2.Типова побудова телефонного апарата.

До складу телефонних апаратів входять наступні обов'язкові елементи (Рис. 1):

• мікрофон і телефон, об'єднані в мікротелефонну трубку,

• викличний пристрій (дзвоник),

• розмовна схема з трансформатором,

• номеронабирач,

• підоймовий перемикач.

Крім перерахованих елементів до складу телефонного апарата входять також резистори, конденсатори, діоди, транзистори, що утворюють розмовний ланцюг апарата.

Комутаційно-викличну частину ТА утворюють підоймовий перемикач SA1, дзвоник НА1, розділовий конденсатор і номеронабирач SA2. У якості викличного сигналу на АТС використовується перемінна напруга 80...120 В частотою 16...30 Гц.

Розмовна частина ТА складається з телефону BF1, мікрофону ВМ 1, трансформатора Т 1 і інших елементів.

Рис.1. Узагальнена функціональна схема телефонного апарату.

На принципових електричних схемах телефонний апарат позначають буквою Е.

Мікрофон служить для перетворення звукових коливань мови в електричний сигнал звукової частоти.

Телефоном називають прилад, призначений для перетворення електричних сигналів у звукові і розрахований для роботи в умовах навантаження на вухо людини.

Смуга робочих частот для мікрофонів і телефонів, використовуваних у телефонних апаратах, складає приблизно 300...3500 Гц.

На принципових схемах телефон позначають латинськими буквами BF.

Для зручності користування мікрофон і телефон об'єднані в мікро телефонній трубці.

Викличний пристрій служить для перетворення викличного сигналу перемінного струму у звуковий сигнал. Застосовують електромагнітні або електронні викличні пристрої. Перше з них являє собою одне - або двох котушковий дзвоник. У традиційній схемі звуковий сигнал утворюється в результаті удару бойка об дзвінкові чашки. Струм, що протікає в котушках, частотою 16...50 Гц створить перемінне магнітне поле, що надає руху якореві з бойком. В сучасних ТА звукові сигнали виробляються спеціальною електросхемою (транзисторною, іноді мікросхемою). Електронний викличний пристрій перетворить викличний сигнал у звуковий тональний сигнал, який випромінюються звуковим динаміком.

На принципових схемах дзвоник позначають латинськими буквами НА.

Дзвоник є приймачем виклику в телефонних апаратах. В апаратах системи МБ і ЦБ-АТС застосовується поляризований дзвоник перемінного струму (Рис.2), що складається із двох електромагнітів 3, укріплених на сталевій підставі, якоря 2 у виді коромисла з бойком 5, двох дзвінкових чашок 4 і постійного магніту 1.

Рис.2. Устрій дзвоника

При відсутності струму в обмотці електромагнітів обидва плеча якоря притягаються до сердечників з однаковою силою магнітним потоком постійного магніту Фо. Якщо струм проходить по обмотці, то магнітний потік в одному сердечнику зростає, а в іншому зменшується. Плече якоря, через яке проходить у даний момент сумарний магнітний потік, притягається до сердечника, і бойок ударяє по чашці дзвоника. При зміні напрямку струму зростає магнітний потік у другому сердечнику, а у першому зменшується. Якір притягається до другого сердечника, і бойок ударяє по іншій чашці. Тому що при виклику через дзвоник проходить перемінний потік Ф~, то якір поперемінно притягається то до одного, то до іншого сердечника, а бойок по черзі вдаряє по чашках дзвоника. На мал. 5 штриховими лініями показаний момент, коли магнітні потоки постійного магніту Ф₀ і електромагніта Ф~ складаються в правому сердечнику.

Номеронабирач забезпечує автоматичне з’єднання двох абонентів через АТС. У сучасних телефонних апаратах застосовують механічні й електронні номеронабирачі. Номеронабирачі можуть функціонувати в імпульсному або тональному режимі.

Механічні пристрої працюють в імпульсному режимі.

Імпульсний набор і спосіб набору телефонного номера, при якому цифри номера, що набирається, передаються на АТСшляхом послідовного замикання ирозмиканнятелефонної лінії. Кількість імпульсів відповідає числу, що передається.

Механічний номеронабирач забезпечують подачу імпульсів набору номера в абонентську лінію з метою встановлення необхідного з'єднання. Імпульси створюються через періодичні замикання і розмикання лінії.

Параметри імпульсних номеронабирачів телефонних апаратів повинні відповідати наступним вимогам:

1) частота імпульсів номеронабирача - 10±1 имп/с;

2) період повторення імпульсів - 0,95...1,05 с;

3) пауза між серіями імпульсів - не менш 0,64 с;

4) відношення часу розмикання до часу замикання імпульсного контакту номеронабирача, називане імпульсним коефіцієнтом, - 1,3...1,9.

Дисковий механічний номеронабирач має диск із десятьма отворами. При обертанні диска по годинній стрілці заводиться пружина механізму номеронабирача. Після відпускання диска він обертається в зворотну сторону під дією пружини, при цьому відбувається періодичне розмикання контактів, комутуючих абонентську лінію. Необхідна швидкість і рівномірність обертання диска досягаються наявністю відцентрового регулятора або фрикційного механізму. Формування імпульсів при вільному русі диска забезпечує їхню стабільну частоту і необхідний інтервал між імпульсними посилками, що відповідають двом сусіднім цифрам номера, що набирається. Необхідний інтервал забезпечується завдяки тому, що число розмикань імпульсних контактів завжди вибирається на одне-два більше, ніж потрібно подати імпульсів у лінію. Цим забезпечується гарантована пауза між пачками імпульсів (0,2...0,8 с). При цьому зазначені зайві імпульси в лінію не надходять, оскільки в цей час імпульсні контакти шунтуються однієї з груп контактів номеронабирача. Існують також контакти, що замикають телефон при наборі номера, щоб виключити неприємні щиглики. Частота імпульсів, формованих номеронабирачем, повинна складати (10±1) имп./с.

Електронні номеронабирачі, якими комплектуються багато сучасних телефонних апаратів (наприклад, ТА-5, ТА-7, ТА-101), виконані на інтегральних мікросхемах і транзисторах. Набір номера здійснюють натисканням кнопок клавіатури - так званої тастатури. Живлення електронних номеронабирачів здійснюється як від абонентської лінії, так і від мережі напругою 220 В через блок живлення.

Тастатура (німецьке Tastatur, від Taste — клавіша, кнопка) - кнопковий пристрій для набору номера, який встановлюється в телефонних апаратах, телефонних комутаторах, контрольно-іспитових й ін. приладах.

Звичайно тастатура містить 10 основних кнопок, кожна з яких позначена однією десятковою цифрою, і декількома додаткових, відзначених, наприклад, буквами. При короткочасному натисканні кнопки в прийомний пристрій (наприклад, на АТС) надходить відповідний сигнал і набрана цифра номера фіксується в ньому; послідовним натисканням, наприклад, 7 кнопок тастатура здатна передати на АТС 7-значний номер телефону абонента, який викликається.

Швидкість набору номера на тастатурі становить до 7—8 знаків у сек., що приблизно в 10 разів вище, ніж у дискового номеронабирача.

Залежно від системи розташування кнопок розрізняють 1-,  2-, 3й 4-рядні тастатури, причому в телефонних апаратах і комутаторах застосовуються головним чином 3-рядні тастатури.

Електронні номеронабирачі функціонують в імпульсному або тональному режимі.

Тональний набор, тональний сигнал - це багаточастотний аналоговий сигнал, що використовується для наборателефонного номера. Кодування різних цифр здійснюється різними частотами. В Україні він став застосовуватися лише з 1990-х років. По цей час деякі АТС в Україні можуть сприймати телефонний номер лишу в імпульсному виді. Можливість тонального набору є лише там, деАТСбули замінені на нові цифрові. Іноді тональний набор надають як окрему платну послугу.

Підоймовий перемикач забезпечує підключення до абонентської лінії викличного пристрою телефонного апарата в неробочому стані (мікротелефонна трубка лежить) і розмовних ланцюгів або номеронабирача в робочому стані (трубка знята). Підоймовий перемикач являє собою групи з декількох перемикаючих контактів, що спрацьовують при знятті трубки.

Трансформатор ТА призначений для зв'язку окремих елементів розмовної частини і для узгодження їхніх опорів із вхідним опором абонентської лінії, а також дозволяє усувати так званий місцевий ефект.

Звичайно телефонні апарати комутуються один з одним через автоматичні телефонні станції (АТС). Центральна батарея АТС здійснює живлення ліній абонентів постійною напругою Uпит = 60 В.

У загальному випадку в залежності від способу живлення мікрофону телефонні апарати підрозділяються на апарати системи з місцевою батареєю (МБ) і системи з центральною батареєю (ЦБ).

Розглянемо найпростіші схеми включення розмовних приладів системи місцевої батареї і центральної батареї через трансформатори. У системі МБ (Рис. 6-в) мікрофон ВМ апарата отримує живлення від джерела струму Е з мінімальною напругою 1,5 В, що розташований усередині апарата чи поблизу від нього, а в системі ЦБ — по проводах абонентської лінії від загальної центральної батареї напругою 24, 48 чи 60 В, розташованої на телефонній станції (Рис.3-г).

Рис. 3. Включення розмовних приладів через трансформатори.

в - включення за схемою МБ, г - включення за схемою ЦБ.

Призначення протимісцевих схем телефонних апаратів. Схеми протимісцевих телефонних апаратів залежно від способу придушення місцевого ефекту діляться на мостові й компенсаційні.

У мостових схемах (Рис.4) в «розмовному» стані обмотки трансформатора ланцюга мікрофона телефонного апарату й абонентська телефонна лінія утворюють, т.зв. балансовий контур, у діагональ якого включений мікрофон.

Ослаблення місцевого ефекту досягають, зрівнюючи повні опори лінії й балансового контуру (підбором в ньому резисторів і конденсаторів).

Схеми компенсаційного типу відрізняються від мостових наявністю електричного зв'язку ланцюга телефону з іншими ланцюгами телефонного апарату через так називаний компенсаційний опір.

Особливістю телефонних апаратів є таксофони.

Рис. 4. Спрощена принципова схема телефонного апарата, у якому місцевий ефект придушується мостовим методом: Л1 і Л2 — клеми абонентської лінії; РП — важільний перемикач (у положенні, коли апарат готовий до прийому сигналу виклику); Зв — електричний дзвінок; НН — номеронабирач; ИК — імпульсний контакт номеронабирача; Т — телефон; Тр — трансформатор; М — мікрофон; Z — повний опір балансового контуру; 1 й 2 — контакти важільного перемикача.