Индикатор набираемого номера

May 1, 2014 by admin Комментировать »

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 выводят на табло набираемый с клавиатуры номер, является то, что в данном случае контролируется непосредственно число импульсов, поступающих в линию В импортных же аппаратах высвечиваются цифры, занесенные в память телефонного аппарата В случае 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 кнопочным номеронабирателем, но и с аппаратами, имеющими дисковый номеронабиратель с механическими контактами Важно лишь, чтобы частота импульсных посылок составляла 10±1 имп/с

На рис 427 показана принципиальная схема работы приставки

Датчиком импульсов, поступающих в линию АТС, служит трансформатор Т1, обмотка I которого включается последовательно с выводами телефонного аппарата Обмотка II – повышающая Импульсы, возникающие на ней, являются двуполярными На логических элементах DD11, DD12, резисторе R1 и конденсаторе С1 выполнен узел, эквивалентный по своему действию интегрирующей цепи и триггеру Шмитта В результате на выходе элемента DD21 при наборе цифры формируются прямоугольные импульсы, очищенные от дребезга контактов механического номеронабирателя

При появлении первого импульса на выходе логического элемента DD13 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 ее состав На счетный вход С микросхемы DD2 подаются импульсы набора номера, изменяющие состояние счетчика

Рис 427 Принципиальная схема индикатора набираемого номера (вариант 1)Счетные импульсы воздействуют на вход С своим срезом, а подача напряжения низкого уровня на вход осуществляется по фронту первого импульса Таким образом, к моменту 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, то есть зажигание соответствующего сегмента происходит при подаче на входы индикатора напряжения высокого уровня Чтобы обеспечивалась работа дешифратора в коде высоких выходных уровней, на вход S микросхемы подано напряжение низкого уровня

Транзистор VT 1 регулирует 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 (не 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 R3 С2 выбрана так, чтобы в течение гарантированной паузы между пачками импульсов набора (0,2-0,8 с) счетчики микросхемы DD2 устанавливались в исходное состояние

Резистор R2 предохраняет выход логического элемента DD13 от импульсов тока, возникающих при перезарядке конденсатора С2 (ограничивается выходной ток логического элемента, соответствующий напряжению низкого уровня на его выходе)

Микросхему К176ЛА7 можно заменить на К176ЛЕ5 или использовать аналоги из серии К56Е Микросхема К176ИЕ4 полных аналогов не имеет Диод VD1 – любой из серий Д9, КД503, КД509, КД510, КД521, КД522 В качестве светодиодного цифрового индикатора HG1 разрешается применять приборы типов АЛ304А..АЛ304В, АЛ305Ж..АЛ305Л, АЛС321А, АЛС324А Транзистор VT1 – КТ315, КТ503 с любыми буквами Конденсаторы Cl, С2 – КМ-6, К10-17, 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 как приставка к аппарату

Настройка индикатора номера состоит в подборе сопротивления резистора R3: оно должно быть таким, чтобы в течение паузы между импульсными посылками (0,2-0,8 с) конденсатор С2 успевал 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 подбор конденсатора С1, если счетчик микросхемы DD2 будет неточно фиксировать число импульсов, поступивших с номеронабирателя

Рассмотренная схема проста, но у нее есть недостаток: цифровой индикатор зажигается только во время набора цифр, а в паузах между импульсными посылками гаснет кроме того, высвечиваются все цифры от 0 до набираемой, то есть индицируются все промежуточные состояния счетчика (цифры мерцают)

На рис 428 представлена принципиальная схема второго варианта индикатора набираемого номера, в котором за счет некоторого усложнения отмеченные недостатки устранены

Формирователь импульсов, выполненный на логических элементах DD11 и DD12, ничем не отличается от уже рассмотренного

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 применяется индикатор HG1 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 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 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 S1..S8 независимо от уровня напряжения на входе R

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

После изучения особенностей микросхем счетчика и дешифратора остановимся на работе устройства, обратившись к его принципиальной схеме (рис 428) и временным диаграммам (рис 429)

В исходном состоянии на выходе логического элемента DD12 присутствует напряжение низкого уровня, на выходах DD13 и DD22 – высокого 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

Рис 428 Принципиальная схема индикатора набираемого номера (вариант 2)

Рис 429 Временные диаграммы счетчика и дешифратора

логического элемента DD23, на верхнем по схеме входе элемента DD24 – напряжение высокого уровня На входе К дешифратора DD4 – напряжение высокого уровня, и сегменты индикатора HG1 погашены В дежурном состоянии устройство может находиться до тех пор, пока поступившие на обмотку I трансформатора Т1 импульсы не выведут устройство из такого режима

При наборе первой цифры номера фронт первого импульса на выходе логического элемента DD12 приведет к быстрой разрядке конденсатора С2 и установлению на выходе триггера Шмитта DD21, DD22 напряжения низкого уровня, которое быстро разрядит через резистор R7 и диод VD2 конденсатор С4, после чего 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 Окончив набор первой цифры номера через интервал времени Т1 -R3C2, триггер DD21, DD22 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 На период действия импульса перезаписи откроется транзистор VT 1, и конденсаторы С6 и С7 через диоды VD4 и VD5 разрядятся до напряжения, соответствующего уровню лог О на входах логических элементов DD23, DD24 (выводы 8, 9, 12 микросхемы DD2) Постоянная времени зарядки конденсатора С6 (ТЗ) -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 С6 и RIO 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

Окончив набор номера, индикатор HG1 в течение интервала времени Т4 высвечивает последнюю цифру, после чего устройство вновь переходит в дежурный режим, потребляя ток не более 2-5 мкА, поэтому батарея GB1 подключена к элементам устройства постоянно

Задержка Т2 -R6C4 необходима для того, чтобы сброс счетчика обеспечивался только после перезаписи его состояния в триггеры дешифратора DD4 Сумма величин Т1 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 счетчика и дешифратора

Конденсатор СЗ повышает четкость работы триггера Шмитта, блокируя прохождение коротких импульсов помех на его выход, конденсатор С7 улучшает 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 Т1..Т4 в соответствии с временными диаграммами работы устройства

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

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