Принцип работы кнопочных телефонных аппаратов
Для начала рассмотрим классификацию телефонных аппаратов и их основные параметры. В зависимости от конструктивного исполнения и выполняемых функций (ГОСТ 7153-85) телефонные аппараты подразделяются на четыре класса сложности (таблица 1).
Параметры, характеризующие качество телефонных аппаратов, можно разделить на электрические, телефонометрические, электроакустические и временные.
Основные электрические параметры телефонных аппаратов различных классов приведены в таблице 2.
Временные параметры набора для телефонного аппарата с импульсным способом передачи сигналов набора номера приведены в таблица 3.
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.
Принципы построения кнопочных телефонных аппаратов
В кнопочных телефонных аппаратах функцию механических контактов номеронабирателя выполняют электронные ключи. Их подключение несколько отличается от принятого в дисковом номеронабирателе. Рассмотрим его работу по упрощенной структурной схеме кнопочного телефонного аппарата отечественного производства.
С момента нажатия кнопки на наборном поле телефонного аппарата и до окончания набора, разговорный ключ отключает разговорную часть. Одновременно импульсный ключ замыкает линию накоротко и размыкает ее количество раз, равное цифре набора. Таким образом, диаграмма работы кнопочного номеронабирателя получается аналогичной диаграмме работы дискового с той лишь разницей, что паузы между импульсами набора и межсерийные паузы при использовании кнопочного номеронабирателя нормированы и близки к оптимальным. Это повышает стабильность работы АТС и уменьшает время соединения.
В импортных телефонных аппаратах импульсный ключ включается последовательно с нагрузкой, в качестве которой может быть использована разговорная часть телефонного аппарата (рисунок а), или в телефонных аппаратах более высокого класса — резистор сопротивлением 130÷150 Ом (рисунок б).
В первом случае импульсный ключ коммутирует разговорную часть, во втором — разговорная часть на время набора отключается, а нагрузкой импульсного ключа является резистор Rн. Часто в зарубежных телефонный аппаратах для устранения щелчков во время набора номера применяется схема блокировки входов микрофонного и телефонного усилителей.
Диаграмма работы этих телефонных аппаратов одна и та же и представлена на рисунке:
Повышенное сопротивление импульсного ключа в замкнутом состоянии может иногда приводить к сбоям в работе и неправильному соединению при использовании телефонных аппаратов на линиях связи отечественных АТС.
Таким образом, отличие всех вариантов заключается лишь в различии схемотехники номеронабирателя, управляющих работой импульсного ключа, и в особенностях коммутации линии АТС.
Структурные схемы кнопочных телефонных аппаратов
Кнопочным телефонным аппаратам 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 телефонного аппарата 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 номеронабирателя — 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;
— Rн — 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.
— 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.
Клавиатура построена по координатной схеме, где:
— COL — координаты столбцов (Column) входов;
— ROW — координаты строк (Row) выходов или входов в зависимости от типа ИС.
Рассмотрим принцип работы телефонного аппарата по структурным схемам. Структурная схема, по которой строятся телефонные аппараты отечественного производства приведена на рисунке.
При снятии трубки, рычажный переключатель SB подключает телефонный аппарат к линии АТС. В результате образования делителя, 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 импульсным ключом и разговор, 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). Импульсный ключ — находится в разомкнутом (закрытом) состоянии.
При нажатии кнопок клавиатуры, ИС НН формирует последовательности импульсов, управляющих работой импульсного и разговорного ключа. Импульсный ключ замыкает линию накоротко и размыкает ее, формируя посылки постоянного тока управляющие работой АТС.
Разговорный ключ 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 разговорный ключ 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 телефонного аппарата 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 телефонного аппарата 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» телефонный аппарат переводится в исходное состояние.
Структурная схема телефонного аппарата зарубежного производства, использующего в качестве нагрузки разговорный узел, приведена на следующем рисунке
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) импульсный ключ, к линии АТС подключается разговорный узел и в трубке слышен ответ станции.
При наборе номера импульсный ключ отключает от линии разговорный узел и подключает его вновь, формируя тем самым импульсы набора управляющие работой АТС.
По окончании набора номера импульсный ключ остается в замкнутом состоянии. Разговорный узел подключен к линии и в трубке тональные посылки АТС, свидетельствующие об окончании процесса соединения.
Во время разговора импульсный ключ 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 н подключая схему «отбой», которая в этом режиме запрещает набор номера и обеспечивает подпитку ОЗУ ИС.
При поступлении сигнала вызова вызывное устройство работает так же, как и в предыдущей схеме. При снятии трубки осуществляется начальная установка ИС, в результате чего через открытый импульсный ключ разговорный узел подключается к линии, и Вы слышите голос вызывающего Вас абонента.
Структурная схема зарубежных телефонных аппаратов, использующих в качестве нагрузки АТС, при наборе номера, резистор R, работает аналогично схеме кнопочного ТА отечественного производства.
