Среднее Заочное отделение / 4 семестр / Терминальные устройства и документальные службы телекомуникаций / ТУиДС ТК Вариант 6

Задача 1. Изложите принцип работы телефонного аппарата. Составьте структурную схему классического ТА и поясните назначение его основных узлов.

Зарисуйте диаграмму изменения напряжения телефонного аппарата при наборе цифр номера в соответствии с вариантом. Сравнить импульсный и тональный набор.

Пользуясь принципиальной схемой классического ТА, вычертить цепь в соответствии с вариантом.

Таблица 1 - Варианты исходных данных к задаче №1

Решение

Телефонный аппарат – это оконечное устройство линии телефонной связи, служащее для передачи и приёма речевой информации.

В классическом ТА можно выделить пять основных функциональных блоков (рисунок

1): звонок, рычажный переключатель, разговорная схема, номеронабиратель, микротелефонная трубка, содержащая передатчик (микрофон) и приемник (телефон).

Рисунок 1 - Функциональная схема классического ТА

Микрофон — это устройство, предназначенное для преобразования звуковых колеба-

ний в электрические. Микрофоны классифицируются по способу преобразования акустических колебаний в электрические и подразделяются на угольные, электродинамические, электромаг-

нитные, электростатические (конденсаторные и электретные) и пьезоэлектрические.

1

Телефон — это устройство, предназначенное для преобразования электрических коле-

баний в звуковые, воздействующие на слуховой аппарат человека. По способу преобразования телефоны подразделяются на электромагнитные, электродинамические и пьезоэлектрические.

Звонок в ТА служит для приема сигналов вызова с АТС и представляет собой электро-

магнитное устройство, преобразующее вызывной электрический сигнал переменного тока в звуковой сигнал, создаваемый ударами бойка о металлические звонковые чашки. Звонок при-

влекает наше внимание и позволяет начать разговор по запросу абонента. В ТА используются поляризованные звонки различных типов, размещаемые внутри его корпуса. Характер звучания звонка определяется в основном физическими размерами и формой чашек.

Номеронабиратели обеспечивают передачу информации на АТС для установления тре-

буемого соединения с аппаратом вызываемого абонента. Номеронабиратель, передающий ин-

формацию с помощью возвратного движения заводного диска с отверстиями, называется дис-

ковым.

Рычажный переключатель — это простое коммутационное устройство, которое подсо-

единяет и отсоединяет телефон от абонентской линии. В классических аппаратах он срабатыва-

ет от веса телефонной трубки, положенной на рычаги.

Разговорная схема выполняет следующие функции:

- корректирует величину потребляемого тока в зависимости от длины телефонной ли-

нии.

-осуществляет перераспределение входных и выходных сигналов между телефонной линией, микрофоном, номеронабирателем и телефоном.

-выполняет некоторые сервисные и предохранительные функции: антизвонную

(наводки в линии) и отключение приемника (телефона). - существенно ослабляет местный эффект.

Приведем принципиальную схему ТА с дисковым НН (ТА-72М) и покажем цепь при исходящем разговоре - цепь передачи разговорного тока.

2

Рисунок 2 - Принципиальная схема ТА -72М

Цепь при входящем разговоре: Л2 – 1-2 РП – I тр – М/IIТр, R3, C2/R2 – 3-4 НН – Л1

Рисунок 3 – Цепь при входящем разговоре

Большая часть тока пойдет на балансный контур.

Так как токи в I и II обмотках имеют одинаковое направление и величину, то в III об-

мотке находится суммарное ЭДС и в телефоне прослушивается голос вызывающего абонента.

Рисунок 4 - Временная диаграмма напряжений на линейных зажимах ТА с электронным НН при наборе номера 20-68-43

3

давляются нежелательные гармоники основного тонального сигнала. В сумматоре происходит объединение столбцовых и строковых сигналов, комбинация которых поступает на выходной усилитель. Этот усилитель повышает мощность DTMF-сигнала до необходимого уровня и со-

гласует выход ИС номеронабирателя со входом разговорной схемы. Через разговорную схему сигнал поступает в телефонную сеть.

Выходной управляющий сигнал отключения приемника (разговорный ключ) выраба-

тывается при каждом нажатии на клавишу. Это делается для того, чтобы исключить громкую слышимость тональных сигналов при наборе номера.

Постоянное напряжения питания для ИС номеронабирателя обеспечивается специаль-

ным выпрямителем либо стабилизатором, входящим в состав разговорной схемы.

5

Задача 2. Начертите структурные схемы функциональных устройств, заданные в табл. 2. Подробно поясните назначение и функциональные возможности устройств, предложенных в задании. Подробно поясните сервисные возможности электронных ТА, предложенных в зада-

нии.

Таблица 2 - Варианты исходных данных к задаче №2

Поясните назначение каждого функционального узла в предложенной схеме. Объясни-

те принцип работы заданной функциональной (интегральной) схемы.

Приведите сравнительные характеристики некоторых современных моделей электрон-

ных ТА.

Решение

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 регули-

рования громкости или полного отключения вызывного устройства.

- Диодный мост — исключает влияние полярности напряжения линии на полярность включе-

ния ТА и позволяет подключать линию к аппарату без учета полярности проводов.

Рисунок 6 - Функциональная схема электронного ТА

6

- Микропереключатель SP — отключает схему ТА от линии АТС, когда трубка на рычаге. Име-

ет название "рычажный переключатель", указывает на положение трубки (положена/снята) и осуществ-

ляет функцию "отбой".

- Электронный номеронабиратель состоит из собственно интегральной микросхемы номерона-

бирателя (ИСНН), а также внешних времязадающих и вспомогательных элементов. Микросхема номе-

ронабирателя (ИСНН) изготавливается по КМОП-технологии.

- Времязадающие элементы генератора — определяют частоту внутреннего генератора ИСНН,

от которой зависят все временные параметры сигналов, вырабатываемых 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.

-Импульсный ключ — осуществляет непосредственно набор номера путец замыкания и раз-

мыкания линии АТС, то есть формирует тоновые ("пауза") и бестоновые ("импульс") посылки.

-Разговорный ключ — отключает разговорную схему на время прохождения импульсов набора номера, что устраняет неприятные щелчки в трубке ТА.

-Микрофон ВМ — преобразует звуковые колебания в электрические.

-Микрофонный усилитель — усиливает сигнал микрофона ВМ.

-Телефон BF — преобразует электрические колебания в звуковые.

-Телефонный усилитель — усиливает речевой сигнал до уровня нормальной слышимости и со-

гласует сопротивление линии с сопротивлением телефонного капсюля.

- Противоместная схема — устраняет местный эффект, то есть избыточное прослушивание в трубке телефона собственного голоса.

При снятии трубки рычажный переключатель SB подключает ТА к линии АТС. В результате образования делителя напряжение на зажимах линии снижается до UТА = 5-15 В. При этом схема "от-

бой" 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, управля-

ющие работой ИК и РК. ИК замыкает линию накоротко и размыкает ее, формируя посылки постоянного тока, 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 тональ-

7

ные посылки АТС, свидетельствующие об окончании процесса соединения и поступлении на линию вы-

зываемого абонента посылок вызывного сигнала. При снятии абонентом трубки вы услышите его голос.

По окончании разговора трубка укладывается на рычаг. Рычажный переключатель SB размыка-

ет цепь, и схема ТА переходит в дежурный режим. В этом режиме схема питания микросхемы обеспе-

чивает подпитку ОЗУ микросхемы 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 сигна-

лы, информирующие вас о вызове другим абонентом. До снятия трубки схема ТА находится в дежурном режиме. При снятии трубки микросхема НН устанавливается в исходное состояние, с той лишь разни-

цей, что вместо ответа станции вы услышите голос вызывающего вас абонента.

При кратковременном нажатии на рычажный переключатель или нажатии кнопки "отбой" на наборном поле клавиатуры с помощью схемы "отбой" ТА переводится в исходное состояние.

Переадресация по времени.

Переадресация вызова — это возможность телефонной сети перенаправить входящий вызов с одного номера на другой. Номер, на который совершается дозвон, принимает входящий вызов и в слу-

чае необходимости автоматически отправляет его на другой телефонный номер. Таким образом, абонент может, например, принимать звонки, поступившие на его рабочий номер, со своего домашнего или мо-

бильного телефона.

Функциональные возможности электронных телефонов нового поколения все время расширя-

ются. Очень часто в них встраивают многоэлементные алфавитно-цифровые светодиодные или жидко-

кристаллические индикаторы (ЖКИ) отображения такой информации, как набираемый номер, статус линии, дата, текущее время, продолжительность разговора и т.д.

Приведем сравнительную характеристику некоторых современных моделей электрон-

ных ТА фирм Panasonic, Siemens и LG. LKD-30LD

-12 фиксированных кнопок

-30 программируемых функциональными клавишами

-регулятор громкости звонка и спикерфона

-многострочный ЖК-дисплей

-записная книжка

LDP-7208D

-двустрочный дисплей (2х24)

-8 программируемых клавиш

-5 клавиш с фиксированными функциями

-громкая связь (полудуплексный режим)

-разъем для головной гарнитуры

8

Оptiset E standard

-3 диалоговые клавиши для интерактивного управления: "Да", "Назад" и "Вперед"

-Буквенно-цифровой двухстрочный дисплей по 24 знака с регулируемым углом накло-

на.

-Громкоговорящая связь и прослушивание.

-12 функциональных клавиш со светодиодами.

-8 произвольно программируемых именных клавиш, 4 клавиши с фиксированными функциями для:

-сервисного меню;

-повторного набора номера;

-внутреннего соединения и включения/выключения микрофона;

-громкоговорителя.

-2 клавиши (плюс/минус) для регулировки громкости телефонной трубки, громко-

сти/уровня вызывного сигнала

KX-TS2358RU

-Трехстрочный дисплей с поддержкой кириллицы

-Определитель номера в форматах АОН и Caller ID

-Спикерфон

-Повторный набор последнего набранного номера

-Телефонная книга на 50 номеров

-Кнопка Flash (отбой при подключении к телефонной линии)

-Тональный или импульсный режим набора номера

-Регулировка громкости звонка и уровня громкости во время разговора

-Индикатор вызова

9

Задача 3. Приведите структурные схемы устройств, заданные в таблице 3. Подробно поясните назначение, принцип работы и функциональные возможности устройств, предложен-

ных в задании.

Таблица 3 – Варианты исходных данных к задаче №3

Поясните назначение каждого функционального узла в предложенной схеме. Объясни-

те принцип работы заданной функциональной (структурной) схемы.

Приведите сравнительные характеристики некоторых современных моделей устройств,

предложенных в задании.

Решение

В обычных кассетных автоответчиках для записи и воспроизведения входящих — ІСМ

(incoming message) и исходящих — OGM (outgoing message) сообщений используется одна или две миниатюрные кассеты с магнитной лентой.

Кассеты с лентой заменяются микросхемами, способными хранить исходящие и вхо-

дящие сообщения. При записи сначала происходит обработка аналоговых речевых сигналов.

Эти сигналы преобразуются в цифровую форму при достаточно высокой частоте дискретиза-

ции, а затем эти данные записываются в оперативную память. При воспроизведении речевых сигналов информация извлекается из памяти и преобразуется в соответствующее аналоговое напряжение при той же частоте дискретизации. После фильтрации полученный аналоговый сигнал, воспроизводящий голос говорящего, поступает на разговорную схему для передачи по телефонной линии или в громкоговоритель автоответчика.

Для уменьшения объема памяти при записи сообщений в схеме используется специали-

зированный процессор, способный «сжимать» данные. Применяется способ дельта-

кодирование, при котором в память записываются не сами мгновенные значения выборок ана-

логового сигнала, а разности между текущим и предшествующим значениями. Таким образом,

в памяти хранится цифровая копия не сигнала, а его производной. Это позволяет уменьшить емкость ОЗУ в десятки раз. При воспроизведении данные обрабатываются по обратному алго-

ритму.

Цифровая обработка речевых сигналов

10