Устройства, о которых будет рассказано ниже, предназначены для расширения функциональных возможностей телефонных аппаратов, повышения удобства пользования ими. Все приставки работают совместно с аппаратами телефонных сетей общего пользования (городских или сельских автоматических телефонных станций); при соответствующей настройке приставки можно применять и для работы с аппаратами самодельных устройств телефонной связи [1].
Принцип действия всех приставок основан на регистрации вызывных сигналов, поступающих к телефонному аппарату, и соответствующей обработке этих сигналов. Приставки выполнены в виде подставки под телефонный аппарат и имеют индуктивную связь с обмоткой звонка. Их эксплуатация не противоречит требованиям Государственной инспекции электросвязи, поскольку гальваническая связь приставок с телефонной сетью отсутствует.
Структурная схема приставки показана на рис. 1. Сигнал с индукционного датчика ИД, находящегося в магнитном поле катушки звонка телефонного аппарата ТА, усиливается усилителем У и поступает на формирователь Ф. С формирователя сигнал поступает на логический блок ЛБ, а далее на исполнительное устройство ИУ.
Световой сигнализатор вызова
Он предназначен для людей с пониженным слухом и обеспечивает появление светового сигнала при поступлении вызова к абоненту (рис. 2).
Индуктивный датчик L1 располагают в магнитном поле катушки звонка телефонного аппарата. Переменное напряжение, возникающее на катушке L1, через разделительный конденсатор С1 поступает на усилитель, выполненный на логическом элементе DD1.1. В данном случае элемент цифровой микросхемы работает в аналоговом (линейном) режиме [3]. Это достигается введением отрицательной обратной связи по постоянному току через резистор R2. Усиленный в десятки раз сигнал через разделительный конденсатор С2 поступает на вход формирователя — триггера Шмитта на логических элементах DD1.2, DD1.3.
Конденсатор С2 необходим для того, чтобы исключить поступление постоянной составляющей с выхода усилителя на логическом элементе DD1.1 на вход триггера Шмитта. При отсутствии входного сигнала постоянное напряжение на выходе логического элемента DD1.1 равно примерно половине напряжения питания (это обеспечивается отрицательной обратной связью через резистор R2). Порог срабатывания триггера Шмитта также составляет примерно половину напряжения питания, поэтому при непосредственном соединении выхода усилителя с входом триггера Шмитта могло бы наблюдаться самопроизвольное переключение последнего (при отсутствии сигнала на катушке L1). Резистор R3 обеспечивает подачу напряжения низкого уровня на вход триггера в отсутствие входного сигнала, а также обеспечивает разрядку конденсатора С2.
С выхода триггера Шмитта сигнал поступает на высоковольтный транзистор VT1, который работает в цепи управляющего электрода тринистора VS1. Особенностью такого способа включения транзистора является незначительная мощность, которая рассеивается на нем. Это объясняется тем, что после открывания тринистора напряжение между коллектором и эмиттером транзистора уменьшается до 1…2 В, и ток через него прекращается. Тринистор управляет нагрузкой — осветительной лампой НА1, которая и сигнализирует о поступающем вызове к абоненту.
Конденсатор С4 сглаживает пульсации вызывного напряжения и исключает мерцание сигнальной лампы НА1.
Питание микросхемы осуществляется от параметрического стабилизатора, в котором работают элементы R10, VD1, СЗ.
Микросхему К561ЛН2 можно заменить на К561ЛН1, К561ЛА7, К561ЛА9 или соответствующие аналоги из серии К 176. Транзистор VT1 — КТ605, КТ940 с любыми буквами. Тринистор VS1 — КУ201К(Л), КУ202(К—Н). Конденсатор — КМ-6, К10-7 (С1, С2), К50-6, К50-16, К50-12 (С3). В качестве датчика L1 использована катушка от электромагнитного реле PC13, паспорт РС4.523.026. Катушка содержит 28 000 витков провода ПЭЛ-1 0,05 мм и имеет сопротивление 8 кОм. Длина катушки — 40 мм. Подойдут также катушки от аналогичных реле — РКН, РКМ. Можно применять и самодельные катушки. Магнитопровод в них следует выполнять из стального прутка диаметром 5….7 мм (например, обычный гвоздь).
Телефонный световой сигнализатор собран на плате из фольгированного стеклотекстолита, а плата смонтирована в корпусе размерами 210х140х40 мм, выполненном в виде подставки под телефон. Катушка-датчик L1 должна находиться от обмотки звонка на расстоянии не более 40…50 мм.
Налаживание устройства состоит в подборке сопротивления резистора R1 для обеспечения необходимой чувствительности. Мощность лампы накаливания НА1 может составлять от 25 до 150 Вт.
Сигнализатор с мелодичным звучанием
Эта приставка позволяет заменить резкий звук звонка приятной мелодичной соловьиной трелью. Обратимся к принципиальной схеме, ее можно взять здесь. Входная часть сигнализатора (датчик, усилитель и формирователь) аналогична соответствующим каскадам предыдущей. На элементах R6, R7, VD1, С3 выполнен фильтр, преобразующий пульсирующее напряжение в постоянное.
На логических элементах DD1.4 и DD2.1, DD1.5 и DD2.2, DD1.6 и DD2.3 выполнены генераторы, вырабатывающие частоты соответственно 1000, 10, 500 Гц (примерно). Суммарный сигнал имитирует пение соловья. С выхода логического элемента DD3.2 звуковой сигнал поступает на ключевой усилитель, в котором работает транзистор VT1. Нагрузкой последнего служит переменный резистор R12, с которого снимается сигнал на звуковой излучатель НА1.
Элементы сигнализатора питаются от сети через конденсатор С8, выполняющий функцию балластного сопротивления (емкостное сопротивление этого конденсатора переменному току частотой 50 Гц составляет около 10 кОм). Резистор R13 обеспечивает разрядку конденсатора после выключения устройства из сети. Напряжения для питания микросхем и звукового излучателя снимаются со стабилитронов VD3 и VD2; конденсаторы С7 и С10 сглаживают пульсации выпрямленного напряжения; конденсатор С9 повышает помехоустойчивость сигнализатора.
Звуковой излучатель ВП-1 (НА1) можмо заменить на ДЭМШ-1А, ТК-47 или любой другой с сопротивлением обмотки постоянному току 60…200 Ом. Остальные типы элементов и их возможные замены — те же, что и в предыдущем устройстве.
Сигнализатор с селекцией количества звонков
Такой сигнализатор, в отличие от вышеописанного, начинает выдавать звуковой сигнал не сразу после подачи вызывных посылок (для простоты—звонков,), а лишь начиная с некоторого числа их. Другими словами, сигнализатор как бы пропускает определенное количество звонков, не реагируя на них звуком, а лишь записывая в память. Очевидно, что звонок телефонного аппарата должен быть при этом приглушен.
Данное устройство можно применять, например, для исключения поступления вызовов от нежелательных абонентов. Известно, что в среднем абонент держит трубку в течение подачи 4…5 звонков (этого вполне достаточно, чтобы вызываемый абонент подошел к телефону и ответил), а далее дает “отбой”, возвращая трубку на рычаг аппарата. Если сигнализатор настроить на режим игнорирования этого количества звонков, то дозвониться смогут лишь те абоненты, которым сообщен “секрет” и которые будут держать трубку в течение 6 и более звонков. Другой возможный случай применения такого устройства — установка приоритетов в работе 2-х параллельно соединенных телефонных аппаратов, находящихся в разных помещениях, в этом случае один из 2-х телефонов работает совместно с сигнализатором. При появлении в линии вызывных посылок сначала на них реагирует лишь первый телефонный аппарат—в нем звонит звонок. Сотрудники, находящиеся в этом помещении, снимают трубку. Если же в комнате, где находится первый аппарат, никого нет или никто не желает снимать трубку, то по прошествии некоторого времени начинает звучать сигнализатор, установленный рядом со вторым телефонным аппаратом. Сотрудники второй комнаты снимают трубку. Удобно использовать сигнализатор тогда, когда в первой комнате находится начальник и по договоренности должен брать трубку первым, а во второй комнате —.его подчиненные. Если во вторую комнату поступил вызов—значит, начальника нет на месте, и надо снимать трубку. При этом часть вызовов проходит незаметно для служащих во второй комнате и не отвлекает их от работы. Возможны и другие области применения сигнализатора.
Принципиальную схему можно взять здесь. Входные каскады, генератор звукового сигнала и источник питания—точно такие же, как в предыдущем устройстве. При включении устройства в сеть и при отсутствии сигнала на датчике L1 на выходе логического элемента DD1.2 появляется напряжение высокого уровня. Начинается зарядка конденсатора С4 через резистор R9. Через 10…15 с напряжение на конденсаторе достигнет порога переключения логического элемента (около 5 В). Поступая на вход R счетчика DD3, это напряжение установит счетчик в исходное состояние, при котором на всех выходах счетчика — напряжение низкого уровня. Напряжение низкого уровня, поступающее на вывод 4 логического элемента DD4.1, запрещает подачу звукового сигнала на вход элемента DD4.2. Сигнализатор находится в ждущем режиме.
При появлении переменного магнитного поля в непосредственной близости от датчика L1 на выходе логического элемента DD1.3 возникают прямоугольные импульсы. Конденсатор С4 быстро разряжается через резистор R8 и диод VD2, и на входе R счетчика появляется напряжение низкого уровня, переводящее микросхему DD3 в счетный режим работы. За время паузы между двумя звонками (4…5 с) конденсатор С4 не успевает зарядиться через резистор R9 до напряжения переключения, поэтому микросхема DD3 работает в счетном режиме все время, пока подаются звонки.
Резисторы R6, R7, конденсатор С3, диoд VDl работают в интегрирующей цепи, которая преобразует пачки прямоугольных импульсов, снимаемых с выхода логического элемента DD1.3, в одиночный импульс. Диод VD1 обеспечивает быструю зарядку конденсатора СЗ напряжением высокого уровня с выхода логического элемента DD1.3.
Таким образом, при подаче звонка на входе логического элемента DD1.4 действует напряжение высокого уровня, а на выходе этого элемента — напряжение низкого уровня. Поскольку по входу СР счетчик переключается положительным перепадом напряжения, изменение состояния счетчика произойдет по окончании первого звонка. На первом выходе счетчика (вывод 2) установится напряжение высокого уровня.
При появлении напряжения высокого уровня на выходе счетчика, к которому подключен подвижный контакт галетного переключателя SA1, такое же напряжение установится на входе CN счетчика. Это установит счетчик в режим хранения, т. е. импульсы на входе СР уже не приведут к изменению состояния счетчика. На выводе 3 микросхемы DD4 установится напряжение высокого уровня, и при появлении последующих звонков начнет звучать звуковой сигнализатор НА1 устройства. Звуковые сигналы будут звучать до тех пор, пока вызываемый абонент не снимет трубку своего аппарата или пока вызывающий абонент не прекратит подачу сигналов вызова. В этом случае устройство возвратится в исходное состояние.
Устройство собрано на печатной плате. Корпус — точно такой же, как для светового сигнализатора. На боковую стенку выведены ручка переменного резистора R14 и ручка галетного переключателя SA1 (использован переключатель МПН-1 на 11 положений).
При изготовлении приставок следует помнить, что они имеют гальваническую связь с сетью, поэтому необходима тщательная изоляция осей переменных резисторов и галетного переключения. Корпуса следует обязательно использовать из непроводящего материала. При налаживании устройств желательно использовать источник питания 9…10 В, не имеющий гальванической связи с сетью, или использовать разделительный трансформатор.
Литература:
Алексеев С. Применение микросхем серии К176.— Радио, 1984, № 4, с. 25—28; 1984, № 5, с. 36—40.