Основные понятия о работе телефонных станций и абонентских устройств

         

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕЛЕФОННЫХ АППАРАТОВ И ИХ ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ


В зависимости от конструктивного исполнения и выполняемых функций (ГОСТ 7168-86) телефонные аппараты подразделяются на четыре класса сложности (табл. 1.9).



Табл. 1.9. Классы сложности телефонных аппаратов.

Основное исполнение

Класс сложности

Наименование

Шифр

Многофункциональные ТА.

Высший

0

ТА с дополнительными функциями и возможностями.

Первый

1

ТА с кнопочным номеронабирателем, тональным приёмником вызова, неугольным микрофоном.

Второй

2

ТА с дисковым номеронабирателем, электромеханическим приёмником вызова, угольным микрофоном.

Третий

3


Параметры, характеризующие качество телефонных аппаратов, можно разделить на электрические, телефонометрические, электроакустические и временные.

Основные электрические параметры ТА различных классов приведены в табл. 1.10.

Временные параметры набора для ТА с импульсным способом передачи сигналов набора номера приведены в табл. 1.11.

Телефонометрические и электроакустические параметры характеризуют качество телефонной передачи по громкости. Для их оценки используется эквивалент затухания передачи, приёма и местного эффекта, а также коэффициент гармоник на передачу и на приём. Поскольку для измерения и объективной оценки этих параметров требуется специальное оборудование, имеющееся лишь в специализированных лабораториях, эти данные в настоящем издании не приводятся.

Табл. 1.10. Основные электрические

параметры ТА.

Параметр

Норма по классам сложности

0

1

2

3

Напряжение собственного шума, мВ, не более

0,5

0,5

0,5

0,4

Модуль входного электрического

сопротивления в режиме:

- разговорном. Ом

450 -800

450 - 800

-

-

- ожидания вызова, кОм, не менее

10

10

-

-

- вызова, кОм, не менее

4

4

-

-


Параметр

Норма по классам сложности

0

1

" 2'

3

Электрическое сопротивление постоянному току. Ом, в разговорном режиме при токе 35 мА в положении микротелефонной трубки:

- вертикальном

160 - 400

160 - 400

180 - 400

<=320

- горизонтальном

160 - 400

160 - 400

160- 400

<=600

Электрическое сопротивление постоянному току в режиме набора номера для ТА с импульсным способом передачи набора номера при токе питания 35 мА:

- при замыкании шлейфа, Ом, не более

160

150

50

- при размыкании шлейфа, кОм, не менее

300

300

300

Постоянный ток, потребляемый ТА в режимах ожидания вызова и отбоя, мА, не более

1,0

0,5

0,5

-

Переменный ток, потребляемый

приёмником вызывного сигнала при максимальной громкости вызывного сигнала, мА, не более

8,0

8,0

8,0

8,0

Время разрыва шлейфа для ТА, содержащих устройство нормированного разрыва шлейфа, мс

80 ± 40

80 ±40

Значность программируемого набора номера,не менее

8

8

8

-


Табл. 1.11. Временные параметры на передачи сигналов набора номера для ТА с импульсным способом.
Параметр Норма по классам сложности
0 1 2 3
Период импульса в серии (Т), мс 100 ±5 100 ±5 100 ±5 100 ± 10
Импульсный коэффициент 1,4-1,6 1,4- 1,6 1,4 + 1,6 1,4 - 1,7
Пауза между двумя сериями импульсов, с, не менее 4Т - 10Т 4Т -- 10Т 4Т - 10Т =>800
Программируемая пауза между
двумя сериями импульсов, с, не менее 2 2 2 -



КОРОТКО ОБ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ТЕЛЕФОННЫХ СЕТЯХ


В первой главе попробуем кратко разобраться, что же такое телефонная связь и какой принцип положен в основу коммутации телефонных сетей, а также в чем заключается основное отличие отечественных телефонных аппаратов от зарубежных и каковы величины основных параметров ТА.

С 1876 года, когда Белл изобрел первый двухпроводной телефон, принцип телефонной связи практически не изменился и заключается в следующем.

Микрофон преобразует звуковые колебания в переменный ток. Этот ток передается по проводам к телефону, преобразующему его в звуковые колебания. Для обеспечения работы микрофона необходим источник питания, который и включается в цепь микрофона. Такое включение источника питания получило название "местной батареи". Для развязки цепей микрофона и телефона по постоянному току и согласования их сопротивлений необходим трансфор-


В настоящее время телефонные сети применяются только с центральной батареей питания микрофонных цепей ТА. Простейшая схема ТА с центральной батареей питания приведена на рис. 1.2.

Ток питания каждого микрофона проходит через дроссели L1 и L2, общие для цепей питания обоих микрофонов. Дроссели необходимы для того, чтобы не происходило замыкания переменного (разговорного) тока через центральную батарею GB, внутреннее сопротивление которой очень мало и составляет тысячные доли ома.


Дроссели L1 и L2, имея относительно небольшое сопротивление постоянному току (не более 750 Ом), обладают большой индуктивностью и их полное сопротивление переменному (разговорному) току настолько велико, что он не ответвляется в ЦБ и практически полностью замыкается через аппарат второго абонента.

На АТС в качестве дросселей часто используются двухобмоточные реле, служащие одновременно для получения сигнала о вызове станции абонентом и сигнала окончания разговора (отбоя).

Коммутация абонентов первоначально выполнялась на телефонных станциях вручную, но со временем начали применять автоматическое соединение абонентов с использованием шаговых искателей (АТС-54), координатных соединителей (АТСК), а позднее - квазиэлектронными (АТСКЭ) и электронными

(ЭАТС) схемами коммутации АТС.

Элементами автоматизации являются шаговые искатели, электромагнитные реле, многократные координатные соединители и электронные многоканальные коммутаторы с программным управлением, которые осуществляют соединение между линиями абонентов АТС.
Рассмотрим простейший принцип установления соединения на АТС (рис. 1.4). Линия абонента №1 на станции включена в абонентское реле К1, через обмотки которого осуществляется питание микрофона ВМ1 аппарата абонента, а контакты номеронабирателя (НН) - ИК (импульсный ключ) и РК (разговорный ключ) используются для управления процессом соединения. Когда абонент №1 снимает микротелефонную трубку с рычага SB1 аппарата (рычажный переключатель переводится в верхнее положение), то замыкается цепь питания двухобмоточного реле К1 через замкнутый контакт ИК, микрофон ВМ1 и обмотку трансформатора Т. Реле К1 размыкает свой контакт К1.2 и замыкает контакт К1.1, в результате чего срабатывает реле К2. Это реле замедлено на отпускание. При отсутствии тока в течение 0,1 с якорь реле остается в притянутом состоянии. При срабатывании реле К2 замыкается его контакт К2.2 и размыкается К2.1. Обмотка электромагнита шагового искателя КЗ остаётся обесточенной, так как цепь разомкнута контактом К1.2 реле К1. Для ТА с дисковым номеронабирателем, набор номера абонента осуществляется следующим образом: при вращении диска по часовой стрелке до пальцевого



упора разговорный ключ (РК) номеронабирателя замыкает линию накоротко, а при обратном вращении импульсный ключ (ИК) размыкает линию такое количество раз, которое соответствует набранной цифре. Разговорная часть ТА, состоящая из микрофона ВМ1 и телефонного капсюля BF1 микротелефонной трубки во время вращения диска как в прямом, так и в обратном направления, шунтируется накоротко контактом разговорного ключа (РК). После остановки диска номеронабирателя к линии вновь подключается микротелефонная пара. Следовательно, при наборе абонен том номера вызываемого ТА, цепь питания обмотки реле К1 прерывается контактом ИК. В течение времени размыкания цепи (tp), контакты реле К1 возвращаются в исходное состояние. При этом создаётся цепь питания обмотки электромагнита шагового искателя КЗ, так как время размыкания цепи меньше времени отпускания реле К2, что приводит к перемещению контактов шагового искателя на одну позицию. Каждое отпускание якоря реле К1 сопровождается притягиванием якоря электромагнита шагового искателя КЗ и передвижением контактов КЗ.1 и КЗ. 2 на один шаг. Таким образом, при наборе, например, цифры "5", ИК НН пять раз разомкнет цепь, а, следовательно, и контакты КЗ.1 и КЗ.2 установятся на пятой позиции, соединив линию вызывающего абонента с линией вызываемого. Когда по окончании разговора абонент положит трубку на аппарат, реле К1 обесточится и вернет контакты К1.1 и К1.2 в исходное состояние.


Спустя 0.1 с реле К2 также вернется в исходное состояние, замкнув контактами К2.1 цепь питания реле КЗ через сплошную ламель шагового искателя, подвижный контакт КЗ.3 и самопрерывающийся контакт КЗ.4 (цепь К2.1 - КЗ.3 - КЗ.4 предназначена для возврата шагового искателя в исходное положение по окончании разговора). При каждом притяжении якоря реле КЗ, контакт КЗ.4 размыкается, прерывая цепь пита-

ния реле КЗ. Последнее отпускает якорь и вновь притягивает его, так как КЗ.4 замыкается. Работа реле КЗ продолжается до тех пор, пока подвижный контакт КЗ.3 не займет исходного положения и через обмотку реле КЗ перестанет проходить ток. Таким образом, если посмотреть на временную диаграмму работы номеронабирателя (рис. 1.5), то наглядно виден принцип формирования импульсной последовательности, управляющей работой АТС. Четкость работы реле и электромагнита шагового искателя непосредственно зависит от времени размыкания контакта ИК номеронабирателя телефонного аппарата. Если время размыкания будет больше 0,1 с, то при размыкании контакта К1.2 реле К2 не сможет удержать якорь и соединения не произойдет, а АТС перейдёт в режим отбоя. При высокой частоте следования импульсов и малой их длительности электромагнит шагового искателя не успеет притянуть якорь и тогда соединения также не произойдёт. Именно поэтому (в соответствии с ГОСТ 10710-81), к импульсным номеронабирателям ТА для обеспечения нормальной работы приборов АТС предъявляются достаточно жёсткие требования. Их временные характеристики приведены в табл. 1.1.
Табл. 1.1.Временные характеристики импульсных номеронабирателей ТА.  
Характеристика Допустимое Номинальное
значение значение
Частота создаваемых импульсов, имп./с 9-11 10
Период повторения, мс 95 - 105 100
Межсерийная пауза, мс, не менее 650 (но не более 10 с) 800
Время размыкания контактов ИК, tp, мс 53 - 70 80
Время замыкания контактов ИК, tз, мс 34- 46 40
Импульсный коэффициент (отношение
времени размыкания tp к времени замы
кания t3 контакта импульсного ключа) 1,4-1,7 1.5



Кнопочные ТА с частотным набором номера используются при работе с электронными и квазиэлектронными АТС. Передача каждой цифры в соответствии с ГОСТ 25554-82 в частотном номеронабирателе осуществляется многочастотным кодом 2 из 8. Для этого применяются две группы частот: - нижняя группа частот. - 697 Гц, 770 Гц, 852 Гц, 941 Гц; - верхняя группа частот - 1209 Гц, 1336 Гц, 1477 Гц, 1633 Гц. Этот код обеспечивает 16 комбинаций сигнальных частот, 10 из которых используются для набора номера. Кнопки # и * используются при наборе кодов дополнительных видов обслуживания. Кнопки А, В, С и D применяются в расширенной клавиатуре. Длительность двухчастотной посылки должна быть не менее 40 мс, паузы - не менее 25 мс. Стабильность частот - не хуже ± 1,5 %. Комбинации сигналов и соответствие частот каждой кнопке приведены в табл. 1.2.
Табл. 1.2. Многочастотный телефонный код.
Частота 1209 Гц 1336 Гц 1477 Гц 1633Гц
697Гц 1 2 3 А
770Гц 4 5 6 В
852Гц 7 8 9 С
941Гц * 0 # D

Кроме сигналов набора номера от абонентского устройства (АУ) к АТС поступают сигналы, характеристики которых приведены в табл. 1.3. Все эти сигналы являются основными, т. е. обеспечивают взаимодействие АУ с АТС.

На некоторых зарубежных ТА можно увидеть кнопку "R". Эта кнопка . предназначена для заказа дополнительных услуг в ЭАТС и формирует размыкание шлейфа абонентской линии на время 80 ± 40 мс. Абоненты с АТС получают следующие виды сигналов: - ответ станции - непрерывный гудок, который слышит абонент после снятия телефонной трубки; - посылка вызова - сигнал вызова абонента; - контроль посылки вызова - сигнал, предназначенный для информирования абонента о посылке вызова; - занято - поступает при занятости абонентской линии вызываемого абонента; - занято — перегрузка - поступает при занятости соединительных (межстанционных) линий или коммутационного оборудования. Характеристики этих сигналов приведены в табл. 1.4.
Табл. 1.4. Характеристики основных сигналов, поступающих от АТС к АУ.
Наименование сигнала Длительность, с Уровень иди напряжение Частота, Гц
Импульс Пауза
Ответ станции Посылка вызова Контроль посылки вызова Занято Занято -перегрузка Непрерывная передача от -5 до -30 дБ 16...110 В от -5 до -30 дБ от -5 до -30 дБ от -5 до -30 дБ 425 ± 25 16...50 425 ± 25 425 ± 25 425 ± 25
0,8 ± 0,1 или 1,0 10,1 0,8 ± 0,1 или 1,0 10,1 от 0,3 до 0,4 от 0,15 до 0,2 3,2 ± 0,1 или 4,0 ±0,1 3,2 ± 0,1 или 4,0 ±0,1 от 0,3 до 0,4 от 0,15 до 0,2



В фазе " исходное состояние" входное сопротивление абонентского устройства сигналу вызывного тока должно быть не менее 2,5 кОм на частоте 25 Гц (номинальная частота посылки вызова). Кроме основных сигналов в АТС применяются также следующие дополнительные сигналы: - указательный - указывает на невозможность установления соединения или предоставления услуги, передаётся также перед механическим голосом; - предупреждение - предупреждение о записи на магнитофон; - вмешательство - информация о подключении оператора или третьего абонента; - уведомление - информация о поступлении нового вызова; - предупреждение об окончании оплаченного интервала времени - поступает в таксофон за 20 с до окончания оплаченного интервала времени; - неполный состав участников или отключение участника - используется при проведении конференц - связи. Характеристики этих сигналов приведены в табл. 1.5.
Табл. 1.5. Характеристики дополнительных сигналов, поступающих от АТС к АУ.
Наименование сигнала Длительность, с Уровень или напряжение Частота, Гц
Импульс Пауза
Указательный 0,33 +- 0.07 0,03 ± 0,003 -5 ... -30 дБ 950 ± 50
(частоты чередуются в указанном порядке) 0,33 ± 0,07 0,33+- 0,07 0,03+- 0,003 1,0 ± 0,25 -5 ... -30 дБ -5 ... 30 дБ 1400 +- 50 1800 +- 50
Предупреждение 0,4+- 0,04 15 ± 3 -10 ... -35 дБ 425+- 25
Вмешательство 0,25 ± 0,025 0,25 +- 0,025 -10 ... -35 дВ 425+- 25
(паузы, чередуются в 1,25 ± 0,3
указанном порядке)
Уведомление 0,25 ± 0,025 5,525 ± 0,8 -10 ... -35 дБ 425 ± 25
Предупреждение об 0,4 ± 0,04 5,525+- 0,8 -10 ... -35 дБ 1400+-20
окончании оплаченно-
го интервала времени
Неполный состав уча- от 0,3 до 1 Посылается -10 ... -35 дБ 425 ± 25
стников или отключе- одиночный
ние участника импульс



ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КНОПОЧНЫХ ТЕЛЕФОННЫХ АППАРАТОВ


В кнопочных ТА функцию механических контактов номеронабирателя выполняют электронные ключи. Их подключение несколько отличается от принятого в дисковом номеронабирателе. Рассмотрим его работу по упрощенной структурной схеме кнопочного ТА отечественного производства (рис. 1.8).


С момента нажатия кнопки на наборном поле ТА и до окончания набора, РК отключает разговорную часть. Одновременно ИК замыкает линию накоротко и размыкает ее количество раз, равное цифре набора. Таким образом, диаграмма работы кнопочного НН (рис. 1.10) получается аналогичной диаграмме работы дискового с той лишь разницей, что паузы между импульсами набора и межсерийные паузы при использовании кнопочного НН нормированы и близки к оптимальным. Это повышает стабильность работы АТС и уменьшает время соединения.


В импортных ТА ИК включается последовательно с нагрузкой, в качестве которой может быть использована разговорная часть ТА (рис. 1.11,а), или в ТА более высокого класса - резистор сопротивлением 130 - 160 Ом (рис. 1.11,6). В первом случае ИК коммутирует разговорную часть, во втором - разговорная часть на время набора отключается, а нагрузкой ИК является резистор RH. Часто в зарубежных ТА для устранения щелчков во время набора номера применяется схема блокировки входов микрофонного и телефонного усилителей.

Диаграмма работы этих ТА одна и та же и представлена на рис. 1.12.



Повышенное сопротивление ИК в замкнутом состоянии может иногда приводить к сбоям в работе и неправильному соединению при использовании ТА на линиях связи отечественных АТС.

Таким образом, отличие всех вариантов заключается лишь в различии схемотехники НН, управляющих работой ИК, и в особенностях коммутации линии АТС.



СПАРЕННОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ ТЕЛЕФОННЫХ АППАРАТОВ


Включение двух абонентов с разными абонентскими номерами к одной линии АТС называют спаренным включением ТА. Как правило, номера абонентов отличаются только последней или предпоследней цифрой номера. Особенность такого включения состоит в том, что при разговоре одного из абонентов аппарат другого абонента автоматически отключается. Вызов со стороны АТС поступает только на тот аппарат, номер которого был набран.

Для спаренного включения ТА на АТС применяются станционные устройства спаривания телефонов, а у абонентов устанавливаются приставки диодного разделения цепей, которые устанавливаются вместо розеток.

Принцип работы аппаратуры спаренного включения ТА показан на рис. 1.8. Станционное устройство спаривания телефонов производит постоянный опрос абонентов путём изменения полярности линии с частотой 0,5 - 1,0 Гц (т.е. время опроса каждого ТА составляет 0,5 - 1,0 с). Работа приставки диодного разделения основана на обеспечении питанием ТА, занявшего абонентскую линию, и блокированием цепи питания другого ТА, паралельно включенного через блокиратор. Это достигается включением в линейные цепи аппаратов блокировочных диодов так, чтобы диоды одного ТА были направлены навстречу диодам другого аппарата. Поэтому напряжение подаётся на каждый аппарат по очереди. Абонент, который первым снимет трубку, занимает линию. При этом на АТС станционное устройство спаривания устанавливает ту полярность, которая обеспечивает питание занявшего линию ТА.


В спаренных телефонах переменное напряжение вызывного сигнала подаётся не относительно нулевого потенциала, а относительно полярности напряжения питания вызываемого ТА. Следовательно амплитудное значение вызывного сигнала не должно превышать 60 В, иначе напряжение вызывного сигнала одного ТА будет поступать на другой.

Сигналы переменного тока (разговорного или вызывного) пропускаются диодами только того из двух ТА, с которого поступает или к которому направляется вызов. Этим обеспечивается избирательность вызова и исключается возможность подслушивания.

При посылке вызова абоненту с АТС, в зависимости от полярности на проводах общей абонентской линии, открываются диоды в одном из аппаратов и работает звонок данного аппарата.
Для разряда конденсатора в цепи звонка ( конденсатор не может разрядится через станционные устройства АТС из-за включенных диодов) приставки диодного разделения снабжены разрядной цепью. На рис. 1.7 представлены схемы приставок диодного разделения цепей. В


приставке ПДТ-1 (рис. 1.7,а) транзистор VTI с закороченными выводами "эмиттер - база" работает в режиме лавинного пробоя. При указанном на рис. 1.7,а включении он обеспечивает напряжение пробоя 66 + 110, В. В качестве порогового элемента в приставке ПДТ-2 (рис. 1.7,6) использован транзистор VTI и в ПДТ-3 (рис. 1.7,в) VTI, VT2, соединённые по схеме составного транзистора. Транзисторы КТ606ВМ для приставки ПДТ-2 должны отбраковываться по статическому коэффициенту передачи тока (не менее 60). Эти приставки рассчитаны для подключения ТА с электромеханическими звонками и, как правило, не обеспечивают достаточный разряд разделительного конденсатора в цепи вызывного устройства. В электронных ТА заряженный конденсатор создаёт дополнительное сопротивление в цепи вызывного устройства, что может привести к несрабатыванию вызывного устройства. В схемах на рис. 1.7,г,д в момент изменения полярности переменного тока вызывного сигнала транзисторы VT2 замыкают линию накоротко и разделительный конденсатор полностью разряжается. Использование адаптеров позволяет включать в спаренную телефонную линию автоответчики, радиотелефоны, факсы, модемы. Применение блокираторов было вызвано нехваткой абонентских линий и позволяло подключить к АТС дополнительные номера. В настоящее время применение блокираторов не рекомендуется из-за усложнения аппаратуры АТС и присущих им недостатков: - отсутствует возможность связи между спаренными телефонами; - невозможность пользоваться телефонной связью при занятости линии другим абонентом; - так как при занятии линии абонентом спаренного ТА напряжение на клеммах подключения другого аппарата пропадает, то в тех кнопочных ТА, где отсутствует дополнительное питание микросхемы номеронабирателя, возможна потеря номеров, находящихся в ОЗУ микросхемы; - поскольку в спаренных телефонных линиях используется пониженный уровень вызывного сигнала и диоды разделения цепей ТА препятствуют разряду разделительного конденсатора в цепи вызывного устройства через станционные устройства АТС, то вызывные устройства некоторых зарубежных ТА, в которых схема рассчитана на номинальное напряжение вызывного сигнала, при спаренном включении ТА могут не работать. - в тех ТА, в которых применяется жидкокристаллический индикатор и осуществляется его питание от линии, яркость индикатора изменяется с частотой переключения блокиратора; - если поменять местами клеммы подключения к линии приставки диодного разделения цепей, то можно подключиться параллельно телефону другого абонента.

СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ КНОПОЧНЫХ ТЕЛЕФОННЫХ АППАРАТОВ


Структурные схемы кнопочных телефонных аппаратов приведены на рис.

1.14 - 1.16. Всем им присущи следующие основные узлы:

- вызывное устройство (ВУ) • предназначено для приема сигнала индуктора (вызова абонента АТС) и преобразования его в звуковые колебания;

- диодный мост - исключает влияние полярности напряжения линии на полярность включения ТА;

- схема "отбой" - осуществляет начальную установку ИС ЭНН;

- микропереключатель - отключает питание схемы ТА при уложенной на рычаг трубке;

- времязадающие элементы генератора определяют частоту внутреннего тактового генератора, от которой зависят все временные параметры сигналов вырабатываемых ИС ЭНН (частота набора, длительность импульсов и межсерийной паузы и т.п.);

- схема питания микросхемы НН - обеспечивает питание микросхемы во время набора номера и поддержку питания ОЗУ при уложенной на рычаг трубки;

- микросхема номеронабирателя (ИС НН) - изготавливается по КМОП -технологии и выполняет следующие функции:

- опроса клавиатуры;

- формирования сигналов набора номера, управляющих работой импульсного ключа;

- формирования сигнала отключения разговорной части во время набора номера, управляющего работой разговорного ключа;

- запоминания последнего или нескольких набираемых номеров;

- импульсный ключ - формирует импульсы набора в линию;

- RH - резистор нагрузки линии, исключающий ее замыкание накоротко во время формирования импульсов набора;

- телефонный усилитель - усиливает речевой сигнал до уровня нормальной слышимости и согласует сопротивление линии с сопротивлением звукоизлучающего элемента;

- микрофонный усилитель - усиливает сигнал микрофона. В схеме рис.

1.15 сигнал микрофона, через разделительный конденсатор С, подается на вход ИК, работающего во время разговора в режиме усилителя тока;

- противоместная схема - устраняет местный эффект, т.е. возможность прослушивания в телефоне трубки собственного голоса;

- разговорный ключ - отключает разговорную часть на время прохождения импульсов набора, что устраняет неприятные щелчки в телефоне трубки;

- клавиатура - выполняет функцию датчика ИС НН.
Она построена по координатной схеме (рис. 1.13), где: - Х - координата входа; - Y - координата выхода или входа в зависимости от типа ИС. Рассмотрим принцип работы ТА по структурным схемам. Структурная схема, по которой строятся ТА отечественного производства приведена на рис. 1.14. При снятии трубки, рычажный переключатель SB подключает ТА к линии АТС. В результате образования делителя (см. рис. 1.3), напряжение на линейных зажимах снижается до величины 5 + 15 В. При этом схема "отбой", вследствие подачи напряжения в схему, осуществляет начальную установку ИС НН (режим готовности к набору номера). В режиме готовности к набору номера ИС НН вырабатывает сигналы управления ИК и РК, вследствие которых разговорный узел, состоящий из микрофонного и телефонного усилителей и противоместной схемы, посредством разговорного ключа подключается к линии и в трубке прослушивается ответ станции (гудок). ИК - находится в разомкнутом (закрытом) состоянии. При нажатии кнопок клавиатуры, ИС НН формирует последовательности импульсов, управляющих работой ИК и РК. ИК замыкает линию накоротко и размыкает ее, формируя посылки постоянного тока управляющие работой АТС. РК отключает разговорный узел от общего провода на время следования посылок набора номера, что устраняет неприятные щелчки в телефоне трубки при наборе номера. По окончании набора РК вновь подключает разговорный узел и в трубке слышны тональные посылки АТС, свидетельствующие об окончании процесса соединения и поступлении на линию вызываемого абонента посылок вызывного сигнала. При снятии абонентом трубки. Вы слышите его голос.



По окончании разговора трубка укладывается на рычаг. Рычажный переключатель SB размыкает цепь и схема ТА переходит в дежурный режим. В дежурном режиме схема питания микросхемы обеспечивает подпитку ОЗУ ИС НН, в котором хранится последний набранный номер, схема "отбой" запрещает набор номера с клавиатуры с целью сохранения последнего набранного номера, а вызывное устройство готово к приему сигналов вызова АТС. При поступлении сигнала вызова от АТС, вызывное устройство вырабатывает звуковые сигналы информирующие о вызове другим абонентом.


До снятия трубки схема ТА находится в дежурном режиме. При снятии трубки ИС устанавливается в исходное состояние с той лишь разницей, что вместо ответа станции (гудка). Вы слышите голос вызывающего вас абонента. При кратковременном нажатии на рычажный переключатель, или нажатии кнопки "отбой" на наборном поле клавиатуры, посредством схемы "отбой" ТА переводится в исходное состояние. Структурная схема ТА зарубежного производства, использующего в качестве нагрузки разговорный узел, приведена на рис. 1.15.

Работа этой схемы несколько отличается от предыдущей. При снятии трубки переключатель SB переходит в верхнее по схеме положение. В результате этого схема "отбой" подключает к общему проводу соответствующий вход ИС НН, осуществляя установку последней в исходное состояние при подаче напряжения на схему питания ИС. В исходном состоянии, через замкнутый (открытый) ИК, к линии АТС подключается разговорный узел и в трубке слышен ответ станции. При наборе номера ИК отключает от линии разговорный узел и подключает его вновь, формируя тем самым импульсы набора управляющие работой АТС. По окончании набора номера ИК остается в замкнутом состоянии. Разговорный узел подключен к линии и в трубке тональные посылки АТС, свидетельствующие об окончании процесса соединения. Во время разговора ИК выполняет функцию усилителя тока сигнала микрофона. По окончании разговора, уложенная на рычаг трубка переводит переключатель SB в нижнее по схеме положение, снимая напряжение питания с ИС ЭНН и подключая схему "отбой", которая в этом режиме запрещает набор номера и обеспечивает подпитку ОЗУ ИС. При поступлении сигнала вызова ВУ работает так же, как и в предыдущей схеме. При снятии трубки осуществляется начальная установка ИС, в результате чего через открытый ИК разговорный узел подключается к линии и Вы слышите голос вызывающего Вас абонента. Структурная схема зарубежных ТА. использующих в качестве нагрузки АТС, при наборе номера, резистор R (рис. 1.16), работает аналогично схеме приведенной на рис. 1.14.Отличие состоит в том, что ИК, при наборе номера, не закорачивает линию, а замыкает ее на резистор. Разговорный ключ, в этой схеме, отключает разговорный узел от линии, а не от корпусной шины.

В следующих главах подробно рассмотрена не только работа всех узлов ТА, но и способы их совершенствования с целью улучшения потребительских характеристик и повышения надежности работы ТА в целом.  

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИНЦИП РАБОТЫ АППАРАТУРЫ АОН


Аппаратура АОН предназначена для автоматического определения номера телефона вызывающего абонента. Сведения о номере телефона вызывающего абонента необходимы для выписки счёта на оплату междугородного разговора. Аппаратура АОН кроме автоматической выдачи номера вызывающего абонента позволяет осуществить выдачу номера категории, присвоенного тому или иному абоненту.

Существует десять видов категорий:

Табл. 1.6. Категории абонентов АТС.

Категория

Характеристика

1 2

3 4

5 6

Абоненты квартирные, учрежденческие, имеющие право междугородной и международной связи; Абоненты гостиниц, имеющие право на те же виды связи (эта категория абонентов выделена, поскольку в этом случае счёт должен быть выслан немедленно); Абоненты, не имеющие права выхода на междугородные и международные сети (например, общежития); Абоненты, имеющие преимущество при установлении связи (приоритет); Абоненты, имеющие право связи без тарификации; Категория междугородных телефонов - автоматов;


Категория

Характеристика

7 8

9 0

Абоненты, имеющие право кроме связи с междугородными и международными сетями получать дополнительные платные услуги; Абоненты, имеющие преимущество при установлении связи в междугородных сетях и право на платные услуги; Категория городских телефонов - автоматов; Резерв.


Выдача номера и категории телефона вызывающего абонента осуществляется многочастотным беспаузным, способом "два из шести". Для этой цели используются частоты 700, 900, 1100, 1300, 1500 и 1700 Гц. Действующее значение сигнала - 0,33 В. Всего применяется 12 комбинаций частот.

Код "два из шести" для АОН приведён в табл. 1.7.

Табл. 1.7. Код "два

из щести" для АОН.

Значение кодовой

Комбинация передаваемых

комбинации

частот, Гц

1

700, 900

2

700, 1100

3

900,1100

4

700, 1300

5

900, 1300

6

1100, 1300

7

700, 1500

8

900, 1600

9

1100, 1500

0

1300, 1500

"Начало"

1100, 1700

"Повтор"

1300, 1700


"Начало" - обозначает начало или окончание пакета двухчастотных посылок.

"Повтор" - применяется в случае, когда в номере вызывающего абонента подряд следуют одинаковые цифры.
При беспаузном способе передачи информации отличить такие комбинации друг от друга невозможно. Длительность каждой двухчастотной посылки - 40 ± 2 мс. Информация о категории и номере вызывающего абонента содержит 10 двухчастотных посылок. Порядок выдачи цифр номера вызывающего абонента передающим устройством АОН и пример номера 495-27-74 категории 1 приведены в табл. 1.8.

Табл. 1.8. Порядок выдачи цифр номера передающим устройством АОН.
Порядок выдачи цифр номера Пример
п/п передающим устройством АОН категория и номер частотный код
1. "Начало" 1100, 1700
2. Цифра категории 1 700, 900
3. Цифра единиц номера 4 700, 1300
4. Цифра десятков номера 7 700, 1500
5. Цифра сотен номера 7 1300. 1700
6. Цифра тысяч номера 2 700, 1100
7. Третья цифра индекса станции 5 900, 1300
8. Вторая цифра индекса станции 9 1100, 1500
9. Первая цифра индекса станции 4 700, 1300
10. "Начало" 1100, 1700

Аппаратура АОН состоит из передающих и приёмных устройств. Передающие устройства устанавливаются на районных АТС, приёмные на автоматической междугородной станции (АМТС). Приёмным устройством также может служить ТА местной связи с АОН. Структурная схема включений аппаратуры АОН в АТС приведена на рис. 1.8.

После набора номера вызываемого абонента и занятия приёмного устройства на АМТС (или ответа ТА местной связи), срабатывает реле определения номера К2 на время 400 мс. При этом замыкается контакт К2.3 и подключается передающее устройство АОН. Абонентская линия отключается контактами К2.1 и К2.2. Это необходимо для того, чтобы сигналы, появляющиеся на выходе микрофона в телефоне вызывающего абонента не влияли на передачу информации. Если за это время (400 мс) по соединительной линии от приёмного устройства поступит синусоидальный сигнал запроса частотой 500 Гц ± 1% с уровнем 4,3 дБ и длительностью 100 мс, то схема общестативной выдержки времени продлевает время удержания реле К2 ещё на 500 мс для передачи информации о категории и номере телефона вызывающего абонента. Переменный ток сигнала запроса индуктируется в обмотку III трансформатора Т2 и через абонентский комплект поступает в передающее устройство АОН.


Последнее, получив частотный запрос, начинает выдачу информации. Информация из передающего устройства АОН передаётся в обмотку III трансформатора, индуктируется в обмотки I и П и передаётся по соединительной линии на АМТС. Приёмные устройства на АМТС преобразуют частотные комбинации в числовой код и запоминают поступивший номер. После получения сведений о номере и категории вызывающего абонента на АМТС начинается установление соединения к абоненту другого города. Для повышения надёжности определения номера и категории телефона вызывающего абонента в системе АОН принят трёхкратный запуск передающих устройств. Так, если при первом запуске АОН на приёмном конце номер не определился, (по каким либо причинам информация АОН не была принята), то приёмные устройства кратковременно освобождаются (без нарушения соединения) и вновь посылают сигнал запроса для запуска передающих устройств. Если и при этом информация не будет принята, то формируется третий сигнал запроса. В случае отсутствия определения номера и после третьего запуска выход на АМТС прерывается. Передающее устройство АОН будет работать аналогично, если сигнал запроса будет передаваться не с приёмного устройства АМТС, а с местного телефона с АОН.

ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОСХЕМ ЭЛЕКТРОННОГО НАБОРА НОМЕРА


В таблицах 2.7 и 2.8 приведены основные параметры ряда зарубежных и отечественных микросхем ЭНН, наиболее часто применяемых в ТА.

Сокращения принятые в таблицах:

Uик. защ. - предельное напряжение внутреннего защитного стабилитрона ИС, установленного на выходе ИК (прочерк означает отсутствие защиты).

Iвн. cm. - ток внутреннего источника опорного напряжения питания ИС, равного 3 В. Максимальный ток стабилитрона - 7 - 10 мА. При этом токе напряжение на стабилитроне может достигать 5,5 В (прочерк означает отсутствие внутреннего стабилитрона).

Icmam. - ток, потребляемый микросхемой в статическом режиме.

Iдин. - ток, потребляемый микросхемой в динамическом режиме (во время набора номера).

Напряжение питания практически всех ИС ЭНН составляет 2,6 - 5,5 В. Параметры 'Icmam. и 1дин.. даны для U - 3 В, ненагруженных выходах ИС и отключенном общем выводе внутреннего источника опорного напряжения, если он имеется. Знаком "*" помечены те параметры, которые даны для U - 5 В.

ОЗУ, знаков - количество знаков последнего набранного номера, которое может быть сохранено.

Доп. ОЗУ - для ИС, имеющих дополнительную память. Количество номеров, которое может быть сохранено и вызвано посредством функциональных клавиш (прочерк означает отсутствие дополнительной памяти). Количество знаков в номере, как правило, не соответствует количеству знаков, запоминаемых в последнем набранном номере. В большинстве ИС ЭНН количество знаков номера в дополнительной памяти не превышает 16.

Тип выхода - схемотехническое решение организации выхода импульсного (ИК) и разговорного (РК) ключей.

ОС - выход с открытым стоком (рис. 2.1,о).

Л - логический выход (рис. 2.1, в).

Л1 - логический выход РК, формирующий низкий уровень на весь период набора номера (пример - рис. 2.21, ИС КР1008ВЖ10).

Л2 - логический выход РК, формирующий низкий уровень на период набора одного знака (пример - рис. 2.20 ИС КР1008ВЖ12).

ЛЗ - логический выход РК, формирующий высокий уровень на весь период набора номера (пример - рис. 2.19 ИС КР1008ВЖ17).

M/S - значение импульсного коэффициента в зависимости от логического состояния входа M/S ("0" или "1").

IPS - значение длительности межсерийной паузы в мс в зависимости от логического состояния входа IPS.

DRS - значение частоты набора в Гц в зависимости от логического состояния входа DRS.

MODE - режим работы микросхемы "Р"- импульсный, "Т"- частотный, в зависимости от логического состояния на входе.

Если в графе "выходные параметры ИК при логическом состоянии входов" приведено одно значение, то в этой ИС отсутствует вход управления данным параметром и он в микросхеме жестко определен (прочерк означает отсутствие данного режима).

На рис. 2.10 + 2.13 приведены цоколёвки микросхем как зарубежного, так и отечественного производства.

На рис. 2.18 приведены схемы подключения времязадающих элементов генератора ИС ЭНН.
Кварцевый резонатор на частоту 3,579545 МГц, который используется в большинстве зарубежных ИС ЭНН, применяется в декодерах цветных телевизоров системы NTSI, вследствие чего получил большое распространение и является самым недорогим из стандартных кварцевых резонаторов. На рис. 2.19 - 2.21 приведены временные диаграммы выходов импульсного (NSI) и разговорного (NSA) ключей микросхем ЭНН. Различия выходных сигналов определяются отнюдь не страной - производителем, а принципом построения ИС для ее использованием в той или иной схеме.

Табл. 2.7. Характеристики микросхем номеронабирателей.
Тип ИС Номер рис. Номер рис. гев-ра Кол-во выводов Uик защ. В Iвн.cm., мА Icmаm. мкА Iдин. мкА
При U = 3 В
CIC9102E 2.10,в 2.18,р 18 7,5 - 12 12
CIC9104E 2.10,е 2.18.р 16 7,5 - 12 12
CIC9145E 2.13,6 2.18.л 22 - - 0,2* 600*
CIC9192BE 2.10,г 2.18,а 16 25 0,12 25 40
ЕТ40982 2.10,д 2.18,з,и 16 22 0,8 40 110
ЕТ40992 2.10,а 2.18,0 18 22 0,8 25 40
FT58C51 2.10,а 2.18,6 18 17 0,7 0,1 19
HD970040D 2.10,д 2.18,з,и 16 22 0,8 35 100
HD970019-L 2.10,з 2.1S.M 16 - - 45 550
НМ9100А1 2.10,0 2.18,0 18 25 0,6 15 35
НМ9100В 2.10,ж 2.18,в 16 28 - 15 35
НМ9102 2.11,а 2.18,н 18 - - 10 300
HM9110D 2.11,0 2.18.н 18 - - 15 350
НМ9112А 2.13,6 2.18,л 22 - - 0,2* 600*
НМ9113А 2.13,6 2.18.л 22 - - 0,2* 600*
НМ9121 2.13,а 2.18,n 28 - - 10 400
НМ91650В 2.13,e 2.l8,м 22 - - 0,4* 1200*
НМ9187 2.10.з 2.18,м 16 - - 0,5 600
HT9102F 2.11,е 2.18,л 18 - - 0,5 400
НТ9115В 2.13,e 2.18,м 22 - - 0,4* 1200*
KS5804 2.10,з 2.l8,u 16 22 0,8 20 100
KS5805A 2.10,а 2.18,а 18 30 0,5 20 35
KS5806B 2.10,б 2.18,б 18 30 - 0,5 20
KS58C05 2.10,а 2.18,а 18 3,6 0.7 0,5 20
KS58006 2.11,а 2.18.н 18 - - 10 100
KS5820 2.11,а 2.18,н 18 - - 0,5 200
KS58C20N 2.11,а 2.18,н 18 - - 0,5 200
KS5851 2.10,а 2.18,б 18 17 0,7 0,1 20
KS5853 2.10,ж 2.18,г 16 28 - 0,2 20
LC7350 2.11,б 2.18,н 18 - - 3 100
LR40981A 2.10.д 2.18,з,и 16 25 0,7 50 90
LR40992 2.11,а 2.18,а 18 30 0,5 20 35
LR40993 2.10,б 2.18,а 18 30 - 0,5 20
М2561АВ 2.11,б 2.18,г 18 - - 3 105
МС145412Р 2.11,д 2.18,м 18 - - 5 120
МК50981 2.10,д 2.18,з,к 16 22 0,7 30 100
MK5092N 2.10,3 2.18,м 16 - - 45 550
MK50992N 2.10,а 2.18,о 18 30 0,5 20 35
МК50993 2.10,6 2.18,о 18 30 - 0,5 20
MK5173AN 2.10,9 2.18,з.и 18 22 0,8 40 100



ТипИС Номер рис. Номер рис. ген-pa Кол-во ВЫВОДОВ Uик защ. В Iвн.ст. мA Icmam. мкА 1дин. мкА
При U = 3 В
S2560A 2.11,6 2.18,г 18 - - 0.3 300
825810 2.11,6 2.18,г 18 - - 0,3 300
87210А 2.10,u 2.18,л 16 - - 3 80
STC52560C 2.11,б 2.18,г 18 - - 0,2 200
Т40992 2.10,а 2.18,а 18 30 0,5 20 35
Т40993 2.10,6 2.18,а 18 30 - 0,5 20
ТС31006Р 2.11,г 2.18.к 18 - - 170 170
TR50981AN 2.10,д 2.18.з.u 16 22 0,8 40 110
UM91210C 2.11,а 2.18.к 18 - - 0,2 190
UM91260C 2.11,а 2.18,к 18 15 - 60 180
UM9151 2.10,в 2.18,р 18 7,5 12 12
UM9151-3 2.10,е 2.18,р 16 7,5 - 12 12
UM91610A 2.11,в 2.18,в 18 - - 3 90
UM91611 2.11,6 2.18,г 18 - - 3 105
VT91611 2.11,6 2.18,г 18 - - 3 105
VT9145 2.13,6 2.18,л 22 - 0,2* 500*
W9145 2.13,6 2.18,л 22 - - 0,2* 600*
WE9102 2.10,e 2.18,р 18 7,5 - 12 12
WE9104 2.10,е 2.18,р 18 7,5 - 12 12
WE9110 2.11,6 2.18,г 18 - - 3 95
WE9192B 2.10,г 2.18,а 16 25 0,12 25 40
К145ИК8П 2.12,6 4.2 40 - - 150* 300*
КР1002ХЛ2 2.12,ж 2.18.с 16 - - 0,5 10
КР1008ВЖ1 2.11,ж 2.18,m,y 22 - - 3 50
КР1008ВЖ2 2.12,а 2.18,ж 48 - - 25 60
КР1008ВЖ5 2.11,з 2.18,е 22 - - 2 15
КР1008ВЖ6 2.11.u 2.18,о 22 - - 30 100
КРЮ08ВЖ7 2.11,з 2.18,е 22 - - 2 15
КР1008ВЖ10 2.10,а 2.18,6 18 17 0,7 0,1 20
КР1008ВЖ11 2.10,а 2.18,а 18 30 0,5 20 35
КС1008ВЖ12 2.12,г 2.18,з 18 - - 60 175
КР1008ВЖ14 2.10,г 2.18,а 16 25 0,12 2S 40
КР1008ВЖ15 2.12,е 2.18,а 16 25 0,12 25 40
КР1008ВЖ16 2.11,а 2.18.н 18 - - 10 100
КР1008ВЖ17 2.10,е 2.18,р 16 7,5 - 12 12
КР1064ВЖ5 2.11,з 2.18,е 22 - - 2 15
КР1064ВЖ7 2.11,з 2.18,е 22 - - 2 15
КРЮ83ВЖЗ 2.12,д 2.18,m,y 20 - - 3 50
КР1089ВЖ1 2.12,в 2.18,e 24 - 2 20
КР1089ВЖ2 2.12,в 2.18,е 24 - - 2 20
КР1091ВЖ1 2.11,а 2.18,к 18 15 - 60 180



Табл. 2.8. Характеристики микросхем номеронабирателей.
ТипИС ОЗУ знаков Доп. ОЗУ номе Тип выхо- да Выходные параметры ИК ИС при логическом состоянии входов
M/S IPS DRS MODE
ров ИК РК 0 1 0 1 0 1 0 1
CIC9102E 22 - ОС Л3 1,5 2,0 800 400 10 Р
CIC9104E 22 - ос Л3 1,6 2,0 800 10 Р
CIC9145E 31 14 л Л2 2,0 1,5 800 10 Т Р
CIC9192BE 17 - ос ос 1.6 800 10 Р
ЕТ40982 17 - ос ос 2,0 1.5 820 10 Р
ЕТ40992 17 - ос ос 1,5 2,0 800 10 20 Р
FT58C51 32 - ос ос 1.5 2,0 800 10 20 Р
HD970040D 17 - ос ос 2,0 1,5 820 10 Р
HD970019-L 22 - л л - - - Т
НМ9100А1 17 - ос ос 1,5 2,0 800 10 20 Р
НМ9100В 17 - ос ос 1,5 2,0 800 10 Р
НМ9102 22 - ос ос 1,5 2,0 800 10 т Р
HM9110D 22 - ос ос 1,6 2,0 800 10 т Р
НМ9112А 31 13 л Л2 2,0 1,5 800 10 т Р
НМ9113А 31 13 л Л2 2,0 1,5 800 10 т Р
НМ9121 22 20 л Л2 1,5 2,0 800 10 т Р
НМ91650В 32 14 л ос 1,5 800 10 т Р
НМ9187 22 - л л - - - т
HT9102F 22 - л Л1 1,5 800 10 т Р
НТ9115В 32 14 л ос 1,5 800 10 т Р
KS5804 17 - ос ос 2,0 1,5 820 10 Р
KS5805A 17 - ос ос 1,5 2,0 800 10 2U Р
KS5805B 17 - ос ос 1,5 2,0 800 10 20 Р
KS58C05 17 - ос ос 1,5 2,0 800 10 20 Р
KS58006 32 - ос ос 1,5 2,0 800 10 т Р
KS58C20N 22 - ос ос 1,5 2,0 830 10 т Р
KS5851 32 - ос ос 1,5 2,0 800 10 20 Р
KS5853 17 - ос ос 1,5 2,0 800 10 Р
LC7350 22 10 ос ос 2,0 1,5 800 400 10 20 Р
LR40981A 17 - ос ос 2,0 1,5 820 10 Р
LR40992 17 - ос ос 1,5 2,0 800 10 20 Р
LR40993 17 - ос ос 1,5 2,0 800 10 20 Р
М2561АВ 22 - л Л1 2,0 1,5 800 400 10 20 Р
МС145412Р 22 - л Л2 1,5 800 10 т Р
МК50981 17 - ос ос 2,0 1,5 820 10 Р
MK6092N 22 - л л - - - т
MK50992N 17 - ос ос 1,5 2,0 800 10 20 Р
МК50993 17 - ос ос 1,5 2,0 800 10 20 Р



ТипИС ОЗУ знаков Доп. ОЗУ номеров Тип выхода Выходные параметры ИК ИС при логическом состоянии входов
M/S IPS DRS MODE
ИК РК о 1 0 1 0 1 0 1
MK5173AN 17 - ОС ос 2,0 1,5 820 10 Р
S2560A 22 - Л Л1 2,0 1,5 800 400 10 20 Р
S26610 22 10 Л Л1 2,0 1.5 800 400 10 20 Р
S7210A 22 10 ОС ос 2,0 1.5 800 10 20 Р
STC52560C 22 10 л Л2 2,0 1.5 800 10 20 Р
Т40992 17 - ос ос 1,5 2,0 800 10 20 Р
Т40993 17 - ос ос 1,5 2,0 800 10 20 Р
TC31006P 20 - л Л1 2,0 1,5 600 10 20 Р
TR50681AN 17 - ос ос 2,0 1,5 820 10 Р
UM91210C 22 - ос ос 1,5 2,0 790 10 Т Р
UM91260C 22 - ос ос 1,5 2,0 790 10 Т Р
UM9151 22 - ос лз 1,5 2,0 740 560 10 Р
UM9151-3 22 - ос лз 1.6 2,0 740 560 10 Р
UM91610A 22 10 л Л1 2,0 1,5 800 10 20 Р
UM91611 22 10 л Л2 2,0 1,5 800 10 20 Р
VT91611 22 10 л Л2 2,0 1,5 800 10 20 Р
VT9145 31 14 л Л2 2,0 1,5 800 10 Т Р
W9145 31 14 л Л2 2,0 1,5 800 10 Т Р
WE9102 22 - ос лз 1,5 2,0 740 560 10 Р
WE9104 22 - ос лз 1,5 2,0 740 560 10 Р
WE9110 22 10 л Л2 2,0 1,5 800 10 20 Р
WE9192B 17 - ос ос 1,5 800 10 Р
КР1002ХЛ2 31 - л Л1 1,5 800 10 Р
КР1008ВЖ1 22 - л л 1,5 2,0 800 700 10 Р
КР1008ВЖ5 22 10 л Л2 1,5 1,6 700 800 10 20 Р
КР1008ВЖ6 22 - л Л2 2,0 1,5 800 10 т Р
КР1008ВЖ7 22 - л Л2 1,5 1,6 700 800 10 20 Р
КР1008ВЖ10 32 - ос ос 1,5 2,0 800 10 20 Р
КР1008ВЖ11 17 - ос ос 1,5 2.0 800 10 20 Р
КС1008ВЖ12 22 - л Л2 2,0 1,5 800 400 10 20 Р
КР1008ВЖ14 17 - ос ос 1,5 800 10 Р
КР1008ВЖ16 17 - ос ос 1,5 800 10 20 Р
КР1008ВЖ16 32 - ос ос 1,5 2.0 800 10 т Р
КР1008ВЖ17 22 - ос лз 1,5 2,0 740 560 10 Р
КР1064ВЖ5 22 10 л Л2 1,5 1,6 700 800 10 20 Р
КР1064ВЖ7 22 10 л Л2 1,5 1,6 700 800 10 20 Р
КР1083ВЖЗ 22 - л Л 1,5 2,0 800 700 10 Р
КР1089ВЖ1 22 10 л Л2 1,5 1,6 700 800 10 20 Р
КР1089ВЖ2 22 - л Л 1,5 1,6 700 800 10 Р


ИС ЭНН КК


ИС К146ИК8П является одной из первых отечественных ИС ЭНН со встроенным ОЗУ на 20 цифр в в настоящее время в телефонах больше не устанавливается. Но в эксплуатации находятся ещё много ТА, в которых она используется в качестве номеронабирателя как самостоятельно (в простейших ТА с ЭНН), так и совместно с ИС К146ИК1Ш и К561РУ2 (в ТА, обеспечивающих хранение номеров постоянных абонентов). Работу этих микросхем Вы можете рассмотреть на примере схем телефонов VEF ТА-12 и VEF ТА-32 в главе 4.

Цоколёвка ИС К146ИК8П приведена на рис. 2.12,0, назначение выводов в табл. 2.3.

Табл. 2.3. Назначение выводов микросхемы К1

46ИК8П.

Вывод ИС

Обозначение

Назначение

Примечание

1

U

Питание

U=6- 12В

2

НУ

Вход "Начальная установка"

Логическая "1" устанавливает в исходное состояние все узлы ИС.

3

»

Вход "Кнопка "Отбой #"

Логический "0" вызывает появление логической "1" на выходах NSA и ОК и логического "0" на выходе NSI.

4

OK

Выход "Ключ отбоя"

На время нажатия кнопки "Отбой" устанавливается логическая "I", что может быть использовано для обеспечения напряжения питания при разомкнутой линии АТС.

б

NSA

Выход "Разговорный ключ"

Логический "0" вызывает подключение разговорных приборов ТА для прослушивания сигналов АТС, логическая "1" - отключение разговорных приборов во время набора номера.

в

ГИ

Выход "Пуск внешнего генератора"

Логическая "1" производит запуск внешнего генератора, если используется отдельный генератор для синхронизации работы ИС.

7

*

Вход "Кнопка повтора *"

Логический "0" вызывает повторный набор ранее набранного номера из ОЗУ ИС.

8

ПГ

Вход "Пуск генератора импульсов от ЗУ"

Логическая "1" вызывает включение внутреннего генератора импульсов.

9 10 11

RC R

С

Вход "Общая точка RC генератора". Выход "Резистор R генератора". Выход "12,8 кГц, точка С генератора".

Выводы для подключения времязадающих элементов внутреннего генератора импульсов.


Вывод ИС Обозначение Назначение Примечание
12 БК Вход "Блокировка кодопреобразователя Логический "0" запрещает работу делителя частоты на 5 и счётчика кодопреобразователя. Такой режим необходим для форсированной выборки содержимого сдвиговых регистров ОЗУ при одновременной подаче последовательности импульсов на вход СЧ.
13 10/20 Вход "Установка частоты набора 10/20 Гц" Логическая "1" устанавливает набор номера частотой 10 Гц, а логический 0 - 20 Гц.
14 15 16 F/128 F/64 F/8 Выход "7-й разряд делителя частоты" Выход "6-й разряд делителя частоты" Выход "3-й разряд делителя частоты" При работе генератора с частотой F на выводах 14, 15 и 16 -выход частоты F/128, F/64 и F/8 соответственно.
17 БС Выход "Блокировка считывания ЗУ" Логический "0" сигнализирует о динамическом режиме работы сдвиговых регистров ОЗУ.
18 БЗ Вход "Блокировка записи в ОЗУ" Логический "0" запрещает запись поступающей в ОЗУ информации. Такой режим используется при совместной работе с ИС К145ИК11П.
19 NSI Выход "Импульсный ключ" Логический 0 вызывает размыкание линии АТС, а логическая "1" - замыкание.
20 СЧ Вход "Считывание ОЗУ" Логическая "1" включает динамический режим работы сдвиговых регистров в ОЗУ.
21 OV Общий
22 25 32 35 8 4 2 1 Выход "Запись ЗУ "8" Выход "Запись ЗУ "4" Выход "Запись ЗУ "2" Выход "Запись ЗУ "1" При каждом нажатии на цифровые кнопки появляется двоичный код нажатой кнопки в импульсном виде.
23 24 26 27 28 29 30 31 33 34 8 0 4 6 7 2 9 5 1 3 Вход "Кнопка "8" Вход "Кнопка "0" Вход "Кнопка "4" Вход "Кнопка "6" Вход "Кнопка "7" Вход "Кнопка "2" Вход "Кнопка "9" Вход "Кнопка "5" Вход "Кнопка "1" Вход "Кнопка "3" Вывод подключения цифровой кнопки.

Вывод ИС Обозначение Назначение Примечание
36 БТ Вход "Блокировка тастатуры" Логическая "1" запрещает работу цифровых кнопок клавиатуры.
37 38 39 40 1 2 4 8 Вход "Считывание ЗУ "1" Вход "Считывание ЗУ "2" Вход "Считывание ЗУ "3" Вход "Считывание ЗУ "8" Предназначены для совместной работы с ИС К145ИК11П и К561РУ2 Информация поступает в импульсном виде на входы считывания.



ИС КР1008ВЖ2 предназначена для использования


ИС КР1008ВЖ2 предназначена для использования в ТА с расширенными функциональными возможностями. Цоколёвка ИС КР1008ВЖ2 приведена на рис. 2.12,а, назначение выводов в табл. 2.4. Пример подключения ИС КР1008ВЖ2 совместно со схемой управления индикацией КР1008ВЖЗ и внешним ОЗУ (КР537РУ2А) приведён на рис. 2.9.
Табл. 2.4. Назначение выводов ИС КР1008ВЖ2.
Вывод ИС Обозначение Назначение
1 RC Вход генератора.
2 R Выход генератора. R = 270к.
3 С Выход генератора. С = 47 пф.
4 МК Выход "Задержка". Служит для управления схемой индикации. В исходном состоянии "низкий" уровень. Выход переходит в состояние "высокого" уровня на время нажатия кнопки, набора номера, а также после выбора адреса в режиме записи или чтения.
б HS Вход "Отбой". При подаче "высокого" уровня запускается тактовый генератор на 0,25 с и схема переводится в исходное состояние. "Низкий" уровень разрешает работу микросхемы.
6 HSG Вход "Гарантированный отбой". При подаче "высокого" уровня минимальное время отбоя по входу HS становится равным 0,8 с.
7 8 9 X2 X1 X0 Выходы клавиатурные. В исходном состоянии на выходах "высокий" уровень. При нажатии на любую кнопку клавиатуры на этих выходах появляются последовательности импульсов со скважностью 4, сдвинутые по фазе относительно друг друга.
10 11 X4 X3 Выходы клавиатурные. В исходном состоянии на выходах "низкий" уровень. Служат для установки режимов, выбираемых замыканием этих выводов на клавиатурные входы.

Вывод ИС Обозначение Назначение
12 13 14 15 16 17 18 19 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 Входы клавиатурные. На клавиатурные входы поступают импульсы с выходов Х0, X1 и Х2 во время нажатия кнопки набора номера или программирования.
20 NSA Выход "Разговорный ключ".
21 NSI Выход "Импульсный ключ".
22 СН Вход "Просмотр ЗУ".
23 25 26 27 D0 Dl D2 D3 Выходы информационные. На выходах DO, Dl, D2 и D3 формируется двоичный код цифры во время её набора в линию АТС.
24 0V Общий.
28 DW Выход информационный в ЗУ. В режиме записи в ЗУ формируется последовательный код записываемой цифры.
29 MOM Вход - "Режим внешнего ЗУ". Подачей "высокого" уровня программируется работа с ЗУ ёмкостью 1 К, "низкого"- 2 К.
30 31 33 CS3/A9 CS2/A10 CS4/A8 Выходы адресные. В режиме 1 К - осуществляют выбор адреса во внешнем ЗУ. В режиме 2 К формируют импульсы выбора ячеек в ЗУ.
32 CS1 Выход адресный. На выходе формируются импульсы выбора ячеек в ЗУ.
34 36 36 37 38 39 40 41 A7 A6 A5 A4 A3 A2 А0 Al Выходы адресные. На выходах формируется двоичный код выбора адреса в ЗУ.
42 DR Вход информации из ЗУ. В режиме считывания на вход поступает информация в последовательном коде из внешнего ЗУ.
43 SR Выход "Сброс". При выборе адреса в режиме работы с ЗУ на выходе формируется импульс сброса длительностью 16 мс для схемы управления индикации.
44 EWR Выход запись/чтение. После выбора адреса в режиме запись/чтение формируется "высокий" уровень.
45 WRM Вход запись/чтение. Подачей "высокого" уровня программируется режим чтения из ЗУ, подачей "низкого" - режим записи.
46 TON Выход сигнала нажатия кнопки. На время нажатия кнопки клавиатуры формируется сигнал частотой 512 Гц и скважностью 2.
47 WI Вход "Прерывание". При подаче "высокого" уровня запускается генератор на время 0,25 с.
48 U Питание. U - 2,5 + 5 В.


Табл. 2.5. Программирование параметров импульсов набора И С КР1008ВЖ2.
Замыкание выводов между собой Частота набора, Гц Импульсный коэффициент Межсерийная '' пауза
нет 10 1,5 8Т набора
10, 19 16 1,5 8Т набора
10, 18 20 1.6 8Т набора
10, 18,19 600 1,6 8Т набора
10, 17 10 1,6 8Т набора
10, 16 10 1,0 8Т набора
10, 16, 17 10 2,0 8Т набора
10, 15 10 1,5 4Т набора
10, 14 10 1,5 6Т набора
10, 14,15 10 1,5 ЮТ набора

Рассмотрим работу схемы, приведённой на рис. 2.9. Схема электронного номеронабирателя с помощью ИС КР1008ВЖ2 обеспечивает формирование импульсов набора номера и управление запоминающим устройством. На выходе импульсного ключа (NSI) (вывод 21) DD1 формируются серии импульсов, соответствующие нажатым цифровым кнопкам номеронабирателя, а на выходе разговорного ключа (NSA) (вывод 20) формируется "низкий" уровень на время следования каждой серии импульсов. Указанные сигналы обеспечивают работу электронных импульсного и разговорного ключей, в качестве которых могут использоваться токовые ключи КР1014КТ1А(В). При уложенной на аппарат микротелефонной трубке или же при нажатой кнопке # ("отбой") ИС DD1 заблокирована подачей на вход HS (вывод 5) напряжения логической "I". В этом состоянии схемы набор номера невозможен. При снятии микротелефонной трубки на выходе NSI формируется импульс занятия АТС длительностью около 250 мс. Запоминающее устройство, состоящее из ИС КР537РУ2А ёмкостью 4096 бит, управляется ИС DD1 и обеспечивает запись и хранение информации о 40 двенадцатизначных номерах, а также выдачу сигналов на DD1 в режиме чтения информации. При нажатии кнопки 7Д ИС DD1 устанавливается в режим записи и выбора адреса ЗУ вследствие подачи напряжения логического "0" на вход WRM DD1 (вывод 45). Выбор адреса производится последовательным нажатием одной из кнопок А, В, С или D и одной из цифровых кнопок, в результате чего ЗУ переводится в режим записи подачей напряжения логической "1" с выхода EWR (вывод 44) DD1.


На адресных выходах А0 - А10 при этом устанавливается комбинация уровней сигналов, соответствующая выбранной ячейке ЗУ. При записи информации в выбранную ячейку ЗУ на выходе DW (вывод 28) DD1 формируется последовательный код нажатой кнопки. При "низком" уровне на входе ЕХ (вывод 7) DD4 происходит обнуление ОЗУ при его переполнении, при "высоком" уровне обнуления не происходит. Работа схемы в режиме набора запрограммированного номера происходит следующим образом. При выборе адреса в режиме чтения информация, записанная по этому адресу, с выхода DO (вывод 7) DD3 поступает на вход DR (вывод 42) DD1. При записи в ЗУ и при чтении информации из ЗУ на выходах D0 - D3 (выводы 23, 25, 26, 27) DD1 появляются сигналы в параллельном коде, которые поступают на ИС управления индикацией КР1008ВЖЗ и используется для индикации номера телефона. В режиме "Просмотр ЗУ" на вход СН (вывод 22) DD1

при нажатии кнопки ^ подаётся напряжение логического "О". Схема индикации с программатором событий включает в себя микросхему управления индикацией DD4 и восьмиразрядный семисегментный жидкокристаллический индикатор HG1, управляемый четырёхуровневыми сигналами. ИС DD4 работает от кварцевого генератора BQ1 частотой 32768 Гц. Существует четыре основных режима работы ИС КР1008ВЖЗ. Режим выбирается схемой управления при подаче на входы микросхемы KHS (вывод 22) и МО (вывод 23) логического уровня в соответствии с табл. 2.6. Логический уровень "1" на входе KHS соответствует уложенной на рычаг аппарата телефонной трубке.
Табл. 2.6. Режимы работы ИС КР1008ВЖ8.
Логический уровень Режим
KHS МО
1 1 0 1 Текущее время. Установка часов и ми-
0 0 1 0 нут текущего времени. Время разговора. Номер телефона.

ИС КР1008ВЖЗ имеет программно - временное устройство, позволяющее программировать до 40 событий на разное время суток. С этой целью на выходе WI (вывод 10) в начале каждой текущей минуты формируется импульс длительностью около 500 мс. Этот импульс подаётся на вход WI (вывод 47) DD1, в результате чего производится опрос всего содержимого ЗУ путём последовательного просмотра всех адресов. Информация из ЗУ поступает на вход DR (вывод 42) DD1, преобразуется и в параллельном четырёхбитном коде поступает на входы D0 - D3 (выводы 15, 16, 17, 19) DD4.


ИС КР1008ВЖЗ осуществляет преобразование поступившей информации и сравнение её с информацией текущего времени. При совпадении информации запрограммированного события с текущим временем на индикаторе HG1 отображаются в первом разряде символы событий "С" или "Н", в последующих разрядах - номер запрограммированного события или же номер телефона. Одновременно с выхода TON (вывод 12) DD4 появляется сигнал звуковой частоты, предупреждающий абонента о наступлении одного из запрограммированных событий. Этот сигнал можно подать на пьзокекерамический преобразователь типа ЗП-3, ЗП-5 через импульсный усилитель, в качестве которого можно использовать инвертор ИС К561ЛН2. Выключение сигнала производится либо вручную при нажатии абонентом кнопки ("Сброс"), либо автоматически через 40 с. Вход MON (вывод 20) DD4 предназначен для выбора режима работы ИС со светодиодным индикатором или с жидкокристаллическим. Выход OF и вход Е DD4 предназначены для наращивания разрядности индикатора при подключении двух ИС КР1008ВЖЗ. При этом вывод 9 соединяется с выводом 8. Выход Р (вывод 11) DD4 предназначен для управления внешним устройством.

НАЗНАЧЕНИЕ КНОПОК КЛАВИАТУРЫ В ТА С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ


На рис. 2.14 - 2.17 приведены схемы подключения клавиатуры в ИС ЭНН с дополнительными функциональными возможностями. Рассмотрим назначение дополнительных кнопок.

А, В, С и D - кнопки заказа дополнительных услуг на ЭАТС в частотном режиме набора номера.

M1, М2, МЗ и М4 - кнопки прямого доступа к дополнительной памяти. Обычно на телефонах их обозначают как FIRE, POLICE, DOCTOR и SAVE.

FLASH - кнопка нормированного обрыва линии. При нажатии на эту кнопку на выходе NSI микросхемы номеронабирателя появляется низкий уровень на время 600 мс. Фактически это кнопка "отбой".

PAUSE - если эта кнопка нажата после любой цифровой кнопки, то по обработке цифры, соответствующей этой кнопке, межсерийная пауза будет увеличена на 3 ,с.

REDIAL - кнопка повтора последнего набранного номера. Её нужно нажимать после снятия режима "отбой". Если она нажата во время набора номера после любой цифровой кнопки, то будет выполнена функция кнопки PAUSE.

SAVE - кнопка записи последнего набранного номера в дополнительную память.

STORE - кнопка записи номера в дополнительную память.

AUTO - кнопка вызова номера из дополнительной памяти. На некоторых ТА эта кнопка имеет обозначение RECALL.

Р/Т - кнопка переключения в режим частотного (TONE) набора номера. Для возврата в режим импульсного (PULSE) набора номера необходимо нажать рычажный переключатель или кнопку FLASHE.



НАЗНАЧЕНИЕ ВЫВОДОВ МИКРОСХЕМ НОМЕРОНАБИРАТЕЛЕЙ


С - вывод подключения RC-цепи генератора;

DRSA - дополнительный вход программирования частоты набора;

DRS - вход программирования частоты набора;

IDP - выход межцифровой паузы;

IPS - вход программирования длительности межцифровой паузы;

HF - вход управления режимом "HANDSFREE";

HFN - выход управления режимом "HANDSFREE";

HS - вход "отбой" (рычажный переключатель);

KS - выход "ключ подпитки";

МО - выход индикации способа набора;

MODE - вход выбора способа набора (импульсным или DTMF);

M/S - вход программирования импульсного коэффициента;

MUTE - маскирование микрофона;

NSA - выход разговорного ключа;

NSA1 - выход разговорного ключа 1;

NSA2 - выход разговорного ключа 2;

NSI - выход импульсного ключа;

OSC1 - вывод подключения кварцевого резонатора генератора;

OSC2 - вывод подключения кварцевого резонатора генератора;

OV - общий вывод (корпус);

OVS - общий вывод источника опорного напряжения;

R - вывод подключения RC-цепи генератора;

R1 - вывод подключения RC-цепи генератора;

R2 - вывод подключения RC-цепи генератора;

RC - вывод подключения RC-цепи генератора;

ST - вход режима управления памятью;

STL - выход индикации режима управления памятью;

TEST - вход тестирования микросхемы;

TON - выход звукового подтверждения нажатия клавиши;

TONE - выход двухтонального многочастотного сигнала (DTMF);

U - напряжение питания;

U1 - напряжение питания;

U2 - напряжение питания ОЗУ;

Х0 - Х4 - координаты клавиатурных входов;

Y0 - Y7 - координаты клавиатурных входов.

ИС HT9102F при "высоком" или "низком" логическом уровне на входе MODE (вывод 14), находится соответственно в импульсном (10 Гц) или частотном режиме набора номера. Если же этот вход находится в неподключенном состоянии,

то набор номера осуществляется в импульсном режиме с частотой 20 Гц.

Микросхемы ТС31006Р и MV4320 имеют дополнительный вход выбора частоты набора - DBSA. Значение частоты набора в табл. 2.8 приведено при "низком" уровне на входе DRSA. Если на этот вход подать "высокий" уровень, то частота на выходе NSI увеличится в 16 раз.

Вход TEST в ИС ЭНН используется в процессе производства микросхемы для перевода в режим тестирования.
При подключении в ТА на вход TEST необходимо подать "высокий" уровень или оставить его неподключенным. На выходе TONE присутствует двухчастотный код (DTMF) при нажатой кнопке на наборном поле. Исключение представляет только ИС КР1008ВЖ6, у которой (фиксирована длительность двухчастотной посылки (50 мс). ИС должна при этом находиться режиме частотного набора номера ("высокий" уровень на входе MODE). Выход MUTE предназначен для блокирования микрофона в режиме частотного набора номера. На этом выводе появляется высокий уровень при нажатой кнопке набора номера. В микросхемах HM91650D, НТ9115В и HT9102F выход MUTE отсутствует и в режиме набора номера частотным кодом при нажатии кнопки на наборном поле на выходе NSA появляется "низкий" уровень. В исходном состоянии входы HF и ST не подключены. На выходах HFN и STL - "низкий" уровень. Вход HF (HANDS FREE) предназначен для перевода ИС в режим управления "громкой связью" путем кратковременной подачи на этот вход "высокого" уровня. При этом на выходе HFN устанавливается "высокий" уровень, который переводит схему телефона в режим "громкой связи". Причём перевести ИС в режим "громкой связи" можно независимо от того, какой уровень на входе HS. В этом режиме можно осуществлять набор номера при любом уровне на входе HS. При повторной подаче на вход HF "высокого" уровня (или уровня, противоположного тому, который присутствовал на входе HS) на выходе HFN восстанавливается "низкий" уровень. Вход ST предназначен для перевода ИС в режим управления памятью путем кратковременной подачи на этот вход "низкого" уровня. При этом на выходе STL устанавливается "высокий" уровень. В этом режиме при нажатии кнопок клавиатуры набора номера не происходит, но набранный номер заносится в ОЗУ микросхемы. При повторной подаче на вход ST "низкого" уровня (или "высокого" уровня на вход HS) на выходе STL восстанавливается "низкий" уровень и разрешается набор номера.

ПОРЯДОК ПРОГРАММИРОВАНИЯ ИС ЭНН С ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПАМЯТЬЮ НА НОМЕРОВ


Отбой - (*) и (#) одновременно.

Повтор - (#), (#). Стирание номера из ячейки памяти N (N-0...9) - (*), (#), (*), (N).

Запись номера в память.

1) Снять трубку.

2) Нажать кнопку (*).

3) Набрать номер телефона (например, 496-27-74).

4) Нажать кнопку (*).

б) Нажать цифру на клавиатуре (0...9).

Выбор номера из памяти.

1) Снять трубку.

2) Нажать кнопку (#).

3) Нажать цифру на клавиатуре, под которой хранится номер в ОЗУ.


Запись номера в память.

1) Снять трубку.

2) Нажать кнопку STORE.

3) Набрать номер телефона (например, 495-27-74).

4) Нажать кнопку STORE.

5) Нажать цифру на клавиатуре (0...9) или одну из дополнительных кнопок (FIRE, POLICE, DOCTOR, или SAVE), предназначенных для хранения номеров в ОЗУ.

Выбор номера из памяти (вариант 1).

1) Снять трубку.

2) Нажать одну из дополнительных кнопок, под которой хранится номер в ОЗУ.

Выбор номера из памяти (вариант 2).

1) Снять трубку.

2) Нажать кнопку AUTO (RECALL).

3) Нажать цифру на клавиатуре (0...9).



набор первого номера из ячейки


(#) отбой
(*), (*) повтор последнего набранного номера
(*), (#), (#), (N)," запоминаемый номер", (#), (#) занесение первого номера в ячейку памяти N (N-0...9)
(*), (#), (#). (N), (#), "запоминаемый номер", (#), (#) занесение второго номера в ячейку памяти N
(*). (#), (#). (*). (#). (N) полная очистка ячейки памяти N
(*), (N) набор первого номера из ячейки памяти N
(*), (#), (N) набор второго номера из ячейки памяти N









 

ПРИНЦИП РАБОТЫ МИКРОСХЕМ ЭНН


Рассмотрим структуру и принцип работы микросхемы ЭНН на примере широко распространенной микросхемы фирмы "SAMSUNG" КS5805А(рис. 2.2).


При подаче напряжения питания схема начальной установки приводит все узлы микросхемы НН в исходное состояние. При нажатии на одну из кнопок клавиатуры включается тактовый генератор с частотой 4 кГц, которая устанавливается RC-цепью, подключаемой к выводам 7, 8, в. Импульсы с тактового генератора поступают на формирователь тактовых импульсов, который формирует импульсы, управляющие работой всех узлов схемы. Формирователь импульсного сигнала в зависимости от кода, поступающего со схемы выбора частоты набора формирует временной интервал межсерийной паузы (800 или 400 мс).

Схема опроса клавиатуры в момент нажатия кнопки (например "1") клавиатуры - tl формирует на входах X1 и Х2 опроса клавиатуры синфазные последовательности положительных импульсов, а на входах Yl, Y2, Y3 - синфазные последовательности отрицательных импульсов частотой 800 Гц и скважностью 2 (рис. 2.3). На входе Y0 при этом устанавливается, а на входе Х0 удерживается низкий уровень.


При замыкании кнопки (в течение интервала порядка 1 мс) её контакты входят в соприкосновение друг с другом обычно от 10 до 100 раз. Чтобы на одно

нажатие кнопки микросхема не набирала несколько раз одну и ту же цифру применяется схема устранения дребезга. Схема устранения дребезга через 10 мс (длительность времени "антидребезга") включает схему разрешения преобразования, которая управляет работой шифратора двоичного кода и схемой управления ОЗУ. Схема управления ОЗУ при поступлении импульса со схемы разрешения преобразования записывает код набранной цифры в ОЗУ, а при поступлении импульса с дешифратора двоичного кода считывает из ОЗУ.

В момент отпускания кнопки на входе Х0 появляются положительные, а на входе Y0 отрицательные импульсы, синхронные с импульсами на соответствующих Х и Y входах. По окончании набора заданной цифры (момент времени t3) на входах Х0, XI, Х2 вновь устанавливается исходный низкий уровень, а на входах Y0, Yl, Y2, Y3 - исходный высокий уровень.
При нажатии кнопки сброса "отбой" на входе схемы начальной установки (выводе 17 микросхемы) (момент времени t4), на всех входах Х - устанавливается, а на Y - удерживается высокий ypовень до момента отпускания кнопки (15), после чего на входах вновь устанавливается исходное состояние. По окончании временного интервала межсерийной паузы формирователь выходных сигналов разрешает работу дешифратора двоичного кода, который через схему управления ОЗУ разрешает считывание двоичного кода набранной цифры. Дешифратор двоичного кода преобразует код во временной интервал, на время которого снимается удержание с триггеров формирователя выходных сигналов и на выходе 18 микросхемы (NSI) появляется последовательность импульсов частотой 10 Гц. Число импульсов соответствует цифре нажатой кнопки. Выход разговорного ключа (NSA) с момента нажатия кнопки открывается и закрывается через б мс после прохождения последнего импульса набора. Схема выбора частоты набора в зависимости от логического состояния входа DRS (вывод 10), устанавливает частоту импульсов набора при "низком" уровне - 10 Гц, при "высоком" - 20 Гц и длительность межсерийной паузы соответственно 800 и 400 мс. Временные диаграммы выходов импульсного и разговорного ключей микросхемы KS5805A приведены на рис. 2.7. В зависимости от логического состояния входа схемы выбора импульсного коэффициента M/S (вывод 11), импульсный коэффициент принимает значения: - 1,5 при уровне "0" на выводе 11; - 2,0 при уровне "1" на выводе 11 (рис. 2.4).


Вход HS ("отбой") через встроенный диод соединён с входом питания микросхемы U (вывод 1). Это защищает ИС от перенапряжений на входе HS и поддерживает питание ОЗУ при уложенной на рычаг трубке, сохраняя тем самым последний набранный номер. Минимальное напряжение, которое необходимо для удержания номера в ОЗУ составляет 1,0 В. Особенностью большинства зарубежных ИС ЭНН является то, что они имеют встроенный по питанию стабилитрон с номинальным напряжением стабилизации 3,0 В.


Анод стабилитрона имеет отдельный вывод OVS. Поэтому, для обеспечения питания ИС достаточно подать напряжение на вход U с линии или с разговорного узла через резистор, обеспечивающий номинальный ток стабилизации Iст., значение которого для ряда микросхем НН приведено в таблице 2.7. Вывод OVS следует подключить на корпус. Наличие отдельного вывода анода стабилитрона позволяет в ряде случаев восстановить работоспособность ИС. Это возможно, если пробитый накоротко стабилитрон шунтирует питание ИС. Отключив вывод анода от корпуса, необходимо обеспечить ИС напряжением питания порядка 3 В от внешнего стабилитрона. Выход ИК имеет защиту от перенапряжений. С выхода ИК на землю включен стабилитрон (на рис 2.2 не показан), напряжение стабилизации которого Uзащ. для некоторых типов ИС приведено в таблице 2.7. В связи с отличиями схемотехники ТА зарубежного и- отечественного производства, кратко рассмотренными в главе 1, целесообразно также рассмотреть структуру и принцип работы базовой отечественной микросхемы КР1008ВЖ1 (рис. 2.6), которую производят на з-де "ЭКСИТОН" в г. Павловский Посад и на з.де "ГРАВИТОН" в г. Черновцы.

При подаче напряжения питания схема начальной установки устанавливает все триггеры микросхемы в исходное состояние, после чего формирует сигнал, отключающий генератор. При нажатии на одну из кнопок клавиатуры включается тактовый генератор с частотой 18 кГц, и формирователь импульсов опроса клавиатуры формирует на выводах 19, 20 и 21 последовательности импульсов с частотой 200 Гц и скважностью 3. Эти последовательности сдвинуты

по фазе относительно друг друга (рис. 2.6). При нажатии кнопки одна из последовательностей поступает на соответствующий вход микросхемы (22, 1, 2, 5), преобразуется в двоичный код и поступает в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Схема устранения дребезга устраняет дребезг и анализирует истинность нажатия кнопки (время замыкания не менее 10 мс и сопротивление замыкания не более 1 кОм). При истинном нажатии формирователь сигнала разрешения преобразования формирует сигнал разрешения преобразования и разрешает завись двоичного кода цифры в ОЗУ.


Одновременно срабатывает схема управления дешифратором, я дешифратор двоичного кода преобразует код, поступающий со схемы программирования межсерийной паузы во временной интервал, соответствующий длительности межсерийной паузы. По окончании этого интервала в схеме управления дешифратором формируется сигнал разрешения считывания из ОЗУ кода набранного числа. Этот код, поступив в дешифратор двоичного кода, также преобразуется во временной интервал. На время этого интервала снимается удержание с триггеров формирователя выходных сигналов и на "логическом" выходе NSI микросхемы появляется последовательность импульсов частотой 10 Гц. Число импульсов соответствует номеру нажатой кнопки. Скважность импульсов соответствует двоичному коду, поступающему со схемы программирования импульсного коэффициента. После обработки набранной цифры тактовый генератор отключается. Временные диаграммы выходов микросхемы КР1008ВЖ1 приведены на рис. 2.8. На выводе 4 (TON) микросхема формирует серии импульсов частотой 2,4 кГц и длительностью 50 мс при каждом истинном нажатии кнопки (момент времени tl и t2 на рис 2.8). После заполнения ОЗУ (22 нажатия) при нажатии любой кнопки на этом выводе появляется непрерывный сигнал с указанной частотой. Этот вывод используется для формирования сигнала нажатия кнопки и подаётся непосредственно на пьезоэлектрический излучатель типа ЗП-3, ЗП-5 и т. п., или на вход усилителя приёма. На выводе 10 (IDP) формируются положительные импульсы длительностью межсерийной паузы. На выводе 11 (KS) "ключ подпитки" на период следования импульсов набора устанавливается "высокий" уровень, обеспечивающий, при необходимости подпитку ОЗУ микросхемы. В микросхеме есть два выхода "разговорный ключ" - вывод 16 (NSA1) и вывод 18 (NSA2). На выводе 16 на протяжении всего набора номера удерживается "низкий" уровень, а на выводе 18 "низкий" уровень удерживается только на период следования импульсов набора. Использование выхода NSA2 предпочтительнее, поскольку позволяет в течение межсерийной паузы прослушивать линию.


Если произойдёт сбой. Вы услышите гудок и не будете дожидаться окончания набора всего номера.

Микросхема приводится в исходное состояние нажатием кнопки "#" ("отбой") или подачей на вход HS (вывод 16) напряжения "высокого" уровня. Следует отметить, что все микросхемы номеронабирателей, как отечественного, так и зарубежного производства приводятся в исходное состояние при подаче на вход HS "высокого" уровня. Кнопка "#" в большинстве импортных телефонах используется для повторного набора номера. В микросхеме КР1008ВЖ1 для повторного набора номера используется кнопка "*", которую после снятия режима "отбой" необходимо кратковременно нажать. Если кнопка "*" нажата после любой цифровой кнопки, то по обработке цифры, соответствующей этой кнопке, межсерийная пауза будет увеличена на 2,6 с. Это можно использовать при наборе междугородного номера, где для подключения к междугородной телефонной станции необходима увеличенная пауза. Во многих зарубежных ТА кнопка "*" часто используется для отключения микрофона и ни к одному из выводов микросхемы не подключена. Плюс напряжения питания микросхемы (от 2,6 до 6,0 В) подаётся на вывод 6 (U1). Вывод 17 (OV) соединяется с общим проводом (корпус). Через вывод 3 (U2) осуществляется подпитка ОЗУ в дежурном режиме (когда трубка лежит на аппарате). ИС КР1008ВЖ1 позволяет изменять длительность межсерийной паузы и значение импульсного коэффициента. Изменение этих параметров осуществляется изменением управляющих воздействий на входах схемы программирования межсерийной паузы (M/S) и схемы программирования импульсного коэффициента (IPS). Значения этих параметров приведены в табл. 2.2.
Табл. 2.2. Программирование величины межсерийной паузы и импульсного коэффициента ИС КР1008ВЖ1 .
Программирование величины импульсного коэффициента Программирование величины межсерийной паузы
Соединить вывод 13 (M/S) Величина импульсного коэффициента Соединить вывод 14 (IPS) Величина межсерийной паузы, мс
с выводом 8 (С) с выводом 6 (U) с выводом 17 (OV) с выводом в (R) 2.3 2,0 1,6 1,0 с выводом 8 (С) с выводом в (U) с выводом 17 (OV) 640 740 840



Сравнивая структурные схемы ИС KS6805A и ИС КР1008ВЖ1 несложно заметить, что их функциональное построение сходно. И, если не затрагивать отличий в частотах тактовых генераторов, сигналах управления клавиатурой, и разных функционально-сервисных возможностях, которые и во многих зарубежных микросхемах разные, то можно выделить лишь одно принципиальное отличие - микросхема КР1008ВЖ1 предназначена для работы только совместно с разговорным ключом. Попробуем это объяснить. Если сравнивать временные диаграммы выходов разговорного ключа (NSA) (рис. 2.7 и 2.8), то нетрудно заметить, что до набора и после набора номера у обеих микросхем "высокий" уровень. Во время прохождения импульсов набора - "низкий". Следовательно, логика работы выходов разговорного ключа у обеих микросхем одинакова. На выходе импульсного ключа (NSI) до набора номера у микросхемы КР1008ВЖ1 - "низкий" уровень, а у микросхемы KS5805A -"высокий". Это принципиальное отличие, так как "низкий" уровень удерживает ИК схемы в закрытом состоянии и он не может использоваться для коммутации разговорного узла, как в схеме на рис. 1.16. Как это отличие обойти при замене микросхем описано в разделе 6.2. Импульсы набора как первая, так и вторая микросхема формирует "низкого" уровня, т. е. низкий уровень на выходе NSI микросхемы во время набора номера размыкает линию, а "высокий" - замыкает. Причём это характерно для всех микросхем ЭНН.

РАЗНОВИДНОСТИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ИС ЭНН


Сравнивая структурные схемы ТА (рис. 1.14, 1.16, 1.18), нетрудно заметить, что всем микросхемам ЭНН присущи следующие основные входы и выходы:

- подключения клавиатуры;

- подключения времязадающих элементов генератора;

- вход схемы "отбой";

- вход питания микросхемы;

- выход "импульсный ключ";

- выход "разговорный ключ".

В микросхемах номеронабирателей выход импульсного и разговорного ключа может быть либо "логический", либо с "открытым стоком".

Выход с "открытым стоком" выполнен на n-канальном полевом транзисторе с изолированным затвором (рис. 2.1,а). Подключение выхода с "открытым стоком" показано на рис. 2.1,6. Сопротивление резистора RH, как правило, составляет от 220 до 680 кОм. Когда ключ микросхемы открыт, он подключает ИК схемы на корпус и закрывает его, в результате чего линия размыкается (на линии 60 В). Если ключ микросхемы закрыт, напряжение с линии через резистор RH открывает ИК схемы, который подключает разговорный узел и напряжение в линии падает до 5 + 16 В. Напряжение пробоя такого транзистора не превышает 30 В. Поэтому, если не предпринять дополнительных мер защиты (подробно описано в разделе в.2), то при определённых условиях выход ИК или РК микросхемы может быть пробит.


"Логический" выход микросхемы представляет собой КМОП - инвертор и является основной структурой всего семейства логических схем КМОП (рис. 2.1, в). Выход микросхемы подключает управляющий вход ИК схемы ТА либо на корпус, (через открытый транзистор VT2), либо к плюсу питания микросхемы (через открытый транзистор VT1).

В зависимости от типа выхода ИК микросхемы, к нему подключают импульсные ключи ТА, выполненные по различным схемам (они подробно рассмотрены в разделе 3.4). Следует иметь ввиду, что все ключи в схемах ТА закрыты при подаче на управляющий вход "низкого" уровня и открыты при "высоком".



РАЗНОВИДНОСТИ МИКРОСХЕМ ЭНН


Микросхемы ЭНН по своим возможностям и схемотехническим особенностям можно разделить на семь основных групп:

1. ЭНН с открытым стоком выхода ИК, открытым стоком выхода РК и запоминанием последнего номера:

CIC9192BE KS5805A LR40993 TR50981AN

ЕТ40982 KS6805B МК60581 WE9192B

ЕТ40992 KS68C05 MK50992N ВЦ1000А

FT58C61 KS68D05 МК50993 КР1008ВЖ10

НМ9100А1 KS6861 MK6173AN КР1008ВЖ11

НМ9100В KS5863 Т40992 КС1008ВЖ12

HD970040D LR40981A Т40993 КР1008ВЖ14

KS6804 LR40992 ТС31006Р КРЮ08ВЖ16

2. ЭНН с открытым стоком выхода ИК, логическим выходом РК и запоминанием последнего номера:

CIC9102E UM9161 WE9102 FT9161-3

CIC9104E UM9151-3 WE9104 КР1008ВЖ17

3. ЭНН с логическим выходом ИК, логическим выходом РК и запоминанием последнего номера:

КР1002ХЛ2 КР1008ВЖ1 КР1008ВЖ7

КР1083ВЖЗ КР1089ВЖ2 КР1064ВЖ7

4. ЭНН с логическим выходом ИК, логическим выходом РК, запоминанием последнего номера и дополнительной памятью на десять и более номеров:

LC7360 S7210A VT91611 КР1089ВЖ1 М2561АВ STC62660C WE9110 S2660A UM91610A КР1008ВЖ6 825610 UM91611 КР1064ВЖ5

5. ЭНН с импульсным и частотным набором номера и запоминанием последнего номера:

НМ9102 KS58C20N UM91260C КР1091ВЖ1 HT9102F LC7360 UM912611 КР1091ВЖ2 KS58006 МС145412Р КР1008ВЖ6 KS5820 UM91210C КР1008ВЖ16

6. ЭНН с импульсным и частотным набором номера, запоминанием последнего номера и дополнительной памятью на десять и более номеров:

CIC9145E НМ9121 НТ9115В HM9110D НМ9112А НМ91650В VT9145 HT9112D

7. ЭНН с частотным набором номера:

HD970019-L НМ9187 MK5092N




ЭЛЕМЕНТЫ КОММУТАЦИИ


Как правило, любой телефонный аппарат имеет два элемента коммутации:

- импульсный ключ (ИК), непосредственно формирующий при наборе номера токовые и бестоновые посылки (путём замыкания и размыкания линии), которые управляют работой коммутационных устройств АТС, осуществляющих соединение абонентов;

- разговорный ключ (РК), отключающий разговорную часть ТА от линии АТС во время набора номера.

К указанным элементам коммутации предъявляются достаточно жёсткие требования. Они должны обеспечивать:

- коммутацию постоянного напряжения 70 В при индуктивной нагрузке (обмотки реле АТС);

- коммутацию тока до 100 мА;

- выдерживать воздействие напряжения 220 В длительностью до 10 мс (в случае, когда телефонная трубка снимается во время поступления вызывного сигнала);

- требуемые параметры ТА в режиме набора номера и разговорном режиме (гл. 1.4. табл. 1.10, 1.11);

- минимальное потребление мощности по управляющей цепи.


В первых отечественных моделях ТА с кнопочным набором в качестве элементов коммутации использовались биполярные высоковольтные транзисторы, включенные по схеме Дарлингтона (рис. 3.29). Основное преимущество такой схемы -большое усиление по току, что позволяет снизить потребление тока управляющей цепью и соответственно микросхемой номеронабирателя. Недостаток - относительно большое падение напряжения на ключе в режиме насыщения (1,5 -2,0 В).

В практических схемах ключей используются транзисторы КТ630Б, КТ683Б, КТ940А, и КТ969А.

В современных моделях отечественных

ТА в качестве элементов коммутации, как правило, используется микросхема

КР1014КТ1А(В). Она представляет собой токовый ключ на полевом n-канальном

транзисторе с индуцированным каналом и изолированным

затвором и обеспечивает:

- малое сопротивление в режиме насыщения;

- возможность работы на индуктивную нагрузку;

- практически не потребляет ток по цепи управления.

Её структурная электрическая схема приведена на рис. 3.30. Токовые ключи КР1014КТ1А(В) производят з-д "ГРАВИТОН" в г. Черновцы и э-д "ЭКСИТОН" в г.
Павловский Посад (в корпусе типа 2101.8-1) (рис. 3.31,а). АО "ВОСХОД" в г. Калуге выпускает ключи в таком же корпусе, но с маркировкой МС-КН1А(В). АО "СВЕТЛАНА" в г. С-Петербурге выпускает токовый ключ КР1064КТ1А(В) с аналогичными характеристиками в корпусе типа КТ-26 (ТО-92) (рис. 3.31,6). НПО "ИНТЕГРАЛ" в г. Минске производит токовые ключи КП501А(Б) (зарубежный аналог - ZVN2120) с лучшими, чем у КР1014КТ1 характеристиками (для группы "A" UKOM. = 240 В, IKOM. = 180 мА) в корпусе КТ-26 (рис. 3.31,в). ПО "ГАММА" в г. Запорожье выпускает ключи КР1014КТ1А(В) в корпусе типа КТ-27 (ТО-128) (рис. 3.31,г). Токовые ключи КР1014КТ1Б были разработаны для управления логическими элементами ТТЛ и в настоящее время не выпускаются. Основные предельно допустимые и электрические параметры токовых ключей приведены в табл. 3.9, цоколёвка на рис. 3.31.


Токовые ключи группы "А" и "В" имеют отличие только по максимальному допустимому коммутируемуму импульсному напряжению (при Uynp. = 0 В, f = 50 Гц, Q= 2, t= 100 мс) для группы "A" UKOM. = 120 В, для группы "В" UKOM. = 230 В.

Табл. 3.9. Основные параметры тоновых ключей.
Параметр Обозначение Значение
110 мА
Управляющий ток (при Uynp. = 3 В), не более Iупр. 10 мкА
Сопротивление в открытом состоянии (при Iком. = 35 мА, Uynp. = 2,5 В), не более Rоткр. 100м
(при UKOM. = 75 В, Uynp. =0 В), не более Iут.вт. 20 мкА
Обратное напряжение (при 1ком. - 110 мА), не более Uo6p. 1.0В
Допустимое значение статического потенциала UCT. 500 В


При подаче на исток токового ключа (выводы 4,6 на рис. 3.31,о) отрицательного по отношению к стоку (выводы 2,3,6,7) напряжения ключ ведет себя как диод. Это свойство используется в схеме ИК на рис. 3.32, где ключевые элементы используются одновременно как плечи диодного моста. Во время набора номера линию коммутирует тот тоновый ключ, на стоке которого положительный потенциал напряжения линии АТС, а второй выполняет функцию диода.


При изменении полярности напряжения линии АТС диодом будет служить другой токовый ключ. Резистор R1 предназначен для запирания транзисторов в отсутствие напряжения на выходе ИК микросхемы, например при работе ТА в качестве дополнительного в системе "директор - секретарь".

В зарубежных ТА, как правило, применяются две разновидности схем ИК, в которых в качестве элементов коммутации используются высоковольтные биполярные транзисторы. На рис. 3.33 и 3.34 показаны схемы импульсных ключей для микросхем ЭНН, у которых выход ИК выполнен с открытым стоком. На схеме рис. 3.33 транзисторы включены по схеме Дарлингтона. Как и в схеме, приведённой на рис. 3.29, данная схема также обеспечивает большой коэффициент усиления по току, что позволяет снизить потребление тока управляющей цепью, а, следовательно, и номеронабирателем в целом. Но её недостаток - относительно большое падение напряжения на ключе в режиме насыщения (1,5-2 В). Во время набора номера схема ИК коммутирует разговорный узел (рис. 1.11,а и 1.15). В ряде схем ТА импульсный ключ, выполненный по такой схеме, во время разговора используется в качестве микрофонного усилителя. Сигнал при этом поступает на базу первого транзистора через конденсатор ёмкостью 20 нф. Эта возможность обусловлена тем, что при наличии на выходе ИК высокого уровня, что имеет место во время разговора абонентов, высокое выходное сопротивление ИС практически не оказывает влияния на передачу звукового сигнала от микрофона в линию.

В схеме на рис. 3.34 приведена двух каскадная ключевая схема ИК, которая наи более часто используется в аппаратах более высокого класса. Транзистор VT2 формирует импульсы набора номера (средний ток кол лектора в режиме насыщения составляет по рядка 35 мА), a VT1 согласует выход ИК ИС со входом ключа на транзисторе VT2. Рези стор R2 обеспечивает надежное запирание транзистора VT2 при закрытом VT1. Резистор R1 задает начальное смещение на базу транзистора VT1 и служит нагрузкой выхода ИС ЭНН с открытым стоком, a R3 ограничивает ток базы транзистора VT2.


При использовании этой схемы, паление напряжения на ключе в режиме насыщения составляет 0,1 - 0,2 В. Схема ИК (рис. 3.35) работает аналогично приведённой на рис. 3.34, но применяется при использовании ИС ЭНН с логическим выходом ИК. "Низкий" уровень на выходе микросхемы номеронабирателя запирает транзисторы VT1 и VT2. Справочные данные по используемым в схемах ИК транзисторам и возможная их взаимозаменяемость, а также отечественные аналоги приведены в главе 9.

В соответствии с логикой работы ИС схема "отбой" обеспечивает поддержание "высокого" уровня на входе HS в дежурном режиме (когда трубка уложена на аппарат), и "низкого" уровня в разговорном режиме или при наборе номера (когда трубка снята). "Низкий" уровень на входе HS разрешает работу ИС ЭНН, при "высоком." уровне на входе HS набор номера невозможен.

Существуют две основные разновидности схем "отбой" (рис. 3.18, 3.19). При двухпозиционном переключателе (рис. 3.18) схема "отбой" представляет собой делитель напряжения, состоящий из двух резисторов. Если переключатель SB1 находится в положении "отбой" (нижнее по схеме), к делителю приложено напряжение линии - 60 В. При указанных на схеме номиналах резисторов, с делителя на вход HS ИС подаётся напряжение 2,7 В. Если переключатель находится в положении "разговор", то через резистор R2, соединённый с нулевой шиной, на входе HS ИС поддерживается "низкий" уровень. Следует отметить, что напряжение на входе HS ИС не может превышать напряжение питания микросхемы более чем на 0.6 В, так как этот вход соединен с входом питания ИС через встроенный диод, выполняющий функцию защиты ИС от перенапряжения на входе HS (см. рис. 2.2). На рис. 3.19 приведена схема "отбой", с использованием однопозиционного переключателя. Когда переключатель SB1 разомкнут (находится в положении "отбой"), база транзистора VT1 через резистор R2 подключена к нулевой шине, что обеспечивает надежное запирание транзистора.Высокий уровень на входе HS ИС поддерживается напряжением питания ИС (порядка 3 В) через резистор R3.

Когда переключатель SB1 замкнут (находится в положении "разговор"), ток задаваемый резистором R1 открывает транзистор VT1. Открытый транзистор подключает вход HS ИС к нулевой шине, обеспечивая на нем "низкий" уровень, разрешающий работу микросхемы. На рис. 3.20 приведена некорректная схема "отбой", которая иногда встречается в ТА низкого класса и может стать причиной неправильной работы ТА.


ИС КР1028УН1 производит з-д "ГРАВИТОН" в г. Черновцы. Она предназначена для усиления сигнала звуковой частоты электретного микрофона с согласующим каскадом в составе телефонного аппарата. Цоколёвка ИС КР1026УН1 приведена на рис. 3.58, назначение выводов в табл. 3.14. Основные технические данные. - минимальный ток потребления 5 мА; - максимальный ток потребления 100 мА; - входное сопротивление усилителя от 9 до 12 кОм: - коэффициент усиления напряжения от 37 до 41 дБ; - постоянное напряжение на выходе питания элек-

третного микрофона (выводы 3 и 5) от. 4,8 до 7,0 В; - напряжение шумов на выходе не более 130 мВ; - коэффициент гармоник не более 3%.


Внутренняя электрическая схема ИС КР1026УН1 приведена на рис. 3.69. Диодный мост не входе усилителя позволяет подключать ИС не зависимо от полярности напряжения на входе. Первый каскад усиления выполнен на транзисторе VT1. Резисторы R2 и R3 задают смещение на базе транзистора VT1. Коэффициент усиления каскада определяется отношением резисторов в цепи коллектора и эмиттера. Таким образом, замыкая один из выводов 10, 11,12, 13 или 14 с выводом 5 можно изменять коэффициент усиления усилителя. Максимальное усиление схемы достигается замыканием выводов 10 и 5. На рис. 3.60 приведены два варианта схемы замены угольного микрофона в ТА на ИС КР1026УН1. В схеме на рис. 3.60,о используется микрофон с отдельным выводом питания, а на

рис. 3.60,б применяется электретный микрофон с двумя выводами. Резистор R2 задаёт ток питания электретного микрофона. Конденсатор С1 сглаживает пульсации напряжения питания электретного микрофона.

МИКРОФОНЫ


Микрофоны классифицируются по признаку преобразования акустических колебаний в электрические и подразделяются на электродинамические, электромагнитные, электростатические (конденсаторные и электретные), угольные и пьезоэлектрические.

Микрофоны характеризуются следующими параметрами:

Чувствительность микрофона - это отношение напряжения на выходе микрофона к воздействующему на него звуковому давлению при заданной частоте (как правило 1000 Гц), выраженное в милливольтах на паскаль (мВ/Па). Чем больше это значение, тем выше чувствительность микрофона.

Номинальный диапазон рабочих частот - диапазон частот, в котором микрофон воспринимает акустические колебания и в котором нормируются его параметры .

Неравномерность частотной характеристики - разность между максимальным и минимальным уровнем чувствительности микрофона в номинальном диапазоне частот.

Модуль полного электрического сопротивления - нормированное значение выходного или внутреннего электрического сопротивления на частоте 1 кГц.

Характеристика направленности - зависимость чувствительности микрофона (в свободном поле на определённой частоте) от угла между осью микрофона и направлением на источник звука.

Уровень собственного шума микрофона - выраженное в децибелах отношение эффективного значения напряжения, обусловленного флуктуациями давления в окружающей среде и тепловыми шумами различных сопротивлений в электрической части микрофона, к напряжению, развиваемому микрофоном на нагрузке при давлении 1 Па при воздействии на микрофон полезного сигнала с эффективным давлением 0,1 Па.


В телефонных аппаратах, в основном, применяются электродинамические, электретные и угольные микрофоны. Но, как правило, в 95% кнопочных ТА применяются электретные микрофоны, которые имеют повышенные электроакустические и технические характеристики:

- широкий частотный диапазон;

- малую неравномерность частотной характеристики;

- низкие нелинейные и переходные искажения;

- высокую чувствительность;

- низкий уровень собственных шумов. На рис. 3.61 приведена схема, объясняющая принцип работы конденсаторного микрофона.
Выполненные из электропроводного материала мембрана (1) и электрод (2) разделены изолирующим кольцом (3) и представляют собой конденсатор. Жёстко натянутая мембрана под воздействием звукового давления совершает колебательные движения относительно неподвижного электрода. Конденсатор включен в электрическую цепь последовательно с источником напряжения постоянного тока GB и активным нагрузочным сопротивлением R. При колебаниях мембраны ёмкость конденсатора меняется с частотой воздействующего на мембрану звукового давления. В электрической цепи появляется переменный ток той же частоты и на нагрузочном сопротивлении возникает переменное напряжение, являющееся выходным сигналом микрофона. Электретные микрофоны по принципу работы являются теми же конденсаторными, но постоянное напряжение в них обеспечивается зарядом электрета, тонким слоем нанесённого на мембрану и сохраняющим этот заряд продолжительное время (свыше 30 лет). Поскольку электростатические микрофоны обладают высоким выходным сопротивлением, то для его уменьшения, как правило, в корпус микрофона встраивают истоковый повторитель на полевом n-канальном транзисторе с р-n переходом. Это позволяет снизить выходное сопротивление до величины не более 3+4 кОм и уменьшить потери сигнала при подключении к входу усилителя сигнала микрофона. На риc 3.62 приведена внутренняя схема электретного микрофона с тремя выводами МКЭ-3.


У электретных микрофонов с двумя выводами выход микрофона выполнен по схеме усилителя с открытым стоком. На рис. 3.64 приведена внутренняя схема электретного микрофона с двумя выводами МКЭ-389-1. Схема подключения такого микрофона приведена на рис. 3.63. По этой схеме можно подключать практически все электретные микрофоны с двумя выводами, и отечественные и импортные. На рис. 3.67 приведены размеры и назначение выводов электретных микрофонов. В табл. 3.15 приведены их технические характеристики.
Табл. 3.15. Технические характеристики электретных микрофонов.
Микрофон Чувствительность, мВ/Па, не менее Номинальный диапазон рабочих частот, Гц Уровень собственного шума,дБ, не более Напряжение питания, В
М1-А2 "Сосна" М1-Б2 "Сосна" М7 "Сосна" 5-15 10 - 20 > 5 150 - 7000 150 - 7000 150 - 7000 28 28 26 -1,2 ±0,12 -1,2 ± 0,12 -1,2 ±0,12
МЭК-1А МЭК-1В 6-20 6-20 300 -4000 300 -4000 30 30 2,3 -4,7 2,3 -4,7
МКЭ-3 4-20 50 -15000 30 -4,5 ± 1,5
МКЭ-84 6-20 300 -3400 30 1,3 -4,5
МКЭ-377-1А МКЭ-377-1Б МКЭ-377-1В 6-12 10 - 20 18-36 150 - 15000 150 - 15000 150 -15000 33 33 33 2,3 -6,0 2,3 - 6,0 2,3 - 6,0
МКЭ-378А МКЭ-378В 6-12 10-20 30 -18000 30 - 18000 33 33 2,3 -6,0 2,3 - 6,0
МКЭ-389-1 6-12 300 - 4000 33 2,0+ 6,0




Микрофон Чувствительность, мВ/Па, не менее Номинальный диапазон рабочих частот, Гц Уровень собственного шума, дБ, не более Напряжение литания, В
МКЭ-332А 3-5 50 - 12500 30 2,0 - 9,0
МКЭ-332Б 6-1 50 - 12500 30 2,0 - 9,0
МКЭ-332В 12 -24 50 - 12500 30 2,0 - 9,0
МКЭ-332Г 24-48 50 - 12500 30 2,0 - 9,0
МКЭ-ЗЗЗА 3-5 50 - 12500 30 2,0 - 9,0
МКЭ-ЗЗЗБ 6-12 50 - 12500 30 2,0 - 9,0
МКЭ-ЗЗЗВ 12 - 24 50 - 12500 30 2,0 - 9,0
МКЭ-ЗЗЗГ 24 - 48 50 - 12500 30 2,0 - 9,0

Ток потребления микрофона МЭК-1 не более 0,2 мА, МКЭ-377-1 и МКЭ-378 не более 0,35 мА. Потребляемый ток микрофонов М1-А2, М1-Б2 и М-7 не более 70 мкА. Отличие микрофона МКЭ-332 от МКЭ-333 в том, что МКЭ-332 односторонненаправленный, а МКЭ-333 ненаправленный. Коэффициент гармоник на частоте 1000 Гц при звуковом давлении 3 Па для микрофонов МКЭ-377-1 и МКЭ-389-1 не более 4 %, МКЭ-378 не более 1 %. Неравномерность частотной характеристики чувствительности в номинальном диапазоне частот для микрофона МКЭ-3 не более 12 дБ, а для М1-А2, М1-Б2, МЭК-1 и МКЭ-389-1 не более ±2 дБ.



РАЗГОВОРНЫЙ УЗЕЛ


В состав разговорного узла входят:

• усилитель сигнала микрофона;

- усилитель НЧ сигнала принимаемого с линии;

• противоместная схема;


- схема питания микрофонного и телефонного усилителей. На рис. 3.36 приведена одна из самых распространенных схем разговорного узла, применяемая в телефонах - трубках и ТА настольного типа, в сочетании с различными микросхемами ЭНН.

В ней импульсный ключ одновременно выполняет функцию усилителя сигнала микрофона, что возможно только при использовании тех ИС ЭНН, ИК которых имеет выход с открытым стоком.

База транзистора VT1 подключена как к выходу микрофона, через разделительный конденсатор емкостью 20 нф, так и к выходу ИК

ИС ЭНН. Когда на выходе ИК ИС "высокий" уровень, транзисторы VT1 и VT2 выполняют функцию усилителя сигнала микрофона, т. к. при этом высокое сопротивление закрытого выходного транзистора ИК ИС как бы отключает выход ИК ИС от базы транзистора VT1. Начальное смещение на базу VT1 задаётся резистором R1. Резистор R5 является элементом балансной цепи для согласования с импедансом линии. Резистор R6 представляет собой нагрузку линии.

Речевые колебания преобразуются в электрический НЧ сигнал электретным микрофоном, рабочий ток которого (0,25 - 0,6 мА) устанавливается резистором R2. От величины рабочего тока зависит уровень сигнала микрофона.

НЧ сигнал с микрофона через разделительный конденсатор С1 поступает на базу составного транзистора VT1-VT2, коллекторной нагрузкой которого является RATC (см. гл. 1 рис. 1.3). На эмиттере VT2 НЧ сигнал повторяет входной по форме и напряжению. С коллектора VT2 усиленный по напряжению, но противофазный входному, сигнал передается в линию ко второму абоненту.


Синфазный сигнал с эмиттера и противофазный сигнал с коллектора транзистора VT2, проходя через резисторы R3 и R4, которыми устанавливается соотношение амплитуд для наилучшего подавления местного эффекта, складываясь в точке "В", взаимоподавляются. Этим достигается значительное снижение слышимости своего голоса при разговоре.
Такое включение резисторов и транзистора в ТА, получило название противоместной схемы. НЧ сигнал второго абонента с линии, через открытый транзистор VT2 и резистор R4 поступает в точку "В", где складывается с синфазным сигналом, поступающим по другой цепи через R3, и через разделительный конденсатор С2 подаётся на базу транзистора VT3. Транзистор VT3, включенный по схеме с общим эмиттером, усиливает сигнал по напряжению, а транзистор VT4, который представляет собой эмиттерный повторитель, по току. С эмиттера через разделительный конденсатор СЗ усиленный сигнал подается на динамическую головку BF1. Резистор R7, включенный в цепь отрицательной обратной связи, задает ток смещения на базу транзистора VT3. Резисторы R8 и R9 являются соответственно коллекторной и эмиттерной нагрузками транзисторов VT3 и VT4.


Напряжение питания (порядка 3 В) телефонного усилителя и электретного микрофона снимается с резистора R6. При использовании электродинамического микрофона для обеспечения нормальной слышимости и разборчивости в схему вводится дополнительный усилитель, включенный по схеме с общим эмиттером (рис. 3.37). При этом резистор R2 (рис. 3.36) выполняет функцию коллекторной нагрузки транзистора VT1 (рис. 3.37), а резистор R2 (рис. 3.37) задаёт начальное смещение на базу. Конденсатор С1 - разделительный, а резистор R1 служит для устранения возбуждения усилителя. На рис. 3.38 приведена еще одна разновидность разговорного узла, используемого в схемах ТА, в которых ИК или РК выполнен по одной из схем приведённых на рис. 3.32, 3.34, 3.35. НЧ сигнал с электретного микрофона ВМ1, ток которого задается резистором R1, через разделительный конденсатор С2 поступает на базу транзистора VT1, включенного по схеме с общим эмиттером. Коллекторной нагрузкой транзистора является резистор R3. Резистор R2 задаёт начальное смещение на базу транзистора, а R4 увеличивает входное сопротивление каскада и стабилизирует рабочую точку транзистора. Конденсатор СЗ, включенный в цепь отрицательной обратной связи, устраняет возбуждение усилителя.


Питание усилителя и микрофона осуществляется с выхода разговорного ключа через резистор R5. Кнопка "*" шунтирует сигнал микрофона при необходимости отключить его во время разговора.

С коллектора VT1 усиленный по напряжению сигнал поступает на вход эмиттерного повторителя на транзисторе VT2 с противоместной схемой. С коллектора VT2 усиленный сигнал через открытый разговорный ключ подаётся в линию АТС. НЧ сигнал второго абонента с линии через открытый РК, цепи противоместной схемы (VT2, R6, R7) и разделительный конденсатор С4 поступает на базу усилителя на транзисторе VT3, коллекторной нагрузкой которого является динамическая головка BF1. Питание телефонного усилителя (2,6 - 3 В) снимается с резистора R9. Вместо резистора R9 часто используются два или три диода, включенных последовательно. Падение напряжения на каждом из диодов составляет 0,7 В. Иногда используют стабилитрон с напряжением стабилизации 3,3 В. Телефонный усилитель может быть выполнен и по схеме эмиттерного повторителя, приведённой на рис. 3.39. На рис. 3.40 приведена схема разговорного узла с противоместной схемой мостового типа. Эта схема наиболее часто применяется в ТА с дисковым номеронабирателем, но иногда используется и в ТА с кнопочным набором. В схеме используется угольный микрофон, питание которого осуществляется непосредственно с линии через обмотку I трансформатора (линейная обмотка). Микрофон включается в диагональ моста состоящего из: сопротивления АТС и линии, сопротивления линейной обмотки трансформатора (I), балансной обмотки трансформатора (II) и балансного контура, на резисторах R1, R2 и конденсаторе С1, сопротивление которого равно эквивалентному сопротивлению линии и АТС. Элементы балансного контура подбираются таким образом, чтобы уравновесить плечи моста, выравнивая токи в линейной и балансной обмотках. При равных величинах токов в обмотках I и II уравновешенного моста они имеют разное направление, в результате чего токи, наводимые в телефонной обмотке (III) трансформатора, взаимно компенсируются и свой голос в телефоне трубки не прослушивается.


Таким образом достигается подавление местного эффекта. При этом

ток микрофона второго або нента не ослабляется, так как протекает в обмотках I и II в одном направлении. Амплитудный огра ничитель уровня сигнала (фриттер) выполнен на встречно включенных дио дах (FA1). Он предназначен для предохранения уха раз говаривающих по телефону от акустических ударов, возникающих вследствие резкого увеличения звуко вого давления, развиваемо го телефоном при импуль сах повышенного напряже ния в линии. В качестве ограничителей могут использоваться варисторы и транзисторы. В общем случае, фриттер представляет собой активное нелинейное сопротивление, шунтирующее действие которого возрастает при увеличении напряжения на зажимах аппарата. Схема, приведенная на рис. 3.41 работает аналогично предыдущей. Отличие состоит в использовании электретного микрофона с усилителем на транзисторах VT1, VT2 и наличием светодиода в балансном контуре. Кнопкой "*" можно отключить микрофон во время разговора.

В схеме на рис 3.42 также применяется электретный микрофон с усилителем на транзисторах VT1 и VT2. Напряжение питания микрофона снимается с элементов балансного контура R10, R11 и С5 и стабилизируется интегрирующей цепочкой на резисторе R9 и конденсаторе С4. Резистор R8 задаёт рабочий ток микрофона ВМ1. Резистор R5 и конденсатор СЗ предназначены для предотвращения возбуждения микрофона. Стабилитрон VD1 служит для защиты схемы от бросков напряжения при коммутации разговорного ключа. На рис. 3.43 приведена схема разговорного узла с противоместным дифференциальным трансформатором Т1 и балансным контуром на резисторах R1, R3 и конденсаторе С1. Резистор Rl и конденсатор С1 обеспечивают также питание электретного микрофона. Схема обладает хорошими характеристиками усиления сигнала микрофона и телефона, но подавление местного эффекта здесь несколько хуже, чем в предыдущей схеме. На з-де "ГРАВИТОН" в г. Черновцы в настоящее время выпускается специализированная микросхема разговорного узла - КР1038ХП1А (аналог - ТЕА1059).


В таблице 3. 10 приведены назначения выводов. Схема её включения приведена на рис. 3.44. Подключение микросхемы не требует соблюдения полярности напряжения на выводах 1 и 15, поскольку в ИС предусмотрен диодный мост на входах линии. Схема имеет хорошие характеристики усиления и подавления местного эффекта. Резистор R10 позволяет регулировать громкость приема. В микросхеме имеется внутренний источник опорного напряжения для питания электретного микрофона (вывод 3). Предусмотрена возможность работы микросхемы в телефонных аппаратах с частотным набором номера. В этом случае двухчастотный код с выхода TONE микросхемы номеронабирателя подаётся на вывод 13 ИС КР1038ХП1. При этом "низкий" уровень на выводе 6 блокирует микрофоный усилитель (на схеме не показано).

Табл. 3.10. Назначение выводов ИС КР1038ХП1.
Вывод Назначение
1 Вход линии.
2 Общий вывод.
3 Плюс напряжения питания.
4 Вход тракта передачи.
5 Вход тракта передачи.
6 Вход блокировки переда-
чи.
7 Вывод для фильтра.
8 Минус напряжения питания.
9 Вход регулировки огра-
ничения.
10 Вход тракта приёма.
11 Вход регулировки усиления тракта приёма.
12 Выход тракта приёма.
13 Вход тонального сигнала.
14 Положительный выход
моста.
15 Вход линии.
16 Выход тракта передачи.

АО "СВЕТЛАНА" в г. С-Петербурге производит ИС разговорного узла КР1064УН1, которая является аналогом микросхемы ТЕА1087 фирмы "PHILIPS". Концерн "РОДОН" в г. Ива-но - Франковске выпускает эту микросхему с маркировкой КР1085УН1. Микросхема имеет лучшие по сравнению с КР1038ХП1 характеристики и обладает

следующими достоинствами: - имеет внутренний стабилизированный источник питания от линии; - возможность использования питания схемы для периферийных устройств; - широкий динамический и частотный диапазон усиления микрофонного усилителя и усилителя прослушивания; - симметричные высокоомные входы (64 кОм) для использования микрофонов динамического, магнитного и пьезоэдлектрического типа; - ассиметричный высокоомный вход (32 кОм) для использования микрофона электретного типа; - вход для передачи сигнала многочастотного сигнала набора номера (DTMF) и цифровой информации; - приёмный усилитель с выходом на нагрузку (телефон) магнитного, динамического и пьезоэлектрического типа; - возможность отключения микрофона (приёма) при передаче импульсного или многочастотного набора (вход MUTE); - снижение питания во время импульсного набора для отсутствия искажений сигнала и щелчков в телефонной трубке; - компенсация затухания линии; - автоматическая регулировка усиления сигнала телефонной линии.


Цоколёвка ИС КР1064УН1 приведена на рис. 3.45, назначение выводов в табл. З.П.
Табл. 3.11. Назначение выводов ИС КР1064УН1.
Вывод Обозначение Назначение
1 LN Положительный вход линии.
2 GAS1 Регулировка коэффициента усиления передающего усилителя.
3 GAS2 Регулировка коэффициента усиления передающего усилителя.
4 QR- Инверсный выход приёмного усилителя.
5 QR+ Неинверсный выход приёмного усилителя.
6 GAR Регулировка коэффициента усиления приёмного усилителя.
7 MIK- Инверсный вход микрофонного усилителя.
8 MIK+ Неинверсный вход микрофонного усилителя.
9 STAB Выход стабилизатора тока.
10 OV Отрицательный вход линии.
11 IR Вход приёмного усилителя.
12 PD Вход снижения мощности потребления.
13 DTMF Вход многочастотного набора.
14 MUTE Вход блокировки микрофонного усилителя.
15 UST Выход "напряжение питания периферийных устройств".
16 REG Вход регулировки напряжения питания.
17 AGC Вход АРУ.
18 SPLE Вход общей регулировки усиления.

Основные характеристики микросхемы разговорного узла КР1064УН1 приведены в табл. 3.12.

Табл. 3.12. Основные характеристики ИС КР1064УН1.
Параметр Обозначение Значение
Напряжение внутреннего стабилизированного источника питания при подключении к телефонной линии. ULN 4 - 4,5 В
Диапазон изменения тока линии. ILN 10 - 100 мА
Ток потребления, не более, при - "низком" уровне на входе PD - "высоко." уровне на входе PD ICCL Iссн 3 мА 100 мкА
Ток потребления периферийными устройствами при ILN - 35 мА, не более IP 3,0 мА
Диапазон усиления - микрофонного усилителя - приёмного усилителя AVD AVD 44 - 60 дБ 17 - 39 дБ
Частотный диапазон F 200 - 20000 Гц

На рис. 3.46 приведена схема включения ИС КР1064УН1. Микросхема и её периферийные компоненты используют питание телефонной линии, с помощью которого ИС вырабатывает собственное стабилизированное напряжение UST. Выход UST может быть использован для питания ИС ЭНН и других периферийных компонентов.



Внутренний стабилизатор тока включается с помощью резистора R10 сопротивлением 3,6 кОм, подключаемого с вывода 9 (STAB) на корпус. Резистор R8 задаёт ток нагрузки линии. Изменение сопротивления резистора R8 влияет на коэффициент усиления микрофонного усилителя, усилителя сигнала приёма, местный эффект и максимальную амплитуду выходного сигнала на линию. Микросхема содержит микрофонный усилитель со сбалансированным входным сопротивлением 64 кОм (2 < 32 кОм) и коэффициентом усиления 52 дБ. Это позволяет использовать микрофоны электретного типа, а также динамические и пьезоэлектрические. Конденсатор С8 ёмкостью 100 пф, подключенный между выводами 2 и 18 необходим для стабильной работы усилителя. При подаче на вход MUTE (вывод 14) "высокого" уровня отключаются микрофонный и телефонный усилители, что даёт возможность передачи сигнала многочастотного кода с микросхемы номеронабирателя, подаваемого на вход DTMF (вывод 18). Коэффициент усиления усилителя сигнала DTMF составляет 26,6 дБ и регулируется одновременно с микрофонным усилителем с помощью резистора R9. Приёмный усилитель имеет один вход IR (вывод 11) и два комплементарных выхода: прямой QR+ (вывод 5) и инверсный QR- (вывод 4). В зависимости от чувствительности и типа динамической головки могут быть задействован один или оба выхода. Коэффициент усиления приёмного усилителя составляет 26 дБ и регулируется в диапазоне ±8 дБ с помощью резистора R13. При использовании одновременно двух выходов усилителя усиление возрастает на 6 дБ, но при этом необходимо использовать прослушивающее устройство с сопротивлением выше 450 Ом (высокоомные динамические, магнитные и пьезоэлектрические прослушивающие устройства). Подключение конденсаторов С10 и С12 необходимо для стабильной работы усилителя. Компенсация потерь в линии достигается автоматическим изменением коэффициента усиления микрофонного и приёмного усилителей. Это достигается включением резистора R11 с вывода 17 на корпус. Сопротивление резистора R11 выбирается в зависимости от напряжения питания в линии АТС и сопротивления питающего моста.


Если нет необходимости в использовании АРУ, вывод 17 остаётся свободным. Усилители при этом обеспечивают максимальное усиление. В течение импульсного набора происходит разрыв линии, вследствие чего прерывается питание периферийных устройств, подключенных к выводу 15 Интервалы прерывания сглаживаются конденсатором СЗ. "Высокий" уровень на входе PD (вывод 17) снижает потребление тока с 1 мА до 65 мкА и отсоединяет конденсатор С9, подключенный к выводу 16. Вследствие этого стабилизатор не имеет задержки включения после прерывания линии и форма тока Icс в течение импульсного набора остаётся неискажённой. Резисторы R3 - R8 составляют цепь компенсации местного эффекта. НПО "ИНТЕГРАЛ" в г. Минске выпускает микросхему разговорного узла ЭКР1436ХА1 (аналог ТЕА1068). Эта микросхема имеет несколько лучшие характеристики, чем НС КР1064УН1. В частности, в два раза снижен ток потребления. Цоколёвка ИС ЭКР1436ХА1 и схема включения такие же, как и КР1064УН1. На рис. 3.47 приведена схема включения ИС ЭКР1436ХА1 со специальным мостом подавления местного эффекта. Цепь компенсации местного эффекта состоит из резисторов R3, R6, R7, R9 - R11, R13. На рис. 3.48 представлена схема разговорного узла на широко распространённой микросхеме К167УД2. ИС К167УД2 представляет собой двухканальный операционный усилитель (ОУ) универсального назначения, обладающий низким уровнем собственных шумов и малым током потребления. ОУ допускает большой диапазон входных дифференциальных напряжений, имеет защиту от коротких замыканий на выходе. Номинальное напряжение питания ±1б В, но микросхема сохраняет работоспособность при напряжении питания от ±3 В,что даёт возможность использовать её в схеме разговорного узла телефона. На DA1.1 собран усилитель сигнала микрофона, а на DA1.2 усилитель сигнала приёма с линии. ОУ включены по схеме неинвертирующего усилителя переменного тока. На транзисторе VT1, резисторах R1 и R3, конденсаторе С1 стабилитроне VD1, диоде VD2 и светодиоде VD3 собран источник питания кото-

рый обеспечивает двухполярное питание ОУ. Транзистор VT2 обеспечивает усиление по току сигнала микрофона с выхода DA1.1. Резисторы R9 и R10 представляют собой элементы противоместной схемы. Конденсатор С5 в цепи резистора обратной связи предназначен для исключения автоколебаний. Конденсаторы С4 и С9 предназначены для устойчивой работы ОУ с замкнутой обратной связью. Ёмкость конденсатора зависит от глубины обратной связи.



РАЗГОВОРНЫЙ УЗЕЛ ТА С "ГРОМКОЙ СВЯЗЬЮ"



НПО "ИНТЕГРАЛ" в г. Минске производит ИС для громкоговорящего ТА ЭКР1436ХА2 (аналог фирмы MOTOROLA" - МС34118). АО "СВЕТЛАНА" в г. С-Петербурге выпускает эту микросхему с маркировкой КР1064ХА1.

Цоколёвка ИС ЭКР1436ХА2 приведена на рис. 3 49

назначение выводов в табл.3.13. Структурная схема ИС ЭКР1436ХА2 приведена на рис. 3.50.

ИС ЭКР1436ХА2 представляет собой управляемый голосом усилитель для ТА с громкой связью. ИС включает в себя все необходимые усилители, аттенюаторы, детекторы уровня и логическую схему управления, являющиеся основой для высококачественных телефонных систем.

Микросхема включает в себя микрофонный усилитель с регулировкой усиления и блокировкой усилителя, приёмный и передающий аттенюаторы, работающие в дополняющем режиме, детекторы уровня на входах и выходах обоих аттенюаторов и идентификаторы фонового шума для каналов передачи и приёма. Детектор сигнала частотного набора номера блокирует выход приёмного идентификатора фонового шума во время сигнала частотного набора.

Микросхема включает в себя также два линейных усилителя мощности, которые могут использоваться для создания гибридной схемы связи с внешним трансформатором связи Для фильтрации шума (50 Гц и др.) в приёмном канале может использоваться фильтр верхних частот. Вход блокировки микросхемы позволяет отключить питание всей схемы громкой связи в то время, когда этот режим не используется. ИС ЭКР1436ХА2 может работать как от источника питания, так и от телефонной линии. Напряжение питания ИС находится в пределах от 2,8 до 6,5 В. Типовой ток потребления 5мА.


Табл. 3.13. Назначение выводов ИС ЭКР1436ХА2.

вывода

Обозначение

Назначение

1

FO

Выход фильтра. Выходное сопротивление менее 50 Ом.

2

FI

Вход фильтра. Входное сопротивление более 1 МОм.

3

CD

Вход блокировки микросхемы. "Низкий" уровень (< 0,8 В) разрешает работу ИС. "Высокий" уровень (> 2,0 В) запрещает работу ИС. Номинальное входное сопротивление при этом составляет 90 кОм.

4

VCC

Напряжение питания. Рабочее напряжение находится в пределах от 2,8 до 6,5 В при потребляемом токе около 5,0 мА. При снижении VCC от 3,5 до 2,8 В схема АРУ понижает усиление приёмного аттенюатора до -25 дБ в режиме приёма.

б

НТО+

Выход второго парафазного усилителя. Имеет фиксированный коэффициент усиления и равен -1. Выходной сигнал противофазный относительно выхода НТО-.

6

нто-

Выход первого парафазного усилителя. Коэффициент усиления устанавливается внешними резисторами.

7

HTI

Вход первого парафазного усилителя. Уровень постоянного напряжения примерно равен VB.

8

тхо

Выход передающего аттенюатора. Уровень постоянного напряжения примерно равен VB.

9

TXI

Вход передающего аттенюатора. Максимальный уровень входного сигнала 350 мВ. Входное сопротивление равно 10 кОм.

10

мсо

Выход микрофонного усилителя. Коэффициент усиления устанавливается внешними резисторами.

11

MCI

Вход микрофонного усилителя. Уровень постоянного напряжения примерно равен VB.

12

MUT

Вход блокировки микрофона. "Низкий" уровень (< 0,8 В) разрешает работу микрофонного усилителя. "Высокий" уровень (> 2,0 В) блокирует микрофонный усилитель, не оказывая влияния на остальные узлы схемы.

13

VLC

Вход управления громкостью. Приёмный аттенюатор имеет максимальное усиление в режиме приёма при напряжении на входе VLC равном VB. При напряжении на входе VLC равном 0,3 В усиление приёмного аттенюатора менее -35 дБ. На усиление в режиме передачи не влияет.

14

CT

Вход установления постоянной времени переключения аттенюаторов при помощи внешней RC-цепи.

15

VB

Выходное напряжение равное половине VCC. Это напряжение необходимо в качестве общей точки по переменному току и для управления уровнем громкости.

16

CPT

Вход установления постоянной времени идентификатора фонового шума передачи при помощи внешней RC-цепи.

17

TU2

Вход детектора уровня передачи со стороны микрофона.

18

TL02

Выход детектора уровня передачи со стороны микрофона и вход идентификатора фонового шума передачи.

19

RL02

Выход детектора уровня приёма со стороны громкоговорителя.

20

RLI2

Вход детектора уровня приёма со стороны громкоговорителя.



№ вывода Обозначение Назначение
21 RXI Вход приёмного аттенюатора и детектора сигнала частотного набора номера. Максимальный уровень входного сигнала 360 мВ. Входное сопротивление равно 10 кОм.
22 RXO Выход приёмного аттенюатора. Уровень постоянного напряжения примерно равен VB.
23 TU1 Вход детектора уровня передачи со стороны линии.
24 TL01 Выход детектора уровня передачи со стороны линии.
25 RL01 Выход детектора уровня приёма со стороны линии и вход идентификатора фонового шума приёма.
26 RLI1 Вход детектора уровня приёма со стороны линии.
27 CPR Вход установления постоянной времени идентификатора фонового шума приёма при помощи внешней RC-цепи.
28 GND Общая точка схемы по постоянному току.

В обыкновенном телефоне оба абонента могут разговаривать одновременно и при этом передача разговора происходит в обоих направлениях. В громкоговорящем телефоне этот режим реализовать трудно. Вследствие высокого усиления в передающем и приёмном канале это приводит к возникновению самовозбуждения из-за обратной связи схемы и акустической связи громкоговорителя и микрофона. Поэтому в схеме реализован такой режим, что когда один из абонентов разговаривает, то включается соответствующий канал (передающий или приёмный) и выключается другой канал (уменьшается усиление канала). В этом случае усиление в петле обратной связи поддерживается меньше единицы. ИС ЭКР1436ХА2 обладает детекторами уровня, аттенюаторами и переключающей логической схемой, необходимой для правильной работы громкоговорящего ТА. На рис. 3.61 приведена принципиальная электрическая схема громкоговорящего узла ТА на ИС ЭКР1436ХА2. Часть схемы, обведённая пунктирной рамкой выполняет функцию индуктивности. Её можно заменить дросселем индуктивностью 1 Гн. Стабилитрон VD3 и конденсатор СЗ формируют питание схемы напряжением 5,6 В. Конденсатор фильтра СЗ на плате телефона необходимо расположить рядом с выводом 4 ИС. В ИС реализовано дополнительное напряжение питания VB (вывод 15), равное половине напряжения питания VCC.


Это напряжение необходимо в качестве общей точки для переменного тока и обеспечивает регулировку уровня громкости путём изменения напряжения на входе VLC (вывод 13). При подаче на вход CD (вывод 3) "высокого" уровня происходит блокировка микросхемы, что позволяет снизить потребляемую мощность. Резисторы R4 и R5 задают ток питания электретного микрофона ВМ1. Входное сопротивление микрофонного усилителя составляет 10 кОм. Коэффициент усиления микрофонного усилителя определяется резисторами R6 и R9 (Ку = R9/R6). Конденсатор С8 предотвращает возбуждение усилителя. "Высокий" уровень на входе MUT (вывод 12) блокирует работу микрофонного усилителя. Через конденсатор С9 сигнал с выхода микрофонного усилителя поступает на вход передающего аттенюатора TXI (вывод 9), а через конденсатор С8 и резистор R7 на вход детектора уровня передачи TU2 (вывод 17). С выхода передающего аттенюатора ТХО (вывод 8) через резистор R11 и конденсатор С11 сигнал микрофона поступает на вход парафазного усилителя HTI (вывод 7). Коэффициент усиления первого парафазного усилителя определяется резисторами R11 и R12. Коэффициент усиления второго парафазного усилителя фиксирован и равен -1. Выходное сопротивление парафазных усилителей менее 10 Ом. С выхода второго парафазного усилителя НТО+ (вывод 5) сигнал микрофона через резистор R14 и конденсатор С18 подаётся на базу транзистора VT3. Транзистор согласует выходное сопротивление парафазного усилителя с импедансом линии. Сигнал с линии через конденсатор С17, С19 и резистор R17 поступает на вход фильтра FI (вывод 2). Элементы фильтра R20, R24, С22 и С23 подобраны

таким образом, чтобы срезать помехи сетевой частоты 50 Гц, которые могут на водиться на внешние провода телефонной линии. Конденсаторы С17, С19 и резисторы R17, R18 представляют собой балансную цепь для согласования с импедансом линии. С выхода фильтра FO (вывод 1) сигнал поступает через раздели тельный конденсатор С20 на вход приёмного аттенюатора RXI (вывод 21) и через конденсатор С21 и резистор R19 на вход детектора уровня приёма RLI1 (вывод 26).


С выхода приёмного аттенюатора RXO (вывод 22) через конденсатор С26 и резистор R25 сигнал подаётся на вход VIN (вывод 4) усилителя мощности на ИС ЭКР1436УН1. Резисторы R25 и R26 задают коэффициент усиления усилителя мощности DA2. Конденсатор С27 предназначен для исключения возбуждения усилителя. С выхода усилителя мощности V01 (вывод 5) усиленный сигнал подаётся на громкоговоритель, а также через конденсатор С28 и резистор R27 на вход детектора уровня приёма RLI2 (вывод 20). Четыре детектора уровня (два в приёмном канале и два в канале передачи) обеспечивают на своих выходах постоянное напряжение, пропорциональное уровню сигнала на входах. Это достигается подключением конденсаторов С13, С14, С15 и С16 на выходах детекторов уровня. Конденсаторы имеют небольшое время заряда и большое время разряда, задаваемое внутренним источником тока 4 мкА. Конденсаторы на всех четырёх выходах должны иметь одинаковую ёмкость (±10%). Компараторы сравнивают уровни сигналов приёма и передачи с выходов детекторов уровня и в зависимости от того, уровень какого сигнала выше, посредством схемы управления аттенюаторами открывается соответствующий аттенюатор (передачи или приёма). Передающий и приёмный аттенюаторы работают в дополняющем режиме, т. е. когда один имеет максимальное усиление (+6,0 дБ), то другой имеет максимальное ослабление сигнала (-46 дБ), и наоборот. Они не могут быть полностью включены или полностью выключены. Сумма их коэффициентов передачи остаётся постоянной и имеет значение -40 дБ. Аттенюаторы управляются схемой управления аттенюаторами. Резистор R28 и конденсатор С25 на входе СТ (вывод 14) задают время переключения аттенюаторов. Напряжение 240 мВ на входе СТ (вывод 14) относительно напряжения VB открывает приёмный аттенюатор и закрывает передающий. Напряжение -240 мВ переводит микросхему в режим передачи. Напряжение на входе СТ равное напряжению VB переводит микросхему в режим ожидания (коэффициент передачи обоих аттенюаторов равен -20 дБ). Резисторы R7, R8 и конденсаторы С6, С7 задают постоянную времени на входах СРТ (вывод 10) и CPR (вывод 27) идентификаторов фонового шума.


Их назначение состоит в том, чтобы отличить сигнал речи (который содержит характерные всплески уровня) от фонового шума (сигнал сравнительно постоянного ровня). Выход идентификаторов фонового шума связан со схемой управления аттенюаторами.

ИС ЭКР1436УН1, которая применяется в схеме громкой связи ТА имеет зарубежный аналог фирмы MOTOROLA -МС34119. АО "СВЕТЛАНА в г. С-Петербурге выпускает эту микросхему с маркировкой КР1064УН2. Цоколёвка ИС ЭКР1436УН1 приведена на рис. 3.52. ИС создаёт максимум усиления при минимальном напряжении питания 2,0 В. Максимальное напряжение питания ИС 16 В. Типовой ток потребления 2,7 мА. Максимальное напряжение входного сигнала ±1 В. Разделительные конденсаторы к громкоговорителю не нужны. ИС допускает применение громкоговорителей с сопротивлением от 8 до 100 Ом. Выходная мощность составляет 250 мВт при работе с громкоговорителем на 32 Ом. Усилитель на ИС ЭКР1436УН1 обладает низкими нелинейными искажениями. Подачей "высокого" уровня (=> 2,0 В) на вход CD (вывод 1) устанавливается режим пониженной потребяемой мощности (ток покоя 65 мкА). "Низкий" уровень (<= 0,8 В) разрешает работу микросхемы. (RCD вх. = 90 кОм). Структурная схема и типовая схема включения ИС ЭКР1436УН1 приведены на рис. 3.53.

Резисторами R1 и R2 устанавливается коэффициент усиления УНЧ, который может составлять от 0 до 46 дБ. Входы FC2 (вывод 2) и FC1 (вывод 3) предназначены для подключения корректирующих ёмкостей. Вход FC1 (вывод 3) является общей точкой по переменному току. Конденсатор С2 позволяет увеличить коэффициент подавления нестабильности источника питания. Этот вывод может быть использован как дополнительный вход. Конденсатор СЗ увеличивает подавление пульсации источника питания и также влияет на величину времени включения. Допускается оставлять этот вывод свободным, если достаточно ёмкости, подключенной к выводу FC1. В зарубежных ТА часто применяется ИС громкой связи МС31018 и её аналог SC77655S. Упрощённая структурная схема ИС МС31018 приведена на рис. 3.55.



Структурная схема ИС МС34018 аналогична ИС МС34118. Основное отличие состоит в том, что в ИС МС34018 есть свой усилитель приёма и отсутствуют парафазные усилители и фильтр высоких частот. Детекторов уровня не четыре, как в ИС МС34118, а два. Схема включения ИС МС34018 приведена на рис. 3.56. Часть схемы, обведённая пунктирной рамкой, выполняет функцию индуктивности. Её можно заменить дросселем, индуктивностью 1 Гн. Транзистор VT3, подключенный к выходу передающего аттенюатора ТХО (вывод 4), включен по схеме эмиттерного повторителя. С выхода эмиттерного повторителя сигнал подаётся на базу транзистора VT4, который усиливает сигнал и передаёт его в линию.


Резисторы R20, R22, R23 и конденсатор С18 представляют собой балансную цепь для согласования с импедансом линии. Конденсатор С4 на выходе детектора уровня передачи TLO (вывод в) и С5 на выходе детектора уровня приёма RLO) (вывод 8) обеспечивают постоянное напряжение на выходах детекторов уровня, пропорциональное уровню сигнала на входе. Время разряда конденсаторов задаётся резисторами R7 и R8. Сигналы с выходов детекторов уровня сравниваются компаратором. С выхода компаратора сигнал поступает на схему управления аттенюаторами, который включает соответствующий канал (передачи или приёма), в зависимости от того, уровень какого сигнала выше. Переключение аттенюаторов в ИС МС34018 осуществляется также, как и в ИС МС34118. Резистор R9 и конденсатор С6 на входе XDC (вывод 23) задают время переключения аттенюаторов. Напряжение на входе XDC на 150 мВ меньше, чем VCC переключает аттенюаторы в режим приёма, а напряжение на 6 мВ

меньше, чем VCC переключает аттенюаторы в режим передачи. И в заключение приведём схему громкой связи на дискретных элементах (рис. 3.57). Эта схема встречается в недорогих ТА низкого класса типа TECHNIKA. Дроссель L1 предназначен для увеличения максимального тока питания усилителя приёма. Выходной каскад усилителя приёма выполнен по двухтактной схеме на транзисторах VT4, VT5 и обеспечивает номинальную выходную мощность 250 мВт на нагрузку 50 Ом.Диоды VD3 и VD4 смещают двухтактный каскад в состояние проводимости для устранения переходных искажений. Резистор R16 и конденсатор С11 представляют собой цепь отрицательной обратной связи для исключения возбуждения усилителя. Переменный резистор R9 и резистор R8 обеспечивают согласование схемы с импедансом линии для максимального подавления местного эффекта. Переменным резистором R11 можно регулировать громкость приёмного усилителя. Резисторы Rl, R2 и конденсатор С1 составляют цепь питания микрофона ВМ1. Усилитель сигнала микрофона выполнен на транзисторах VT1 и VT2. Недостаток данной схемы в том, что в ней отсутствует управление усилителями приёма и передачи для их работы в дополняющем режиме.

СХЕМА "ОТБОЙ"



"Отбой" - функция, осуществляющая начальную установку микросхемы номеронабирателя в режим готовности к набору, повтору номера или к работе с внутренней памятью ИС.

Следует отметить, что у всех зарубежных и отечественных ИС ЭНН функция "отбой" осуществляется подачей "высокого" уровня на вход HS.



СХЕМА ПИТАНИЯ ИС НОМЕРОНАБИРАТЕЛЯ



Питание микросхем ЭНН осуществляется от линии АТС и обеспечивает работу ИС при наборе номера, а также в разговорном режиме. В режиме "отбой", при уложенной на рычаг трубке, схема питания ИС обеспечивает питание ОЗУ микросхемы.

Схема питания состоит из двух узлов: внутреннего и внешнего.

Внутренний узел определяется структурой построения ИС. Он может быть выполнен как с источником опорного напряжения, в простейшем случае - внутренним стабилитроном (раздел 2.2, рис. 2.2), так и без него (раздел 2.2, рис. 2.5). Значение рабочего тока стабилитрона приведено в табл. 2.7 (Iвн.ст.).

Внешний узел обеспечивает подачу номинального напряжения на вывод питания микросхемы (U). Построение схемы внешнего узла, как правило, зависит от наличия в ИС встроенного источника опорного напряжения.


Если в ИС имеется внутренний стабилитрон (см. рис. 2.2), то её питание осуществляется по одной из схем, приведенных на рис. 3.21 - 3.23. На рис. 3.21 питание подается со входа импульсного ключа , а на рис. 3.22 - с его выхода. Резистор R1 в обоих случаях задаёт ток


встроенного стабилитрона, величина которого составляет 0,1 - 1,0 мА, в зависимости от типа микросхемы (см. табл. 2.5). Конденсатор С1 поддерживает питание ИС во время следования импульсов набора. Емкость конденсатора должна быть не менее 10 мкф. Диод VD1 предотвращает разряд конденсатора по другим цепям схемы.

Следует отметить, что резистор R1 (рис. 3.21) в некоторых случаях (если его сопротивление менее 68 кОм) может служить причиной сбоев при наборе номера из-за его шунтирующего воздействия при разомкнутом шлейфе линии.


На рис. 3.23 приведена схема питания ИС НН совместно со схемой "отбой" (см. рис. 3.18). Питание на микросхему подаётся как со входа, так и с выхода ИК. Это обеспечивает более устойчивую работу микросхемы за счет того, что снижение тока внутреннего стабилитрона ИС через резистор R3 (при замкнутом ИК) компенсируется током через меньшее сопротивление ограничивающего резистора R4.

Если в микросхеме отсутствует встроенный источник опорного напря-




жения, то параллельно конденсатору С1 включается стабилитрон, как показано на рис. 3.24. Способ питания ОЗУ ИС зависит от типа используемой схемы "отбой". Если схема "отбой" выполнена по схеме рис. 3.18 (рис. 3.23), то питание ОЗУ осуществляется через переключатель SB1, резистор R1 и внутренний диод ИС соединяющий вход HS со входом питания (U) (рис. 2.2). При использовании схемы "отбой", приведенной на рис. 3.19, питание ОЗУ при уложенной на рычаг трубке обеспечивает резистор сопротивлением порядка 10 МОм, включенный между плюсовым выводом диодного моста и выводом питания ИС, как это показано на рис. 3.24.

В схемах питания отечественных ТА часто используется микромощный кремниевый планарный р-канальный МОП-стабилитрон КС108А (рис. 3.25). Рабочий ток стабилитрона задает источник тока на стабилизаторе тока КЖ101А. Он представляет собой n-канальный МОП-транзистор с изолированным затвором и резисторами, задающими начальный ток стабилизации. Структурная электрическая схема стабилизатора тока КЖ101А представлена на рис. 3.26. Режим источника тока устанавливается подстроечным резистором R1. Номинальное сопротивление резистора R1 - 22 кОм. Стабилизатор тока КЖ101А(В) и стабилитрон КС106А(Б) производит з-д "ГРАВИТОН" в г. Черновцы (в корпусе типа 2101.8-1) (рис. 3.27,о,б). Стабилизатор тока в таком же корпусе, но с маркировкой МС-СТ1 и стабилитрон МС-СН1(А) выпускает АО "ВОСХОД" в г. Калуге. На АО "СВЕТЛАНА" в г. С-Петербурге стабилитрон КС106А1 и стабилизатор тока КЖ101А1 выпускают в корпусе типа КТ-26 (Т092) (рис. 3.27,в,г). Основные предельно допустимые и электрические параметры КЖ101 и МС-СТ1 приведены в табл. 3.5. Основные параметры стабилитронов КС106 приведены в табл. 3.6.
Табл. 3.5. Основные предельно допустимые и электрические параметры стабилизаторов тока КЖ101 и МС-СТ1.
Параметр Стабилизатор тока Значение
Максимальное рабочее напряжение, не более КЖ101А.А1; МС-СТ1 КЖ101Б 75В 120В
Максимальное импульсное рабочее напряжение (т = 1 мс, Q = 2), не более КЖ101А.А1; МС-СТ1 КЖ101Б 226В 226В
Начальный ток стабилизации КЖ101А.А1 (при U =60 В) КЖ101Б (при U = 100 В) 100 - 160 мкА 300 - 510 мкА
Ток стабилизации КЖ101А,А1 (при U = 60 В) КЖ101Б (при U = 100 В) 80 - 130 мкА 80-130 мкА
Импульсный ток стабилизации КЖ101А,А1,Б (при Uимп.= 60 В) 1,5 мА



Табл. 3.6. Основные предельно допустимые и электричесие параметры стабилитронов КС106 и МС-СН1(А).
Параметр Стабилитрон Значение
Максимально допустимый ток стабилизации, не более КС106А,А1,Б 500 мкА
Минимально допустимый ток стабилизации, не менее КС106А,А1,В 10 мкА
Напряжение стабилизации КС106А.А1; МС-СН1 КС106Б; МС-СН1А 2,9- 3,5 В 3,3 - 3,9 В
Дифференциальное сопротивление КС106А,А1 КС106В 500 0м 600 Ом


НПО "ИНТЕГРАЛ" в г. Минске выпускает ИС маломощного источника питания ЭКР1436ЕП1 (зарубежный аналог ТЕА1080) для питания цифровых и аналоговых схем периферийных устройств телефонного аппарата. ИС использует часть избыточного тока линии, обычно отбираемого регулятором напряжения разговорной схемы. Функция снижения мощности отключает микросхему от нагрузки и уменьшает входной ток. Назначение выводов ИС ЭКР1436ЕП1 приведены в табл. 3.7, основные электрические характеристики в табл. 3.8.
Табл. 3.7. Назначение выводов ИС ЭКР1436ЕП1.
Вывод Обозначение Назначение
1 LN Положительный вывод линии.
2 OV Отрицательный вывод линии.
3 AD Развязка усилителя.
4 PD Выключение входа.
5 IF Подключение входного фильтра.
6 VA Регулировка выходного напряжения.
7 QS Выход.
8 SP Напряжение питания схемы блокировки.

На рис. 3.28 приведена схема включения ИС ЭКР1436ЕП1. Конденсатор CS и резистор R1 являются элементами внешнего низкочастотного фильтра и предназначены для образования функции индуктивности совместно с внутренними элементами схемы, благодаря чему схема обладает высоким входным сопротивлением. Конденсаторы С1 и С2 предназначены для устойчивой работы схемы и ограничения искажений при высоком входном токе и большом уровне сигнала на линии. Резиcтop Rv предназначен для регулировки уровня выходного напряжения.

Выходное напряжение схемы можно вычислить по формуле: Uo = 2 х Iynp. x Rv; где Iynp. - ток управ ления, типовое значение кото рого равно 20 мкА. Если резистор Rv из схемы исключить, то выход ное напряжение будет опреде ляться по формуле: Uo =U LN - [(IINT + k х Io) х Rs +0,5] где k - корректирующий коэффициент, зависящий от выходного тока; k = 1,04 для Io = 1 мА, k = 1,08 для Io = 20 мА, k = 1,12 для Io = 30 мА. ULN, IINT, Io и Rs - см.


табл. 3.8 (Rs - внутреннее сопротивление микросхемы между выводами 1 и 8).
Табл. 3.8. Основные электрические характеристики ИС ЭКР1436ЕП1.
Параметр Обозначение Значение
мин. тип. макс.
Напряжение линии по постоянному току, В ULN 2,5 - 10,0
Выходное напряжение по постоянному току, В Uo 2,0 - 9.5
Падение напряжения линия - вход, В ULN-Uo - 0,5 -
Последовательное сопротивление. Ом Rs - 20 -
Напряжение линии по переменному току, В ULN(CK) - 1,5 -
Выходной ток, мА (при ULN= 4,0 В) Io - - 30,0
Внутренний ток потребления, мА (ULN = 4,0 В) IINT - 0,8 -



ВЫЗЫВНОЕ УСТРОЙСТВО (ВУ)


Схема ВУ, применяемая в большинстве недорогих импортных ТА, приведена на рис. 3.1. Выключатель SA1 предназначен для отключения звонка. Конденсатор С1 является разделительным для постоянного тока линии. Его сопротивление переменному сигналу индукторного вызова составляет 12 кОм.

Схема представляет собой мультивибратор, который работает на частоте резонанса пьезоэлектрического излучателя порядка 3,5 кГц.

Пьезоэлектрический излучатель представляет собой металлическую пластину "В", на которой размещен кристалл искусственного пьезоэлектрика (двуокись кремния). Внешняя поверхность кристалла металлизирована двумя контактными плоскостями "R" и "G" . Если приложить напряжение между пластиной - В и одной из плоскостей металлизации - "R", то кристалл будет деформироваться и, тем самым, создавать звуковые колебания. Упругие колебания кристалла в свою очередь генерируют напряжение на гранях кристалла (на плоскости металлизации - "G").

ВУ работает следующим образом.

Напряжение положительного полупериода вызывного сигнала через конденсатор С1 и резистор R1, являющийся коллекторной нагрузкой транзистора VT1, прикладывается к обкладкам "В" - "R" пьезоэлектрика, что приводит к деформации последнего и излучению


звукового сигнала, усиливаемого металлической мембраной (обкладкой) - "В".

Деформация пьезоэлектрика, вызванная приложенным к обкладкам "В" - "R" напряжением, вызывает появление напряжения положительной полярности между обкладками "В" - "G". Через резистор R3, ограничивающий ток базы, это напряжение прикладывается к эмиттерному переходу VT1 и открывает его. Открытый транзистор шунтирует обкладки "В" - "R", что приводит к уменьшению приложенной) к ним напряжения и, как следствие, обратной деформации пьезоэлектрика.

Обратная деформация пьезоэлектрика вызывает появление напряжения отрицательной полярности между обкладками "В" - "G", которое через резистор R3 прикладывается к переходу эмиттер - база транзистора VT1 и запирает его.

Закрытый транзистор обладает большим сопротивлением, вследствие чего практически все напряжение вызывного сигнала вновь прикладывается к обкладкам "В" - "R" пьезоэлектрика и вновь вызывает его деформацию, появление положительного напряжения, открывание транзистора, т.е.
процесс повторяется. Таким образом, на протяжении положительного полупериода вызывного сигнала АТС частотой 25 Гц, возникают автоколебания с резонансной частотой пьезоэлектрика равной приблизительно 3,5 кГц. Отрицательный полупериод вызывного сигнала запирает транзистор и автоколебания прекращаются. Резистор R2 устанавливает начальное смещение на базе транзистора VT1. Следует отметить, что номиналы конденсатора С1 и сопротивлений R1 -- R3 могут отличаться от приведенных на схеме, так как в определенных пределах не оказывают существенного влияния на ее работу. При замене транзистора VT1 на транзистор структуры р-n-р схема будет работать аналогично, с тем лишь отличием, что автоколебания будут возникать во время отрицательного полупериода вызывного сигнала. Если на входе вызывного устройства установить диодный мост VD1 - VD4 (рис. 3.2), то генератор будет работать при обоих полупериодах вызывного сигнала, что приведет к увеличению громкости звучания. Стабилитрон VD5 с напряжением стабилизации порядка 36 - 47 В устраняет подзвонку пьезоэлектрического излучателя при наборе номера, т.к. для величины напряжения коммутации линии он представляет значительное сопротивление, в то время как для вызывного сигнала он препятствия практически не оказывает. В спаренном телефоне это устраняет непрерывное пощелкивание. Необходимо убедиться в том, что пластина пьезоэлектрического излучателя не стеснена (сжата) элементами её крепления или другими деталями ТА, что может привести к снижению громкости ВУ. Увеличить громкость пьезоизлучателя можно также путём увеличения площади центрального электрода "G" в 2 - 3 раза, сделав прорезь на металлизированной поверхности электрода "R" и соединив отделённую часть с электродом "G". В отечественных ТА в качестве ВУ часто используется схема на специализированной ИС КР1008ВЖ4, которую производит концерн


"РОДОН" в г. Ивано-Франковске. Микросхема позволяет воспроизводить три различные мелодии вызывного сигнала с соотношениями частот: 5/6; 4/5; 4/6/5. Основные электрические параметры ИС КР1008ВЖ4: -напряжение питания Ucc = 6 - 15 В. -ток потребления Icс - не более 50 мкА (при Ucc =6 В), • не более 100 мкА (при Ucc = 15 В). Микросхема требует внимательного обращения, так как допустимое значение статического потенциала составляет 30 В.



Структурная схема ИС представлена на рис. 3.3, назначение выводов в таблице 3.1. Программируемый делитель частоты имеет три фиксированных коэффициента деления: 20, 24, 30. Порядок чередования этих коэффициентов определяется подачей двухразрядного двоичного кода на входы N1 и N2 (табл. 3.2), а скорость чередования устанавливается тактовым генератором. Высота звука вызывного сигнала определяется опорной частотой тонального генератора. Выходной сигнал, формируемый на выходах L1 и L2, при соответствующей схеме включения нагрузки обеспечивает ступенчатое нарастание уровня громкости. Первая посылка - малый уровень, вторая посылка - средний, третья и последующие посылки - максимальный. Данный режим обеспечивается благодаря тому, что во время первой посылки на выводах L1 и L2 формируются противофазные сигналы, во время второй - сигнал присутствует только на выводе L2 (на L1 - уровень логической 1), во время третьей - противофазные сигналы. Вход S (вывод 5) при этом необходимо подключить к нулевой шине питания ИС. При соединении его с положительной шиной (вывод 8) максимальная громкость вызывного сигнала будет присутствовать во всех посылках. ИС обеспечивает подавление импульсных помех по входу ВС длительностью менее 250 мс.
Табл. 3.1. Назначение выводов микросхемы КР1008ВЖ4.
Вывод ИС Обозначение Назначение
1 OV Общий вывод.
2 RC2 Вход подключения времязадающих элементов тонального
генератора.
3 R2 Вход подключения резистора, задающего частоту то
нального генератора.
4 С2 Вход подключения конденсатора, задающего частоту
тонального генератора.
5 S Вход управления уровнем громкости посылок вызова.
6 L2 Выход звуковой частоты.
7 L1 Выход звуковой частоты.
8 U Напряжение питания.
9 N1 Вход программирования мелодии вызывного сигнала.
10 N2 Вход программирования мелодии вызывного сигнала.
11 ВС Вход разрешения запуска.
12 Cl Вход подключения конденсатора, задающего частоту
тактового генератора.
13 Rl Вход подключения резистора, задающего частоту такто
вого генератора.
14 RC1 Вход подключения времязадающих элементов тактового
генератора.



Табл. 3.2. Программирование мелодии вызывного сигнала.
Логический уровень на входах Порядок чередования коэффициентов
N1 (вывод 9) N2 (вывод 10)
0 0 1 1 0 1 0 1 Начальная установка 20/24 24/30 20/30/24

Рассмотрим работу ВУ по схеме, приведенной на рис. 3.4. Сигнал вызова абонента через ограничивающий резистор Rl и разделительный для постоянного тока линии конденсатор Cl поступает на диодный мост VD1 -VD4. Выпрямленный сигнал ограничивается стабилитроном VD6 до величины 10 В и через диод VD7 поступает на вход питания ИС (вывод 8). Светодиод VD5 не является обязательным элементом схемы и предназначен для оптического дублирования вызывного сигнала. Наличие напряжения "высокого" уровня на выводе 11 ИС разрешает запуск тонального и тактового генераторов. Интегрирующая цепь R5, С6 в момент прихода первого вызывного сигнала формирует "низкий" уровень на выводе 10 ИС, осуществляя этим начальную установку микросхемы.

По окончании зарядки конденсатора С6 на выводах 9 и 10 ИС устанавливается код (N1 - "0", N2 - "1"). Этот код соответствует выбору коэффициентов деления 24 и 20 (см. табл. 3.2) программируемого делителя частоты, который будет изменять их с частотой тактового генератора (10 Гц), формируя на выводах 6 и 7 ИС два чередующихся сигнала с соотношением частот 5/6. При номиналах, указанных в схеме опорная частота тонального генератора равна 61 кГц. Подключенный к выводам 6 и 7 ИС пьезоэлектрический излучатель сформирует двухтональный сигнал вызова. По окончании первой посылки вызывного сигнала диод VD7 запирается, что предотвращает разряд конденсатора С5, поддерживающего питание ИС до следующей посылки. Время между двумя последовательными посылками вызова составляет 4 с. По окончании вызывного сигнала конденсатор С5 разряжается через резистор R5. Конденсатор С2 защищает ВУ от импульсных помех. Схема, приведенная на рис. 3.5, позволяет изменять код на входах N1 и N2 в соответствии с таблицей 3.2, выбирая переключателями SA1 и SA2 тональность вызывного сигнала.


Схема включения нагрузки позволяет также обеспечить ступенчатое нарастание уровня громкости. Общий уровень громкости регулируется потенциометром R9.

В настоящее время АО "СВЕТЛАНА" в г. С-Петербурге выпускает специализированную микросхему вызывного устройства КР1064ПП1, структурная схема которой приведена на рис. 3.6, назначение выводов в табл. 3.3. Зарубежный аналог фирмы "SGS-THOMSON" - L3240. Аналогичные микросхемы производят НПО "ЭЛЕКТРОНИКА" в г. Воронеже - КР1091ГП1 и концерн "РОДОН" в г. Ивано - Франковске - КР1085ПП1.

Табл. 3.3. Назначение выводов ИС КР1064ПП1, КР1091ГП1, КР1085ПП1.
Вывод Обозна Назначение
ИС чение
1 LN1 Вход напряжения переменного тока.
2 OV Общий вывод.
3 С Вывод подключения конденсатора, управляющего пере-
ключениями частот, fnep. = 750/С(нФ).
4 R Вывод подключения резистора, управляющего тоном
звуковой частоты, f1=- З.66х10^4/R(кОм); f2=f1/1.38.
5 OUT1 Выход напряжения звуковой частоты.
6 OUT2 Инверсный выход напряжения звуковой частоты.
7 U Напряжение питания. (Ucc < 32 В).
8 LN2 Вход напряжения переменного тока.


Микросхема генерирует сигнал с двумя периодически переключающимися частотами (с соотношением 1,38) и непосредственно управляет пьезоэлектрическим излучателем. Встроенный гистерезис блокирует возможность ошибочного запуска от помех в линии и импульсов номеронабирателя. Напряжение включения ИС находится в пределах 12,1 - 13,1 В. Напряжение выключения - 7,9 - 8,9 В. Ток вызова без присоединённой нагрузки Icс <= 1,8 мА. Амплитуда выходного напряжения Uвых. = (Ucc - 5) В. Схема включения приведена на рис. 3.7. Конденсатор С2 устанавливает значение частоты, управляющей переключением звуковых частот, резистор R2 (8,2 - 56 кОм) определяет тон звуковой частоты. Изменение номиналов С2 и R2 в широких пределах позволяет получить на выходе сигнал близкий по звучанию сирене. Микросхемы фирмы "SGS-THOMSON" - LS1240, LS1240A, LS1241 и "SIEMENS" - PSB6620-2, PSB6521-2, PSB6523-T включаются по такой же схеме.


У них отсутствует инверсный выход напряжения звуковой частоты (вывод 6 не подключен к внутренним цепям ИС. В ИС фирмы "SAMSUNG" KA2418 и КА2428 можно снизить напряжение включения до 8 - 10 В, подключив резистор (порядка 1 кОм) с вывода 6 (вход установки напряжения включения) на общий вывод. Напряжение выключения - 8 - 8,8 В.

ИС КРЮ64ПП1 можно использовать в схеме звонка для слабослышащих (рис. 3.8). Дополнительное напряжение 12-27 В необходимо для питания звонка. При поступлении сигнала индукторного вызова на прямом и инверсном выходах ИС КР1064ПП1 появляются прямоугольные импульсы и на катодах диодов VD1, VD2 формируется постоянное напряжение длительностью сигнала индукторного вызова. Загорается светодиод транзисторного оптрона DA2 АОТ110А, открывается транзистор оптрона, транзистор VT1 и звенит звонок. Вместо звонка можно использовать лампу накаливания или и то и другое вместе. Защитный диод VD3, включенный параллельно звонку, при использовании лампочки не ну жен. Резистор R5 снимает остаточный заряд базы. Это необходимо для более быстрого переключения транзистора оптрона. Если вывод 6 ИС КР1064ПП1 отключить, то необходимо добавить конденсатор ёмкостью 1 мкФ между выводами 1 и б оптрона. Диоды VD1 и VD2 в этом случае следует исключить.

Если применяется звонок, который потребляет ток менее 200 мА, его следует подключить непосредственно к выводу 1 оптрона и плюсу питания. Хороший эффект можно получить, применив небольшое звуковое устройство, используемое в автомобильной сигнализации. Вместо оптрона АОТ110А (Iк мах= 200 мА, Uк= 30 В) можно использовать АОТ127А (Iкmax =70мА, Uк=30В). Возможны различные варианты с использованием реле постоянного тока вместо транзистора VT1 и резисторов R6 и R7. Для подключения лампы на напряжение 220 В можно применить оптоэлектронное реле 5П19Т производства АО ПРОТОН-ОПРОЭЛЕКТРОНИКА", г. Орёл (схема рис. 3.9). Фирма "SIEMENS" выпускает специальную ИС детектора сигнала индукторного вызова PSB6620, а "SGS-THOMSON -LB1006.


Их описание будет приведено следующем издании справочника. НПО "ИНТЕГРАЛ в г.

Минске производит микросхемы вызывного устройства КР1436АП1 (аналог КА2410) и КР1436АП2 (аналог КА2411). В экспортном исполнении эти ИС маркируются как FT2410 и FT2411. Структурная схема этих микросхем приведена на рис. 3.10, назначение выводов - в табл. 3.4. Микросхемы генерируют сигнал с двумя периодически переключающимися частотами с соотношением 1,25. Микросхемы для ВУ, выпускаемые многими фирмами, можно разделить на две основные группы: 1) КР1436АП1, FT2410, КА2410, ML8204, CS8204, DBL5001, ТАЗ1001, KIA6401P, Т6876Н, ТА3100Р; 2) КР1436АП2, FT2411, КА2411, ML8205, ВА8205, CS8205, DBL5002, ТАЗ1002Р, CIC9106A, WTC9106. Эти группы микросхем отличаются назначением входа управления (вывод 2). Основные характеристики у них одинаковы: • Напряжение включения ИС находится в пределах 17 - 21 В (типовое 18 В). • Напряжение выключения - 9,7 -12 В (типовое 11 В). • Напряжение питания Ucc <= 29 В. • Ток потребления без присоединённой нагрузки Icс = 1,4 - 4,2 мА (типовой ток потребления 2,5 мА). • Размах выходного напряжения равен величине напряжения питания ИС. Для первой группы: При неподключенном выводе входа управления напряжение включения ИС соответствует основным характеристикам. Подсоединением входа управления через резистор Rвс к выводу напряжения питания (U) можно отключить триггер Шмидта (рис. 3.10) и напряжение включения ИС будет приблизительно равно напряжению отключения (9 - 12 В). Сопротивление резистора RBC должно быть не менее 20 кОм и не более (Ucc - 11)/0,01 (кОм). Типовое сопротивление RBC при напряжении питания 12 В составляет 51 кОм, а при Ucc = 27 В сопротивление Rвс = 220 кОм. Подключение входа управления на корпус позволяет принудительно отключить генерацию при напряжении питания ИС равном рабочему. Для второй группы: Резистор RBC. подключенный с вывода входа управления на корпус, позволяет изменять входное сопротивление микросхемы. При изменении сопротивления резистора от 3,6 кОм до 16 кОм ток потребления ИС изменяется от 4,6 мА до 1,1 мА (большему сопротивлению RBC соответствует меньший ток потребления ИС).


В основных характеристиках ток потребления ИС приведён при Rвс=6,8 кОм. Более высокое входное сопротивление ИС может потребоваться при недостаточном уровне напряжения сигнала индукторного вызова (например, для спаренных телефонов), или при ёмкости блокировочного конденсатора менее 1 мкФ.
Табл. 3.4. Назначение выводов ИС ВУ КР1436АП1 и её аналогов.
Вывод Обозна Назначение
ИС чение
1 U Напряжение питания.
2 ВС Вход управления.
3 RC1 Вход генератора низкой частоты.
4 Rl Выход генератора низкой частоты.
5 0V Общий вывод.
6 R2 Выход генератора высокой частоты.
7 RC2 Вход генератора высокой частоты.
8 OUT Выход напряжения звуковой частоты.

На рис. 3.11 приведён пример схемы ВУ на ИС КА2410.

Тональные частоты fн1, fн2 и частоту переключения fL при номиналах, указанных на схеме можно определить по следующим формулам:

fн2 =1,25 х fн1 674 (Гц); R4 = 180k; С4=- 6,8n; R3 = 150k; С3 =0,47mk. Эти формулы справедливы для всех ВУ, где применяются микросхемы первой и второй группы.

Схема ВУ, приведенная на рис. 3.12, отличается от схемы рис. 3.11 тем, что выход микросхемы КА2411 (вывод 8), через согласующий трансформатор Т1 нагружен на динамическую головку ВГ1 мощностью 0.25 Вт и номинальным электрическим сопротивлением 50 Ом. В схеме предусмотрена возможность уменьшения громкости звонка установкой переключателя "RINGER" в положение LOW, а также возможность отключения звонка установкой переключателя в положение OFF. При отключенном звонке вызывной сигнал будет индицироваться светодиодом VD6. На рис. 3.13 приведена схема ВУ, применяемая в телефонах фирмы PANASONIC". Схема аналогична приведённым выше, но требует доработки при спаренном включении с диодным блокиратором.

Необходимость доработки обусловлена тем, что при спаренном включении ТА уровень напряжения вызывного сигнала понижен (см. раздел 1.2) и при номиналах резистора Rl и конденсатора С2, приведённых в схеме, напряжение на входе U (вывод 1 DA1) за время посылки вызова (1 с) не успевает нарасти до значения 18 В (типовое напряжение включения микросхемы).


Чтобы обеспечить более быстрый заряд конденсатора С2 необходимо уменьшить сопротивление резистора Rl до 3 кОм и ёмкость конденсатора С2 до 1,0 - 4,7 мкФ. Следует отметить, что все микросхемы ВУ первой и второй группы взаимозаменяемы. Необходимо лишь учитывать подключение входа управления (вывод 2). На рис. 3.14,а,б приведены схемы вызывного устройства на ИС МС34017-1Р и МС34017-2Р фирмы "MOTOROLA".

Микросхемы генерируют две периодически переключающиеся частоты. Соотношение частот - 1,25. Напряжение включения микросхем находится в пределах 34 - 41 В (типовое 37,6 В). Напряжение выключения - 14 - 22 В (типовое 16 В). Выходное напряжение равно напряжению питания. Базовая частота ИС МС34017-1Р - 1000 Гц, МС34017-2Р - 2000 Гц, МС34017-ЗР - 600 Гц. Схема на рис. 3.14,а позволяет плавно регулировать громкость звонка переменным резистором R2. Схема на рис. 3.14,6 имеет три фиксированных уровня регулировки. ИС L8611 имеет аналогичную схему включения.

ИС МС34012-1Р (рис. 3.16) также содержит диодный мост, схему защиты от переходных процессов и схему управления пьезоэлектрическим преобразователем. ИС генерирует две периодически переключающиеся частоты с соотношением 1,25. Напряжение включения микросхемы - 31 - 38 В (типовое 34,5 В). Напряжение выключения - 16 -25 В (типовое 20 В) (для ИС МС34012-1Р и МС43012-ЗР) и 13 -22 В (типовое 18 В) для ИС МС34012-2Р. Выходное напряжение 19 - 23 В (типовое 20 В) Для ИС МС34012-2Р и МС43012-ЗР схема включения аналогична. Для ИС МС34012-2Р ёмкость конденсатора С2 - 470 пф, а для МС43012-ЗР С2 = 2000 пФ. Базовые частоты такие же, как и для МС34017. И в заключение рассмотрим два варианта схем ВУ на дискретных и логических элементах. Они могут представлять интерес для тех радиолюбителей, которым не удалось приобрести вышеперечисленные специализированные микросхемы ВУ. На рис. 3.16 приведена схема ВУ, которое используется в некоторых телефонах VEF. Схема работает следующим образом. Напряжение вызывного сигнала АТС частотой 25 Гц через блокировочный для постоянного тока конденсатор С1 и ограничительный резистор R1 поступает на диодный мост VD1 - VD4.


Здесь напряжение выпрямляется и конденсатором С3 сглаживается. Выпрямленное напряжение стабилизируется параметрическим стабилизатором на резисторе R4, стабилитроне VD9 и конденсаторе С4. Это напряжение величиной порядка 8 В используется для питания схемы вызывного устройства. Тональный генератор собран по схеме мультивибратора на транзисторах разной проводимости VT1 и VT2. Изменение частоты достигается переключением резисторов R14, R16 и R19 в цепи эмиттера транзистора VT1. Переключение производится подачей логического "0" с выходов мультивибратора, собранного на элементах DD1.2 т DD1.4 на диоды VD12 -VD14. Пороговое устройство собрано на диодах VD6, VD6, стабилитронах VD7, VD8, резисторах R2, R3, конденсаторе С2 и логическом элементе DD1.1. Оно предназначено для отключения вызывного устройства при пониженном напря-

жении питания в конце каждой посылки вызова. После окончания посылки вызова на выходе логического элемента DD1.1 появляется логическая "1". Через диоды VD10, VD11 она подаётся в цепь базы транзистора VT2 и цепи эмиттеров транзисторов VT1, VT2 и срывает генерацию тонального генератора. С коллектора транзистора VT2 сигнал тонального генератора подаётся на транзистор VT3. Здесь происходит его усиление по мощности. Для регулировки уровня громкости вызывного сигнала в коллектор транзистора VT3 последовательно с высокоомным электроакустическим преобразователем BF1 включен переменный резистор R6. На рис. 3.17 приведена схема вызывного устройства на ИС К561ЛЕ5. Конденсатор С1 является блокировочным для постоянного тока линии. Резистор R1

ограничивает ток через стабилитрон VD1, который вместе с выпрямительным диодом VD2 и сглаживающим конденсатором С2 представляют собой схему питания вызывного устройства. Схема состоит из двух мультивибраторов. Мультивибратор на логических элементах DD1.1, DD1.2 генерирует частоту порядка 15 Гц и управляет вторым мультивибратором на логических элементах DD1.3 и DD1.4, с выхода которого сигнал звуковой частоты 3,5 кГц поступает на пьезоэлектрический излучатель ЗП-3. Недостаток этой схемы в том, что у неё лишь одна частота тонального генератора и отсутствует пороговая схема отключения генератора при пониженном напряжении питания.