ЛЮБИТЕЛЬСКАЯ ТЕЛЕФОНИЯ

April 28, 2014 by admin Комментировать »

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

ПЕРЕГОВОРНЫЕ УСТРОЙСТВА

Переговорные устройства применяются для связи между собой, например, двух квартир, дач, гаражей и других объектов бытового и производственного назначения Телефонные коммутаторы целесообразно использовать в школах, 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 способствовать значительному затуханию передаваемого сигнала

В качестве одного из проводов линии связи можно применять 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

Устройства телефонной связи для двух и более абонентов

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

В простейшем переговорном устройстве (рис 41) телефонные аппараты Е1 и Е2 соединяются трехпроводной линией связи, в которую подают переменное и постоянное напряжения Переменное напряжение снимают с обмотки II сетевого трансформатора Т1, а постоянное – с параметрического стабилизатора напряжения (Rl, VD2, С1) двухполупериодного выпрямителя (VD1), питание которого осуществляется от обмотки III трансформатора

Рис 41 Простейшее переговорное устройство для двух абонентов с трехпроводной линией связи

Если первый абонент (телефонный аппарат Е1) хочет вызвать второго, он должен нажать кнопку переключателя SBE Е[ри этом переменное напряжение с обмотки II трансформатора подается на телефонный аппарат Е2 и раздается звонок При снятых трубках обоих телефонных аппаратов источник постоянного напряжения включается последовательно с аппаратами, что позволяет вести разговор Второй же абонент для вызова первого нажимает кнопку переключателя SB2

Выпрямительный диодный мост VD1 – любой из серий КЦ402, КЦ405, КЦ407 Его можно собрать и на четырех диодах серий 9, Д220, Д223, Д311, КД509, КД510 Конденсатор Cl – К50-6, К50-16, К50-24 Кнопочные переключатели – КМ-1, П2К, выключатель питания – тумблер ТВ2-1 Сетевой трансформатор выполнен на ленточном маг- нитопроводе ШЛ 16×25 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, ТА-1146 В том 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 не менее 0,5 мм при больших расстояниях (до 1 км) и не 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 до двух, как в городских телефонных сетях

Принципиальная схема переговорного устройства, имеющего двухпроводную линию связи, представлена на рис 42

Рис 42 Переговорное устройство с двухпроводной линией связи

Но прежде чем начать описание его работы, необходимо пояснить сущность и назначение информационных сигналов, используемых в телефонии

Информационные сигналы вырабатываются приборами станции и передаются в линию для извещения вызывающего абонента о процессе установления соединения, а также о том, свободна или занята соединительная линия и линия вызванного абонента На станциях городских телефонных сетей применяют следующие информационные сигналы:

•    «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 с и с интервалом 4 с («длинные гудки»)

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

Все эти сигналы будут также использованы в описываемых ниже коммутаторе с расширенными возможностями и автоматической телефонной станции, а пока продолжим рассмотрение работы переговорного устройства (рис 42)

На логических элементах DD11..DD13 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 DD14, включенный инвертером, повышает нагрузочную способность генератора На логических элементах DD21 и DD22 собран генератор, период следования которых составляет 4-5 с Логический элемент DD23 суммирует сигналы двух генераторов, в результате чего на базу транзистора VT3 поступает напряжение сигнала «длинные гудки»

Допустим, 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 DD21, DD22, то реле К1 будет срабатывать и отпускать через 4-5 с Контактами К11 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 КЕ1, телефонный аппарат Е1, 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 передаются 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 отпустит 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), который переводит переключатель SA1 в другое положение, и абоненты ведут разговор Переключатель SA1 может быть установлен в требуемое положение и до нажатия кнопки SBE 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 DDE

Микросхемы DD1, DD2 можно заменить соответствующим аналогом из серий К133, К158, К555, КР1533 Транзисторы VTE.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, КД 102, КД510 выпрямительный мост VD3 – любой из серий КЦ402, КЦ405, КЦ407 Оксидные конденсаторы – К50-6, К50-16, К50-12, К50-24 Все резисторы – типа МЛТ или С2-33 Реле К1 – РЭС15 (паспорт РС4591004), РЭС10 (паспорта РС4524302, РС4524312, РС4524319) Кнопка SB1 – КМ1, П2К переключатель SA1 и выключатель питания Q1 – тумблер ТП1-2, ТВ2-1, МТ1 Трансформатор Т1 аналогичен тому, который используется в ранее описанном переговорном устройстве, но его обмотка III должна содержать вдвое большее число витков Можно применять также и готовые унифицированные трансформаторы ТПП216, ТПП217, ТПП218, ТПП225, ТПП226, ТПП234..ТПП238, ТПП247, ТПП248 и др, соединив соответствующим образом их обмотки для получения нужного напряжения[4]

Большая часть элементов переговорного устройства смонтирована на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5-2 мм (см рис 43: а – печатная плата б – размещение деталей на плате) Установочные отверстия элементов рассчитаны под оксидные конденсаторы К50-6 или К50-16, 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 габариты трансформатора Т1 не позволяют разместить его и печатную плату в общем корпусе, переговорное устройство собирают в отдельном, выполненном в виде подставки под телефонный аппарат

Когда устройство собрано из исправных деталей и без ошибок, налаживания оно не требует

Такое переговорное устройство имеет недостаток: первый абонент должен переключать тумблер для ведения разговора (до и после него) 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 не сможет до него дозвониться Кроме того, нажатие кнопки вызова – тоже дополнительное действие Наиболее удобным в пользовании было бы переговорное устройство, где вызов абонента осуществляется простым снятием трубки

Принципиальная схема устройства, отвечающего такому требованию, приведена на рис 44 Здесь оба абонента равнозначны, а вызов осуществляется снятием трубки с аппарата

Предположим, первому абоненту необходимо связаться со вторым В этом случае он снимает трубку, и положительное напряжение через нормально замкнутые контакты реле К21, сопротивление телефонного аппарата Е1 и резистор R1 подается на базу транзистора VT1

Рис 43 Монтажная плата переговорного устройства с двухпроводной линией связи

Рис 44 Переговорное устройство с двухпроводной линией связи (вариант 2)

Реле К1 сработает и контактами К12 замкнет цепь питания реле К4, а контактами К11 – линию подачи вызывного тока на аппарат Е2 Реле К4, управляемое импульсами генератора на логических элементах DD11 и DD12, будет периодически срабатывать с частотой 0,2- 0,25 Гц, а его контакты К41 станут подавать на аппарат Е2 вызывное переменное напряжение, в результате чего и в этом аппарате будет раздаваться звонок Е[ри снятии телефонной трубки аппарата Е2 на базу транзистора VT3 поступает открывающее его отрицательное напряжение, срабатывает реле КЗ и контактами К31 обесточивает реле К4 Одновременно срабатывает реле К2 и контактами К21 подключает линию аппарата Е1 к линии аппарата К2 Можно вести разговор В течение разговора реле КЕ.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 вызывного сигнала Эти конденсаторы, кроме того, не позволяют отпускать реле ΚΙ (К2) при переключении контактов К21 (К11) соответственно Конденсатор С1 замыкает разговорную цепь по переменному току Наличие этого конденсатора позволяет также 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 случае

Микросхема (DD1) заменяется аналогичной из серий К133, К555, КР1533 Можно также применить микросхему К155ЛАЗ (или ее аналоги из других серий), соединив входы каждого ее элемента Транзистор VT3 может быть серий КТ501 (Г..М), КТ502 (с любыми буквами), КТ203 (А, Б), КТ361 (В..Е) Реле К1 и К2 – РЭС48 (паспорт РС4590207) или РЭС9 (паспорт РС4524201) Конденсатор Cl – К73-16, К73-17, МБМ Остальные детали – тех же типов, что и в предыдущем случае

Все детали переговорного устройства, за исключением трансформатора Т1, предохранителя FU1 и выключателя питания Q1, размещены на печатной плате (рис 45) Использованы реле типов РЭС15 (КЗ, К4), РЭС48 (ΚΙ, К2), конденсатор Cl – К73-17

На рис 46 представлена схема еще одного 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 El, 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, он должен снять трубку своего аппарата При этом к линии будет подключено сопротивление аппарата Е1, составляющее несколько сотен омов, и в линии потечет ток по цепи: «плюс» источника питания, обмотка реле КЗ, нормально замкнутые контакты К41, внутреннее сопротивление телефонного аппарата Е1,

Рис 45 Монтажная схема переговорного устройства (вариант 2)

обмотка реле К1, общий провод источника питания Реле К1 и КЗ сработают Контакты К31 замкнут цепь обмотки реле К5, которое начнет срабатывать с частотой 0,5-1 Гц, вырабатываемой симметричным мультивибратором на транзисторах VT1, VT2 Через замыкающие контакты К51 на аппарат Е2 будет периодически поступать переменное напряжение 50 Гц, приводящее в действие звонок аппарата Цепь подачи вызывного напряжения такова: верхний (по схеме) вывод

Рис 46 Принципиальная схема переговорного устройства (вариант 3)

обмотки II трансформатора Т1, замыкающие контакты К51 и К11, аппарат Е2, параллельно соединенные обмотка реле К4 и конденсатор СЗ, общий провод, соединенный с нижним (по схеме) выводом обмотки II Услышав звонок, абонент снимет трубку аппарата Е2 Сработает реле К4 В момент нахождения контактов К51 в показанном на схеме положении сработает реле К2 и контактами К21 обесточит обмотку реле К5 Реле КЗ также отпустит Абоненты могут вести разговор Разговорный ток протекает через обмотки реле ΚΙ, К4, К2, аппараты El, Е2, а также через конденсаторы С1..СЗ В течение разговора под током находятся обмотки реле К1, К2, К4, а реле КЗ и К5 обесточены После возвращения трубок обоих аппаратов на рычаги все реле отпускают

Аналогично работает переговорное устройство и при вызове первого абонента вторым

Конденсаторы С2, СЗ предотвращают вибрацию якорей реле К1, К4 при прохождении вызывного тока, а также замыкают по переменному току цепь вызывного сигнала Кроме того, эти конденсаторы не позволяют отпускать реле ΚΙ (К4) при переключении контактов К41 (К11) Конденсатор С2 замыкает разговорную цепь по переменному току, а также 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 обмотокдругих 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 их замене следует иметь в виду, что предельное рабочее напряжение должно быть не менее 60 В, а статический коэффициент передачи тока – не менее 40 Диод VD1 – типов Д220 (А, Б), Д223 (А, Б), Д226, КД102 (А, Б), КД105, КД106 конденсаторы СЕ.СЗ – К7-17 С4..С6 – К50-24 Разрешается использовать и другие типы конденсаторов с рабочим напряжением не менее 60 В Реле КЕ.К5 – РЭС15 (паспорт РС459Е001) Можно применять реле 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 ШЛ 16×25 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

Все элементы переговорного устройства размещены в корпусе одного из телефонных аппаратов

В налаживании устройство не нуждается

На рис 47 представлена схема еще одного варианта переговорного устройства Отличие его от предыдущего состоит в том, что

Рис 47 Переговорное устройство для нескольких абонентовдопускается 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), который обеспечивает формирование импульсов вызывного напряжения в линии связи, воздействующего на звонки телефонных аппаратов На логических элементах DD11, DD12 микросхемы DD1 выполнен генератор частотой 25-30 Гц Через логические элементы DD13 и DD14, 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 первый должен нажать кнопку SB1 При этом на выводе 9 микросхемы DD1 появится напряжение высокого уровня, разрешающее прохождение импульсов генератора на базу транзистора VT1 Транзистор VT2 будет периодически замыкать линию связи, импульсное напряжение станет воздействовать на телефонный аппарат Е2, в котором раздастся звонок, а аппарат Е1 на это время будет отключаться от линии второй парой контактов кнопки SB Г

Определим, каким образом импульсное однополярное напряжение заставляет звучать звонок Путь прохождения тока через звонок телефонного аппарата показан на рис 48 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 48а При этом молоточек звонка НА отклоняется в одну сторону, ударяя по чашке Открывание транзистора VT2 вызывает замыкание линии связи через небольшое (сотни омов) сопротивление открытого транзистора (На рисунке оно не показано) Конденсатор С разряжается на обмотку звонка НА Направление тока, как видно из рис 486, противоположно показанному на рис48а

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 разрешается 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 – К50-6, К50-16, К50-12 СЗ – К50-24 Кнопка SB1 – КМ2-1, П2К выключатель питания Q1 – ТВ2-1, Т1, МТБ Трансформатор Т1 намотан на сердечнике ШЛ16х25 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 Их число 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 В этом случае трубку будет снимать только один абонент Можно также условиться о сигнале общего вызова, когда трубки снимают одновременно все абоненты и ведут общий разговор Это переговорное устройство удобно применять в здании с несколькими помещениями, когда неизвестно, в каком из них находится вызываемый абонент

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 протекающий через телефонные аппараты разговорный ток, который не должен превышать 20-30 мА, при этом сопротивление резистора R5 не должно быть меньше 1 кОм Если же для обеспечения нормальной работы звонков данный резистор имеет меньшее сопротивление, то для ограничения разговорного тока следует включить резисторы последовательно с каждым из телефонных аппаратов

Источник: Виноградов Ю А и др, Практическая радиоэлектроника-М: ДМК Пресс – 288 с: ил (В помощь радиолюбителю)

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты