Устройство дискового телефона – Ремонт дисковых телефонных аппаратов (часть1) — Телефония — Каталог статей — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

Ремонт дисковых телефонных аппаратов (часть1) — Телефония — Каталог статей

Если Вы на этом деле «собаку съели», то вряд ли Вам это интересно. Поэтому эта статья для тех, кто только вчера «закончил» детский сад или прилетел с Марса.

А чтобы марсиане научились ремонтировать дисковые телефонные аппараты, им нужно хотя бы в общих чертах объяснить принципы телефонной связи. Начнем с самого простого — с обозначений на схеме элементов, без которых не сможет обойтись ни один ТА. Этo:

Телефонный капсюль (ТК) или просто телефон

Телефонный капсюль — это устройство, которое преобразует электрические сигналы в звуковые волны, т.е. в звук. Если вы и правда с Марса, то объяснить вам что такое телефон у меня не хватит ни времени ни сил. А для остальных, если кто еще не понял, добавлю — ТК устанавливается в телефонную трубку, и вы слышите речь своего собеседника именно из ТК.

Микрофонный капсюль (МК) или просто микрофон

Микрофон — это устройство, которое преобразует звуковые волны в электрические сигналы, которые можно передать по проводам (ведь звук вы по проводам передать не сможете). МК также устанавливается в телефонную трубку. Вы говорите в микрофон, звуковые колебания преобразуются в электрические, которые передаются по проводам на ТА вашего собеседника. Телефонный капсюль в ТА вашего собеседника преобразует электрические сигналы обратно в звук и ваш собеседник слышит вашу речь. Ну а чтобы вас окончательно запутать, скажу, что ТК может выступать и в роли микрофона. Если не верите, то попробуйте говорить не в микрофон, а в ТК — ваш собеседник вас услышит - только орать надо погромче. И этот номер не пройдет с кнопочными ТА — только с простыми дисковыми.

Эти два самых важных элемента обозначаются на электрических принципиальных схемах следующим образом:

Буквы рядом с обозначением детали — это буквенное обозначение. Т.к. одинаковых деталей в схеме может быть несколько, то они обозначаются соответствующими буквами и нумеруются.

Вообще-то ТК и МК существует множество разновидностей. Если на схеме необходимо указать, какой именно тип МК или ТК используется в данном устройстве, то внутри значков рисуют соответствующие условные обозначения. Но нам это пока не надо.

Ниже Вы можете посмотреть устройство ТК, а заодно и работу простейшего телефонного соединения. Здесь ТК используется и как микрофон, и как телефонный капсюль.

Работает все это следующим образом: звуковые волны, поступающие через отверстие в корпусе ТК, приводят в движение упругую металлическую мембрану. В этом случае ТК работает как микрофон — когда мембрана колеблется, она тем самым изменяет поле постоянного магнита, а это, в свою очередь, вызывает электрические колебания (переменный ток), которые передаются по проводам. На другом конце провода ТК работает уже как телефон: переменный ток, протекая по виткам электромагнитных катушек, создает вокруг них переменное магнитное поле, усиливающее или ослабляющее поле постоянного магнита. При этом изменяется сила притяжения мембраны к магниту и она начинает вибрировать в такт с колебаниями переменного тока (т.е. в такт со звуковыми волнами, которые поступают в микрофон). Вибрация мембраны вызывает колебания частиц воздуха, т.е. создаются звуковые колебания, точно такие же, что и на другом конце провода, где работает микрофон.

Если у Вас найдутся два ТК, Вы можете собрать эту схему — если длина телефонной линии будет небольшой — она будет работать. Правда громкость звука будет очень маленькой — что-либо расслышать будет очень трудно. Да и вести переговоры будет неудобно — сначала нужно поднести ТК ко рту и что-нибудь сказать, затем поднести к уху и выслушать собеседника и т.д. Поэтому для полноценной связи следует в схему ввести микрофон. Микрофон должен быть угольным — от дискового ТА.

Но прежде чем рассмотреть эту схему, придется таки разобраться с устройством угольного микрофона.

На этом рисунке представлена конструкция одного из первых микрофонов. И хотя конструкции современных угольных микрофонов немного отличаются от этой, принцип действия остается прежним. Вот этот принцип действия мы сейчас и рассмотрим.

Что мы видим на рисунке? Источник постоянного тока подключен с одной стороны к металлической мембране, а с другой — к металлическому же корпусу. Полярность в данном случае роли не играет. Между мембраной и корпусом установлена прокладка из изоляционного материала, поэтому мембрана контактирует с корпусом только через угольный порошок.

Пока мембрана неподвижна (перед микрофоном не возникают звуковые волны), в цепи, соединяющей батарею и микрофон, протекает постоянный электрический ток. Величина тока зависит от сопротивления угольного порошка. Сопротивление может быть несколько десятков или сотен Ом — в зависимости от марки микрофона. Когда мы говорим в микрофон, то создаем колебания, которые приводят мембрану в движение — она начинает то более плотно прижиматься к корпусу, то наоборот — отходить от него. Когда мембрана прижимается, она увеличивает давление на угольный порошок, и его сопротивление уменьшается, а ток в цепи увеличивается. Когда мембрана отходит от корпуса, то давление на порошок уменьшается и его сопротивление увеличивается, а ток уменьшается.

Получается, что вибрирующая мембрана преобразует постоянный ток в пульсирующий (ток то увеличивается, то уменьшается). Этот ток содержит как постоянную (I₀), так и переменную (i) составляющие (см. график). Переменная составляющая представляет собой переменный электрический ток, который изменяется с такой же частотой и по тому же закону, что и звуковые колебания. Если в эту цепь последовательно включить ТК, то переменный ток будет преобразован в звуковые колебания. А как это происходит мы уже знаем.

Теперь осталось только собрать схему телефонного соединения:

Это уже полноценное телефонное соединение. Именно по такой схеме включают свои трубки связисты, когда «прозванивают» кабель. Батарея питания обязательна, т.к. угольный микрофон без источника тока работать не будет. Но потребяет эта схема не очень большой ток. Одной «пальчиковой» батарейки на 1,5 В достаточно, чтобы обеспечить связь на несколько десятков и даже сотен метров (расстояние зависит от качества телефонной линии). Полярность включения батареи также не играет роли, но ток должен быть обязательно постоянным. Можно вместо батареи включить какой-нибудь блок питания постоянного тока. Но если фильтрация напряжения окажется недостаточной, то в телефонах будет слышен сильный фон переменного тока (50 Гц) и качество связи будет плохим.

Вы наверно заметили, что в внутри обозначения микрофона нарисован маленький кружок. Этот кружок как раз и означает, что микрофон угольный.

Для любопытных

В современных («кнопочных») ТА угольные микрофоны практически не применяют. Однако в стране работают еще очень много старых телефонов, с которыми их владельцы не могут никак расстаться — у кого-то нет денег, а кто-то просто боится современной техники. Я, например, так и не смог убедить своих родителей в том, что кнопочный телефон удобнее, проще и надежнее. Со своим старым добрым «ТА-72» они никак не хотели расставаться. Пришлось подарить им «Panasonic» на Новый год. Но вернемся к угольным микрофонам. Основное их преимущество перед остальными — это достаточно мощный выходной сигнал. Это позволяет обойтись без усилителей — схема ТА упрощается. В древние времена, когда усилители были ламповыми, это было действительно актуально. Но сейчас, когда микрофонный усилитель практически не занимает места, почти не потребляет ток и так же мало стоит, это преимущество свелось на нет. Зато остался главный недостаток - недолговечность угольных микрофонов. Правда, это в значительной степени зависит от условий эксплуатации. Дело в том, что во время работы звонка телефона, напряжение в линии составляет около 110 В (переменное). Если снять трубку во время звонка, то это напряжение попадает на

21nn.ru

Устройство и принципиальная схема телефонного аппарата.

Рассмотрим простейшую схему классического телефона (ТА-72М) с дисковым номеронабирателем и мостовой противоместной разговорной схемой. В этой схеме имеется две независимые группы контактов – рычажного переключателя (РП) и номеронабирателя (НН).

Когда трубка лежит на аппарате, контакты 2, 3 и 6, 7 рычажного переключателя замкнуты. В этом случае к телефонной линии подключен только звонок. Конденсатор C1, подключенный последовательно с обмоткой звонка, блокирует постоянную составляющую напряжения линии. Если исключить этот конденсатор, через обмотку звонка будет протекать постоянный ток, что телефонная станция воспримет как ТА со снятой трубкой.

При снятии трубки с ТА замыкаются контакты 1, 2 и 5, 6 РП. При этом звонок отключается от линии, а разговорная схема оказывается подключенной к ней. Все цепи в ней легко проследить. Балансный контур БК представлен в схеме резисторами R2 и R3 и конденсатором C2. С его помощью образуется цепь разговорного тока, позволяющая ослабить местный эффект. При наборе номера конденсатор C1 и резистор R1 образуют искрогасительный контур, который включен параллельно импульсным контактам 3, 4 номеронабирателя НН. Импульсные контакты замыкают линию накоротко и размыкают ее, т.е. набираемый номер передается в линию. Контакты 1, 2 НН при наборе номера замыкаются и являются шунтирующими. Они шунтируют разговорную схему ТА, в результате чего из импульсной цепи набора номера исключаются микрофон, телефон и телефонный трансформатор. Это улучшает качество передачи импульсов в телефонную сеть, а также исключается передача импульсов в телефон и устраняются неприятные для уха щелчки.

Рис. 20. Схема телефонного аппарата ТА-72М-2

У дисковых номеронабирателей есть один существенный недостаток: всякий раз при размыкании импульсных контактов НН (контакты 3, 4 НН), то есть при исчезновении тока, в линии возникают большие выбросы напряжения, которые могут прослушиваться в телефоне в виде громких щелчков. Для предохранения слуха абонента от акустических ударов в ТА параллельно телефонному капсюлю включают встречно-соединенные диоды Д1 и Д2.

При исходящем разговоре (передача речи) создаваемый микрофоном переменный разговорный ток проходит по двум цепям:

микрофон М, обмотка I Тр, контакты 2-1 РП, линейный провод Л2, станция, аппарат второго абонента, линейный провод Л1, контакты 4-3 НН, микрофон.
микрофон М, обмотка II Тр, R3, R2/C2, микрофон.

Разговорный ток в обмотках I и II трансформатора протекает в разных направлениях, поэтому в обмотке III индуцируется незначительная ЭДС и ток в обмотке телефона практически не проходит, а значит, свой разговор не слышен. В реальных условиях местный эффект лишь ослабляется.

При входящем разговоре (прием речи) переменный разговорный ток проходит через аппарат по цепи:

провод Л2, контакты 1-2 РП, обмотка I Тр, микрофон М/(обмотка II Тр, R3, R2/C2), контакты 3-4 НН, провод Л1.

Приходящий с линии разговорный ток в обмотках I и II трансформатора протекает в одном направлении, поэтому в обмотке III индуцируется значительной величины электродвижущая сила, под действием которой возникает ток в обмотке телефона. В результате принимаемая речь хорошо слышна в телефоне.

Существуют две основные конструкции классических телефонов: настольная и настенная. Оба варианта содержат одни и те же узлы, различие состоит лишь во внешнем виде корпуса и конструкции шасси. Классические телефоны с дисковым номеронабирателем чаще всего относятся к ТА третьего класса сложности.

studfiles.net

Принцип работы и устройство телефона

Устройство телефона сильно изменилось с момента его изобретения. Сегодня это даже не тот аппарат, который просто передает голос одного человека другому на большие расстояния. В современном мире это сложное техническое средство с искусственным интеллектом, умеющее не только звонить и передавать сообщения, но также воспроизводить видео и аудио, выходить в Интернет, обрабатывать большие объемы информации, одновременно выполнять множество операций и задач. Что мы знаем о том, как телефон устроен и как работает? В рамках этой статьи попробуем разобраться в этом вопросе.

Зарождение и эволюция телефона

Основателем первого аппарата для передачи информации на расстояние принято считать Сэмуэля Морзе, который изобрел телеграф и азбуку Морзе.

Назвать этот аппарат полноценным телефоном сложно, так как информация передавалась с помощью замыкания контактов и специально разработанного для него кода «морзянки», как ее часто называют сокращенно.

Некоторые историки приписывают изобретение первого телефона Антонио Меуччи, который он назвал телектрофоном. Он разработал чертежи, но по неведомой никому причине не зарегистрировал свое творение. Поэтому патент принадлежит Александру Беллу. Его приспособление было без звонка и внешне не имело ничего общего с современными аппаратами.

Устройство телефона было громоздким и неудобным для переговоров, вес — около восьми килограммов. Однако это не помешало его популяризации и широкому распространению по всем странам. К началу двадцатого века в мире насчитывалось уже более десяти тысяч станций. С каждым разом в его конструкцию вносили изменения и доработки, так появился отдельно микрофон и динамик в его конструкции.

Глобальное строительство АТС привело к модернизации аппаратов. У них появилась трубка и диск для набора номера абонента. Циферблат содержал цифры и буквы, кроме литеры «З», так как она напоминает тройку. На кнопочных стационарных телефонах такая нумерация сохранилась и по сей день. Это сделано вовсе не для отправки сообщений, так проще запоминать номер. Первые аппараты в советской России принадлежали двум компаниям: «Эрикссон» и «Сименс». Это были телефоны без зарядного устройства, работающие по принципу передачи и приема простых электрических импульсов.

Беспроводные телефоны появились в нашей стране в 70-х годах двадцатого века. Они передавали радиосигнал на базу, которая, в свою очередь, по линии через коммутаторы связывалась с другим абонентом. Их торговое название «Алтай», они представляли собой прототип мобильной связи. Весила такая установка семь килограммов. Для переноски она не годилась, поэтому ею оснащали автомобили оперативных служб. Прекратила свое существование только в 2011 году.

В России первая сотовая связь появилась в 1991 году, и работала она по стандарту NMT. Первыми поставщиками мобильных телефонов стали «Нокия» и «Моторола». Цены на аппараты были космическими, и могли их себе позволить только очень богатые люди. Стандарт GSM появился в 1993 году и, победив своих конкурентов, прижился во многих странах. Он позволяет реализовать большой функционал, в том числе передавать короткие сообщения. Изначально их предполагали отправлять в качестве сервисных уведомлений, но опция настолько понравилась пользователям, что превратилась в отдельную услугу сотовых операторов.

Со вступлением в эру портативных аппаратов устройство мобильных телефонов становилось все сложнее, размеры и вес — меньше, а возможности — больше. Из трехкилограммовых гигантов они превратились в миниатюрные средства связи, которые легко помещаются даже в руке ребенка. Со временем реальную кнопочную клавиатуру заменила виртуальная на сенсорном экране. На панели появились камеры, сканеры отпечатка пальца и многие другие приспособления.

Как устроены аналоговые телефонные аппараты

Устройство телефона с дисковым и кнопочным набором схоже по наличию составных блоков, но отличается принципом работы. Агрегаты включают в себя следующие модули:

Трубка с микрофоном и динамиком.
Телефон.
Вызывное средство.
Узел набора номера.
Трансформатор.
Рычажный выключатель.
Разделяющий конденсатор.
Радиочастотный модуль (переносные станции).

Рычажный выключатель отвечает за подключение устройства к абонентской линии. В устройстве беспроводного телефона соединение обусловлено включением питания трубки аппарата.

Микрофон преобразует звуковые волны в электрические сигналы. Приборы подразделяются на электродинамические, конденсаторные, угольные, электромагнитные и пьезоэлектрические. Также их делят на активные и пассивные. Активные образуют из звука электромагнитный импульс, пассивные меняют параметры других узлов, в основном емкость и сопротивление. Для последних необходим дополнительный источник питания.

Телефон переводит электрические импульсы в звук. Протекающий по катушкам электрический ток образует переменное магнитное поле, которое заставляет вибрировать мембрану динамика. Электродинамические и электромагнитные аппараты используют дифференциальную магнитную систему, пьезоэлектрические деформируют элементы мембраны связанных с ней источников звуковых частот.

Вызывной узел может быть индукционным и электронным. Необходим для оповещения абонента о входящем вызове. Первый с помощью протекающего тока в катушках заставляет вибрировать боек и ударять по звонковым чашечкам. Электронный блок обрабатывает информацию о входящем сигнале и перенаправляет его на общий динамик в виде импульсов заданной частоты, который называется рингтоном.

Радиочастотный модуль присутствует только в устройстве беспроводных телефонов. Он предназначен для обмена информацией между телефоном и приемником посредством радиосигналов.

Трансформатор связывает отдельные разговорные узлы между собой. Также устраняет эффект локального эха в трубке и отвечает за согласование с сопротивлением линии.

Разделительный конденсатор необходим для соединения телефона с линией в режиме приема входящего сигнала и ожидания исходящего. Поддерживает высокое сопротивление большому входящему напряжению и низкое — малому.

Номеронабиратель бывает импульсным (дисковым) и электронным (кнопочным). В первом варианте механическое колесо, вращаясь, замыкает контакты и отправляет на АТС сигналы. Их количество соответствует конкретному числу номера абонента. Электронные работают через интегральные микросхемы, которые генерируют искусственно импульсы с помощью твердотельных реле и отправляют их на приемник станции. Современные АТС еще сохраняют такой способ вызова абонента, но чаще используют тональный набор. Современные аппараты также поддерживают еще IP-телефонию. Принцип действия тонального набора заключается в генерации кратковременных сигналов предустановленных частот, каждое значение которой соответствует определенному числу номера. Устройство подключения телефона по протоколу IP предполагает использование сервера провайдера по выделенному интернет-каналу, с которого производится звонок. Мобильные аппараты отправляют радиосигналы заданной частоты на систему коммуникаций вышек сотовых операторов.

Принцип работы аппаратов в проводных сетях

Для того чтобы понимать устройство мобильного телефона в полном объеме, необходимо знать, как работает аналоговая система АТС. Несмотря на то что сотовые телефоны представляют собой сложную цифровую структуру с интегральными схемами, в их работу заложен базовый принцип обычных стационарных аппаратов.

Каждый поставщик услуг присваивает своим клиентам уникальные идентификационные номера, по которым он различает их между собой. В данном случае это называется номером абонента или точки подключения, к которой подходят провода. Когда АТС отправляет сигнал, телефон находится в отключенном состоянии, то есть трубка находится на аппарате, а рычажный переключатель — в разомкнутом положении. При поступлении вызова с линии ток проходит по первичной обмотке, заставляя вибрировать кулачок и бить по чашечкам. В электронных системах это происходит иначе, сигнал подается на внешний динамик, и на выходе мы слышим мелодию или пение птиц, например. После того как абонент поднимет трубку, цепь переговорного модуля и набора номера замыкается, а приемная размыкается с помощью реле.

Звонок другому пользователю происходит в обратном порядке. Человек снимает трубку, чем замыкает одну цепь и разъединяет другую. Вызов происходит в модуле набора номера путем отправки импульсов или сигналов на коммутирующие устройства станции. Она, в свою очередь, распознает числа, комбинируя их в единый номер, перенаправляет на нужную точку.

Передача голоса в аналоговых системах происходит благодаря вибрации мембраны микрофона. В угольных она создает уплотнение, что вызывает возмущение магнитного поля катушки. Такое колебание формирует импульс, который отправляет на другой приемник.

Схематическое исполнение мобильных телефонов

Устройство сотового телефона следует выделить в отдельную категорию, так как по своему исполнению он напоминает DECT-систему, но с рядом отличий. Он также передает на приемник радиосигнал, но предварительно его шифруя. Использует свои частоты и каналы для работы. Но представлять мобильный гаджет как телефон не совсем правильно. Это уже давно многофункциональное устройство.

Если говорить о внешнем исполнении, то следует отметить следующее:

Форм-фактор. Это может быть раскладной или раздвижной корпус.
Камера.
Микрофон.
Динамик.
Экран.
Клавиатура.
USB-разъем.
Аккумуляторная батарея.
Зарядные устройство для мобильных телефонов.
Сим-карта.

Многие гаджеты дополнены различными аксессуарами, что расширяет их область применения. Принципиальная схема внутреннего устройства представлена на рисунке ниже.

Несмотря на это, прибор работает исключительно с аналоговыми радиосигналами, все процессы в нем полностью оцифрованы. Его микросхема включает аналоговые и цифровые блоки.

Аналоговый модуль

Он включает в себя средство приема и передачи сигналов. Обычно располагается отдельно от цифрового узла. По своим рабочим характеристикам напоминает радиотелефон, но работающий по стандарту GSM. Приемник и передатчик работают не синхронно, отправка сигнала происходит с 1/8 задержкой. Это позволяет экономить заряд батареи и интегрировать усилитель со смесителем. Поскольку прибор никогда не работает на прием и передачу одновременно, то собой он представляет некий коммутатор, который переключает антенну с одного режима на другой.

На приеме после прохождения фильтра каналов сигнал усиливается с помощью МШУ и отправлятся на смеситель. Далее он демодулируется и передается на аналого-цифровой преобразователь, который конвертирует его в цифровой сигнал, необходимый для работы центрального процессора.

На передаче логический генератор модулирует цифровые данные в сигнал. Далее через смеситель он поступает на частотный синтезатор, после которого переходит на канальный фильтр и усиленный. Только сигнал достаточной мощности подается на антенну, откуда он уходит в пространство.

Цифровой модуль

Главным элементом и мозгом всей системы является центральный процессор, который обрабатывает всю поступающую информацию. Чипсет микросхемы используется аналогичный компьютерному, но по производительности и мощности он не может с ним соперничать. Кроме ЦПУ в этот блок входит:

Аналого-цифровой преобразователь, который конвертирует аналоговые сигналы микрофона в цифровой вид данных.
Кодер и декодер речи и каналов.
Преобразователь цифрового сигнала в аналоговый.
Дешифратор и шифратор.
Детектор активности речи. Обеспечивает работу узлов, только когда присутствует речь абонента.
Терминальные средства. Образуют интерфейс связи с внешними устройствами, например ПК или устройство зарядки для телефона.
Модули беспроводных сетей.
Клавиатура.
Дисплей.
Динамик.
Микрофон.
Модуль камеры.
Съемный накопитель.
Сим-карта.

Некоторые компании используют два микрофона. Один необходим для подавления внешних шумов. Также иногда применяются два динамика: один — для телефонных разговоров, другой — для воспроизведения музыки.

Принцип работы мобильных устройств в сотовой сети

Мобильные телефоны работают в сети стандарта GSM на четырех частотах:

850 МГц.
900 МГц.
1800 МГц.
1900 МГц.

Стандарт системы включает в себя три основных компонента:

Подсистему базовых станций (BSS).
Подсистему коммутационных переключений (NSS).
Центр обслуживания и управления (OMC).

Аппарат взаимодействует с базовыми станциями (вышками). После включения он начинает сканирование сетей своего стандарта, которые узнает по транслируемому идентификатору. При ее наличии телефон выбирает ту станцию, чей уровень сигнала выше. Далее проходит аутентификацию. Идентификаторами являются уникальные номера сим-карты IMSI и Ki. Далее центр аутентификации (AuC) отправляет устройству число случайного порядка, которое является ключом для специального алгоритма вычислений. Одновременно система проводит такой расчет у себя. Если результаты базы и аппарата совпадают, то происходит регистрация телефона в сети.

Уникальным идентификатором для аппарата является его IMEI, который хранится в энергонезависимой памяти. Этот номер задается заводом-производителем и является его паспортом. Первые восемь цифр IMEI включают в себя описание устройства, остальные — серийный номер с контрольным числом.

После успешной регистрации телефон готов к обмену сигналами с базовыми станциями. Как уже говорилось ранее, устройство телефонов сотовых операторов похоже на систему аппаратов DECT, но со своими отличиями. Перед выходом в эфир сигнал мобильного шифруется и делится на отрезки по 20 мс. Кодирование производится по алгоритму стандарта EFR с использованием открытого ключа. И антенна активируется детектором активности речи (VAD), то есть когда человек начинает говорить. Прерывистость речи обрабатывает кодек по алгоритму DTX. У принимающей стороны сигнал обрабатывается аналогичным образом, но в обратном порядке.

Зарядные устройства

Зарядные устройства для мобильных телефонов являются важным компонентом, так как благодаря ним аппарат продолжает функционировать. Их прямое назначение — уменьшать напряжение и ток электросети до необходимых значений и подавать его аккумулятору. В основном на выходе напряжение составляет 5 В, сила тока зависит от модели и емкости аккумулятора. От его силы зависит также время заряда батареи.

Зарядные средства делят:

На трансформаторные.
Импульсные.

Первые не боятся перепадов напряжения и всегда имеют большой запас по току. Принципиальная схема их очень проста. На понижающую катушку подается сетевое напряжение, которая уменьшает его до нужных значений. Ток со второй обмотки переходит на диодный мост, где установлен конденсатор. Он выполняет роль фильтра от скачков напряжения и забирает излишки на себя. Далее резистор понижает ток и передает его аккумулятору.

Схема импульсных ЗУ более сложная и выполнена с применением диодов и транзисторов.

Поддержка беспроводных систем передачи данных

В настоящее время существует три способа передачи данных:

Инфракрасный порт.
Bluetooth.
Wi-Fi.

Первый доказал свою неэффективность, поэтому не используется. Последние два реализованы практически на всех аппаратах. Bluetooth имеет малый радиус действия и применяется в основном с целью организации интерфейса связи с портативными устройствами для телефона.

Wi-Fi считается более расширенным форматом и используется для выхода в Интернет. Следует отметить, что существуют специальные программные обеспечения, которые позволяют совершать звонки по каналу Интернет, не используя сотовую связь. Также с помощью данной технологии можно организовывать локальную сеть, к которой могут подключиться сразу несколько устройств и обмениваться данными.

Дополнительные аксессуары

Компании-производители всячески пытаются привлечь клиентов к своей продукции, поэтому постоянно расширяют ассортимент предлагаемой номенклатуры. Сюда входят:

Чехлы.
Защита стекол.
Портативные устройства для телефона, например гарнитура.
Съемные накопители.
Средства мультимедиа.
Умные средства.
USB-устройства для телефона, например кабели, переходники или зарядные средства.

Подобные утилиты значительно расширяют возможности гаджетов и упрощают жизнь своим владельцам.

Сравнительные характеристики современных моделей телефонов

Для того чтобы понять, что собой представляют современные телефоны, необходимо увидеть наглядно их параметры. Но рассматривать одну торговую марку несправедливо. Обзор одного образца не даст полной картины, поэтому для сравнения и анализа были взяты три флагманских смартфона торговых марок Samsung (устройство телефонов этой марки не слишком отличается от других), Apple и Xiaomi. По ценовой категории они выстроились в следующем порядке:

Apple.
Samsung.
Xiaomi.

Судя по цене, в устройстве телефонов «Айфон» использованы передовые технологии, которые обладают самыми высоким параметрами. Однако компания «Самсунг» присутствует на рынке с 1938 года и накопила большой опыт. Вообще, целью сравнения не является выявить победителя и ответить на вопрос, что лучше — устройство телефонов на «Андроиде» или на платформе iOS. Задача заключается в том, чтобы показать, каких высот достигли технологии.

Таблица технических характеристик
Наименование параметров	Apple	Sumsung	Xiaomi
Размеры, мм	77,4×157,5×7,7	76,4×161,9×8,8	74,9×150,9×8,1
Вес, г	208	201	189
Поддержка сетей	Телефоны Samsung, Apple и Xiaomi поддерживают сети следующих поколений: 2G, 3G, 4G
Сим-карты	1 ноноразмерная	2 наноразмерные
Размер дисплея по диагонали, дюймы	6,5	6,4	5,99
Разрешение экрана	2688×1242	2960×1440	2160×1080
Плотность точек на дюйм	458	516	403
Технология изготовления	OLED	Super AMOLED	IPS
Количество цветов на экране	16 млн	17 млн	16,7 млн
Система	iOS	Android
Производитель процессора	Apple	Samsung	Qualcomm
Модель процессора	A12 Bionic	Exynos 9810	Snapdragon 845
Число ядер	6	В устройстве телефонов Xiaomi и Samsung их 8 в общей конфигурации, по 4 на каждую
Частота, ГГц	2,5	1,9; 2,9	1,8; 2,8
Технология, нм	7	10
Оперативная память, ГБ	4	6
Внутренняя память, ГБ	256	128
Встроенные датчики	Датчик освещения; датчик приближения; компас; барометр акселерометр; гироскоп	Датчик освещения; датчик приближения; компас; барометр; акселерометр; гироскоп; датчик Холла; датчик сердечного ритма	Датчик освещения; датчик приближения; компас; барометр; акселерометр; гироскоп; датчик Холла
Разрешение тыловой камеры, Мп	Основная: 12 Мп Вспомогательная: 12 Мп
Светочувствительность диафрагмы	Основная: ƒ/2.4 Вспомогательная: ƒ/1.8	Основная: ƒ/2.4 Вспомогательная: ƒ/1.5	Основная: ƒ/2.4 Вспомогательная: ƒ/1.8
Разрешение фронтальной камеры, Мп	7	8	5
Светочувствительность диафрагмы	ƒ/2.2	ƒ/1.7	ƒ/1.7
Поддержка технологии беспроводных коммуникаций	Bluetooth, Wi-Fi
Спутниковое позиционирование	GPS, GLONASS, A-GPS
Емкость аккумулятора, мАч	3174	4000	3400
Защитные системы	Сканер отпечатков пальцев; сканер радужной оболочки глаза; сканер лица	В телефоне «Самсунг» предусмотрен только сканер лица	У «Сяоми» сканер отпечатка пальца

Как видно из таблицы, технические характеристики и устройство телефонов «Самсунг», «Сяоми» и Apple практически одинаковые. Это говорит лишь о здоровой конкуренции и стремлении сделать свой продукт лучше для пользователей. Все производители внедряют новейшие технологии, которые не стоят на месте и стремительно развиваются.

Заключение

С момента появления первого телефона прошло не так много времени. За этот период они превратились из обычного набора деталей в умные устройства. Они совмещают в себе множество функций, которые раньше возлагались на другие приборы. И такое развитие будет продолжаться дальше.

fb.ru

Устройство телефонного аппарата и основы телефонной связи

Журнал «Компоненты и технологии» №2 2002 г.
Евгений Крылов Люди старшего поколения отлично помнят тяжелые черные телефонные аппараты с вращающимся диском, который приходилось крутить до мозолей на пальцах, чтобы заказать, например, билеты на поезд. Сегодня телефоный аппарат — это не только красивый, изящный элемент интерьера, но и надежный помощник делового человека, собеседник одинокого человека, посредник нуждающихся в общении людей.
Современный телефонный аппарат не только с высоким качеством воспроизводит голос говорящего на другой стороне земного шара, но и автоматически дозванивается до нужного номера, сообщает о звонках и звонивших в отсутствие абонента, причем нормальным человеческим голосом, позволяет работать с автоматическими справочными и обещает в перспективе множество других возможностей.
Естественно, что современный телефонный аппарат не мог быть создан без совершенствования как техники и технологии телефонной связи, так и техники и технологии полупроводниковых приборов, техники и технологии микроэлектроники.
Микросхемы, используемые в телефонных аппаратах, изготавливаются большим количеством крупных и не очень крупных фирм. Мы же рассмотрим номенклатуру микросхем для телефонии, изготавливаемых ведущей тайваньской фирмой Winbond. У нас эта компания пока еще не так хорошо известна, но о продукции уже можно получить информацию на русском языке на сайте официального партнера Winbond, российской фирмы Rainbow Technologies (www.rtcs.ru).
Вначале рассмотрим наиболее общую для всех телефонных аппаратов номенклатуру ИС набора номера.
Номенклатура ИС набора номера фирмы Winbond очень широка — свыше 25 серий, и каждая серия состоит из нескольких приборов, отличающихся, в основном, набором встроенных функций и некоторыми временными характеристиками, ориентирующими приборы на использование в определенных регионах мира, например во Франции. Основные отличия серий заключаются в объеме памяти номеров и ее типе (есть серии с энергонезависимой Flash памятью — серии с индексом F), в формате подключаемых клавиатур, наличии встроенных контроллеров ЖК дисплеев. Основные характеристики ИС набора номера приведены в таблице 1. Гораздо больше у этих серий общих функций.
Общие функции

Набор номера в тоновом или импульсном режиме с возможностью оперативного переключения клавишей «*/T»
Запоминание последнего набранного номера
Сохранение в памяти паузы переключения от импульсного набора к тоновому в виде цифры
Значение паузы между нажатями клавиш 3,6 секунд (в ряде случаев 2,0 секунды)
Соотношения длительности импульса набора и паузы между импульсами 2:3 или 1:2, что определяется состоянием вывода MODE
Скорость набора 10 или 20 импульсов в секунду, устанавливаемая внешними выводами
Встроенный сброс по подаче питания
Использование кварцевого кристалла или керамического резонатора на частоту 3,579545 МГц
Напряжение питания от 2,0 до 5,5 В (только у приборов с индексом F нижняя граница напряжения питания на уровне 2,4 В)
Потребление, в основном, 0,4 мА (тоновый режим) и 0,2 мА (импульсный режим). До 0,6 и 0,4 мА потребление поднимается у приборов, оснащенных встроенными контроллерами ЖК дисплеев.

Таблица 1. ИС набора номера

Тип прибора	Память послед-него набора	Память одной клави-ши	Память двух клавиш	Формат клавиа-туры	Функция Handfree Dialing	Функ-ция LOCK	Функ-ция Hold	Функции сохране-ния в памяти	Каска-диро-вание набора	Тон нажа-тия кла-виши	Контроллер LCD. Формат LCD, знакомест	Особенности	Задержка по клавише Flash	Мин длит импуль-са/паузы набора	Корпус
W91210	1×32	—	—	4×4	—	—	—	—	—	—	—		100, 300, 600	87/87	16/DIP
W9131x	1×32	—	—	4×4	—	—	—	—	—	—	—		300, 600	100/100	18/DIP
W9132xN	1×32	—	—	5×5	+ (-)	+ (-)	+	—	—	—	—		73, 100, 300, 600	93/93	18,20,22/DIP
W9133xN	1×32	—	—	5×4	+ (-)	+ (-)	—	—	—	+ (-)	—		73, 100, 300, 600	93/93	18,20/DIP
W9134xN	1×32	—	10×16	5×4	+ (-)	—	+	—	+	—	—		73, 100, 300, 600	93 (87)/	18,20/DIP
93 (87)

…

www.eham.ru

Классификация телефонных аппаратов

Телефонные аппараты (ТА) являются оконечными абонентскими устройствами телефонной сети и служат для передачи и приема вызывных, адресных и речевых сигналов.

ТА могут классифицироваться по различным признакам:

По способу питания.
1. ТА с питанием от местной батареи (система МБ) — батарея электропитания напряжением 3В размещается либо внутри корпуса ТА либо вблизи от ТА
2. ТА с питанием от центральной батареи (система ЦБ) — микрофон ТА получает питание по проводам абонентской линии от батареи размещенной на телефонной станции.
В зависимости от способа коммутации.

ТА бывают для автоматических телефонных станций и для телефонных станций с ручным обслуживанием.

По способу набора номера.
1. Передача номера импульсами постоянного тока с помощью дискового номеронабирателя;
2. Передача номера импульсами постоянного тока с помощью кнопочного номеронабирателя;
3. Номер передается многочастотным кодом с помощью кнопочного номеронабирателя.
По области применения.

Выделяют ТА общего и специального (таксофоны, монтерские, шахтные, корабельные) применений.

ТА общего применения предназначены для включения в телефонные станции с напряжением стационарной батареи 60 (48) В. Сопротивление абонентской линии, в которую включен ТА, не должно превышать 1000 Ом;

В зависимости от конструкции.

ТА подразделяют на настольные, стенные, унифицированные и переносные.

По выполняемым функциям.

Различают ТА с обычными функциональными возможностями, с дополнительными функциональными возможностями и многофункциональные (автоматический набор программируемых номеров, отображение набора номера на индикаторе и т.д.).

В зависимости от выполняемых функций выделяют 4 класса сложности ТА:

Высший (0) – многофункциональные ТА

Первый (1) – ТА с дополнительными функциональными возможностями

Второй (2) – ТА с кнопочным номеронабирателем, не угольным микрофоном

Третий (3) – ТА с дисковым номеронабирателем, электромеханическим звонком, угольным микрофоном.

Классические та

К классическим телефонам относятся электромеханические приборы, в которых могут использоваться и полупроводниковые элементы вплоть до транзисторов. Телефоны, которые содержат хотя бы одну интегральную схему, будем называть электронными телефонами.

В классических ТА можно выделить пять основных функциональных блоков: звонок, рычажный переключатель (РП), разговорная схема, номеронабиратель (НН), микротелефонная трубка (микрофон и телефон). Каждый из этих блоков в том или ином виде присутствует в любых ТА, в том числе и в электронных, беспроводных и сотовых. Но их схемы намного сложнее и для построения этих узлов используется другая элементная база.

Функциональная схема та

В состоянии покоя к линии с помощью контактов 1-2 рычажного переключателя РП подключен вызывной прибор, который в любой момент принимает вызов от телефонной станции. Когда трубка положена на рычажный переключатель, постоянный ток потребляемый линией от центральной батареи (U_пост= 60 В) равен току утечки. При ответе на вызов или для вызова абонентом телефонной станции с ТА снимается микротелефонная трубка, контакты 1-2 размыкаются и отключают вызывные приборы, а контакты 1-3 замыкаются и к линии подключаются разговорные приборы. При снятии трубки к линии телефонной станции в качестве нагрузки подключается микротелефонная трубка, поэтому напряжение на линейных зажимах ТА падает до 5-15 В, в зависимости от класса ТА. Это воспринимается станцией как сигнал ответа или вызова станции абонентом. Номеронабиратель передает на АТС адресную информацию.

Л1 РП

1 3

Н2

НН Н1

Л2

Рис. 3. Функциональная схема ТА

Вызывным прибором в ТА является звонок переменного тока, преобразующий вызывной электрический сигнал частотой 25 Гц в звуковой сигнал. К разговорным приборам ТА относятся микрофон и телефон. Для удобства пользования они конструктивно объединены в одно общее устройство, называемое микротелефонной трубкой.

Для связи отдельных элементов разговорной части схемы ТА и согласования сопротивления микрофона с входным сопротивлением линии предназначен трансформатор. В схему телефонного аппарата входят также конденсаторы, резисторы, полупроводниковые элементы.

studfiles.net

ТЕЛЕФОН | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

ТЕЛЕФОН, электронное устройство, преобразующее звуки человеческой речи в электрические сигналы и наоборот. Такие сигналы передаются через коммутационные устройства по воздушным, кабельным и радиорелейным линиям связи между абонентскими телефонными аппаратами.

14 февраля 1876 Александр Белл подал патентную заявку на изобретение телефона (назвав его «усовершенствованием телеграфии»).

В тот же день тремя часами позднее Илайша Грей подал заявку с уведомлением о том, что работает над тем же принципом. Патентное бюро США выдало патент Беллу 7 марта 1876. Первый практичный телефон появился в 1877.

Самые разветвленные телефонные сети созданы в США (более 145 млн. телефонных линий) и Японии (более 56 млн. телефонных линий). По данным Федеральной комиссии связи США, домашними телефонами обеспечено свыше 93% населения Соединенных Штатов.

ТЕЛЕФОННЫЙ АППАРАТ

Устройство.

Обычный телефонный аппарат состоит из двух частей: корпуса и телефонной трубки. В телефонной трубке имеются два миниатюрных элемента: передающий (микрофон) и приемный (громкоговоритель). Корпус большинства таких аппаратов снабжен рычажным переключателем и дисковым или кнопочным номеронабирателем, а также внутренней электросхемой вызова и двухпроводным шнуром для подключения к абонентской телефонной линии. В некоторых моделях номеронабиратель смонтирован на телефонной трубке. В старых телефонных аппаратах электромеханического типа насчитывалось до 500 деталей, а в новых, выполненных по полупроводниковой электронной технологии, число узлов не превышает десяти.

Применяются два основных типа микрофонов – угольный и электретный; электретный значительно меньше угольного. Действие угольного микрофона основано на изменении электрического сопротивления угольного порошка, на который воздействует чувствительная к звуку мембрана. В электретном микрофоне звуковые колебания изменяют емкость конденсатора, одной из пластин которого является чувствительная мембрана. Выходной электрический сигнал микрофонов обоих типов является аналоговым (в противоположность дискретному – цифровому), т.е. он пропорционален меняющейся громкости звука. Электретный микрофон дает более чистый звук (с более низким уровнем шума) и менее чувствителен к сотрясениям.

Миниатюрный приемный элемент (динамический громкоговоритель с подвижной катушкой) устроен так же, как и более мощные громкоговорители радиоприемников и аудиоаппаратуры: его вибрирующая мембрана преобразует изменения электрического сигнала в звуковые колебания воздуха.

Передающий и приемный элементы телефонной трубки имеют по два выходных медных провода. Они присоединены к четырем внутренним медным жилам спирального шнура, соединяющего телефонную трубку с корпусом телефонного аппарата. Отдельный двухпроводной шнур, называемый телефонным сетевым, идет от корпуса телефонного аппарата к телефонной розетке или к настенной распределительной коробке. Здесь он присоединяется к двухпроводной абонентской линии, которая часто называется скрученной парой, поскольку ее снабженные изоляцией медные провода скручиваются вместе для уменьшения помех, обусловленных индукцией. Скрученная пара – это звено, связывающее телефонный аппарат абонента с телефонной сетью. В учреждениях, гостиницах, больницах телефонный аппарат часто подключается к телефонной сети через офисную телефонную станцию, к которой со стороны АТС подведена многоканальная соединительная линия.

Работа телефонного аппарата.

Каждая абонентская телефонная линия, идущая к автоматической телефонной станции, несет информацию о состоянии рычажного переключателя своего аппарата (снята или нет телефонная трубка). В зависимости от ситуации АТС отвечает вызывающему абоненту сигналом «занято» (частыми гудками) или посылает вызываемому абоненту сигнал вызова звонком.

Чтобы произвести вызов, вызывающий абонент должен снять трубку с рычажного переключателя. Непрерывный гудок (тональный сигнал готовности) говорит о том, что между телефонным аппаратом и АТС установлено соединение – замкнута двухпроводная линия с рабочим напряжением 48 В постоянного тока. Отсутствие сигнала готовности указывает на наличие неисправности. Услышав сигнал готовности, абонент может набрать номер нужного телефона.

Первый дисковый номеронабиратель появился около 1896, а аппараты с кнопочным набором промышленность начала выпускать в 1963. Некоторые телефоны с кнопочным набором дают импульсы, как и дисковые, но более распространены аппараты с технически более удобным тональным кнопочным набором. Дисковые и импульсные кнопочные номеронабиратели необходимы в тех случаях, когда АТС не модернизирована для тонального набора.

Тональные кнопочные номеронабиратели имеют цифровые кнопки от 1 до 9 и 0, а также кнопки «звездочка» (*) и «решетка» (#) для обращения к особым видам обслуживания в цифровых АТС. В тех случаях, когда принят метод т.н. двухтональной многочастотной сигнализации, при нажатии каждой кнопки вырабатывается уникальная пара электронных тонов, выбранных из двух взаимоисключающих групп по четыре частоты в каждой.

В некоторых телефонных аппаратах предусматриваются дополнительные кнопки, программируемые: 1) на выключение микрофона (чтобы, например, откашляться или сказать что-то другому лицу в помещении), 2) на автоматическое повторение набора последнего вызывавшегося номера, 3) на перевод вызова в режим ожидания при пользовании другой линией, 4) на автоматический набор часто вызываемых номеров и 5) на автоматический набор срочных вызовов (полиции, пожарной службы, скорой помощи и т.д.).

На предприятиях и в учреждениях ручную телефонную станцию, т.е. миниатюрный коммутатор (с числом добавочных номеров до 100) обычно обслуживает секретарь или работник службы безопасности. Такие ручные телефонные станции снабжаются телефонной трубкой, лежащей сбоку на пульте, и дополнительными соединительными гнездами для автоответчика, факса, наушников, компьютерного модема, устройства световой или звуковой сигнализации. При пользовании каким-либо из телефонов с добавочным номером горит соответствующая кнопка на пульте станции.

РАДИОТЕЛЕФОНЫ

«Домашний» радиотелефон.

В телефонную трубку такого «бесшнурового» телефона встроен миниатюрный батарейный приемопередатчик, работающий на той же волне, что и другой приемопередатчик, который находится в корпусе телефонного аппарата, подключенного к сети электропитания и к телефонной сети. В корпусе телефонного аппарата имеются звонок вызова и зарядное устройство для аккумулятора питания приемопередатчика.

Приемопередатчик телефонной трубки может работать на расстояниях, немногим меньших 1 км, а в некоторых моделях – до 3,5 км. Емкость питающего его аккумулятора достаточна для разговора в течение 45 мин и в течение 6 ч обеспечивает готовность телефона со снятой трубкой. Когда трубка положена, ее аккумулятор автоматически подзаряжается.

Основное преимущество домашнего радиотелефона – возможность свободного перемещения абонента в радиусе действия приемопередатчика. Главный недостаток – незащищенность (большинства моделей) от несанкционированного подключения к телефону посторонних лиц.

Радиотелефон сотовой связи.

С радиотелефоном сотовой связи абонент может на протяжении сеанса связи перемещаться из зоны действия (сотовой ячейки) одной антенны в зону действия другой, затем третьей и т.д. Такая техника, предложенная фирмой «Белл лэбораторис» в 1971, была введена в коммерческую практику в 1983. Каждая из антенн сотовой связи может поддерживать одновременно сотни отдельных двусторонних телефонных переговоров (или передач по радиофаксу). Вызов занимает одну из 666 частотных полос антенной ячейки и при перемещении телефона автоматически переключается на любую свободную частотную полосу следующей ячейки. При этом частотная полоса предыдущей ячейки освобождается и может быть занята другим абонентом.

Имеются три основных вида радиотелефонов сотовой связи: 1) мобильные, устанавливаемые в автомобилях и питаемые от автомобильных аккумуляторов, 2) переносные с отдельной переносной батареей питания, которые можно использовать отдельно или включать в гнездо электрозажигалки в автомобиле, и 3) карманные (со встроенной батареей питания) массой около 100 г.

Новые виды карманных телефонов сотовой связи будут использоваться в «сетях персональной связи» (PCN). Сигнал в таких телефонах будет более слабым, чем в существующих телефонах сотовой связи, а антенна – меньших размеров. Антенны персональной связи будут, вероятно, монтироваться на уличных фонарных столбах и на фасадах зданий, а также внутри автобусов, железнодорожных вокзалов, аэровокзалов. Антенны персональной связи, как и антенны другой сотовой связи, подключаются проводными или оптическими кабелями к коммутационной подстанции АТС. Сети персональной связи разрабатываются на основе цифровой техники (см. ниже Цифровые телефоны).

ТЕЛЕФОНЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Громкоговорящие телефонные аппараты.

Абонент включает ручным выключателем более мощную систему микрофона с громкоговорителем для двусторонней телефонной связи, когда в переговорах необходимо участвовать одновременно нескольким лицам, находящимся в помещении. Такое устройство выполняется, как правило, в виде отдельной или встраиваемой приставки к корпусу обычного шнурового телефонного аппарата. Для его работы нужно, чтобы телефонная трубка лежала на рычажном переключателе аппарата.

Видеотелефонные аппараты.

В видеотелефоне передача речи дополняется передачей изображения. Телевизионная камера одного видеотелефона формирует сигнал изображения абонента, участвующего в сеансе связи, и его изображение высвечивается на небольшом телевизионном экране (75–100 мм по диагонали, на жидких кристаллах) другого видеотелефона. Видеоизображение, передаваемое одновременно с речевым сигналом по обычным телефонным линиям, оказывается менее качественным, чем изображение широковещательного телевидения. Дело в том, что слишком мала ширина частотной полосы одного телефонного канала: для передачи качественного изображения нужно около 1400 речевых каналов.

Неподвижные видеоизображения могут передаваться с гораздо большей четкостью, но для полного формирования одного кадра требуется заметное время, примерно 2–3 с (для передачи движущегося изображения нужна скорость передачи не менее 10 кадров в секунду). Такие телефоны довольно дороги, однако для некоторых организаций это приемлемо, когда по телефону обсуждаются копии чертежей, рентгенограммы, модели изделий, недвижимое имущество и т.д.

Телефонные приставки для глухих.

Для абонентов с недостатком слуха созданы приставки к телефону, позволяющие обмениваться текстовыми сообщениями. В приставке имеются клавиатура и дисплей, на котором может высвечиваться строка текста длиной 20 или более знаков. В сеансе связи между двумя такими приставками один абонент набирает слова с помощью клавиатуры и на дисплее другого появляется текст. Исходящие сообщения даются строчными буквами, а входящие – прописными. Текст «прокручивается» на дисплее. Приставка, снабженная мигающей сигнальной лампой вызова, может работать с обычным телефонным аппаратом.

Телефоны общего пользования.

Такие телефонные аппараты, называемые таксофонами (или телефонами-автоматами), доступны для всех, кто деньгами или кредитной карточкой оплачивает вызов. Некоторые новые модели таксофонов, введенные в 1990-х годах, снабжены 24-см цветным экраном монитора и позволяют передавать и принимать речь, данные в цифровой форме через дорожный компьютер, портативный факс или встроенную клавиатуру самого таксофона, а также текстовые сообщения – через приставку для глухих.

Современные таксофоны, устанавливаемые в открытых или полуоткрытых боксах в шумных местах (на улицах, в аэропортах), сконструированы так, чтобы свести к минимуму влияние внешнего шума. На телефонных трубках предусматриваются ручки регулировки громкости, микрофоны снабжаются специальными фильтрами. Для защиты от вандализма в местах повышенного риска применяются бронированные шнуры и поликарбонатные телефонные трубки. Предусматриваются также средства защиты от оплаты поддельными монетами и от других незаконных действий.

ЦИФРОВЫЕ ТЕЛЕФОНЫ

Значительная часть телефонов, используемых в системах связи, представляет собой аналоговые устройства: они передают и принимают непрерывно меняющийся электрический сигнал, соответствующий плавно меняющимся звуковым частотам речи. Аналоговая электрическая передача – естественное продолжение человеческого речевого общения, которое тоже представляет собой аналоговый процесс, основанный на возбуждении и восприятии колебаний со звуковыми частотами. Однако у аналоговой передачи есть свои недостатки, которые особенно существенны, когда один кабель служит общим звеном для большого числа разговорных трактов. Кроме того, затруднена аналоговая передача цифровых сигналов компьютера – их приходится преобразовывать в квазиречевые сигналы.

По этим причинам все шире начинают применяться цифровые телефонные сети. Цифровой телефон подключается к цифровой телефонной линии (см. ниже Линии передачи). Речевые же телефонные аппараты, которые можно было бы подключать непосредственно к волоконно-оптической линии, не выпускаются промышленностью, хотя некоторые персональные компьютеры могут иметь волоконно-оптические порты для локальных вычислительных сетей (ЛВС). Офисные цифровые телефонные станции могут допускать использование в учреждении аналоговых линий, но цифровые телефоны и в этом случае следует подключать только к цифровым линиям.

В цифровом телефонном аппарате микросхема преобразует аналоговый речевой сигнал, вырабатываемый электретным микрофоном в частотной полосе шириной 4000 Гц, в цифровой сигнал 64 Кбит/с для передачи по цифровому речевому каналу. Таким образом, аналоговый электрический сигнал с непрерывно изменяющейся интенсивностью заменяется последовательностью кодированных двоичных чисел (битов).

Хотя для цифрового телефона подходит только цифровая телефонная линия, он может быть соединен с аналоговым телефоном, подключенным к сети. Цифровые линии стыкуются с аналоговыми на АТС, где осуществляется преобразование цифровых сигналов в аналоговые и наоборот.

ФАКС И ТЕЛЕФОННАЯ СЕТЬ

С помощью факса (факсимильного аппарата) по телефонной сети передаются и принимаются изображения документов, рукописных и печатных текстов, графиков, карт, чертежей, фотографий и пр. Сканирующее устройство факса считывает исходящий материал и преобразует аналоговое изображение в цифровой код. Встроенный модем (см. ниже Модем и телефонная сеть) преобразует цифровой сигнал в аналоговый, соответствующий стандарту местной телефонной сети. Модем преобразует также входящие сигналы от других факсов в цифровой сигнал для печатающего устройства. См. также ОРГТЕХНИКА И КАНЦЕЛЯРСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ; ФАКСИМИЛЬНАЯ СВЯЗЬ.

МОДЕМ И ТЕЛЕФОННАЯ СЕТЬ

Модем (модулятор-демодулятор) необходим для подключения портативного или настольного компьютера через ЛВС к другим компьютерам, а через телефонную сеть общего пользования (по запрограммированным номерам вызова) – к различным компьютерным сетям, таким, как системы электронной почты. Модем преобразует цифровой сигнал факса или персонального компьютера в аналоговый сигнал, совместимый с системами передачи и коммутации аналоговой местной и цифровой междугородной телефонной сети. Модем принимает также входящие аналоговые сигналы и преобразует их в цифровые, совместимые с подключенным к нему факсом или компьютером. См. также КОМПЬЮТЕР.

В факсах обычно предусматривается встроенный модем, но для многих персональных компьютеров требуются отдельные модемы. В настоящее время выпускаются модемы размером не более кредитной карточки, встраиваемые в оборудование либо вставляемые в гнездо (для сменной платы) портативного факса или ноутбука.

ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ

Сигналы, вырабатываемые абонентской аппаратурой, передаются по проводной, радиорелейной или волоконно-оптической линии на ближайшую АТС. Все АТС, через которые устанавливается соединение с другим абонентом, связаны между собой соединительными линиями передачи с большим числом каналов.

Проводные линии.

Местная сеть начинается с двухпроводных абонентских линий, обслуживаемых АТС. Число таких линий может составлять 80 000 и более. В районе с высокой плотностью населения на АТС может быть несколько блоков коммутации абонентских линий. Для вызова абонента, обслуживаемого другим коммутационным блоком, нужен свободный канал в многоканальном кабеле, называемом соединительной линией (внутри- или межстанционной).

Телефонные линии, которыми оборудуются почти все жилые дома, выполняются из медного провода с пластмассовой изоляцией. Источником электропитания абонентских линий служит центральная аккумуляторная батарея АТС с напряжением 48 В постоянного тока, непрерывно подзаряжаемая выпрямителем сетевого тока. При временном отключении сетевого напряжения батарея может в течение 3 ч обеспечивать нормальную работу АТС. Предусматривается резервный электрогенератор для подзарядки батареи в аварийном режиме.

В самых современных системах абонентских линий до 96 соседних скрученных пар объединяются в телефонной подстанции. Подстанция преобразует аналоговые сигналы абонентских скрученных пар в цифровые, которые объединяются методом мультиплексирования с временнм уплотнением, благодаря чему снижается стоимость линейного строительства. (В аналоговых межстанционных соединительных линиях применяется метод мультиплексирования с частотным уплотнением.) На АТС производится демультиплексирование сигналов для адресации на те или иные контакты блока коммутации абонентских линий.

Электрический речевой сигнал постепенно ослабляется («затухает») в процессе прохождения разговорного тракта и поэтому требует усиления в критических точках тракта. Аналоговый промежуточный усилитель усиливает не только полезный речевой сигнал, но и наложившийся на него шум. Поэтому в цифровых линиях связи, особенно междугородных, применяется т.н. регенератор. Он не просто усиливает сигнал, имеющий вид последовательности несколько искаженных из-за пройденного расстояния цифровых импульсов, а восстанавливает их первоначальную прямоугольную форму, устраняя шумовые искажения. Он восстанавливает также временные интервалы между импульсами, так что к следующему регенератору сигнал посылается уже без искажений.

Радиорелейные линии.

Радиорелейная линия представляет собой цепочку ретрансляторов для радиоволн СВЧ-диапазона. Ретрансляторы устанавливаются на высоких башнях на расстояниях 50–70 км. По радиорелейной линии могут передаваться как аналоговые, так и цифровые сигналы. Атмосферные и промышленные помехи не оказывают значительного влияния на радиорелейную связь. См. также СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ ДИАПАЗОН.

Промежуточным пунктом радиорелейной линии может служить геостационарный искусственный спутник Земли (см. также СПУТНИК СВЯЗИ). Поскольку расстояние до него составляет около 35 000 км, при двусторонних переговорах возникает заметная задержка. В настоящее время спутниковая связь используется в основном для телевизионного вещания и односторонней передачи данных. В некоторых районах без кабельной телефонной сети, например на Аляске, имеются компактные цифровые системы спутниковой связи, обслуживающие небольшие поселки с сотней телефонных аппаратов.

Волоконно-оптические линии.

В 1980-х годах появилась новая телефонная подстанция, соединяемая с АТС оптическим кабелем. В ней по двум парам (одна – резервная) стеклянных оптических волокон толщиной с волос передается до 96 одновременных двусторонних переговоров. Дополнительная электронная аппаратура повышает емкость такой подстанции до 768 каналов одновременной цифровой телефонной связи.

Оптический кабель содержит от 2 до 12 стеклянных оптических волокон в плоском формате и 144 – в жгутовом. Каждое волокно имеет на одном конце источник света, а на другом – фотоприемник. Источником света обычно служит полупроводниковый лазер или миниатюрный светодиод. Используется свет инфракрасной части спектра. Лазер преобразует цифровые электрические сигналы в последовательность импульсов инфракрасного света со скоростью следования от 45 млн. до 3,5 млрд. бит/с. Фотоприемник снова преобразует последовательность световых импульсов в цифровой электрический сигнал. См. также ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА.

В оптических регенераторах процесс регенерации несколько осложняется необходимостью преобразования оптических сигналов в электрические и обратно. Оптические регенераторы особенно важны для межконтинентальных подводных оптических кабелей, прокладываемых по дну океана. Самый длинный такой кабель (25 000 км) был проложен в середине 1990-х годов через Тихий океан. Для оптических подводных кабелей нужно меньше регенераторов (встраиваемых непосредственно в кабель до его прокладки), чем этого требовали ранее коаксиальные кабели.

Подводный оптический кабель обычно представляет собой медную трубу, покрытую снаружи слоем полиэтиленовой изоляции. Труба заполнена эластомером, отделенным от ее стенок оболочкой из стальных проволок. По оси кабеля проходит стальная проволока, а вокруг нее в эластомер вделаны шесть стеклянных оптических волокон связи. Два из них являются резервными на случай выхода из строя любой другой пары. Медная труба, напрессованная на плетеную проволочную оболочку, обеспечивает герметизацию и служит одним из проводников цепи электропитания для всей электроники кабеля. Оптический кабель не воспринимает электрических помех.

Такой кабель считается «супермагистралью» систем связи, поскольку обладает очень большой информационной пропускной способностью. Если для кабеля с медными проводниками максимальная скорость передачи цифровых данных составляет около 1,5 Мбит/с и необходима регенерация сигнала через каждые 3 км, то оптический кабель способен передавать информацию со скоростью 3,4 Гбит/с при расстоянии между регенераторами, достигающем 70 км. В пересчете на телефонные линии дуплексной (двусторонней) связи частота 1,5 Мбит/с соответствует 24 речевым каналам, а частота 3,4 Гбит/с – 48 384 цифровым речевым каналам.

Применение волоконной оптики в абонентских линиях может дать абоненту эквивалент нескольких высококачественных двусторонних видеосигналов, а также компьютерных услуг в диалоговом режиме и факсимильной передачи.

КОММУТАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Соединение абонентов для телефонных переговоров осуществляет посредством коммутационных устройств автоматическая телефонная станция (АТС). Телефонный аппарат через скрученную пару абонентской линии подключается к коммутационному блоку ближайшей АТС с контактами для обслуживания до 512 абонентских линий. Несколько смонтированных вместе блоков коммутации абонентских линий составляют электронную коммутационную систему, которая может быть запрограммирована на предоставление абонентам наряду с обычными дополнительных видов обслуживания. Среди них наибольшее распространение получили ждущий вызов (уведомление абонента, говорящего по телефону, о поступлении нового вызова), переадресация вызова при отсутствии вызываемого абонента, конференц-связь (одновременное соединение с несколькими абонентами), сокращенный набор номера и т.д.

Одна АТС может обслуживать многие тысячи подключенных к ней абонентов. Если вызываемый абонент подключен к той же самой АТС, то путь соединения не выходит за пределы абонентской сети данной АТС. Если же вызываемый абонент подключен к другой АТС, то соединение устанавливается через многоканальную соединительную линию. В случае междугородного вызова соединение устанавливается через междугородную телефонную станцию (МТС), которая обычно не имеет подключенных непосредственно к ней абонентских линий. Международные вызовы осуществляются через станции межсетевого сопряжения, снабженные специальным оборудованием для преобразования сигналов и различных параметров передачи.

Электронные АТС.

Коммутационная техника телефонных станций прошла через шесть фаз развития: ручное переключение, панельный коммутатор, шаговый искатель, координатный искатель, аналоговая электронная АТС и цифровая электронная АТС. Последние два вида доминируют в настоящее время в мировом телефонном сетевом трафике. В конце концов, как ожидается, вся телефонная нагрузка будет обслуживаться цифровыми электронными АТС. В более отдаленном будущем, возможно, появятся фотонные АТС.

Первая аналоговая электронная АТС (на 4000 абонентов, с компьютерным управлением) была введена в действие в 1965 (Сакасанна, шт. Нью-Джерси). Она действовала на основе принципа коммутации с пространственным разделением каналов; все изменения видов обслуживания и других характеристик коммутации производились путем программных, а не аппаратных изменений.

Линии цифровой передачи мультиплексированных речевых сигналов начали действовать в 1962 в Чикаго. Такая передача требует преобразования аналоговых по своей природе звуков речи в цифровой сигнал методом импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). Непрерывно меняющаяся интенсивность звука определенной частоты заменяется тысячами ее отдельных значений в секунду. Каждое дискретное значение (для основной телефонной полосы частот 4000 Гц их 8000 в секунду) преобразуется в 8-разрядный двоичный код, что дает стандартный цифровой речевой сигнал с частотой следования 64 Кбит/с. Однако для коммутации этот цифровой сигнал приходится преобразовывать в аналоговый.

Первая цифровая электронная АТС, введенная в действие в 1982 в Сенеке (шт. Иллинойс), допускала прямое подключение оптических кабелей к абонентскому комплекту без предварительного фотонно-электронного преобразования сигнала. Такая цифровая АТС модели 5ESS стала в настоящее время одной из самых распространенных в мире. Подобные АТС обслуживают уже около 60 млн. линий. В некоторых странах они используются в качестве станций сопряжения с международными сетями.

Эффективность ИКМ-преобразования повышается компандированием – сжатием динамического диапазона сигнала при передаче и расширением при приеме. В разных странах применяются два несовместимых друг с другом метода ИКМ-компандирования. В США, Канаде и немногих других странах используется закон компандирования с мю-характеристикой, тогда как в остальных странах мира – с A-характеристикой. По международной договоренности страны с мю-законом осуществляют преобразование кода, или транскодирование, мю-A.

Введение новых иерархий волоконно-оптических сетей в странах с мю- и A-законами компандирования вносит дополнительные усложнения. Различия уже имеются в цифровых иерархиях проводных сетей Северной Америки, Европы и Азии. Японская цифровая система представляет собой вариант североамериканского стандарта. Остальные страны мира пользуются стандартами, разработанными Конференцией европейских управлений почты и телефонно-телеграфной связи (CEPT).

Были спроектированы три поколения подводных оптических кабелей с последовательно повышающейся скоростью мультиплексной передачи. Кабели первого поколения (введенные в действие в конце 1988 и начале 1989) обеспечивают передачу со скоростью 280 Мбит/с на одну волоконно-оптическую пару, а кабели второго поколения (введенные в действие в 1992) – со скоростью 560 Мбит/с на пару. Кабели третьего поколения (введенные в действие в середине 1990-х годов) обеспечивают скорость передачи, равную 5 Гбит/с на одну волоконно-оптическую пару. В кабелях третьего поколения применено промежуточное оптическое усиление, исключающее необходимость в преобразовании импульсного светового сигнала в электрический для регенерации. Благодаря этому дополнительно повысились надежность, пропускная способность и экономичность системы.

В настоящее время для волоконно-оптических систем вводятся новые иерархии стандартов цифрового мультиплексирования: в США – синхронная сеть оптической связи (SONET), в других странах мира – система синхронной цифровой иерархии (SDH), причем первая из них основана на мю-законе, а вторая – на A-законе кодирования–декодирования. Самый низкочастотный мультиплексированный сигнал оптической несущей в системе SONET соответствует скорости передачи, равной 52 Мбит/с, а самый высокочастотный – 2,5 Гбит/с. Такого же порядка уровни иерархии SDH. В ближайшие годы должны быть добавлены дополнительные промежуточные и более высокие уровни.

Такие синхронные цифровые сигналы получаются мультиплексированием плезиохронных или асинхронных сигналов, поступающих из менее скоростных частей сети. Исходящие цифровые сигналы абонентской аппаратуры по большей части являются асинхронными, т.е. данные вводятся нерегулярными группами, как, например, при вводе текста с клавиатуры для передачи на другой компьютер.

Пакетная коммутация.

Передача цифрового сигнала по единому и непрерывному тракту – не единственный возможный вариант. Метод пакетной коммутации, первоначально разработанный в США для государственной компьютерной сети ARPANET (созданной по заказу ARPA – управления перспективного планирования научно-исследовательских работ министерства обороны США), составляет техническую основу глобальной сети INTERNET, которой в настоящее время пользуются миллионы владельцев персональных компьютеров. При таком методе единое сообщение, передаваемое в цифровой форме, разбивается на многочисленные малые пакеты, и каждый из них снабжается идентифицирующими данными начальной и конечной точек соединения. Устройство пакетной коммутации направляет эти пакеты в сеть общего пользования по различным трактам в зависимости от занятости цепей. Адресная информация пакетов обеспечивает их прохождение по сети до оконечной точки соединения. Хотя пакеты достигают этой точки по разным трактам, собираются они здесь в нужной последовательности.

В телефонии такой вид соединения называется виртуальной цепью, поскольку сообщение в конце концов выдается целиком, как если бы оно передавалось по единому и непрерывному тракту. Пакетная коммутация позволяет намного увеличить полезную нагрузку имеющейся системы цепей, так как пакеты «вставляются» всякий раз, как только устройство пакетной коммутации обнаруживает переговорную паузу в имеющихся цепях.

Метод пакетной коммутации необычайно быстро распространяется, но имеет свои недостатки. При двусторонних речевых переговорах, осуществляемых пакетным методом, возникают трудности с обеспечением непрерывности, а для передачи движущихся телевизионных изображений скорость передачи оказывается недостаточной. Один из новых подходов к пакетной коммутации основан на использовании значительно больших пакетов с более подробными данными вызова, сопровождающими сообщение абонента. Эти дополнительные данные помогают пакету «проскочить» по трактам с повышенной скоростью передачи, таким, как волоконно-оптические системы с иерархией SONET и SDH. Более высокая скорость передачи может обеспечить более гладкую сборку пакетов в полные сообщения в конечной точке соединения.

Еще одно усовершенствование – интеллектуальная сеть, в которой не только телефонная компания, но и ее абоненты сами могут управлять сетью дальней связи, пользуясь компьютерами (со специальными программами), установленными в коммутационных системах и стратегических точках сети. Привилегированный абонент может, не обращаясь к персоналу телефонной компании, только программными средствами устанавливать и аннулировать временные сетевые конфигурации или виды обслуживания. Компьютерные системы контролируют такое обслуживание и выписывают соответствующие счета оплаты. Самый последний вариант интеллектуальной сети – глобальная интеллектуальная сеть, в которой могут временно устанавливаться международные цепи и особые виды обслуживания. При этом используются международные межсетевые коммутирующие интерфейсы, благодаря чему такие абоненты, как международные компании и организации, получают возможность пользоваться для своих надобностей виртуальными некоммутируемыми сетями при нормальном функционировании коммутируемых сетей общего пользования.

Метод виртуальной, т.е. программно-определяемой, сети позволяет снижать сетевые расходы абонентов за счет автоматического выбора наинизшего тарифа для конкретной функции. К этому могут добавляться возможности специализированной маршрутизации вызова. Арендуемые сети с т.н. закрепленными линиями могут также приобретаться в собственность для длительного пользования.

Коммутация сотовой связи.

В сотовой телефонной связи используется особый вид коммутации. В крупном городе такая связь может осуществляться с помощью 10–20 приемно-передающих антенн. Все они подключены наземными линиями к коммутационной подсистеме, которая может быть либо централизованной, либо распределенной по зоне обслуживания в соответствии с потребностями трафика. Коммутационная подсистема соединяет каждый вызов с АТС обычной телефонной сети. Эта подсистема контролирует операции в сотовой ячейке, осуществляет соединения и разъединения и регистрирует данные вызова для оплаты. Сотовая сеть следит за перемещением телефона абонента, продолжающего телефонный разговор, и определяет, когда следует переключить вызов с одной сотовой ячейки на другую, чтобы не снизилось качество приема и передачи.

НОВЫЕ ВИДЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ

Стандарты SONET и SDH призваны обеспечить широкополосную цифровую передачу по национальным и глобальным сетям телефонной связи. (Широкополосным обычно считается сигнал, требующий скорости передачи более 1,5 Мбит/с.) Широкополосность не только увеличивает число каналов передачи по данной линии, но и открывает возможности новых видов обслуживания.

Один из таких видов обслуживания – виртуальная реальность (или синтезированное окружение, дистанционное присутствие). Программа-максимум такой техники – обслуживание телефонного абонента не только по части речевого общения, но и в сфере всех пяти органов чувств: слуха, зрения, осязания, обоняния и вкуса. Ведутся изыскания в области интерактивной конторской деятельности (виртуального офиса) и интерактивных игр с использованием телефонной сети для создания иллюзии обстановки, общей для двух лиц, фактически находящихся далеко друг от друга. Так, разрабатываются устройства с динамометрическими датчиками для передачи ощущения прикосновения. Для создания виртуальной реальности компьютер подключается к надетому абонентом устройству, например шлему, который формирует стереоскопическое изображение в поле его зрения и стереофонический звук в наушниках. При повороте головы абонента изображение и звук соответствующим образом изменяются.

Еще один вид обслуживания, возможный в недалеком будущем, – перевод с иностранных языков в реальном времени. Например, когда один абонент говорит по-английски, а другой – по-японски, компьютерная система должна переводить речь с обоих языков одновременно и синтезировать голоса, воспроизводящие голосовые и речевые особенности обоих абонентов. В некоторых телефонных системах уже осуществляется компьютерный перевод с ограниченным набором слов.

Во многих странах Европы (во Франции, Италии, Германии и др.) аналоговая техника сотовой телефонной связи заменяется цифровой на основе метода «многостанционного доступа с временнм разделением каналов». В США, где такой метод, не допускающий взаимодействия с аналоговыми системами, не подходит, предлагается использовать вместо него метод «многодистанционного доступа с кодовым разделением каналов». Он основан на принципе «расширенного спектра», используемом в технике военно-полевой связи США, и обещает более чем десятикратное увеличение числа каналов линий передачи.

Благодаря принципу «информационной супермагистрали» в ближайшие годы, по-видимому, появятся экономически доступные мультимедийные терминалы, интерактивно объединяющие звуки с изображениями. На телеэкран такого компьютера будет одновременно выводиться несколько разных изображений – текста, фотоснимков, диаграмм, – а также движущееся телевизионное изображение с комментарием диктора. Абонент из другого города сможет, например, получить доступ к различным базам данных в крупных библиотеках страны. В связи с этим вскоре можно ожидать появления разных новых видов информационной техники и ее применений при условии, что владельцы информации – издатели, библиотеки, авторы, художники и разработчики компьютерных программ – смогут выработать подходящие способы оплаты их продукции и услуг.

www.krugosvet.ru

Телефон стационарный – как подключить к линии связи

Телефон — это электротехническое устройство, позволяющее людям обмениваться информацией на расстоянии с помощью электрического сигнала. Слово телефон пришло к нам из древней Греции. Теле – переводится как «далеко», а фон – «голос».

Подключить стационарный, факс или несколько параллельно телефонов, включая и радиотелефон, после прочтения статьи без затруднений сможет любой домашний мастер.

Какое напряжение в телефонной линии связи

Телефонная линия связи находится под напряжением постоянного тока 40-60 В если телефон не подключен или подключен, но телефонная трубка положена на телефонный аппарат. Во время звонка напряжение в линии связи становится переменным с амплитудой до 120 В. Когда Вы снимаете телефонную трубку, то напряжение снижается до величины 6-12 В. Это напряжение не опасно для жизни, но вызвать неприятные ощущения может.

Вывести из строя линию связи или испортить телефонный аппарат при подключении невозможно. Может произойти отключение телефонной линии на несколько минут, если надолго будет снята трубка без набора номера или если будут замкнуты накоротко проводники линии связи. Телефонную линию автоматически отключает автоматическая телефонная станция (АТС) для экономии электроэнергии. Так что можете смело приступать к самостоятельному подключению телефона к линии связи.

Перед тем, как подключить стационарный телефон, факс или радиотелефон к линии связи, желательно, но не обязательно, проверить наличие готовности линии связи. Напряжение в линии можно измерять вольтметром, рассчитанного на измерение постоянного напряжения.

Если телефон к линии не подключен или подключен, и трубка положена на телефон, прибор должен показать напряжение величиной 40-60 В. Если вольтметра нет, можно проверку выполнить с помощью картошки, и это не шутка, а реальный способ проверки. Достаточно в срез картошки воткнуть зачищенные от изоляции провода лапши. Батареек не нужно, так как провода уже находятся под напряжением.

Какой потечет ток
при коротком замыкании проводов телефонной линии

В АТС установлена система защиты от выхода из строя оборудования и линий связи, которая ограничивает ток при коротком замыкании телефонной линии до 40 мА.

Если измерять ток короткого замыкания в квартире, то за счет сопротивления проводов линии связи и в контактах соединительных коробок его величина не превысит 25 мА.

Схема подключения проводного стационарного телефона к АТС

От автоматической телефонной станции (АТС) к каждому дому протянут сто парный телефонный кабель, который разветвляется десяти парными кабелями по подъездам дома. Концы десяти парных кабелей распаяны в десяти парных плинтах в подъездах дома. Плинты устанавливаются в боксах или закрепляются на стенах. На фотографии – плинт с отрытой крышкой.

Раньше корпуса плинтов делали из дюралюминия, сейчас – из пластмассы. В современных плинтах линейные провода линий связи подсоединяются запрессовкой в гребенки специальным инструментом. От одной из пар плинта в Вашу квартиру и протянута линия связи телефонным провод ТРП, который связисты называют лапшой. На конце этого провода в квартире устанавливается розетка РТШК-4 (старого образца), или современная RJ-11, и уже к ней с помощью вилки подключается проводной телефон.

Как видите, схема подключения проводного стационарного телефона или факса простая: от АТС в Вашу квартиру протянута индивидуальная пара проводов, через которую и осуществляется связь. Как видно из схемы, вилка и розетка нужны исключительно для удобств эксплуатации ― и в работе телефона участия не принимают. Можно соединить телефонные провода, идущие от плинта с телефонным шнуром, и телефон будет успешно работать. Полярность подключения телефона значения не имеет.

Как подключить телефон к линии связи

Подключение телефонных аппаратов, факсов в том числе и радиотелефонов к линии осуществляется посредством разъемного соединения – вилки и розетки. В настоящее время в эксплуатации применяются телефонные разъемы двух стандартов. Морально устаревшие советские, соответствующие требованиям ГОСТ 8810-81 (CT СЭВ 5396-85), который действовал до 01.01.92 (РТШК-4), и современные телефонные вилки и розетки RJ-11, соответствующие международному стандарту МЭК 60669-1 и 60884-1 (623K). Еще применяются универсальные телефонные вилки и розетки, которые дают возможность подключения вилок и розеток, выпущенных по новому и старому стандарту между собой.

Схема подключения телефона к советской телефонной розетке РТШК-4

Вопрос кажется неактуальным, но в эксплуатации находится еще много телефонов, подключенных давно, и при самостоятельном ремонте разъема или переносе телефона эта информация может быть востребована.

Конечно, советский телефонный разъем громоздкий, не соответствует современным эстетическим взглядам, но надежный и долгое время успешно выполнял, да и продолжает выполнять возложенные на него функции.

В телефонной розетке имеется четыре контакта для подключения вилки и два ― для коммутации конденсатора. Позиционирование вилки при вставлении обеспечивается за счет отверстий в крышке розетки. Линия подключается винтовым соединением к двум правым контактам.

Для контроля целостности линии в розетке раньще устанавливался конденсатор (в настоящее время не устанавливается), который подключался к правому верхнему контакту и нижнему левому. Когда вилка вставлялась в розетку, она клиновидным штырем разрывала цепь, и конденсатор отключался. Когда нужно было проверить линию, достаточно было вынуть розетку, и связисты с АТС могли, подав на пару переменное напряжение, проверить состояние линии, и таким образом определить, что именно является причиной отсутствия связи, линия или телефонный аппарат.

При параллельном подключении двух телефонов и извлечении вилки одного из них, линия сильно сажается, так как переменное напряжение хорошо проходит через конденсатор. Если у Вас случайно забыта такая подключенная к телефонной линии розетка, то обязательно отсоедините ее от линии или удалите конденсатор. Его желательно удалить из всех подключенных телефонных розеток, так как в современных телефонных линиях связи конденсатор участия не принимает ― и поэтому не нужен.

Телефонная вилка представляет собой пластмассовую коробку, состоящую из двух половинок, в одну из которых вставлено четыре плоских контакта, к ним на винтах подсоединяется шнур, идущий от телефона. На фото хорошо видно, к каким контактам его подключать.

Для работы телефона или факса не имеет значения, к каким контактам подключены провода, главное, чтобы контакты телефонной розетки, к которым приходят провода линии, соединялись с контактами вилки, на которые приходят провода от телефона. Штырь клиновидной формы служит для отключения от линии связи проверочного конденсатора.

С появлением в быту телефонов зарубежного производства, у которых шнур оканчивался вилкой RJ-11 6P4C, а розетки у всех были установлены РТШК-4, в продаже сразу появились переходники (адаптеры), позволяющие любому обладателю новинки без посторонней помощи подключить телефон к линии.

В адаптере два верхних плоских контакта соединялись с 3 и 4 контактами RJ-11 (стандартная схема обжима), на фото слева, а нижние плоские – с контактами 2 и 5 RJ-11, на фото в нижней части адаптера.

Подключение телефона к универсальной розетке РТШК-4 623K RJ-11

Еще одно творение переходного периода ― универсальная розетка, симбиоз розеток РТШК-4 и RJ-11. Не знаю, для чего их выпускали, но можно предположить, что ими заменяли пришедшие в негодность РТШК-4, тем самым обеспечивая возможность подключать телефоны с вилками любых стандартов.

3 и 4-й контакты обеих телефонных розеток RJ-11 подключены параллельно с правыми РТШК-4 (стандартное подключение), а контакты 2 и 5 телефонной розетки ― параллельно с левым РТШК-4.

Подключение телефона к розетке 623K RJ-11 6P4C

Современные розетки для подключения телефонов под вилку RJ-11 4P4C ― малогабаритные. Они выпускаются в разной цветовой гамме корпуса, бывают настенными, для внутренней разводки и комбинированными (для одновременного подключения телефонов к линии связи и компьютеров к локальным сетям и сети Интернет вилками RJ-45).

В представленной розетке линейные провода телефонной линии нужно подключить к зеленому и красному проводам, которые подключены к контактам 2 и 3 розетки RJ-11 4P4C.

Подключение телефона обжатием лапши в RJ-11

Можно и вовсе обойтись без стандартной розетки, подключив телефонный аппарат непосредственно к телефонному проводу, так называемой лапша. Для этого нужно конец лапши, подходящий к телефону, обжать в розетке RJ-11.

Диаметр изоляции проводников у лапши больше, чем нужно, и вставить их в разъем RJ-11 не получится. Для этого нужно полностью снять изоляцию. Без изоляции провода невозможно будет обжать в RJ-11, и поэтому на них следует предварительно надеть трубки, снятые с проводов витой пары или других проводов, подходящих по размеру.

Теперь останется только вставить провода лапши в контакты 2 и 3 разъема RJ-11 и обжать с помощью специальных клещей (кримпера) или вручную по технологии, описанной в статье «Как обжать кабель витых пар без клещей». Полярность проводов значения не имеет.

Для подключения телефона нужно будет вынуть из него штатный провод подключения и в разъем на корпусе вставить обжатый на лапше разъем RJ-11.

Цветовая схема обжатия линейной телефонной вилки RJ-11

Подключение стационарного телефона с трубкой к линии выполняется телефонным линейным шнуром с вилками RJ-11 4P4C на концах. Из них для подключения телефона задействованы, как правило, только два средних контакта. Остальные контакты часто отсутствуют, так как предназначены для подключения параллельно двух стационарных телефонов (телефонные аппараты должны поддерживать возможность работы в таком режиме) по системе директор – секретарь. Это когда при поднятии трубки одного из телефонов, второй автоматически отключается.

По стандарту подключения телефона к каждому номеру контакта должен подходить провод определенный цветовой маркировки. Это придумано для удобства ремонта и обслуживания. Не важно, какого цвета провод куда подключен. Главное, чтобы приходящие от АТС провода были подключены к двум средним контактам 2 и 3 телефонной вилки. Современный стандарт предусматривает нижеприведенную цветовую схему обжатия линейного провода к вилке RJ-11.

Ранее действовал другой стандарт, согласно которому обжатие вилки RJ-11 должно было выполняться по нижеприведенной цветовой схеме.

Полярность подключения для стационарного телефона, подключенного не по спаренной схеме, значения не имеет. Для опрессовки проводов в вилке RJ-11 существует специальный инструмент, но можно обойтись и одной отверткой.

При покупке вилки RJ-11 для подключения линии следует обратить внимание на то, что ее ширина должна иметь размер 9,5 мм. Дело в том, что вилка RJ-11 для шнура, соединяющего телефонный аппарат с трубкой, имеет точно такой же внешний вид, но ширина ее составляет 7,5 мм и можно купить не ту вилку.

Параллельное подключение телефонов

Иногда для удобства требуется к уже подключенному к линии связи телефонному аппарату параллельно подключить еще один или несколько аппаратов, включая и радиотелефоны. Такое подключение выполняется простым параллельным соединением розеток, точно так же, как подключаются к электропроводке электрические розетки.

Полярность проводов значения не имеет. Современные телефоны очень незначительно нагружают телефонную линию и можно подключить параллельно хоть 10 телефонов.

К недостаткам схемы такого подключения следует отнести отсутствие конфиденциальности при разговоре. То есть, во время Вашего разговора, поднявший трубку на любом параллельно подключенном телефоне, может слышать Вашу беседу. Есть схемы блокираторов, позволяющие при поднятии трубки на одном из телефонов, блокировать все остальные телефонные аппараты.

После подключения нескольких телефонных аппаратов параллельно может возникнуть ситуация, когда поступает вызывной сигнал, звонит только один телефон, а все остальные только издают короткий негромкий звук. Причиной этому является наличие системы АОН (автоматическое определение номера) в звонящем телефоне, настроенной на определение телефонного номера звонящего абонента до поднятия трубки.

Таким образом, АОН сразу же автоматически подымает трубку и уже сам генерирует вызывной сигнал. По этой причине все остальные подключенные параллельно телефоны и не звонят. Обычно в современных телефонах можно включать функцию АОН на определение номера после поднятия Вами трубки. Тогда, при поступлении вызывного сигнала все телефоны будут звонить. АОН, включенный в режим определения номера до поднятия трубки, плох еще и для тех, кто звонит Вам по межгороду.

Связано это с тем, что даже если звонок поступает в Ваше отсутствие, отсчет времени соединения и начисление оплаты начинаются без подъема трубки. К плюсам системы АОН можно отнести тот факт, что если телефоны без АОН установлены в местах отдыха, а с АОН ― в другом помещении, то Вы не будете потревожены ночным звонком.

Существуют и готовые решения в виде радиотелефонного аппарата с несколькими трубками, позволяющими не только блокировать, но и переключать звонящего абонента с поднятой трубки на любую другую. Однако такие телефоны не каждому по карману и имеют существенный недостаток. При отключении электроэнергии они не работают; а в трубках у них установлены аккумуляторы, которые служат несколько лет, затем требуется замена аккумулятора, а это по стоимости сравнимо со стоимостью обыкновенного кнопочного телефона. Поэтому, для обеспечения бесперебойной связи, все равно нужно в резерве держать обыкновенный телефон.

Как подключить телефон напрямую к проводам линии связи

В жизни бывают ситуации, когда нужно подключить телефон к линии связи, а розетка не подходит или ее нет в наличии. В таком случае можно соединить провода телефона с проводами линии связи напрямую скруткой и покрыть оголенные участки изолентой. Такое соединение на качество связи не повлияет.

Телефонный шнур очень гибкий, это особенный провод с жилами, сделанными по специальной технологии. Очень тонкая медная ленточка навивается на хлопчатобумажную нить. Такой проводник называется мишура. Провода из мишуры широко применяются при производстве наушников, соединении телефонных трубок с базами, то есть в случаях, когда провода при эксплуатации постоянно изгибаются.

Проводников мишура в каждой жиле несколько и они свиты еще между собой. Паять мишуру очень сложно, а механическая прочность такой пайки получается низкой. Для получения надежного и механически прочного соединения скруткой, нужно его выполнить по следующей технологии.

Единственный недостаток, что придется развивать провода в случае необходимости отключения телефона от линии. Да и то, в современных телефонах шнуры с телефонными аппаратами стыкуются вилками RJ-11 и можно, в случае, например, ремонта телефона, его отсоединить, вынув из корпуса разъем. У меня так подключен один телефон, при этом весь шнур спрятан за дверной наличник, выходит в наружу только кусочек длиной 15 см с вилкой RJ11 на конце, которая сразу вставлена в розетку телефона.

Сначала освобождается от изоляции мишура телефонного шнура на длину 10-15 мм и проводники линейного провода на длину 20-25 мм со сдвигом с помощью ножа. Нитку мишуры удалять не надо. Затем оба провода складываются вместе, мишура загибается в сторону проводника, и жила линейного провода навивается на прижатую к изоляции мишуру. Достаточно сделать три — пять витков.

Таким же образом выполняется скрутка со вторым проводником шнура. Как видите, получилось аккуратное соединение. Полученное соединение покрываете изоляционной лентой. При наличии полихлорвиниловой трубки подходящего диаметра, можно для изоляции надеть ее кусок на место скрутки. Соед

ydoma.info