного НН показана на рис.6.
/>
Кнопковаклавіатура формує сигнали вибору рядка і вибору стовпця, поєднання якиходнозначно визначається натисненою клавішею. Логічні рівні рядкового істовпцевого сигналів перетворюються схемою декодера в двійковий код для кожноїклавіші. Ці дані заносяться до ЗДД, оскільки можна натискати на клавіші швидше,ніж МС генерує імпульси набору.
МС НН міститьдва каскади формувачів, які або керують роботою ІК та РК, або виконують їх рольі є транзисторними ключами. Схема керування координує роботу імпульсного НН.Основними сигналами, які надходять на схему керування, є: «утриманнялінії» (HOLD), «трубка знята», «повторний набір»,«міжцифровий інтервал», «параметри імпульсів».
Сигнал HOLDзабороняє генерацію імпульсів набору. При цьому лінія спеціальним пристроєм, щоне входить до складу даної МС, утримується в навантаженому стані навіть приукладеній на важіль трубці. Сигнал «трубка знята» повідомляє НН, що телефонпідключений до лінії. Сигнал на вході повторного набору викликає із ЗДДостанній набраний номер. Відповідним сигналом на вході міжцифрового інтервалу(МЦІ) можна встановити тривалість пауз між набором окремих цифр у номері, асигналом «параметр імпульсів» – необхідний імпульсний коефіцієнт длянабірних імпульсів.
Існують такожМС для частотного способу набору номера, так звані DTMF-номеронабирачі.Внутрішня структура типової МС DTMF НН показана на рис.7.
/>
Для того, щоб частотисигналів, які генеруються, були постійними, необхідний високостабільнийгенератор, сигналом якого синхронізуватиметься МС НН. Рядкові та стовпцевілогічні сигнали надходять з клавіатури на схему декодера клавіатури і генератораімпульсів. У ньому відбувається ділення частоти сигналу задавального генератораі виробляються прямокутні імпульси з частотами, необхідними для синтезутональних сигналів рядків і стовпців. При цьому всі сформовані сигнали єцифровими.
Для їх перетворенняв аналогову форму використовуються цифрово-аналогові фільтри, в яких спочаткуформується аналогова напруга, що ступінчасто змінюється, а потім за допомогоюсмугових фільтрів подавлюються небажані гармоніки основного тонального сигналу.Підсумовувач об'єднує стовпцеві та рядкові сигнали, комбінація яких надходитьна вихідний підсилювач. Цей підсилювач підвищує потужність DTMF-сигналу до необхідногорівня і узгоджує вихід МС з входом розмовної схеми. Через розмовну схемуDTMF-сигнал надходить до телефонної мережі. Вихідний керуючий сигнал вимкненняприймача формується при кожному натисканні на клавішу. Інакше при наборі номератональні сигнали будуть голосно чутні в приймачі. Але, хоч приймач івимикається, DTMF-сигнали в ньому все-таки прослуховуються, що дозволяєконтролювати роботу НН.
ДеякіНН можуть працювати в тональному чи імпульсному режимі залежно від положеннявідповідного перемикача.
Постійна напруга живленнядля НН забезпечується або спеціальним ви-прямлячем, розташованим на друкованійплаті розмовної схеми, або вбудованим стабілізатором, або стабілізатором, щовходить до складу розмовної схеми.
Крім МС ВкП іНН, існують також електронні розмовні МС, а також МС гучномовного ТА, які навідміну від звичайного ТА, містять додаткові вузли (детектор шуму, підсилювач,атенюатори).
Існують схеми електроннихтелефонів різних фірм-виготівників. Одна з таких схем, що містить основнівузли, наявні в більшості сучасних "інтелектуальних" ТА, зображена нарис.8.
Слідзазначити, що телефонна техніка удосконалюється з розвитком технології МС.Успішно застосовуються такі МС, в яких електронний дзвінок, номеронабирач,розмовна схема, а також інтерфейси телефонної лінії і мікропроцесора об'єднанів одному корпусі. Створення однокристального телефону істотно поліпшуєхарактеристики ТА, спрощує його схему і підвищує надійність порівняно зваріантом на окремих МС.
/>
Проте для нормальної роботи навіть однокристальних ТА все-такипотрібна деяка кількість навісних компонентів для встановлення робочих параметрів:струму навантаження лінії, рівня місцевого ефекту, коефіцієнта підсиленнямовного сигналу та ін. Дискретні компоненти широко використовують в електронних телефонахтакож для забезпечення правильної полярності напруги живлення, захисту відзавад тощо.
Разом з тим,досі випускаються і експлуатуються такі електронні ТА, в яких тільки частинувузлів виконано у вигляді спеціалізованих МС, а інші – з використаннямдискретних елементів (транзисторів, резисторів, конденсаторів).