Сейчас, при засилии мобильных и радиотелефонов, обычные проводные аппараты остаются "не у дел" и часто просто выбрасываются Но их. сделав небольшую доработку, можно с успехом использовать для простых переговорных устройств. Одно из таких переговорных устройств (для двух абонентов), доступное даже начинающему радиолюбителю, рассмотрено в этой статье.
Функциональная схема проводного телефонного аппарата приведена на рис.1 [1].
При опущенной трубке телефонная пиния соединена с вызывным устройством (ВУ) через переключатель SA1 и разделительный конденсатор С1. который пропускает только переменную составляющую вызывного сигнала. Когда трубка снимается. SA1 переходит в верхнее положение (как изображено на рис.1), соединяя линию с разговорным узлом (РУ). Номеронабиратель (НН) соединяется с линией через переключатель SA2. На момент набора номера этот переключатель отключает разговорный узел. Поскольку для двух абонентов номеронабиратель не нужен, целесообразно его исключить.
При проектировании двухпроводных переговорных устройств питание чаще всего осуществляется так, как это изображено на рис.2, (источник включен последовательно с телефонными аппаратами, а конденсатор С2 шунтирует его для разговорного сигнала). В случае стабилизированного источника питания роль С2 выполняет выходной конденсатор фильтра. При такой схеме постоянное напряжение в линии не меняется. Но у вызывающего абонента должен быть генератор сигналов вызова, отключаемый при снятии вторым абонентом трубки. Второе неудобство: если блок питания находится на вызываемой стороне и не включен, то связь невозможна.
В телефонных сетях (городских АТС) питание линии осуществляется параллельно (упрощенно показано на рис.3). Напряжение линии Uл определяется как Up=UистUr. Оно равно примерно 12 В при снятой трубке, что обеспечивает нормальную работу электроники (в электронных аппаратах).
Преимущество такой системы питания в том. что его можно включать параллельно с любой стороны (показано пунктиром на рис.3). В этих телефонных сетях вызывной сигнал формируется на АТС и посылается в линию. При этом постоянное напряжение в линии остается на уровне Uист. Когда на вызываемой стороне снимают трубку (к линии подключается разговорный узел), напряжение в линии Uл снижается (ниже 20 В), что служит командой АТС для отключения вызывного сигнала. Как видно, параллельная схема, устраняя проблему питания, оставляет нерешенным вопрос с генератором вызова.
В предлагаемом устройстве сигнал вызова формируется на вызываемой стороне. Для этого в устройстве вызова на приемной стороне предусмотрен генератор, который реагирует на снижение напряжения питания. Это решение не только значительно упрощает схемотехнику, но и позволяет гарантированно отключать генератор вызова. Заменив в аппарате (рис. 1) устройство вызова генератором вызова, получим, что при подъеме трубки SA1 отключит генератор, и его сигнал не попадет в линию. Управляющим сигналом для срабатывания генератора вызова является снижение напряжения в линии до 20...15 В, что обеспечивается простым снятием трубки на вызывающей стороне. Переделка телефона сводится к замене вызывного устройства, оставляя разговорный узел без изменения, независимо от типа телефонного аппарата.
Схема переговорного устройства изображена на рис.4. Оно работает следующим образом. MocrVDI упрощает подключение телефона к линии: не надо соблюдать полярность. Напряжение линии поступает через делитель R3-R4 на вход микросхемы DD1. Делитель выбран из условия, чтобы при напряжении в линии иИС1 уровень на входе DD1.1 соответствовал логической "Г. а при снижении напряжения до 20 В - "0". При этом делитель должен обладать максимально возможным сопротивлением, чтобы не шунтировать линию. Логический "0" на входе элемента DD1.1 приводит к появлению "1" на его выходе и на выходе DD1.3 (DD1.2 и DD1.3 дважды инвертируют сигнал), а на выходе DD1.4 - "0". Низкий уровень с выхода DD1.4 закрывает транзистор VT3, а высокий, с выхода DD1.3, открывает транзистор VT1 и, соответственно, VT2.
Через открытый ключ на VT2 напряжение поступает на генератор вызывного сигнала на микросхеме DD2. Генератор-двухтональный. На первых двух элементах (DD2.1 и DD2.2) собран генератор низкой частоты, на вторых двух (DD2.3 и DD2.4) - высокой. Нагрузкой генератора служит ключ на транзисторе VT4, на выходе которого включен пьезоизлучатель НА1. Питание ИМС при закрытом ключе VT2 обеспечивает цепочка R7-VD2-C1. а при открытом (поскольку ток потребления возрастает из-за работы генератора DD2) - VD3-R9-VD2-C1.
Описанная доработка относится к самым простым телефонам без электроники. При переделке таких аппаратов вместо разделительного конденсатора и звонка включается предложенное устройство. Пьезоизлучатель, как и новая плата, располагаются в любом удобном месте в корпусе телефона. Для аппаратов с электронными вызывными устройствами (например, на микросхеме КР1008ВЖ4) достаточно изготовить только часть предложенной схемы (на рис.4 обведена пунктирной линией). Сам генератор и излучатель звука используются те, что уже есть в переделываемом аппарате.
Хотя за основу переговорного устройства взята система АТС, нет смысла задавать напряжение на уровне 60 В. Для такого устройства вполне достаточно 30 В. У телефонов с "электронной начинкой" важно обеспечить, чтобы линия, нагруженная на один телефон, давала напряжение в пределах 14...18 В, а на два - 10...14 В. Это обеспечивает нормальную (без искажений) работу разговорного узла. При желании уменьшить энергопотребление можно подключить второй источник питания (как показано на рис.3). В этом случае вызывающий абонент включает свой источник питания, но есть одно неудобство: при подключении линии следует соблюдать полярность, чтобы при случайном одновременном включении обоих источников они не оказались соединенными встречно. Для этого с обеих сторон линии можно включить светодиоды. Если использовать современные сверхъяркие, то им достаточно тока 2...3 мА, что не скажется на работе схемы.
Устройство собрано на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм и размерами 100x40 мм. Чертеж платы приведен на рис.5.
Схема блока питания изображена на рис.6. Он должен обеспечивать нужное напряжение (в моем варианте - 30 В) и ток потребления не менее 100 мА. Второе требование - минимальные пульсации на выходе, поскольку в телефонных аппаратах очень хорошо слышен фон 100 Гц. Вместо балластного резистора используется миниатюрная лампочка (26 В, 0,12 А). Это удобно тем, что при отключенных обоих аппаратах лампочка не горит вообще, при одном (во время вызова) - тускло, при разговоре - ярко.
Детали. Трансформатор-типовой, ТА-1 или ТА-2, но подойдет любой, обеспечивающий напряжение на вторичной обмотке 35.. .40 В и ток не менее 100 мА. Постоянные резисторы в устройстве - МЛТ-0.25, переменные - СПЗ-22. Конденсаторы электролитические - типа К50-35 или их зарубежные аналоги, постоянные- КМ, КД или их аналоги. Транзисторы КТ3102Б можно заменить любыми другими маломощными п-р-п-структуры с допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менее 45 В, КТ940А заменяется на КТ801, КТ603 и т.п.
Диодный мост - любой. Можно собрать мост и из отдельных диодов КД521 или КД522. Стабилитрон VD2 выбран с малым током стабилизации - КС191Е. Пьезоизлучатель ЗП22 можно заменить на ЗП1 или ЗП5. Вместо DD1 К561ЛА7 можно взять К561ЛА5 (без каких либо доработок) или К561ЛН2, но при этом R3 следует исключить и учесть изменение цоколевки. DD2 можно заменить на К561ЛА5. Можно также использовать их аналоги серии 176. Если предполагается круглосуточное использование устройства, ИМС стабилизатора КР142ЕН12 следует установить на небольшой радиатор
Конструктивно устройство выполняется в виде отдельного модуля и располагается в телефонном аппарате в любом удобном месте. В старых телефонах (с электромагнитным звонком) звукоизлучатель можно расположить под держателем трубки или на задней стенке, а плату - на месте звонка. В телефонах с электроникой излучатель уже стоит, сама плата - небольшая (нет генератора), поэтому она легко умещается даже в телефонах-трубках. Источник питания выполняется в виде отдельного блока, его можно расположить как у одного из аппаратов, так и в любом месте вдоль телефонной линии.
Перед наладкой устройства регулятором R4 блока питания выставляется напряжение на выходе (UMCT). Подключается нагрузка. Подбирается сопротивление R3 (рис.4) так, чтобы обеспечить "1 * на выводе 11 DD1 при снятой трубке (напряжение в линии ниже 20 В) и "0" - при положенной (в линии - UMCI). Подбирается емкость C3 для обеспечения желаемого тембра и громкости звучания. Длина линии, экспериментально проверенная мной, превышала 300 м. Потери качества не наблюдалось.
Литература
Автор: Г.Сауриди, г.Рязань