Чувствительность микрофона Sм – это отношение значения ЭДС, развиваемого микрофоном, к звуковому давлению Р, действующему на его мембрану и измеренного в той точке поля, где помещен микрофон.
Sм=E/P
Частотная характеристика чувствительности микрофона – это зависимость чувствительности микрофона от частоты при постоянной величине звукового давления. Она имеет максимум 1200-1600 Гц. Микрофоны бывают низкоомными(30-65 Ом), среднеомными (65-145 Ом) и высокоомными (145-300 Ом). Для усиления звуковых колебаний микрофон снабжается небольшим рупором. В телефонах широко применяется угольный микрофон. Его отличает простота конструкции и низкая стоимость. Однако он имеет и недостатки: неравномерно усиливает различные частоты речи, его чувствительность и сопротивление изменяются с течением времени и зависят от положения микрофона в пространстве. Применяются также электромагнитные микрофоны. Величина ЭДС, вырабатываемая микрофоном с электромагнитной системой в несколько десятков раз меньше чему угольного микрофона, поэтому его применяют вместе с усилителем.
Параметры микрофонных капсюлей:
Тип МК-10.
Диапазон частот 0,3-3,5 кГц;
Средняя чувствительность 0,25-0,3 Па/Вт;
Неравномерность частотной характеристики 34,5 кБ.
Тип МК-16
КГц;
0,45-0,55 Па/Вт;
КБ.
Телефон. Служит для преобразования электрических колебаний в звуковые колебания. Устройство простейшего телефона и принцип его работы показаны на рис.3
РИС.3
На полюсах постоянного магнита 1 укреплены сердечники электромагнита 2 с обмотками, соединенными последовательно. На некотором (очень маленьком) расстоянии от этих сердечников расположена круглая стальная мембрана 3, закрепленная по краям. Когда ток I в обмотке отсутствует (в положении 1) мембрана находится под действием магнитного потока Ф0 постоянного магнита и несколько прогнута в его сторону. При прохождении переменного (разговорного) тока через обмотки электромагнита этим током создается переменный магнитный поток Ф~. В момент когда направление этого потока совпадает с направлением Ф0 происходит усиление общего магнитного поля. Вследствие чего сила F, действующая на мембрану, и мембрана притягиваются ближе к сердечникам электромагнита (положение 2): Ф0+Ф~=↑F. Когда направление магнитного потока, создаваемого переменным током I~ , противоположно направленный постоянный магнитному потоку Ф0 происходит ослабление общего магнитного поля. Сила F уменьшается, мембрана отклоняется от сердечника дольше чем в отсутствии тока - чем положение покоя. Таким образом, мембрана телефона совершает колебательные движения в соответствии с частотой и силой тока, проходящего через обмотки электромагнита, преобразуя электрические колебания в звуковые. В современных телефонных аппаратах применяют телефоны, конструктивно оформленные в виде отдельных устройств – капсюлей.
Чувствительность телефона – это отношение величины звукового давления, развиваемого в телефоне, к величине действующего значения переменного напряжения, приложенного к его зажимам. Зависимость чувствительности телефона от его частоты – это его частотная характеристика. Неравномерность его частотной характеристики измеряется в дБ, она обуславливает искажения, вносимые телефоном.
Противоместная схема включения телефона
В микрофонных аппаратах используют трансформаторы в цепях:
- отделяет цепь питания микрофона от цепи телефона;
- для преобразования пульсирующего тока микрофона в переменный;
- для устранения ,так называемого, местного эффекта;
- для согласования сопротивления микрофона с сопротивлением линии.
Рис.4 Мостовая противоместная схема ТА
Микрофон по системе ЦБ получает питание от линии. При разговоре образуется переменный ток, который от микрофона в точке а разветвляется в обмотки I и II трансформатора Тр на токи і'м и і"м. Эти токи проходят соответственно через сопротивление линии Zл и балансный контур БК. Если обмотки I и II трансформатора одинаковы, а сопротивление БК равно сопротивлению линии Zл, то і'м = і"м . Так как токи направлены противоположно, то они создадут в обмотке III равные по величине и противоположно направленные магнитные потоки, индуктирующие ЭДС, сумма которых будет равна нулю, а значит тока в цепи телефона Вт не будет. При приеме разговора с линии ток іл и в т.а разветвляется; одна часть і"л пройдет через микрофон, а другая - і'л – по обмотке I трансформатора и БК. Причем токи іл и і'л совпадают по направлению. В обмотке III они создадут суммарную ЭДС, под действием которой в цепи телефона будет прослушиваться разговор с линии.
Однако схема телефонной связи с трансформатором обладает существенным недостатком (рис.1). Он заключается в том, что когда говорят перед микрофоном, слышна собственная речь в своем телефоне. Кроме того, при разговоре из помещения, в котором имеются значительные шумы, они действуют на микрофон и воспроизводятся своим телефоном, ухудшая этим условия передачи. Эти явления называют местным эффектом.
Для устранения местного эффекта в телефонных аппаратах широкое распространение получила компенсационная противоместная схема, в которой используют автотрансформатор Атр, имеющий одну обмотку, состоящую из 3х секций.
Рис.4 Компенсационная противоместная схема.
Линейный провод Л1 присоединен к секции I. Телефон включен между секциями I и
III. Параллельно телефону и секции III присоединено сопротивление RIV , выполненное бифилярным способом, т.е. бифилярное сопротивление наматывают проволокой сложенной вдвое в виде петли. В витках такой обмотки ток протекает в различных направлениях, поэтому магнитный поток, создаваемый током в одной половине витков, уничтожается магнитным потоком другой половины витков.
Микрофон присоединен к секции I автотрансформатора и к линейному проводу Л2.
Когда перед микрофоном говорят, разговорный ток от микрофона М разветвляется как показано стрелками. Одна часть тока течет по цепи:
-- зажим А микрофона, секция I Атр, линия Л1, аппарат другого абонента, линия Л2, зажим Б микрофона.
Другая часть тока потечет по цепи:
-- зажим А микрофона, сопротивление RIV,секция II Атр, зажим Б микрофона.
Незначительная часть тока потечет также от зажима А, через телефон, секции III и II Атр к зажиму Б.
Разветвивщийся ток разговорний протекает по обмоткам секции I и II Атр в разных направлениях. Поэтому магнитные потоки, создаваемые этим током, также будут иметь противоположное направления и взаимно компенсируются. Кроме того, создается падение напряжения на RIV и обмотке II. Напряжение на обмотке II индуктирует ЭДС в обмотке III, которая находится в противофазе с падением напряжения на RIV. Напряжение на зажимах телефона в каждый момент времени равно разности напряжений на обмотке III и сопротивления RIV.Поэтому в обмотке телефона ток не протекает, и мы свой разговор не слышим (устраняется местный эффект). Кроме компенсационной схемы используют дифференциальную противоместную схему.
УСТРОЙСТВО ТЕЛЕФОННЫХ АППАРАТОВ
ТА по способу питания микрофонов подразделяются на аппараты системы МБ и системы ЦБ, а по основным конструктивным особенностям – на настольные и настенные.
Для получения сигнала вызова в каждом ТА имеется вызывное устройство – звонок, а для разговора – микрофон, телефон, трансформатор и т.д. В ожидании вызова (в состоянии покоя) к линии должно быть подключено вызывное устройство. На время разговора вызывное устройство должно отключатся от линии, а вместо него к ней должны присоединятся разговорные приборы. Эти переключения в ТА производятся с помощью очень простого коммутационного устройство, называемого рычажным переключателем.
Рис.5.Схема включения звонка и рычажного переключателя.
Микротелефон (МТ). Телефон и микрофон для удобства пользования конструктивно объединяют в одном общем устройстве, называемом микротелефонной трубкой или микротелефоном. Корпус МТ изготовляют из пластмассы. В верхней части корпуса имеется гнездо для телефонного капсюля, который закрепляется навинчивающейся крышкой. В нижней части находится гнездо для микрофонного капсюля. В этом гнезде расположена колодочка с пружинами для подключения микрофонного капсюля, с контактными винтами для присоединения проводов от телефона и подключения жил микротелефонного шнура. Микрофонный капсюль закрепляется навинчивающейся крышкой с отверстиями, называемой иногда амбушюром.
Микротелефонные шнуры, часто подвергающиеся перегибам, скручиваниям и натяжению, должны быть гибкими и долговечными. Таким требованиям удовлетворяют спиральные шнуры ШТС (шнур телефонный спиральный). Жилы этих шнуров состоят из 12-15 мишурных (капроновых, обвитых тонкой медной ленточкой) нитей, скрученных между собой и изолированных пластикатором. Три таких жилы с изоляцией разного цвета (красный, зеленый, белый) помещают в общую пластиковую оболочку, а затем плотно, виток к витку, навертывают на круглый стержень и подвергают термической обработке. В результате обработки шнур принимает вид спирали с наружным диаметром около 15 мм и длиной около 300 мм.
Жилы с изоляцией красного цвета подключают к микрофону, зеленого- к телефону, белого- к контактному винту, общему для проводов микрофона и телефона.
Рис.6
Поляризованный звонок.
Звонок переменного тока состоит из стального основания 1, на котором укреплены сердечники электромагнита 5 с обмотками 2, соединенными последовательно, а также постоянный магнит 3, имеющий форму круглого стержня. Над концами сердечников электромагнита расположен якорь 4 с бойком 7, по обе стороны которого находятся чашки 8. Якорь закреплен в центре так, что его концы могут свободно поворачиваться относительно оси 6. Когда через обмотки электромагнита переменный (вызывной) ток не проходит, то через сердечник электромагнита, якорь и основание проходит только магнитный поток Ф0, создаваемый постоянным магнитом (направление этого магнитного потока показано сплошной линией). Когда через обмотки электромагнита проходит переменный ток, то возникает переменный магнитный поток Ф~, который в течении одного полупериода совпадает по направлению с потоком постоянного магнита в одном сердечнике, а в другом сердечнике эти потоки противоположны (направление переменного магнитного потока показано пунктирной линией). Вследствие этого сила притяжения якоря ко второму сердечнику (где направлением потоков противоположно)- ослабевает. В результате якорь притянется ко второму сердечнику и боек ударит по левой звонковой чашке. При перемене направления тока изменится и направление магнитного потока.
Трансформатор и конденсаторы. Телефонный трансформатор представляет собой пластмассовый каркас с обмотками, внутри которого расположен сердечник, собранный из пластин трансформаторной стали. Пластины изолированы одна от другой слоем лака, нанесенного на одну из сторон каждой пластины. Металлобумажные конденсаторы (МБК) в современных телефонных аппаратов выпускаются на номинальное напряжение от 160 до 1500 В и номинальные емкости от 0,022 до 160 мкФ.
Резисторы. В телефоном аппарате применяют в основном проволочные резисторы, сопротивление которых различно.
НОМЕРОНАБИРАТЕЛЬ
Это пружинный механизм, с помощью которого создаются импульсы постоянного тока, необходимые для управления приборами АТС при установлении соединения между телефонными аппаратами абонентов. Номеронабиратель рассчитан на 1 млн. заводов. В последние время начали принимать кнопочные номеронабиратели, достоинствами которых являются удобство пользования и высокая скорость набора номера. Кнопочный электронный номеронабиратель представляет собой сложный механизм и включает в себя: декадный блок, схему управления и памяти, электронные ключи, схему питания, схему начальной установки и схему занятия АТС.
Декадный блок содержит 12 кнопок, каждая из которых имеет одну группу контактов на замыкание. 10 цифровых кнопок служат для набора номера, а кнопки «Отбой» для отбоя соединения и кнопка «Повтор» для повторного набора. В телефонных аппаратах, подключаемых к АТС, применяется номеронабиратель НН для набора необходимого номера абонента.
Дисковый номеронабиратель
Состоит из заводного диска 1 с отверстиями, неподвижного диска 2 с цифрами 1,2…9,0, спиральной пружины 4, под действием которой заводной диск возвращается в исходное состояние, центробежного регулятора 14 для обеспечения постоянства частоты вращения диска, шестерен и контактов. Когда абонент поворачивает заводной диск, вращается ось 3 и укрепленная на ней большая шестерня 5, при этом заводится пружина 4. Одновременно вращается малая шестерня 9, на которой укреплена собачка 11. Последняя свободно скользит по зубцам храповика 10, насаженного на ось 12. Ось 12, червячное колесо 13 и импульсная звездочка 15 остаются неподвижными. После того как абонент, доведя палец до упора, отпустит диск, последний под действием пружины возвращается в исходное положение. При этом ось 12 приходит в движение, т.к. теперь собачка упирается в зубцы храповика 10. Центробежный регулятор 14, связанный с осью 12 червячной передачи, обеспечивает постоянство частоты вращения этой оси. На оси самого регулятора укреплены тормозные колодки, которые трутся о внутренние стенки латунного цилиндра, обеспечивая равномерное движение механизма номеронабирателя. При обратном ходе диска 1 звездочка 15 попеременно размыкает и замыкает импульсный контакт н 6-7. Количество подаваемых в линию импульсов соответствует набираемой цифре. Однако звездочка 15 производит на два замыкания и размыкания больше чем требуется, т.е. НН создает два лишних импульса тока. Эти импульсы гасятся с помощью шунтирующего контакта н 4-5, размыкающегося при заводе диска 1 и замыкающегося после посылки нужного числа импульсов, что достигается сегментом 6. Контакты н 1-2 и н 3-4 служит для шунтирования во время набора номера схемы разговорной части аппарата и, кроме того, обмотки телефона. Они замыкаются с началом движения сегмента 6 и размыкаются после возвращения его в исходное положение. При этом контакт н 1-2 замыкается несколько раньше, чем контакт н 3-4, а размыкается несколько позже.
Схема управления и памяти представляет собой специальную микросхему повышенной функциональной сложности, способную организовать различные режимы работы аппарата и хранение в памяти до 20 десятичных цифр, набранных с декадного блока. Электронные ключи представляют собой два транзисторных переключателя. Разговорный ключ служит для отключения разговорного устройства при наборе номера. Импульсный ключ служит для посылки в линию серии импульсов набора путем замыкания и размыкания шлейфа.
Схема питания обеспечивает питание номеронабирателя от АТС при всех режимах работы телефонного аппарата.
Схемы начальной установки и занятия АТС обеспечивают формирование импульсов при появлении питания на выходе стабилизатора и надежного занятия АТС . Электронный номеронабиратель не подлежит разбору, либо регулировке в условиях ТО.
Фриттер – это ограничитель напряжения, предназначенное для защиты уха абонента от различных акустических ударов и щелчков. Акустические удары могут возникнуть в результате резкого увеличения звукового давления, развиваемого телефонным капсюлем при высоких импульсах напряжения поступающих на вход телефонного аппарата.
Рис.7 Принципиальная схема ТА настольного типа.
Если микротелефонная трубка не снята, то контакты 1-2 рычажного переключателя (РП) разомкнуты, а 7-6 замкнуты, создана цепь для приема сигнала вызова и отключения разговорных цепей переменного тока вызова проходит от зажима линии Л1 через звонок, контакты 7-6 РП, конденсатор С1 и в линию через зажимы Л2. При снятии микротелефонной трубки контакты 1-2 и 5-6 замыкаются, создается цепь постоянного тока: зажимы линии Л1, контакты 1-2 РП, обмотка первого трансформатора, микрофон (М), контакты номеронабирателя 6-7, 4-5, зажим линии Л3.
Если телефонный аппарат (ТА) включен в АТС, то при этом на станции срабатывают определенные приборы и к аппарату поступает переменный ток частотой 450 Гц, который прослушивается в телефонной трубке (сигнал разрешения набора номера). Абонент набирает нужный номер, контакты 3-4 и 1-2 номеронабирателя являются шунтирующими для разговорных приборов, а 6-7 – импульсными. При наборе номера контактами 6-7 в цепи создаются импульсы тока : зажимы линии Л1, контакты 1-2 РП (трубка снята), замкнуты контакты 3-4, контакты 6-7 и зажим линии Л2.
Здесь применена мостовая противоместная схема. При наборе номера конденсатор С1 вместе с конденсатором С2 и резистором R1 образуют искрогасительный контур, подключенный параллельно к импульсному контакту 6-7.
Кратковременные помехи абонентской линии воздействуют на разговорные цепи, в частности на телефон, что приводит к акустическим ударам. Для уменьшения их влияния включены диоды Д1 и Д2, которые при больших помехах открываются и шунтируют телефон. Эти диоды уменьшают также схему щелчка при заводе и возвращении диска, поэтому контакты 1-2 в последних выпусках телефонных аппаратов демонтированы.
Для удаленных от АТС абонентов выпускают телефонные аппараты ТАУ-03 и ТАУ-04 с транзисторными усилителями передачи и приема. В качестве микрофона и телефона в ней применяются электромагнитные капсюли ТА-4, которые подключаются соответственно через усилители передачи и приема. В аппарате используется противоместная схема мостового типа. Телефон вместе с усилителями включен в среднюю точку трансформатора Тр1. Поэтому в нем не прослушивается разговор со своего микрофона. Дроссель Др служит для подачи постоянным током на усилитель приема, он также не пропускает разговорный ток.
БК – регулируемый балансный контур, ШК – блок шунтирующего контура – замыкается на 0,5 с после снятия микротелефонной трубки, увеличивает тем самым надежность срабатывания приборов приема вызова. Включенный в схеме блока шунта ШП регулирует усиление усилителей в соответствии с сопротивлением абонентской линии.
Непосредственно в линию включен выпрямительный мост, обеспечивающий постоянную полярность напряжений в точках а и б (напряжение питания усилителя). При любой полярности на линейных зажима телефонного аппарата, зажимы Л1 и Л2.
Спаренное включение телефонного аппарата.
Блокираторы.В сетях телефонной связи большая часть средств, затрачиваемых на строительство и эксплуатацию всех устройств телефонной сети, идет на линейные сооружения, тогда как коэффициент их использования очень низкий, так как в абонентскую линию можно включить лишь один основной телефонный аппарат, имеющий свой собственный номер на телефонной станции.
Иногда подключают к одной линии два телефонных аппарата одновременно (параллельное включение), при этом оба телефонных аппарата имеют один стационарный номер. Такой способ включения не позволяет осуществлять раздельную посылку вызова и исключить взаимное прослушивание абонентов.
Эти недостатки устраняются, если в абонентскую линии включить их по старой схеме, через специальное устройство – блокиратор, или диодно-триодная приставка. При этом появляется избирательность вызова, исключающая взаимное прослушивания разговора с любого аппарата, подзванивание во втором аппарате в момент поднятия трубки в первом и в момент набора номера. Однако применение блокиратора не позволяет абонентам телефонных аппаратов, включенных в один блокиратор, осуществлять взаимную телефонную связь, второй недостаток – позвонить во время занятости линии, вызов с междугородней телефонной станции может поступить не к тому абоненту, для которого он предназначался. Для включения телефонного аппарата через блокираторы необходимо делать перепайку монтажных проводников в схеме аппарата.
Принципиальная схема блокиратора типа Б-63 (Б-66).
Основным коммутационным элементом является поляризованное двухобмоточное реле РП-7 с высокой чувствительностью отрегулированное с преобладанием к правому контакту. На схеме вывода 3-4 одной обмотки реле подключены к линии, а выводы 1-2 другой обмотки подключены к диодному мосту Д1-Д4.
Нормально в блокираторе обмотка 3-4 реле РБ-7 находятся под током, якорь реле удерживается с левого контакта, в сторону АТС подключен аппарат ТА-2. При снятии абонентом ТА-1 микротелефонной трубки питание обмотки 3-4 нарушается и якорь реле перебрасывается к правому контакту. Аппарат ТА-1 подключен к линии по цепи: зажим 1, контакты П-Я, зажимы 5 блокиратора и 11 ТА-1, номеронабиратель ТА-1 и разговорные приборы, замкнутые контакты 5-4 РП, зажимы 5 ТА-1 и зажимы 3-2 блокиратора.
Вызов и прослушивание со стороны аппарата ТА-2 исключается, так как зажимы 1-6 зашунтированы контактами П-Я и резистором R2.
Пока абонент аппарата ТА-1 не положит микротелефонную трубку, его аппарат будет подключен к линии АТС. При отбое вновь замыкаются контакты 5-6 РП, включается обмотка 3-4 реле и якорь реле перебрасывается к левому контакту.
Если абонент аппарата ТА-2 снимает трубку, то его аппарат подключается к линии по цепи: зажимы 1-7 блокиратора, аппарат ТА-2, зажим 6, диодный мост, обмотка 1-2 реле, контакты Я-П, зажим 2 блокиратора.
Ток, проходящий через обмотку реле 1-2, обеспечивает удержание якоря у левого контакта, так как обмотка реле 3-4 в это время шунтирована аппаратом ТА-2 и диодным мостом Д1-Д4. Такое состояние сохраняется во время набора номера и разговора абонента с аппарата ТА-2, а также, если, в данный момент абонент ТА-1 снимает трубку. Последний не может прослушать разговор, так как его аппарат зашунтирован контактами реле Я-Л.
При вызове абонента ТА-2 в линии сохраняется нормальная полярность, и реле блокиратора удерживает контакт в положении Я-Л. После ответа абонента аппарата ТА-2 якорь реле удерживается с помощью обмотки 1-2, как описывалось ранее.
При вызове абонента ТА1 на АТС изменится полярность напряжения подключаемой к линии батареи ЦБ, ток по обмотке 3-4 реле проходит в обратном направлении и якорь реле перебрасывается к правому контакту. Переменный ток вызова поступает к аппарату ТА1 по цепи: зажим 1, контакты П-Я реле, зажимы 5-11, конденсатор С1, контакты 1-2 РП, звонок, зажим 4, контакты 6-5 РП, зажимы 5-3-2.
В настоящее время, на многих телефонных сетях для включения ТА по спиральной схеме вместо блокираторов применяют диодные приставки. Номера телефонов, включаемых через приставку, отличаются друг от друга, как и при включении через блокираторы. При этом на АТС для спаренного включения телефонов применяются стационарные устройства спаренного включения СУС или комплекты реле спаренных аппаратов КСА. При включении аппаратов через эти устройства вместо розеток устанавливают диодные приставки ДТП-1 для включения одного абонента и ДТП-2 для включения двух абонентов, а также диодно-тиратронные приставки АП-1.
На фоне быстрого развития электронной техники и микроэлектроники значительным изменениям подверглись и классические телефонные аппараты. И хотя принцип действия в целом остался неизменным, технический прогресс дал начало развитию нового поколения ТА, называемых электронными телефонами. По сравнению с классическими электронными ТА обладают рядом дополнительных функциональных возможностей, которые было не возможно реализовать в классических ТА. Например, разнообразные варианты звучания сигнала вызова и возможность регулирования в широких пределах его громкости, выбор импульсного или частотного режима набора номера, запоминание нескольких часто набираемых телефонный номеров, повторный набор последнего набранного номера.
РИС.8 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ
Электронный ТА состоит из следующих основных узлов:
Вызывное устройство – предназначено для приема сигнала вызова абонента АТС и преобразования его в звуковые колебания (звонок или зуммер). Имеется возможность регулирования громкости или полного отключения вызывного устройства. Зуммер современного электронного ТА выполнен в виде генератора звуковых сигналов и миниатюрного громкоговорителя.
Диодный мост – исключает влияние полярности напряжения линии на полярность включения ТА и позволяет подключать линию к аппарату без учета полярности проводов.
Микропереключатель SP – отключает схему ТА от линии АТС, когда трубка на рычаге, указывает на положение трубки (положена/снята) и осуществляет функцию "отбой".
Электронный номеронабиратель состоит из собственно интегральной микросхемы номеронабирателя (ИСНН), а также внешних времязадающих и вспомогательных элементов. Микросхема номеронабирателя (ИСНН) изготавливается по КМОП- технологии и может выполнять следующие функции:
-опрос клавиатуры;
- формирование сигнала набора номера, управляющего работой импульсного ключа;
- формирование сигнала отключения разговорной схемы на время набора номера при помощи разговорного ключа;
- запоминание последнего или нескольких набираемых номеров и их автоматический набор;
- вырабатывание звуковых и визуальных сигналов подтверждения нажатия клавиши;
- управление контролером индикатора;
- управление дополнительным запоминающим устройством.
Времязадающие элементы генератора – определяют частоту внутреннего генератора ИСНН, от которой зависят все временные параметры сигналов, вырабатываемые микросхемой.
Схема отбой – осуществляет начальную установку ИСНН.
Схема питания ИСНН – обеспечивает питание микросхем номинальным напряжением во время набора номера и поддержки питания встроенного оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) микросхемы при положенной на рычаг трубке.
Клавиатура является источником сигнала для ИСНН. Она построена по координатной схеме, где X – координата столбца, Y – координата строки. При нажатии клавиши, соответствующие столбцы и строки замыкаются между собой или на общий провод. Наиболее часто используется клавиатуры со следующей организацией: 3*4, 2*7.
РИС.9 Кнопочная клавиатура типа 3*4
Импульсный ключ – осуществляет непосредственно набор номера путем замыкания и размыкания линии АТС, то есть формирует токовые("пауза") и бестоновые("импульс") посылки.
Разговорный ключ – отключает разговорную схему на время прохождения импульсов набора номера, что устраняет неприятные щелчки в трубке ТА.
Элементы коммутации(ИК и РК) должны обеспечивать:
- коммутацию постоянного напряжения до 72 В при индуктивной нагрузке;
- коммутацию тока до 100 мА;
- выдерживать воздействие напряжения до 220 В длительностью до 10 мс(если трубка снимается во время поступления вызывного сигнала).
Необходимо помнить, что в некоторых импортных ТА элементы коммутации рассчитаны на напряжение в телефонной цепи 48 В, а не 60 В, как в нашей стране, что может привести к выходу их из строя.
Микрофон ВМ- преобразует звуковые колебания в электрические. В конкретном ТА может стоять угольный, конденсаторный, электронный, пьезоэлектрический, электродинамический или электромагнитный микрофон.
Телефон BF-преобразует электрические колебания в звуковые. В конкретном ТА может стоять электродинамический, электромагнитный или пьезоэлектрический преобразователь.
Телефонный усилитель – усиливает речевой сигнал до уровня нормальной слышимости и согласует сопротивление линии с сопротивлением телефонного капсюля.
Противоместная схема – устраняет местный эффект, то есть избыточное прослушивание в трубке телефона собственного голоса.
При снятии трубки рычажной переключатель SB подключает ТА к линии АТС. В результате образования делителя напряжение на зажимах линии снижается до UТА=5 – 15 В. При этом схема "отбой" вследствие подачи напряжения UТА в схему ТА осуществляет начальную установку ИСНН (режим готовности к набору номера).
В режиме готовности к набору номера ИСНН вырабатывает сигналы управления ИК и РК. При этом ИК размыкается (закрывается), а РК замыкается и подключает разговорную схему, состоящую из микрофонного и телефонного усилителей и противоместной схемы, к телефонной линии. В результате в трубке прослушивается ответ станции(гудок).
При нажатии кнопок клавиатуры ИСНН формирует последовательности импульсов, управляющие работой АТС. А РК отключает разговорную систему от общего провода во время следования посылок набора номера, что устраняет неприятные щелчки в телефоне трубки при наборе номера.
По окончании набора РК вновь подключает разговорную систему, и в трубке слышны тональные посылки АТС, свидетельствующие об окончании процесса соединения и поступлении на линию вызываемого абонентов посылок вызывного сигнала. При снятии абонентом трубки вы услышите его голос.
По окончании разговоров трубка укладывается на рычаг. Рычажный переключатель SB размыкает цепь, и схема ТА переходит в дежурный режим. В этом режиме схема питания микросхемы обеспечивает подпитку ОЗУ микросхемы НН, 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.
ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЫЗЫВНЫЕ УСТРОЙСТВА
РИС.10 ЭЛЕКТРОННЫЙ ЗВОНОК
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОММУТАЦИОННЫХ ПРИБОРАХ
Коммутационные приборы – это устройства, которые при поступлении на них управляющего сигнала обеспечивают замыкание, размыкание и переключение цепей, то есть коммутацию. К таким устройствам относятся как контактные приборы – реле, искатели, многократные соединители, так и бесконтактные – транзисторы, диоды, тиратроны, магнитные элементы и интегральные схемы. Применяются также реле с герметизированными контактами(герконы) и ферриды, которые по своему быстродействию подобны электронным приборам и называются квазиэлектронными.
Коммутационные приборы обычно коммутируют несколько линий или проводов, то есть говорят о коммутационной группе, элементы которой переключаются одновременно под действием управляющего сигнала. К устройствам, принимающим управляющие сигналы, относятся обмотки реле, электромагнитов искателей и соединителей, управляющие цепи транзисторов и т. п.
В зависимости от устройства коммутационного пробора число коммутационных групп в нем может быть различным и определяет его емкость(число выходов). Например, в шаговом искателе ШИ-11 имеются 11 коммутационных групп, каждая из которых состоит из 3 одновременно переключаемых элементов. В многократном координатном соединителе МКС 20*20*6 их 400, по 6 элементов в каждой группе(то есть число переключаемых одновременно проводов равно 6).
Основными параметрами коммутационных приборов являются время переключения и число переключений, определяющие срок службы или долговечность прибора.
ТЕЛЕФОННЫЕ РЕЛЕ
Используют для коммутации разговорных цепей, для автоматической сигнализации вызова или отбоя на телефонных станциях. Они подразделяются по габаритам – на нормальные и малогабаритные, по конструкции сердечника – на плоские и круглые, по роду потребляемого тока – на постоянного и переменного тока, по скорости действия – на быстродействующие, нормальные, замедленные (время срабатывания соответственно до10 мс, до 30 мс и до 0,5 с).
В коммутаторах ЦБ городских телефонных сетей, в междугородных коммутаторах применяют в основном реле РПН (реле плоское нормальное) и РКН (реле круглое нормальное). Реле РПН состоит из сердечника, на который насажена катушка с обмоткой из медной изолированной проволоки, якоря прямоугольного сечения с пластиной отлипания и контактных пружин. При прохождении постоянного тока по обмотке сердечник намагничивается и притягивает якорь, который изолированным упорным винтом нажимает на пружины и переключает контакты реле.
После выключения тока сердечник реле размагничивается и якорь под действием пружины и давления контактных групп возвращается в исходное состояние. Латунная пластина отлипания служит для того, чтобы после выключения тока якорь не оставался притянутым под действием остаточного намагничивания.
В поляризованных реле ТРМ, ТРЛ (телеграфные реле местные и линейные) и РП-5 основной конструктивной особенностью является наличие постоянного магнита. В этих реле имеются два контакта – левый и правый – и якорь, притягивающийся то к одному, то к другому контакту при перемене напряжения (полярности) тока, поддеваемого в обмотку реле. Эти реле отличает высокая чувствительность.
Рис. Обозначение реле и контактов на схемах: 1-5 – реле, 6-10 контакты реле
Нередко бывает необходимым увеличить или уменьшить замедление реле на срабатывание или отпускание. Это можно выполнить конструктивным или схемным путем, то есть либо намотать на сердечник реле несколько слоев медного голого провода, или установить медное кольцо или трубку, что представляет собой один короткозамкнутый виток с очень малым сопротивлением. При прохождении тока по обмотке реле создается нарастающий магнитный поток, который вызывает появление тока и в медном кольце. Этот ток, в свою очередь, создает дополнительный магнитный поток, направленный против основного. Поэтому нарастание основного магнитного потока замедляется, и время срабатывания реле увеличивается. При прекращении подачи тока в обмотку реле основной магнитный поток и поток от медного кольца (так как они совпадают по направлению) складываются, и время отпускания якоря реле увеличивается.
Шаговые и декадно-шаговые искатели
В декадно-шаговых АТС применяются шаговые искатели ШИ-11 и ШИ-17. Они представляют собой электромагнитный механизм, состоящий из электромагнита Э, якоря Я, собачки С, храпового колеса Х, щеток Щ (на рис. показана одна щетка) и контактного поля с ламелями Л. При замыкании ключом Кл цепи через обмотку электромагнита Э потечет ток; его сердечник намагничивается и притягивается якорь. При этом собачка С повернет храповик на один шаг и контактная щетка перейдет на другую ламель. При размыкании цепи ключом Кл якоря под действием пружины вернется в исходное положение, а собачка С под действием пружины П2 западет за другой зуб храповика. От следующего импульса тока (замыкания ключа) щетка передвинется на следующую ламель, т. е. на один шаг, поэтому искатель называется шаговым. При подаче пяти импульсов он сделает пять шагов. В искателях ШИ имеются две или три группы щеток, совершающие вращательное движение, и три группы ламелей.
Рис. Устройство шагового искателя
В декадно-шаговых искателях ДШИ-100 щетки в отличие от шаговых искателей совершают подъемное и вращательное движение. Движущийся механизм ДШИ имеет два электромагнита – подъемный и вращательный. С якорями этих электромагнитов связаны движущиеся собачки, способствующие подъему и вращению ротора, на котором жестко насажены щетки. Кроме того, на роторе укреплены подъемная рейка для осуществления подъемного движения, храповой барабан для вращательного движения и направляющая гребенка, удерживающая ротор в поднятом положении.
Для коммутации щеток с нужной линией к ДШИ необходимо подать две серии импульсов. Под действием первой серии подъемный механизм поднимает щетки до нужного ряда, а под действием второй – ставит их на необходимые ламели. Стопорные собачки препятствуют обратному ходу ротора, поэтому щетки движутся вверх, направо и по контактам, далее (после окончания разговора) до конца вправо (под действием специальных импульсов), где щетки выходят за пределы контактного поля. При этом зубец направляющей гребенки сходит с направляющего сегмента и под действием силы тяжести и пружины ротор со щетками падает вниз. После этого он от спиральной вращающей пружины поворачивает налево и устанавливается в исходное положение.
