Описувані тут пристрої призначені для встановлення телефонного звязку між двома абонентами або для звязку телефоніста центрального пульта з будь-яким з декількох інших абонентів, а також абонентів між собою Перші з них будемо називати переговорними пристроями, а решта – телефонними комутаторами

Переговорний пристрій

Переговорні пристрої застосовуються для звязку між собою, наприклад, двох квартир, дач, гаражів та інших обєктів побутового і виробничого призначення Телефонні комутатори доцільно використовувати в школах, конструкторських бюро і виробничих підрозділах Центральний пульт встановлюють у керівника, а телефонні апарати – у підлеглих Дальність звязку в усіх випадках обмежується опором лінії 1-2 кОм і при використанні мідного дроту діаметром 0,5 мм може бути 5-10 км Подальше збільшення довжини абонентських ліній недоцільно навіть при збільшенні перерізу проводу, оскільки зростаючі індуктивність і ємність лінії сприятимуть значному загасання сигналу, що передається

В якості одного з проводів лінії звязку можна застосовувати труби водопроводу або опалення, а також заземлення Це не становить жодної небезпеки, оскільки елементи всіх пристроїв не мають гальванічної звязку з електромережею

Підключати описувані пристрої до міської або місцевої телефонної мережі неприпустимо

Пристрої телефонного звязку для двох і більше абонентів

Переговорні пристрої забезпечують телефонний звязок між двома абонентами Виклик здійснюється через дзвінок, наявний в телефонному апараті У таких переговорних пристроях можна використовувати телефонні апарати, у яких справні лише трубка, дзвінок і перемикач важеля

У найпростішому переговорному пристрої (рис 41) телефонні апарати Е1 і Е2 зєднуються трехпроводной лінією звязку, в яку подають змінну і постійне напруження Змінна напруга знімають з обмотки II мережевого трансформатора Т1, а постійне – з параметричного стабілізатора напруги (Rl, VD2, С1) двухполупериодного випрямляча (VD1), живлення якого здійснюється від обмотки III трансформатора

Рис 41 Найпростіше переговорний пристрій для двох абонентів з трехпроводной лінією звязку

Якщо перший абонент (телефонний апарат Е1) хоче викликати другу, він повинен натиснути кнопку перемикача SBE Е [ри цьому змінну напругу з обмотки II трансформатора подається на телефонний апарат Е2 і лунає дзвінок При знятих трубках обох телефонних апаратів джерело постійної напруги включається послідовно з апаратами, що дозволяє вести розмову Другий же абонент для виклику першого натискає кнопку перемикача SB2

Випрямний діодний міст VD1 – будь-який з серій КЦ402, КЦ405, КЦ407 Його можна зібрати і на чотирьох діодах серій 9, Д220, Д223, Д311, КД509, КД510 Конденсатор Cl – К50-6, К50-16, К50-24 Кнопкові перемикачі – КМ-1, П2К, вимикач харчування – тумблер ТВ2-1 Мережевий трансформатор виконаний на стрічковому маг-нітопроводе ШЛ 16×25 Обмотка I містить 2200 витків дроту ПЕВ-2 0,08, обмотка II – 400 витків ПЕВ-2 0,10, обмотка III – 100 витків ПЕВ-2 0,19

Телефонні апарати можуть бути типів ТА-68, ТАН-66, ТАН-70, ТА-1146 У тому випадку, якщо використовуються апарати з несправними номеронабирачами, слід відключити від номеронабирачів провідники і зєднати їх з перемикачем важеля так, щоб при опущеною трубці до лінії був підключений через конденсатор ємністю 1 мкФ (він коштує в апараті) дзвінок, а при піднятою трубці – послідовно зєднані мікрофон і телефон трубки

Трансформатор і деталі випрямляча монтують в корпусі апарату Е1 На його задній стінці встановлюють вимикач харчування, а через отвір у стінці виводять мережевий шнур з вилкою на кінці Перемикачі встановлюють на корпусах телефонних апаратів Для лінії використовують одножильний або багатожильний телефонний

або монтажний провід з житловою діаметром не менше 0,5 мм при великих відстанях (до 1 км) і не менше 0,2 мм – при малих (до 200 м) Діаметр проводу визначається в основному міркуваннями його механічної міцності

Незважаючи на свою простоту, таке переговорний пристрій має недолік: лінія звязку містить три дроти Шляхом деякого ускладнення пристрою можна скоротити число проводів до двох, як в міських телефонних мережах

Принципова схема переговорного пристрою, що має двухпроводную лінію звязку, представлена ​​на рис 42

Рис 42 Переговорний пристрій з двухпроводной лінією звязку

Але перш ніж почати опис його роботи, необхідно пояснити сутність і призначення інформаційних сигналів, які у телефонії

Інформаційні сигнали виробляються приладами станції і передаються в лінію для сповіщення абонента про процес встановлення зєднання, а також про те, вільна або зайнята сполучна лінія і лінія викликаного абонента На станціях міських телефонних мереж застосовують такі інформаційні сигнали:

• «Відповідь станції» – безперервна посилка електричних сигналів частотою 425 Гц

• «Зайнято» – періодичні посилки струму частотою 426 Гц тривалістю 0,3-0,4 с і з інтервалом 0,3-0,4 с («короткі гудки»)

• «Контроль посилки виклику» – періодичні посилки струму частотою 425 Гц тривалістю 1 с і з інтервалом 4 с («довгі гудки»)

Крім того, для повідомлення абоненту додаткової інформації можна застосовувати сигнал частотою 800 Гц (наприклад, при встановленні автоматичного міжміського зєднання)

Всі ці сигнали будуть також використані в описуваних нижче комутаторі з розширеними можливостями і автоматичної телефонної станції, а поки продовжимо розгляд роботи переговорного пристрою (рис 42)

На логічних елементах DD11 .. DD13 мікросхеми DD1 виконаний генератор, що виробляє імпульси частотою близько 400 Гц (приблизно таку частоту мають сигнали довгих, коротких гудків і відповіді станції в міських телефонних мережах) Елемент DD14, включений інвертером, підвищує здатність навантаження генератора На логічних елементах DD21 і DD22 зібраний генератор, період проходження яких становить 4-5 с Логічний елемент DD23 підсумовує сигнали двох генераторів, в результаті чого на базу транзистора VT3 надходить напруга сигналу «довгі гудки»

Припустимо, другий абонент бажає викликати першого Для цього йому досить зняти мікротелефонну трубку свого апарату Е2 При цьому на базу транзистора VT2 через нормально замкнуті контакти перемикача SA1 і кнопки SB1, резистор R6 і внутрішній опір телефонного апарату надійде постійна напруга двухполупериодного випрямляча А так як на базу транзистора VT3 подається переривчасте напруга, знімається з виходів генераторів на мікросхемі DD1 і логічних елементах DD21, DD22, то реле К1 буде спрацьовувати і відпускати через 4-5 с Контактами К11 на телефонний апарат Е1 буде періодично подаватися змінну напругу з обмотки II трансформатора Т1 через обмежувальний резистор R8 Ланцюг проходження змінного струму наступна: верхній (за схемою) висновок обмотки II, резистор R8, прикінцеві контакти КЕ1, телефонний апарат Е1, загальний провід, нижній (за схемою) висновок обмотки II Одночасно в мікротелефонної трубці апарату Е2 будуть чутні сигнали «довгі гудки» Вони надходять з резистора R7 на базу транзистора VT3, посилюються їм і далі через емітерний перехід транзистора VT2, резистор R6, нормально замкнуті контакти перемикача SA1 і кнопки SB1 передаються на апарат Е2

Почувши дзвінок, перший абонент повинен перевести перемикач SA1 «Розмова» в протилежне показаному на схемі положення Це призведе до закривання транзистора VT2, оскільки ланцюг подачі позитивного напруги розімкнеться і його база виявиться поєднаної з загальним проводом через резистори R5 і R6, а реле К1 відпустить подача змінної напруги на телефонний апарат Е1 припиниться Абоненти можуть вести розмову

Як бути, якщо перший абонент захоче викликати другу Для цього він повинен натиснути кнопку SB1 «Виклик» (зрозуміло, напруга живлення подано на пристрій вимикачем Q1) При цьому на телефонний апарат Е2 від обмотки II трансформатора Т1 через резистор R8, прикінцеві контакти кнопки SB1 і внутрішній опір джерела напруги +20 В надходить викличний змінну напругу Почувши дзвінок, що викликається абонент знімає трубку, при цьому виклик проходить до першого абоненту (як було описано вище), який переводить перемикач SA1 в інше положення, і абоненти ведуть розмову Перемикач SA1 може бути встановлений в необхідне положення і до натискання кнопки SBE Після закінчення розмови контакти перемикача SA1 повертають у вихідне положення

Діод VD1 охороняє транзистор VT2 від викидів напруги (або, як кажуть, від екстранапряженій), що виникають на обмотці реле К1 при його перемиканні Конденсатор СЗ виключає вібрацію якоря реле від проходження сигналу звукової частоти, що виробляється генератором на мікросхемі DDE

Мікросхеми DD1, DD2 можна замінити відповідним аналогом із серій К133, К158, К555, КР1533 Транзистори VTE . VT3 – КТ312Б, КТ315 (В, Д, Е), КТ603 (А, Б), КТ608, КТ630, КТ503 (з будь-якими літерними індексами), КТ3117А Діод VD1 – будь-який з серій Д220, Д223, Д226, КД 102, КД510 випрямний міст VD3 – будь-який із серій КЦ402, КЦ405, КЦ407 Оксидні конденсатори – К50-6, К50-16, К50-12, К50-24 Всі резистори – типу МЛТ або С2-33 Реле К1 – РЕС15 (паспорт РС4591004), РЕС10 (паспорта РС4524302, РС4524312, РС4524319) Кнопка SB1 – КМ1, П2К перемикач SA1 і вимикач живлення Q1 – тумблер ТП1-2, ТВ2-1, МТ1 Трансформатор Т1 аналогічний тому, який використовується в раніше описаному переговорному пристрої, але його обмотка III повинна містити вдвічі більше число витків Можна застосовувати також і готові уніфіковані трансформатори ТПП216, ТПП217, ТПП218, ТПП225, ТПП226, ТПП234 .. ТПП238, ТПП247, ТПП248 та ін, зєднавши відповідним чином їх обмотки для отримання потрібної напруги[4]

Велика частина елементів переговорного пристрою змонтована на друкованій платі з однобічного фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5-2 мм (див рис 43: а – друкована плата, б – розміщення деталей на платі) Установчі отвори елементів розраховані під оксидні конденсатори К50-6 або К50-16, реле РЕС15 типи інших елементів вказані на принциповій схемі

Друковану плату і трансформатор харчування доцільно розмістити в корпусі телефонного апарату Е1 (бажано використовувати апарат без номеронабирача, наприклад ТА-68ЦБ-2) У цьому випадку комутаційні елементи SA1, SB1, Q1 розташовують на передній похилій стінці корпусу Якщо ж габарити трансформатора Т1 не дозволяють розмістити його і друковану плату в загальному корпусі, переговорний пристрій збирають в окремому, виконаному у вигляді підставки під телефонний апарат

Коли пристрій зібрано з справних деталей і без помилок, налагодження воно не вимагає

Таке переговорний пристрій має недолік: перший абонент повинен перемикати тумблер для ведення розмови (до і після нього) Це незручно, так як, по-перше, потрібні додаткові дії і, по-друге, якщо після закінчення розмови перший абонент забуде встановити перемикач у вихідне положення, то другий не зможе до нього додзвонитися Крім того, натискання кнопки виклику – теж додаткове дію Найбільш зручним у користуванні було б переговорний пристрій, де виклик абонента здійснюється простим зняттям трубки

Принципова схема пристрою, що відповідає такій вимозі, наведена на рис 44 Тут обидва абонента рівнозначні, а виклик здійснюється зняттям трубки з апарату

Припустимо, перший абоненту необхідно звязатися з другим У цьому випадку він знімає трубку, і позитивне напруга через нормально замкнуті контакти реле К21, опір телефонного апарату Е1 і резистор R1 подається на базу транзистора VT1

Рис 43 Монтажна плата переговорного пристрою з двухпроводной лінією звязку

Рис 44 Переговорний пристрій з двухпроводной лінією звязку (варіант 2)

Реле К1 спрацює і контактами К12 замкне ланцюг живлення реле К4, а контактами К11 – лінію викличного струму на апарат Е2 Реле К4, кероване імпульсами генератора на логічних елементах DD11 і DD12, буде періодично спрацьовувати з частотою 0,2 – 0,25 Гц, а його контакти К41 стануть подавати на апарат Е2 викличний змінну напругу, внаслідок чого і в цьому апараті буде лунати дзвінок Е [ри знятті телефонної трубки апарату Е2 на базу транзистора VT3 надходить відкриває його негативна напруга, спрацьовує реле КЗ і контактами К31 обезструмлює реле К4 Одночасно спрацьовує реле К2 і контактами К21 підключає лінію апарату Е1 до лінії апарату К2 Можна вести розмову Протягом розмови реле КЕ . КЗ знаходяться під струмом, а після повернення трубок обох телефонних апаратів на важелі встановлюються в початковий стан

Аналогічно працює переговорний пристрій і при виклику першого абонента другим

Конденсатори С2, С4 запобігають вібрацію якорів реле К1, К2 при проходженні через телефонні апарати і резистори R1 і R5 струму виклику, а також замикають по змінному струмі ланцюг викличного сигналу Ці конденсатори, крім того, не дозволяють відпускати реле ΚΙ (К2) при перемиканні контактів К21 (К11) відповідно Конденсатор С1 замикає розмовну ланцюг по змінному струму Наявність цього конденсатора дозволяє також контролювати справність лінії абонента: якщо лінія справна, то в трубці абонента чути сигнал викличного струму (50 Гц)

Джерело живлення даного переговорного пристрою точно такий же, як і в попередньому випадку

Мікросхема К155ЛН1 (DD1) замінюється аналогічною із серій К133, К555, КР1533 Можна також застосувати мікросхему К155ЛАЗ (або її аналоги з інших серій), зєднавши входи кожного її елемента Транзистор VT3 може бути серій КТ501 (Г . М), КТ502 (з будь-якими буквами), КТ203 (А, Б), КТ361 (В . Е) Реле К1 і К2 – РЕС48 (паспорт РС4590207) або РЕС9 (паспорт РС4524201) Конденсатор Cl – К73-16, К73-17, МБМ Решта деталі – тих же типів, що і в попередньому випадку

Всі деталі переговорного пристрою, за винятком трансформатора Т1, запобіжника FU1 і вимикача живлення Q1, розміщені на друкованій платі (рис 45) Використано реле типів РЕС15 (КЗ, К4), РЕС48 (ΚΙ, К2), конденсатор Cl – К73-17

На рис 46 представлена ​​схема ще одного варіанта переговорного пристрою з двухпроводной лінією звязку Це пристрій працює таким чином

Припустимо, що контакти вимикача Q1 замкнуті, харчування подано на елементи пристрою, а трубки телефонних апаратів El, Е2 знаходяться у вихідному положенні Контакти важільних перемикачів телефонних апаратів при цьому підключають до затискачів апаратів послідовно зєднані дзвінок і конденсатор опір апарату постійному струму нескінченно велике, струм у лініях апаратів відсутній, і електромагнітні реле К1 .. К5 знеструмлені

Якщо перший абонент (володіє телефонним апаратом Е1) бажає викликати другу, він повинен зняти трубку свого апарату При цьому до лінії буде підключено опір апарату Е1, що становить кілька сотень омов, і в лінії потече струм по ланцюгу: «плюс» джерела живлення, обмотка реле КЗ, нормально замкнуті контакти К41, внутрішній опір телефонного апарату Е1,

Рис 45 Монтажна схема переговорного пристрою (варіант 2)

обмотка реле К1, загальний провід джерела живлення Реле К1 і КЗ спрацюють Контакти К31 замкнутий ланцюг обмотки реле К5, яке почне спрацьовувати з частотою 0,5-1 Гц, вироблюваної симетричним мультивібратором на транзисторах VT1, VT2 Через прикінцеві контакти К51 на апарат Е2 буде періодично надходити змінну напругу 50 Гц, що приводить в дію дзвінок апарату Ланцюг викличного напруги така: верхній (за схемою) висновок

Рис 46 Принципова схема переговорного пристрою (варіант 3)

обмотки II трансформатора Т1, прикінцеві контакти К51 і К11, апарат Е2, паралельно зєднані обмотка реле К4 і конденсатор СЗ, загальний провід, зєднаний з нижнім (за схемою) виведенням обмотки II Почувши дзвінок, абонент зніме трубку апарата Е2 Чи спрацює реле К4 У момент знаходження контактів К51 в показаному на схемі положенні спрацює реле К2 і контактами К21 знеструмить обмотку реле К5 Реле КЗ також відпустить Абоненти можуть вести розмову Розмовний струм протікає через обмотки реле ΚΙ, К4, К2, апарати El, Е2, а також через конденсатори С1 .. СЗ Протягом розмови під струмом знаходяться обмотки реле К1, К2, К4, а реле КЗ і К5 знеструмлені Після повернення трубок обох апаратів на важелі все реле відпускають

Аналогічно працює переговорний пристрій і при виклику першого абонента другим

Конденсатори С2, СЗ запобігають вібрацію якорів реле К1, К4 при проходженні викличного струму, а також замикають по змінному струмі ланцюг викличного сигналу Крім того, ці конденсатори не дозволяють відпускати реле ΚΙ (К4) при перемиканні контактів К41 (К11) Конденсатор С2 замикає розмовну ланцюг по змінному струмі, а також дозволяє контролювати справність лінії абонента: якщо лінія справна, то в трубці абонента чути сигнал викличного струму (50 Гц)

Діод VD1 гасить імпульси напруги, що виникають на обмотці реле К5 в момент його перемикання Шунтування діодами обмотокдругіх реле не потрібно, оскільки вони не управляються транзисторами

Постійна напруга +50 В одержують за допомогою випрямного моста VD2 і конденсатора СБ

Як транзисторів VT1, VT2 можна використовувати транзистори типів КТ503 (Д, Е), КТ608Б, КТ3117А, КТ815 (В, Г) При їх заміні слід мати на увазі, що граничний робочий напруга повинна бути не менше 60 В, а статичний коефіцієнт передачі струму бази – не менше 40 Діод VD1 – типів Д220 (А, Б), Д223 (А, Б), Д226, КД102 (А, Б), КД105, КД106 конденсатори РЄ . СЗ – К7-17 С4 .. С6 – К50-24 Дозволяється використовувати й інші типи конденсаторів з робочою напругою не менше 60 В Реле КЕ . К5 – РЕС15 (паспорт РС459Е001) Можна застосовувати реле інших типів з робочим струмом не більше 20 мА При цьому їх робоче напруга повинна бути приблизно вдвічі менше напруги джерела живлення Трансформатор Т1 виконаний на стрічковому магнітопроводі ШЛ 16×25 Обмотка I містить 2200 витків дроту ПЕВ-2 0,08 обмотка II – 410 витків дроту ПЕВ-2 0,12 обмотка III – 410 витків дроту ПЕВ-2 0,14

Всі елементи переговорного пристрою розміщені в корпусі одного з телефонних апаратів

У налагодженні пристрій не потребує

На рис 47 представлена ​​схема ще одного варіанта переговорного пристрою Відмінність його від попереднього полягає в тому, що

Рис 47 Переговорний пристрій для декількох абонентовдопускается підключення до лінії декількох телефонних апаратів Крім того, для живлення апаратів використовується тільки одна напруга, що отримується від трансформатора

Кожен з двох телефонних апаратів, показаних на схемі, забезпечений абонентським комплектом (А1 або А2), який забезпечує формування імпульсів викличного напруги в лінії звязку, що впливає на дзвінки телефонних апаратів На логічних елементах DD11, DD12 мікросхеми DD1 виконаний генератор частотою 25-30 Гц Через логічні елементи DD13 і DD14, резистор R3 імпульси впливають на базу транзистора VT1, що утворює разом з транзистором VT2 складовою транзистор Емітер і колектор транзистора VT2 підключені до лінії звязку У початковому стані трубки телефонних апаратів лежать на важелях, контакти кнопок SB1 абонентських комплектів знаходяться в показаному на схемі положенні, транзистори VT1 ​​і VT2 закриті Для виклику другого абонента перший повинен натиснути кнопку SB1 При цьому на виведення 9 мікросхеми DD1 зявиться напруга високого рівня, що дозволяє проходження імпульсів генератора на базу транзистора VT1 Транзистор VT2 буде періодично замикати лінію звязку, імпульсна напруга стане впливати на телефонний апарат Е2, в якому пролунає дзвінок, а апарат Е1 на цей час буде відключатися від лінії другою парою контактів кнопки SB Г

Визначимо, яким чином імпульсне однополярної напругу змушує звучати дзвінок Шлях проходження струму через дзвінок телефонного апарату показаний на рис 48 Коли транзистор VT2 знаходиться в закритому стані, він не впливає на лінію звязку, і через резистор R5 і конденсатор З телефонного апарата від джерела напруги Е протікає зарядний струм в напрямку, показаному на рис 48а При цьому молоточок дзвінка НА відхиляється в одну сторону, бючи по чашці Відкривання транзистора VT2 викликає замикання лінії звязку через невелике (сотні омов) опір відкритого транзистора (На малюнку воно не показано) Конденсатор С розряджається на обмотку дзвінка НА Напрямок струму, як видно з рис 486, протилежно показаному на рис48

Таким чином, через котушку дзвінка протікає змінний струм, приводячи в рух молоточок дзвінка

Після того як абоненти знімають трубки з апаратів Е1 і Е2, можна вести розмову При цьому апарати зєднані паралельно і через резистор R5 підключені до джерела напруги (мостовий випрямляч VD3 і конденсатор СЗ) Наявність резистора R5 забезпечує передачу розмовного струму від одного абонента до іншого і обмежує струм через відкритий транзистор VT2

Перший абонент може знімати трубку свого апарату як до натискання кнопки «Виклик», так і після Це не має значення

У переговорному пристрої дозволяється використовувати такі деталі Мікросхема DD1 – кожна з серій К176, К561, К164, К564 Транзистор VT1 – КТ503 (Д, Е), КТ3117 (А, Б), КТ608 (А, Б), КТ630 (з будь-якими буквами) VT2 – КТ815 (В, Г), КТ817 (В, Г), КТ630 (з будь-якими буквами) Стабилитрон VD1 може бути типу Д814 (А, Б) Діод VD1 – КД510А, КД521А, КД102 (А, Б), Д223 (А, Б) Мостовий випрямляч VD3 – КЦ402, КЦ405, КЦ407 (З будь-якими буквами) Конденсатори С1 – КМ-бб, КЛС, К10-7в С2 – К50-6, К50-16, К50-12 СЗ – К50-24 Кнопка SB1 – КМ2-1, П2К вимикач живлення Q1 – ТВ2-1, Т1, МТБ Трансформатор Т1 намотаний на сердечнику ШЛ16х25 Обмотка I містить 2200 витків дроту ПЕВ-2 0,11 обмотка II – 420 витків дроту ПЕВ-2 0,2

Елементи, що входять до складу абонентських комплектів А1 і А2, змонтовані на невеликих платах, які розміщені в корпусах телефонних апаратів деталі випрямляча зібрані в окремому корпусі

До лінії звязку можуть бути підключені і інші телефонні апарати спільно з абонентськими комплектами Їх число обмежується викличних струмом, який повинен бути достатній для роботи дзвінків у всіх апаратах Оскільки при натисканні кнопки виклику працюватимуть дзвінки у всіх апаратах, доцільно встановити число сигналів, відповідних кожному абоненту У цьому випадку трубку буде знімати тільки один абонент Можна також домовитися про сигнал загального виклику, коли трубки знімають одночасно всі абоненти і ведуть спільну розмову Це переговорний пристрій зручно застосовувати в будівлі з декількома приміщеннями, коли невідомо, в якому з них знаходиться абонент,

Налагодження переговірного пристрою полягає в підборі резистора R5, що має забезпечити достатній викличної струм для нормальної роботи дзвінків всіх апаратів

Опір цього резистора визначає також протікає через телефонні апарати розмовний струм, який не повинен перевищувати 20-30 мА, при цьому опір резистора R5 не повинно бути менше 1 кОм Якщо ж для забезпечення нормальної роботи дзвінків даний резистор має менший опір, то для обмеження розмовного струму слід включити резистори послідовно з кожним з телефонних апаратів

Джерело: Виноградов Ю А та ін, Практична радіоелектроніка-М: ДМК Пресс – 288 с: Ил (На допомогу радіоаматори)