2.2.Телефонные аппараты с микротелефонными трубками

2.2.1.Разговорная схема

При всей кажущейся внешней простоте схемных и конструктивных решений телефонный аппарат (ТА) является весьма сложным устройством. Эта сложность определяется в основном тремя факторами. Во-первых, посредством ТА абонент взаимодействует с телефонной сетью при установлении соединения. А это означает, что с помощью ТА осуществляется управление работой автоматического коммутационного оборудования сети. Во-вторых, с помощью ТА речевой и слуховой аппараты человека подключаются к каналу связи, и обеспечивается согласование их параметров с параметрами канала связи. Сложность проблем, связанных с этой функцией ТА, состоит в том, чтобы обеспечить оптимальность такого согласования. В-третьих, с учетом массовости телефонный аппарат, выполняя все возлагаемые на него функции, должен быть по возможности простым, дешевым и в то же время высоконадежным устройством.

Каждый ТА в соответствии с перечисленными функциями содержит вызывные приборы, разговорные приборы и коммутационное устройство. В состав вызывных приборов входят все элементы, с помощью которых осуществляются посылка и прием вызова.

К разговорным приборам относятся микрофон, телефон, а также узлы и элементы электрической (разговорной) схемы аппарата, обеспечивающие выполнение требований приема и передачи разговорных токов, а также подавление местного эффекта.

Коммутационное устройство содержит элементы, переключающие схему аппарата в различные режимы работы,

Ограничимся рассмотрением параметров разговорных приборов ТА общего применения, имеющих непосредственное отношение к качеству передачи речи. При этом будем иметь в виду только ТА общего применения, питание которых осуществляется от станционной батареи.

Разговорные схемы ТА общего применения в подавляющем большинстве относятся к так называемым противоместным схемам трансформаторного типа. В зависимости от способа разделения микрофонной и телефонной цепей и подавления местного эффекта различают схемы двух основных типов—мостовую и компенсационную [11]

Рис. 2.2. Противоместные разговорные схемы мостового и компенсационного типа

На рис. 2.2 приведена принципиальная схема разговорной части противоместного ТА мостового типа. Как видно из рисунка, элементами схемы являются дифференциальный трансформатор Тр, микрофон М, телефон Т и балансный контур БК. Элементы схемы совместно с входным сопротивлением линии образуют схему моста переменного тока, в одну из диагоналей которого включается микрофон, а в другую — телефон. Обозначив через Z1,Z2,и соответственно комплексные сопротивления первой и второй полуобмоток трансформатора, линии и балансного контура и приняв для простоты, что трансформатор является идеальным, можно записать известное условие балансировки моста

, (2.1)

при котором отсутствуют токи микрофонной цепи в своем телефоне, т. е. обеспечивается полная противоместность.

Из (21) видно, что сопротивление балансного контура пропорционально сопротивлению линии:

; (2.2)

и если дифференциальный трансформатор симметричен, т. e ,то .

Очевидно, что полная противоместность может быть обеспечена лишь в том случае, когда приведенные выше соотношения выполняются во всем рабочем диапазоне частот. Практически такая цель недостижима из-за большой зависимости Zл от типа абонентской линии, ее нагрузки на дальнем (от аппарата) конце и параметров питающего комплекта. Кроме того, балансный контур с конечным числом элементов с сосредоточенными параметрами может обеспечить лишь некоторое приближение к параметрам данной линии и притом только на отдельных частотах.

На рис. 2.2 пприведена принципиальная схема разговорной части противоместного ТА компенсационного типа. Отметим, что существует большое разнообразие компенсационных схем, как, впрочем, и мостовых. Однако схемы на рис. 2.2 являются наиболее распространенными.

Разговорные токи микрофона М разветвляются через обмотку I трансформатора Тр, линию (t'i) и по цепи: компенсационное сопротивление Кк, обмотка II Тр и балансный конденсатор Сб (i2). Часть разговорных токов микрофона, протекающая непосредственно через телефон Т и обмотку III Тр, незначительна по сравнению с I2 вследствие шунтирующего действия Rк и может не приниматься во внимание. Так как обмотки Тр намотаны согласованно, токи I1 и I2 наводят в обмотке III встречные ЭДС, равнодействующая которых Eт может вызвать ток в цепи телефона через Rk. Если, однако, напряжение Uk=Rki2 равно по величине и противоположного по фазе Ет, тока в телефоне не будет. Приближение к этому условию достигается надлежащим подбором сопротивления Rк и емкости конденсатора Сб, исполняющих те же функции, что и балансный контур мостовой схемы. В связи с этим в компенсационной схеме, как и в мостовой практически не может быть обеспечена полная противоместность.

Детальный анализ разговорных схем. и балансных контуров, а также методы их расчета можно найти, например, в [1,2].

Современное состояние электронной техники позволяет выполнять разговорную часть ТА в виде интегральных микросхем. В этих ТА трансформаторная дифсистема заменяется усилителями на активных элементах в виде интегральных микросхем