Принцип дії батарейного телефонного зв'язку
У мікротелефонних трубках двох провідних АТС у якості телефону застосовується система з постійними напівкільцевими магнітами (принцип дії дивись рис. 5.1), а як мікрофон - нормальний вугільний капсуль МК-ШЦБ (рис. 5.6).
Вугільний мікрофон складається з корпуса 1, кришки 2, захисної прокладки 3, мембрани 4, вугільного порошку 5, рухливого 6 і нерухомого електрода 7, контактного гвинта 8.
Рис.5.6. Устрій вугільного мікрофону типу МК-ШЦБ.
Принцип роботи вугільного мікрофона заснований на зміні опору вугільного порошку при впливі звуковими коливаннями на мембрану. Мембрана жорстко пов'язана з рухливим електродом. Під дією звукових коливань за допомогою рухливого електрода вугільний порошок ущільнюється або розпушується між електродами і його опором змінюється, а отже, і струм, що проходить через порошок мікрофонного капсуля, буде змінювати свою величину в такт механічних коливань мембрани. У ланцюзі виникає змінний струм звукової частоти.
Вугільні мікрофони установлюють у телефонних апаратах суднових АТС.
Мікрофон і котушка телефону з'єднані між собою через джерело постійного струму (АБ). При відсутності розмови в ланцюзі проходить постійний струм, величина якого визначається напругою джерела й опором ланцюга.
При розмові в результаті коливань мембрани мікрофона змінюється щільність вугільного порошку, а значить його електричний опір. Тому по ланцюзі починає протікати змінний струм звукової частоти. Цей струм створює в котушці телефону змінний магнітний потік, під дією якого мембрана телефону буде коливатися з такою же частотою, як і мембрана мікрофона, відтворюючи передану мову.
Недолік цієї схеми - постійний струм, що проходить по котушці телефону, може розмагнітити або підмагнітити його постійний магніт, що погіршить якість телефонного зв'язку.
Для усунення цього недоліку ланцюг живлення мікрофона відокремлюється за допомогою трансформатора від ланцюга живлення телефону, у результаті чого телефон не піддається дії постійного струму.
Для зниження місцевого ефекту (тобто чутності в телефоні власної розмови) у батарейному зв'язку застосовуються схеми:
а) схема з використанням моста;
б) компенсаційна схема.
У схемі з використанням моста , рис. 5.7а, мікрофон включається в середню точку первинної обмотки трансформатора Тр, а резистор R підбирається таким чином, щоб при розмові струми, що проходять через обидві половини первинної обмотки Тр у протилежних напрямках, були рівні. У цьому випадку у вторинній обмотці Тр будуть індукувати дві ЕРС протилежного напрямку (струми й ЕРС показані суцільною лінією).
У результаті сумарна ЕРС дорівнює нулю і власна розмова в телефоні не чутна.
При прийомі змінний розмовний струм (показаний пунктиром) проходить через обидві половини пе6рвичной обмотки Тр в одному напрямку. У цьому випадку обидві ЕРС у вторинній обмотці будуть складатися й у ланцюзі телефону виникає розмовний струм.
Рис. 5.7. Схеми усунення місцевого ефекту.
У компенсаційній схемі , рис. 5.8б, змінний розмовний струм проходить через первинну обмотку трансформатора, після чого розгалужується: частина струму йде в лінію до телефону абонента, а інша частина – через конденсатор С и вторинну обмотку трансформатора – у свій телефон. Одночасно із цим, струм I1, що протікає по первинній обмотці Тр, індукує ЕРС у вторинній обмотці. Під дією цієї ЕРС по вторинній обмотці трансформатора буде протікати струм I’1, спрямований зустрічно току, що відгалужується від лінії. Підбором параметрів конденсатора домагаються рівності цих струмів, тому вони компенсують один одного. У результаті сумарний струм у телефоні дорівнює нулю й власній мові не чутна.
При прийомі розмови змінний розмовний струм, що надходить у ланцюг телефону з лінії I2, і струм, що індукує первинна обмотка трансформатора (це частина струму, що відгалужує від лінії) , мають однаковий напрямок й у телефоні буде чутна розмова. (Конденсатор запобігає проходженню через телефон постійного струму).
Недоліком обох схем є те, що значна частина, приблизно 50%, що розвиває мікрофоном потужності витрачається на усунення місцевого ефекту.