Схема подключения двух телефонных аппаратов в переговорное устройство. Схема телефона и сервисная инструкция Телефонный аппарат кхт 643 принципиальная схема

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).

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-

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

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-

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

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.)

А.Евсеев

На прилавках многих магазинов можно встретить са­мые разнообразные телефонные аппараты. А ведь они - готовый узел самодельных устройств связи, особен­но когда нет настоящего телефона. В одном случае это может быть переговорное устройство между двумя або­нентами, в другом - более сложный автомат для связи между десятью абонентами через центральный пульт, в третьем - миниатюрная телефонная станция, обеспе­чивающая автоматическую связь абонентов друг с дру­гом, как и при обычной телефонной связи.

О таких устройствах и пойдет рассказ в статье. Они могут найти применение, например, в школах, пионер­ских лагерях, колхозах и совхозах. Дальность связи во всех случаях ограничивается сопротивлением линии - 1…2 кОм, что при использовании медного провода диа­метром 0,5 мм составляет 5…10 км. Подключать описы­ваемые устройства к городской или местной телефонной сети запрещено.

Частный переводчик технических текстов

Переговорное устройство

Оно обеспечивает телефонную связь между двумя або­нентами. Вызов осуществляется через звонок, имеющий­ся в телефонном аппарате. Причем, в устройстве могут работать телефонные аппараты, у которых исправны лишь трубка и звонок.

Рис. 1. Схема переговорно­го устройства

Телефонные аппараты соединяют трехпроводной линией (рис. 1), на которую поданы переменное и по­стоянное напряжения. Первое снимается с обмотки II развязывающего понижающего трансформатора T1, вто­рое - с выпрямителя на диоде VD 1, питаемого обмот­кой III.

Если, к примеру, первый абонент (у него располо­жен телефонный аппарат ТА-1) хочет вызвать второго абонента, он должен нажать кнопку переключателя SB 1. При этом переменное напряжение с обмотки II трансформатора будет подано на телефонный аппарат ТА-2, и в нем зазвенит звонок. При снятых трубках обоих аппаратов источник постоянного напряжения бу­дет включен последовательно с аппаратами - можно вести разговор. Второй абонент при вызове первого на­жимает кнопку переключателя SB 2.

Выпрямительный диод может быть любой из серий Д2 (кроме Д2Б), Д7, Д9 (кроме Д9Б), Д226. Конденса­тор С1 - К50-3, К50-6, ЭГЦ. Кнопочные переключате­ли - КМ-1, П2К, выключатель питания - ТВ2-1. Транс­форматор выполнен на ленточном магнитопроводе ШЛ16X25. Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-20,08, обмотка II - 360 витков ПЭВ-20,12, обмот­ка III - 100 витков ПЭВ-2 0,21.

Телефонные аппараты могут быть, например, ТА-68, ТАН-66, ТАН-70. 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 ТА-1. На его задней стенке уста­навливают выключатель питания, а через отверстие в стенке выводят сетевой шнур с вилкой на конце. Пере­ключатели устанавливают на корпусах аппаратов. Для линии используют одножильный или многожильный теле­фонный или монтажный провод с диаметром жилы не менее 0,5 мм при больших расстояниях (до 1 км) и не менее 0,2 мм при малых (до 200 м).

Рис. 2. Схема телефонной станции

Телефонная станция с коммутатором

Как было сказано выше, такая станция с центральным пультом - коммутатором рассчитана на подключение десяти телефонных аппаратов. Каждый абонент может связаться с дежурным на центральном пульте, а через него - . с любым другим абонентом.

Принципиальная схема станции приведена на рис. 2, Знакомство с ее работой удобно начать с момента, когда с центрального пульта нужно связаться, например, с пер­вым абонентом (владельцем аппарата ТА-1). В этом случае подвижные контакты переключателя SA 1 пере­водят в нижнее по схеме положение и нажимают кнопку переключателя SB 1 «Вызов». Переменное напряже­ние с обмотки II трансформатора Т1 подается через диодный мост VD 5 - VD 8, светодиод HL 11, замкнутые контакты переключателя SB 1 и группу SA 1.1 переклю­чателя SA 1, резистор R 1 на телефонный аппарат ТА-1 - в нем звенит звонок. Зажигающийся при этом светодиод сигнализирует о том, что линия связи исправ­на и сигнал вызова проходит к аппарату абонента! Как только абонент снимет трубку, можно вести разговор (разумеется, кнопка переключателя SB 1 уже отпуще­на). Разговорный ток проходит при этом по цепи- общий провод источника питания - телефон BF 1 и микрофон ВМ1 телефонной трубки центрального пульта - нор­мально замкнутые контакты переключателя SB 1 - зам­кнутые контакты группы SA 1.1 - резистор R 1 - теле­фонный аппарат ТА-1 - плюсовой вывод источника пи­тания.

Предположим теперь, что абоненту аппарата ТА-1 необходимо вызвать дежурного центрального пульта. Для этого ему достаточно снять трубку аппарата, и ли­ния связи окажется соединенной через сопротивление аппарата и резистор R 1. На базу транзистора VT 1 бу­дет подано положительное напряжение. Транзистор от­кроется, и загорится сигнальная лампа HL 1. Одновре­менно откроется фототиристор оптрона, и переменное напряжение с обмотки II трансформатора будет подано через диодный мост VD 1 - VD 4 на звонок НА1 Дежур­ный переведет ручку переключателя SA 1 в противопо­ложное положение (по сравнению с показанным на схе­ме) и начнет разговаривать с абонентом.

Если же абонент аппарата ТА-1 захочет связаться например, с абонентом аппарата ТА-10, дежурный с помощью переключателей SAW и SB 1 вызывает этого абонента. Тот поднимает трубку, и абоненты могут вести разговор. Правда, громкость звука будет меньше чем при разговоре с дежурным.

Как только какой-нибудь абонент этой станции под­нимает трубку своего телефонного аппарата в ней про­слушиваются либо короткие, либо продолжительные звуковые сигналы («гудки»), поступающие в линии че­рез эмиттерные переходы транзисторов VT 1- - VT 10 с де лителя из резисторов R 15, R 16. Сигналы вырабатывают­ся двумя генераторами. Частота первого генератора собранного на логических элементах DD 21 - DD 23 составляет 300…500 Гц, частота второго (он собран на элементах DD 1.1 - DD 1.3 и транзисторе VT 11) - 0,3… 1,5 Гц. На логическом элементе DD 1.4 сигналы генера­торов суммируются и с его выхода поступают на дели­тель R 15 R 16.

Когда подвижные контакты переключателей SA 1 - SAW находятся в исходном положении, показанном на схеме, во времязадающую цепь второго генератора включены последовательно соединенные резисторы R 11 и R 12. В поднятой трубке любого телефонного аппара­та слышны «длинные гудки». Если подвижные контак­ты хотя бы одного из переключателей находятся в дру­гом крайнем положении (нижнем по схеме), резистор R 11 замыкается и в линию поступают сигналы «коротких гудков», свидетельствующие о том, что дежурный цен­трального пульта с кем-то разговаривает.

Рис. 3. Печатная плата (а) телефонной станции и расположение деталей на ней (б)

Выключателем SA 11 при необходимости отключают звонок HAL Резисторы Rl - R 10 ограничивают базовые токи транзисторов VT 1 - VT 10.

Для питания телефонной станции применен блок с двумя стабилизаторами. Первый выполнен на стабили­тронах VD 10, VD 11, балластном резисторе R 18 и регу­лирующем транзисторе VT 12 и служит для питания раз­говорных цепей аппаратов и сигнализаторов вызова. Второй составлен из балластного резистора R 17 и ста­билитрона VD 9 и необходим для питания генераторов.

Транзисторы VT 1 - VT 11 - любые из серий КТ312, КТ315, КТ603; VT 12 (его устанавливают на радиатор площадью поверхности не менее 20 см 2) - любой из серий КТ801, КТ807, КТ815, КТ817. Оптрон U 1 - лю­бой из серии АОУ103. При отсутствии оптрона можно воспользоваться несколько иной схемой коммутации, приведенной в описании телефонной станции в статье «Умельцы клуба «Электрон» в журнале «Радио», 1983, № 3, с. 51. Светодиод HL 11 - серий АЛ102, АЛ 112, АЛ307 с любым буквенным индексом. Диоды VD 1 - –VD 8 - любые из серий Д101, Д102, Д220, Д223, Д226; VD 12 - VD 15 - любые из серий Д7, Д226, КД209. Кон­денсаторы С1 - С5 - К50-3, К50-6, К50-12. Резисторы - МЛТ-1 (R 17) и МЛТ-0,25 (остальные). Переключатели SA 1 - SAW - ТП1-2, выключатели SA 11, Ql - TB2-1, кнопочный переключатель SB 1 - КМ1. Звонок НА1 - от телефонного аппарата, сопротивлением обмотки 1…3 кОм, рассчитанный на работу от переменного напряжения.

Телефон BF 1 и угольный микрофон ВМ1 объединены в стандартной трубке телефонного аппарата.

Трансформатор питания 77 выполнен на ленточном магнитопроводе 1Щ116×25. Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-20,08, обмотка II - 360 витков ПЭВ-20,12, обмотка III - 240 витков ПЭВ-20,21.

Большая часть элементов телефонной станции смон­тирована на печатной плате из фольгированного стекло­текстолита (рис. 3). Для соединения выводов деталей с остальными цепями пульта на плате можно преду­смотреть монтажные точки или установить пустотелые заклепки. Автор решил этот вопрос установкой малога­баритного многоконтактного разъема МРН44-1. Для это­го варианта нумерация контактов разъема показана на схеме цифрами со штрихами.

Налаживание станции сводится к подбору резистора R 14 по требуемой частоте (примерно 40Q Гц) звукового сигнала, а также резисторов R 11 и R 12 по нужной дли­тельности «гудков».

Автоматическая телефонная станция

Эта конструкция более сложная по сравнению с пре­дыдущей, но зато и более совершенная - вызов або­нента в ней осуществляется набором соответствующего номера (от 0 до 9) диском телефонного аппарата. Как и в настоящей АТС, предлагаемая самодельная станция обеспечивает дуплексную связь.между двумя любыми абонентами, контроль прохождения вызова прослуши­ванием «длинных гудков» в трубке, сигнализацию за­нятости линий АТС («короткие гудки» в трубке), уста­новку АТС в исходное состояние после того, как теле­фонные трубки положены на аппараты.

На рис. 4 приведена структурная схема АТС. Теле­фонные аппараты соединены с абонентским узлом, в котором размещены электронные реле, обеспечивающие связь между двумя абонентами и отключающие на это время другие аппараты. В узле сигналов и управления формируются импульсы набора (при возвратном враще­нии диска номеронабирателя), а также сигналы состоя­ния линии - «непрерывный гудок» при свободной линии и «короткие гудки» в случае ее занятости. В узле набо­ра номера идет подсчет импульсов, поступивших от но­меронабирателя того или иного аппарата, и соединение абонентов. Блок питания обеспечивает АТС постоянным и переменным напряжениями.

Рис. 4. Структурная схема АТС

А теперь рассмотрим работу АТС по ее принципиаль­ной схеме (рис. 5). Когда первый абонент (владеющий аппаратом ТА-1) желает поговорить, скажем, с десятым, он снимает трубку телефонного аппарата. Через аппа­рат и нормально замкнутые контакты группы К16.1 по­дается постоянное напряжение на базовую цепь транзи­стора VT 6. После зарядки конденсатора С4 транзистор открывается. Срабатывает реле К14 и контактами К 14.1 подает питание на реле K1 - K13, а контактами К14.2 подготавливает микросхему DD 4 к работе.

Кроме того, при поднятой трубке аппарата ТА-1 че­рез него, резистор R 1, нормально замкнутые контакты групп К.16.1, K 1 .1 и управляющий электрод тринистора VS 1 начинает протекать постоянный ток. Тринистор от­крывается, и включенное в его анодной цепи реле K1 срабатывает. Протекающий через обмотку реле, а зна­чит, анодную цепь тринистора ток превышает ток удер­жания тринистора, и тринистор останется включенным даже после прекращения тока через управляющий элек­трод (это произойдет после срабатывания реле К1).

Как только подвижный контакт группы K1.1 реле K1 соединится с нижним по схеме контактом, потечет ток через эмиттерный переход транзистора VT 4. Транзистор откроется, сработает реле К12. При этом в телефонной трубке аппарата ТА-1 абонент услышит непрерывный звуковой сигнал частотой около 400 Гц, означающий готовность станции к набору номера вызываемого або­нента. Этот сигнал будет подан на линию связи через эмиттерный переход транзистора VT 4 и логический эле­мент DD 2.2 с генератора, собранного на логических эле­ментах DD 1.1 - DDL 3. В то же время контакты К12.1 реле K12 соединяют через диоды VD 1 - VD 10 управляю­щие электроды всех тринисторов с их катодами. Это предотвращает включение тринисторов VS 2 - VS 10 при снятии трубок телефонных аппаратов ТЛ-2 - ТА-10. Ес­ли же какая-то из трубок будет снята, абонент услышит прерывистые сигналы (линия занята), поступающие с делителя R 15 R 21. Эти сигналы формируются в резуль­тате суммирования элементом DD 2.3 сигналов частотой 400 Гц от генератора на элементах DD 1.1 - DD 1.3 и сигналов частотой около 2 Гц от генератора на элемен­тах DD 1.5, DD 1.6 и транзисторе VT 2.

Далее первый абонент набирает номеронабирателем своего аппарата цифру 0, то есть номер десятого або­нента. При возвратном вращении диска номеронабира­теля ток в цепи базы транзистора VT 4 прервется десять раз и столько же отпустит и сработает реле К12 Его контакты К12.2 совместно с RS-триггером на логических элементах DD 3.1 и DD 3.2 сформируют соответствующее число импульсов, которые поступят на счетчик DD 4 Выходы счетчика соединены со входами дешифратора-демультиплексора DD 6, преобразующего двоично-деся­тичный код в десятичный. При наличии на стробирую-щих входах (выводы 18 и 19} уровня логической 1 на всех выходах дешифратора будет уровень логической 1.

Рис. 5. Схема АТС

Если же на стробирующих сходах будет уровень логи­ческого 0, на одном из выходов также появится уровень логического 0, причем номер этого выхода будет соот­ветствовать десятичному эквиваленту двоичного числа, записанного в счетчик после набора номера.

После прихода первого импульса набора на выходе микросхемы DD 5 (она выполняет операцию 4ИЛИ-НЕ) появляется уровень логического 0. Он инвертируется элементом DD 3.3, и с выхода элемента уровень логиче­ской 1 поступает на один из входов логического элемен­та DD 2.1. На выходе этого элемента появляется уровень логического 0, что запрещает подачу непрерывного сиг­нала в линию первого абонента («длинный гудок» пре­кращается). Одновременно через резистор R 36 начи­нает заряжаться конденсатор С10.

Итак, на вход счетчика поступило десять импульсов. Сигнал логического 0 на десятом выходе микросхемы DD 6 (вывод 11) поступит на элемент DD 8 и проинвер-тируется им. Выходной сигнал элемента откроет тран­зистор VT 22. Сработает реле K25. Через группу, контак­тов К25.1 оно соединит аппарат ТА-10 с аппаратом ТА-1.

Через 2…3 с после набора номера конденсатор С10 зарядится настолько, что сработает реле K15. Его кон­такты К 15.1 подадут сигнал логического 0 на вход эле­мента DD 3.1 (теперь через него импульсы на вход счет­чика не пройдут, а значит, не пройдут и помехи, спо­собные вызвать ошибку в наборе) и одновременно от­ключат коллектор транзистора VT 1 от общего провода. Начнет работать генератор, собранный на логических элементах DD 1.4, DD 2.4 и транзисторе VT 1. Частота импульсов генератора равна примерно 0,2 Гц. С такой частотой контакты реле К11.1 будут подключать провод линии связи телефонного аппарата ТА-10 (через рези­стор R 24) то к обмотке II трансформатора Т1, то к базе транзистора VT 5.

Если линия исправна, переменный ток вызова будет проходить через резистор R 27 и создавать на нем паде­ние напряжения, открывающее транзисторы VTJ , VT 8. При этом в линию аппарата ТА-1 будет поступать пе­ременное напряжение частотой 400 Гц, и первый або­нент услышит длинные прерывистые сигналы вызова. А в аппарате ТА-10 в это время будет звонить звонок.

Когда десятый абонент снимет трубку, сработает ре­ле К13. Контактами К13.1 оно разомкнет эмиттерную цепь транзистора VT 3 и выключит реле K11, а группой контактов К13.2 разомкнет выводы резистора R 12 и по­даст напряжение на светодиод НЫ. Абоненты могут вести разговор. Как только они положат трубки, АТС возвратится в исходное состояние.

Чтобы при наборе номера реле К14 не отпускало, в станцию введена цепочка задержки R 25 C 4 R 26. Диод VD 25 защищает эмиттерный переход транзистора VT 7 от воздействия на него обратного напряжения, а конден­сатор С7 сглаживает пульсации напряжения частотой 50 Гц на базе транзистора VT 8. Диод VD 37 способст­вует быстрой разрядке конденсатора С10 при возраще­нии станции в исходное состояние.

Питается АТС от двух стабилизированных источни­ков. Первый собран на диодах VD 26 - VD 29, стабили­троне VD 34, транзисторе VT 9. Он выдает напряжение питания микросхем. Второй, собранный на диодах VD 30 - VD 33, стабилитронах VD 35, VD 36 и транзисторе VT 10, питает цепи электронных реле. Работа этого ис­точника контролируется светодиодом HL 2.

Рис. 6. Расположение деталей на плате абонентского узла

Рис. 7. Расположение деталей на плате узла сигналов и управления

В станции использованы следующие детали Тран­зисторы VT 1 - VT 6, VT 8, VT 11, VT 12 - любые из серий КТ312, КТ315, КТ603; VT 7 - любой из серий КТ203 (кроме КТ203А), МП25, МП26; VT9, VT10 - КТ801 КТ807, КТ815, КТ817 (кроме КТ815А, КТ817А) с любыми буквенными индексами. Тринисторы VS1 - VS 10 - любые из серии КУ101. Светодиоды - любые из серий АЛ 102, АЛ 112, А Л 307. Диоды VD 26 - VD 33 могут быть Д7, Д226, КД209 с любым» буквенными ин­дексами, остальные - любые из серий Д9 (кроме Д9Б), Д311, Д220, Д223. Конденсаторы - К50-6. Электромаг­нитные реле К1 - КП, К15–К25 - РЭС-15, паспорт РС4.591.004, К12 - К14 - РЭС-47, паспорт РФ4.500.408. Трансформатор 77 выполнен на ленточном магнито-проводе ШЛ16X25. Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-20,11, обмотка II - 360 витков ПЭВ-20,12, обмотка III - 70 витков ПЭВ-20,33, обмотка IV - 240 витков ПЭВ-20,23. Выключатель питания, телефонные аппараты - такие же, что и в предыдущей конструкции. Большинство деталей АТС размещено на четырех платах (рис. 6 - 9), изготовленных из текстолита тол­щиной 1,5 мм. На каждой плате смонтирован функцио­нально законченный узел или блок, показанный на струк­турной схеме (см. рис. 4). Это позволяет вносить изменения и усовершенствования в конструкцию отдельных каскадов, узлов, а также заменять узлы другими разра­ботанными самостоятельно. Кроме того, можно приме­нить печатный монтаж. По этим причинам даны лишь чертежи расположения деталей на платах. Соединения между деталями на платах выполнены одножильным монтажным проводом диаметром 0,3…0,4 мм в поливинил хлоридной изоляции. К каждой плате прикреплена шты­ревая часть разъема МРН32. Гнездовые части разъема установлены на общей плате (рис. 10). Для надежной фиксации плат в вертикальном положении применены две пластины из текстолита размерами 130×10 мм в каждой из которых прорезаны четыре паза шириной на 0,5 мм больше, чем толщина материала монтажных плат, и глубиной 3…4 мм. Эти пластины установлены на общей плате с помощью шести металлических стоек. На общей плате смонтирован также трансформатор пи­тания.

Рис. 8. Расположение деталей на плате набора номера

Рис. 9. Расположение деталей на плате блока питания

Узлы АТС размещены в металлическом корпусе раз­мерами 210X140x100 мм, на верхней панели которого укреплены планка с зажимами для подключения линий связи телефонных аппаратов, выключатель питания, держатель предохранителя с предохранителем и свето-диоды.

Если станция собрана без ошибок и из исправных деталей, ее налаживание сводится к подбору резисторов R 13, R 17 - R 20, определяющих частоты генераторов. Если же после включения станция не работает, поиск ошибок и неисправностей следует вести в следующей по­следовательности.

Вначале измеряют напряжения источников питания. На конденсаторе С7 напряжение должно быть 4,8…5,2 В, на конденсаторе С9 - 22…25 В. Затем проверяют ток, потребляемый от источника 5 В блоком набора номера, - он должен составлять 120… 160 мА (но не более 200 мА). Подавая импульсы на вход С1 микросхемы DD 4, проверяют работу счетчика и дешифратора (при этом на выводы 2 и 3 микросхемы DD 4 должен быть по­дан сигнал логического 0). Работу остальных узлов - абонентского, сигналов и управления проверяют.в сово­купности со всеми остальными.

Электронный номеронабиратель

В описанных телефонных станциях используются теле­фонные аппараты с механическим номеронабирателем. Пользоваться аппаратом станет удобнее, если снабдить его кнопочным (тастатурным) электронным номерона­бирателем. Тогда для вызова абонента достаточно будет нажать соответствующую кнопку.

Рис. 10. Крепление плат узлов и блока питания

Схема аппарата с таким номеронабирателем приве­дена на рис. 11. Основу его составляет число-импульс­ный генератор, выполненный на микросхемах DD 1 - DD 3. Он формирует количество импульсов, соответствующее номеру нажатой кнопки (выключатели SB 1 - SBW ). На логических элементах DD 1.3, DD 1.4 собран генератор, формирующий импульсы с частотой следования 15… 20 Гц, которые поступают на двоично-десятичный счет­чик DD 2. Элементы DD 1.1 и DD 1.2 использованы в жду­щем мультивибраторе, который позволяет устранить дребезг контактов кнопочных выключателей.

Предположим, что трубка телефонного аппарата сня­та, и подвижные контакты рычажного переключателя SA 1 заняли другое, по сравнению с показанным на схе­ме, положение. На элементы число-импульсного гене­ратора подано напряжение питания. Транзисторы VT 1, VT 2 закрыты, на выводах 2 и 3 микросхемы DD 2 - уро­вень логической 1, на всех выводах счетчика - уровень логического 0. На выводах 2 - 11 микросхемы DD 3 - уровень логической 1.

При нажатии кнопки любого из выключателей, на­пример SB 10, через диод VD 1 и резистор R 2 быстро за­рядится конденсатор СЗ, транзисторы VT 1, VT 2 откро­ются, и на выводах 2 к 3 микросхемы DD 2 окажется уровень логического 0. Счетчик DD 2 готов к приему им­пульсов. Одновременно на вывод 2 элемента DD 1.1 по­ступает уровень логической 1, и начинает работать гене­ратор на логических элементах DD 1.3, DD 1.4. При этом на выводах дешифратора DD 3 поочередно появляется сигнал логического 0. Как только он появится на вы­воде 11, через замкнутые контакты кнопочного выклю­чателя SB 10 он поступит на вход элемента DD 1.1, и генератор выключится. Кнопку выключателя теперь можно отпустить. С генератора (вывод 11 микросхемы DD 1) на базу транзистора VT 3 поступит ровно десять импульсов. Столько же раз электронный ключ на тран­зисторах VT 3, VT 4 замкнет и разомкнет линию (через телефон BF 1 и микрофон ВМ1), что вызовет срабаты­вание соответствующих реле в АТС. Через 2…3 с после отпускания кнопки конденсатор СЗ разрядится через ре­зисторы R 3, R 4, и микросхема DD 2 установится в исход­ное состояние.

Рис. 11. Схема телефонного аппарата с электронным номеронабира­телем

Рассмотрим работу телефонного аппарата с кнопоч­ным номеронабирателем в различных режимах. В исход­ном состоянии телефонная трубка лежит на аппарате, и контакты рычажного переключателя SA 1 подключают к линии звонок НА1 через конденсатор С5 Батарея пита­ния отключена. При снятии трубки контакты рычажного переключателя включают питание и подключают транзи­сторный ключ, телефон и микрофон к линии. Транзистор VT 4 открыт, поскольку его база подключена через ре­зистор R 9 к минусовому выводу батареи питания. Линия в этом случае замкнута через малые сопротивления транзистора VT 4, телефона и микрофона. При поступле­нии импульса на транзистор VT 3 транзистор VT 4 за­крывается - сопротивление линии резко возрастает.

Познакомимся теперь с работой узла отключения ба­тареи GB 1 от элементов устройства - он собран на транзисторах VT 5 - VT 7. Когда подвижный контакт верхней группы переключателя SA 1 соединяется с ниж­ним по схеме контактом, начинает заряжаться конден­сатор С4. В это время транзистор VT 7 открыт, и на микросхемы подается питание. Можно нажимать кнопку выключателя с номером нужного абонента. Через неко­торое время (десятки секунд), определяемое в основном емкостью конденсатора С4 и сопротивлением резистора R 10, открывается полевой транзистор VT 5, что приво­дит к закрыванию транзистора VT 7. Теперь ток цепи пи­тания будет определяться в основном сопротивлением резистора R 11 и сопротивлением резистора R 9, обеспе­чивающего открытое состояние транзистора VT 4 (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 поднять ее.

Батарея питания может состоять из четырех после­довательно соединенных аккумуляторов Д-0,25 или галь­ванических элементов. Конденсатор С5 - типа МБМ, МБГО, КЛС на номинальное напряжение не ниже 60 В, остальные конденсаторы - К50-6 или другие. Кнопоч­ные выключатели SB 1 - SB 10 - любой конструкции. Удобно использовать, например, блоки кнопок от вы­шедших из строя вычислительных машин и микрокаль­куляторов.

Часть деталей устройства размещена на плате из.фольгированного стеклотекстолита (рис. 12). На плате установлен разъем МРН14-1, нумерация выводов кото­рого показана на рис. И цифрами со штрихами. Плата и остальные детали установлены в корпусе телефонного аппарата, из которого удалены номеронабиратель, со­гласующий трансформатор и другие ненужные детали.

Рис. 12. Печатная плата (а) электронного номеронабирателя и рас­положение деталей на ней (б)

Налаживание устройства начинают с установки пере­мычки между эмиттером и коллектором транзистора VT 7. После этого подбором резистора R 1 устанавливают ча­стоту генератора, равную 15…20 Гц. Затем снимают перемычку и налаживают узел отключения батареи. От­ключив резистор R 9, вместо резистора R 11 впаивают последовательно соединенные постоянный резистор со­противлением 1 кОм и переменный резистор 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 VT 5, перемещением движка перемен­ного резистора в сторону увеличения сопротивления устанавливают ток 0,7…! мА. Измеряют общее полу­чившееся сопротивление и впаивают в плату постоян­ный резистор такого же сопротивления. Вновь подклю­чают резистор R 9.

В заключение следует отметить, .что кнопку набора номера нужно удерживать нажатой в течение 0,5…! с, чтобы вся серия импульсов была введена в счетчик АТС. Кроме того, телефонный аппарат необходимо подклю­чать к линии АТС в соответствии с указанной на схеме полярностью.

Часть текста, а также схемы и диаграмма напряжений АТС-абонент взяты из книги Евсеева А.Н. «Радиолюбительские устройства телефонной связи» (М.: Радио и связь, Малип, 1999г) Параграф «Устройство телефонного аппарата и основы телефонной связи»

Основные компоненты телефонного аппарата использующего проводную связь.

В состав телефонных аппаратов, предназначаемых для работы в телефонных сетях, входят обязательные элементы: объединенные в микротелефонную трубку микрофон и телефон, вызывное устройство, трансформатор, разделительный конденсатор, номеронабиратель, рычажный переключатель.

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 пассивного микрофона обязательно требуется вспомогательный источник питания. На принципиальных схемах микрофон обозначают латинскими буквами ВМ .

Устройство телефона
электромагнитного типа

Телефоном называют прибор, предназначенный для преобразования электрических сигналов в звуковые и рассчитанный для работы в условиях нагрузки на ухо человека. (Более расширенное определение на странице Телефон. Понятие и история)

В зависимости от конструкции телефоны подразделяют на электромагнитные, электродинамические, с дифференциальной магнитной системой и пьезоэлектрические. В старых телефонных аппаратах использовали телефоны электромагнитного типа. В них телефонах катушки закреплены неподвижно. Под действием протекающего в катушках тока возникает переменное магнитное поле, приводящее в движение подвижную мембрану, которая и излучает звуковые колебания.

Трубка от
старого
телефонного
аппарата

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.

В аппаратах старого типа вызывное устройство представляло собой одно- или двухкатушечный звонок. Звуковой сигнал образовывался в результате удара бойка о звонковые чашки. Протекающий в катушках ток частотой 16...50 Гц создавал переменное магнитное поле, которое приводило в движение якорь с бойком. В телефонных звонках использовали постоянные магниты, создававшие определенную полярность магнитопровода, поэтому такие звонки называли поляризованными. Сопротивление обмоток звонка постоянному току 1,5...3 кОм, рабочее напряжение 30...50 В. На принципиальных схемах звонок обозначают латинскими буквами НА .

Практически во всех современных телефонных аппаратах сейчас используется электронное вызывное устройство. Оно преобразует вызывной сигнал в звуковой тональный сигнал, который может имитировать, например, пение птицы. В качестве акустического излучателя при этом используют телефон, компактный динамик или пьезоэлектрический вызывной прибор. Схемы электронных вызывных устройств выполняют на транзисторах или интегральных микросхемах.

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 .

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 емкостью 0,25...1 мкф и на номинальное напряжение 160...250 В.

Номеронабиратель
дисковый

Номеронабиратель при импульсном наборе обеспечивает подачу импульсов набора номера в абонентскую линию с целью установления требуемого соединения. То есть линия номеронабирателем периодически замыкается и размыкается. В телефонных аппаратах применяют механические и электронные номеронабиратели.Причём дисковый механический номеронабиратель (имеет диск с десятью отверстиями) в современных аппаратах уже не устанавливается, Но для понимания принципа работы системы АТС-абонент именно его работа более наглядна.

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, замыкающих 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 не поступают, поскольку в это время импульсные контакты шунтируются одной из групп контактов номеронабирателя. Имеются также контакты, замыкающие телефон при наборе номера, чтобы исключить громкие щелчки в телефоне. 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 современные телефонные аппараты, 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.

В настоящее время всё большее распространение получает тональный набор номера . В этом случае в линию аппаратом абонента посылаются не пачки импульсов а кратковременные сигналы определённых частот, каждое значение которых соответствует определённой цифре. Тональный набор номера более быстрый, так как не требуется дожидаться прохождения пачек импульсов от цифр с большим значением и нуля. Но естественно для использования тонального набора должна использоваться современная АТС с поддержкой возможности такого набора.

Тональный набор , он же DTMF или тональный сигнал (англ. Dual-Tone Multi-Frequency) - двухтональный многочастотный аналоговый сигнал, используемый для набора телефонного номера. В DTMF передаваемая цифра кодируется сигналом полученным суммированием двух синусоидальных напряжений определенной частоты. Используется две группы по четыре частоты звукового диапазона в каждой.

Таблица частот тонального набора номера DTMF

1	2	3	A	697 Гц
4	5	6	B	770 Гц
7	8	9	C	852 Гц
*	0	#	D	941 Гц
1209 Гц	1336 Гц	1477 Гц	1633 Гц

В современных проводных телефонных аппаратах часто реализуется возможность выбора стандарта набора номера. Это либо переключатель «PULSE/TONE » либо возможность программно изменить вид набора. Кстати возможность этого переключения часто создаёт проблемы у несведущих пользователей. Случайно переключив переключатель «PULSE/TONE» в неправильное положение люди несут аппараты в ремонтные мастерские с проблемой «не набирается номер».

Рычажный переключатель обеспечивает подключение к абонентской линии вызывного устройства телефонного аппарата в дежурном состоянии (трубка лежит) и разговорных цепей или номеронабирателя в рабочем состоянии (трубка снята). Рычажный переключатель представляет собой группы из нескольких переключающих контактов в старых аппаратах, срабатывающих при снятии телефонной трубки; или одного контакта (иногда геркона) в аппаратах современных.

Местный эффект в телефонах и способ его ослабления.

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 не только в абонентскую линию, но и в собственный телефон. Для устранения этого нежелательного явления в современных телефонных аппаратах используют противоместные устройства.

Существуют различные типы подобных устройств. Одно из них представлено на рис. 1.

Рис.1. Функциональная схема телефонного аппарата с противоместным эффектом

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 реальности невыполнимо, так как 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.). Практически же местный эффект полностью не пропадает, а только ослабляется подобными схемами.

Простая схема подключения двух стареньких телефонных аппаратов для организации двухсторонней линии связи.Вышло так, что после обмена квартиры два простых дисковых телефонных аппарата стали лишними. В новой квартире не было телефонной точки, да никто об этом и не жалел - у всех сотовые.

Аппараты так и лежали в кладовке несколько лет, пока не понадобилось организовать двухстороннюю связь между гаражом и дачным домиком (оба объекта на одном участке).

Принципиальная схема

И так, схема типового телефонного аппарата показана на рисунке 1. В1 и М1 это составляющие телефонной трубки -угольный микрофон и электромагнитный капсюль. F1 - звонок. S1, S2 - номеронабиратель, пока его не трогают S1 замкнут, а S2 разомкнут.

А когда набирают номер, S2 замыкается, а S1 размыкает цепь столько раз, сколько единиц набранной цифре, например, крутанули «9» - разомкнул линию девять раз. S3 - это рычажный переключатель.

Рис. 1. Принципиальная схема типового телефонного аппарата.

Когда трубка висит он в таком положении, как на схеме, то есть, подключает к линии звонок. А когда трубку снимаем вместо звонка он подключает трубку. Задача в том, как соединить эти две схемы между собой.

Поискав в интернете нашел несколько вариантов, но все они с дополнительными вызывными кнопками. Либо сложные схемы на цифровых микросхемах, - индивидуальные мини-АТС.

В упрощенном виде, телефонная линия представляет собой источник постоянного тока напряжением около 60 V с внутренним сопротивлением около 1000 Ом.

Когда идет сигнал вызова она превращается в источник переменного напряжения около 100V с таким же внутренним сопротивлением. То есть, в принципе, чтобы «поговорить» нужно соединить телефонные аппараты как на рисунке 2.

Рис. 2. Простейшая схема соединения двух телефонных аппаратов.

Но теперь стает вопрос за вызовом. В принципе, он решается даже в такой схеме, особенно с некоторыми простыми моделями телефонных аппаратов, снабженных электронными звонками. Вспомните, что происходит если поднять трубку одного из параллельных телефонов, - звонок второго аппарата звякнет или пискнет.

А если начать набирать номер, то это звяканье или попискивание будет продолжаться все время, пока номер набирают. Так что, вот вам и сигнал вызова, - поднять трубку и набрать «0». Второй аппарат звякнет десять раз. Есть и недостаток, во-первых, не все телефонные аппараты ведут себя таким образом, - это зависит от конструкции конкретного звонкового устройства.

Во-вторых, даже если звук и есть, то он не такой громкий, как обычный вызов. Выходит, что для полноценного вызова нужен источник переменного напряжения.

Самый простой способ подать переменное напряжение по отдельному проводу. Большой проблемы это не создает, потому что сейчас легко купить трехпроводной кабель, - он используется для электропроводки с заземлением и продается в любом магазине электротоваров. К тому же провода у него разноцветные, что не дает перепутать при подключении.

Получается схема, показанная на рисунке 3. Источник питания - готовый трансформатор Т1 с выходным напряжением 42V. Напряжение через выпрямитель на диоде VD2 поступает на конденсатор С1.

Где образуется постоянное напряжение около 60V. Оно через диод VD1 и резистор R1 поступает на телефонные аппараты ТА1 и ТА2.

Рис. 3. Принципиальная схема соединения телефонных аппаратов с возможностью вызова.

Переменное напряжение снимается до выпрямителя и подается на телефонные аппараты через кнопки-переключатели S1 и S2. Если нажимаем на S1 переменное напряжение поступает на ТА2, который находится в состоянии повешенной трубки, и поэтому звонит.

Если нажимаем S2 переменное напряжение поступает теперь на ТА2, который находится в состоянии повешенной трубки и звонит. Таким образом, чтобы вызвать абонента ТА2, абонент ТА1 нажимает кнопку S1, отпускает её и слушает ответ. Чтобы вызвать абонента ТА1, абонент ТА2 делает тоже самое, но нажимает кнопку S2.

Детали и конструкция

Кнопки S1 и S2 можно установить в корпусах телефонных аппаратов, - там обычно очень много свободного места. Трансформатор Т1 готовый, можно использовать любой трансформатор со вторичным напряжением от 36 до 50V. Трансформатор может быть даже самым маломощным, - ток нагрузки в этой схеме не более 50 мА.

Для работы телефонного аппарата необходимо выполнить два условия, это обеспечить питание разговорных цепей постоянным напряжением 1,5 – 9 вольт (в зависимости от типа аппарата) и обеспечить питание цепей вызова переменным напряжением 40 – 60 вольт, 25 – 50 Гц. По принципу питания телефонные аппараты делятся на две группы. К первой группе относятся аппараты местной батареи (МБ), у которых все источники питания находятся внутри: гальваническая батарея – для питания разговорных цепей и ручной индуктор переменного тока для посылки вызова абоненту. К таким телефонам относятся полевые военные аппараты ТАИ-43 и ТА-57. Ко второй группе относятся аппараты центральной батареи (ЦБ), питание цепей которых осуществляется от центральной станции или АТС, своих источников питания эти аппараты не имеют. К таким телефонам относятся все аппараты с номеронаберателями и некоторые другие общего пользования типа: ТА-68, ТАН-70, VEF TA-12, Aster и др. При соединении между собой двухпроводной линией аппаратов первой группу, они сразу начинают работать без всяких проблем, так как являются аппаратами МБ с местной батареей. Для того, чтобы заставить работать два, соединённых между собой, аппарат ЦБ второй группы я собрал специальное устройство. Существует не мало описаний таких устройств, но у всех этих схем, как писали ранее, имеется существенный недостаток – для соединения аппаратов требуется трехпроводная линия. Собранное мной устройство обеспечивает работу по двухпроводной линии.

Само питающее устройство находится со стороны одного из абонентов и состоит из понижающего сетевого трансформатора Тр1. Вторичная обмотка трансформатора обеспечивает два напряжения 40 и 15 вольт. Переменное напряжение 40 вольт обеспечивает вызывные цепи. Второе напряжение выпрямляется мостом КЦ и стабилизируется стабилизатором на КРЕН – используется для питания разговорных цепей. Стабилизатор и конденсатор С1 нужны для уменьшения фона переменного напряжения при разговоре. Стабилизатором можно пренебречь если фон не большой. Кнопки КН используются без фиксации и крепятся в корпусах телефонных аппаратов. Аппарат ТА2 соединён с аппаратом ТА1 и устройством телефонным двухпроводным проводом ТРП 1 х 2. Нижние по схеме контакты переключателей КН1 и КН2 заземлены. Заземлением может служить труба водопровода, отопления, металлический штырь вбитый в землю. Я использовал заземляющий контакт евророзетки.

Работа схемы. При нажатии кнопки КН1 на аппарате ТА1 переменное напряжение 40 В с обмотки трансформатора через замкнутые контакты кнопки ЕН1 поступает через линию, нормально замкнутые контакты КН2 на вызывное устройство аппарата ТА2. (когда трубка лежит на аппарате, то в нем к линии подключено вызывное устройство). С аппарата через линию, конденсатор С1, на второй коней обмотки 40 В. В телефоне ТА2 звонит звонок. При поднятии в обоих аппаратах телефонных трубок и отжатых кнопках КН1 и КН2 , к линии подключаются переговорные цепи аппаратов. В этом случае источник питания постоянного напряжения 12 вольт оказывается подключён последовательно с телефонными аппаратами. По цепи: Конденсатор С1 плюс источника питания, соединительная линия, разговорные цепи аппарата ТА2, замкнутые контакты кнопки КН2, линия, замкнутые контакты КН1, Разговорная цепь аппарата ТА1, минус источника питания. Аналогично схема работает при посылке вызова с телефонного аппарат ТА2. При нажатии кнопки КН2, вызывное переменное напряжение 40 В с обмотки трансформатора через заземление и замкнутые вызывные контакты КН2 поступает в линию и через контакты КН1 на звонок телефона ТА1 и второй конец обмотки Тр1 40 В. Разговор абонентов происходит по описанной выше цепи. В моём случае использования данного устройства в точке установки телефона ТА2 не было вообще никаких линий кроме заземления и телевизионного кабеля кабельного телевидения, идущего на телевизор. Прокладывать новую линию по зданию было далеко и накладно, а телевизионный кабель проходил недалеко от установки телефона ТА1. В результате мне удалось соединить телефонные аппараты ТА1 и ТА2 с помощью уже проложенного телевизионного кабеля РК75 не нарушая работы телевизора. Для этих целей я установил на кабеле специальные разделительные фильтры.

Дроссели Др1 и Др2 служат для подавления высокочастотного телевизионного сигнала от проникновения в телефоны и одновременно сохраняют физическую цепь между аппаратами. Намотаны на сопротивлениях МЛТ 100 к проводом ПЭЛ 0.2 до заполнения. Экранная оплетка кабеля РК75 используется как второй провод линии. Конденсаторы С1 и С2 препятствуют проникновению напряжения на элементы аппаратуры телевидения, но в свою очередь хорошо пропускают радиочастотный телевизионный сигнал. Всё работает устойчиво.