Приставки к телефонным аппаратам
Устройства, о которых здесь пойдет разговор, предназначены для расширения функциональных возможностей телефонных аппаратов, повышения удобства пользования ими. Все они совместимы с аппаратами телефонных сетей общего пользования, однако при соответствующей настройке могут работать и с телефонными аппаратами самодельной АТС.
Световой сигнализатор вызова. Предназначенный для людей с пониженным слухом, он обеспечивает появление светового сигнала при поступлении вызова к абоненту (рис. 46). Индуктивный датчик L1 располагают в магнитном поле катушки звонка телефонного аппарата. Создаваемое им переменное напряжение через разделительный конденсатор С1 поступает на вход усилителя на логическом элементе DD1.1, работающем в аналоговом (линейном) режиме [7 ]. Такой режим достигается введением отрицательной обратной связи по постоянному току через резистор R 2. Усиленный в десятки раз сигнал через дифференцирующую цепь С2 R3 поступает на формирователь —триггер Шмитта, выполненный на логических элементах DD1.2, DD1.3. С выхода триггера Шмитта сигнал поступает (через резисторы R6, R7) на базу высоковольтного транзистора VT1, включенного в цепи управляющего электрода тринистора VS1. Особенность такого способа включения транзистора — незначительная рассеиваемая на нем мощность. Это объясняется тем, что после открывания тринистора напряжение между коллектором и эмиттером транзистора уменьшается до 1 ...2 В, и ток через него практически 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 НА 1.
Питание микросхемы осуществляется от параметрического стабилизатора, в котором работают элементы R 10, VD1, СЗ.
Микросхему К561ЛН2 можно заменить на K561JIH1, К561ЛА7, К561ЛА9 или соответствующие аналоги из серии К176. Транзистор VT1 —КТ605.КТ940 с любыми буквами. ТринисторVS1 —КУ201К (Л), КУ202 (К-Н). Конденсаторы — КМ-6, К 10-7 (Cl, C2), К50-6, К50-16, К50-12 (СЗ, С4). Функцию датчика L1 выполняет катушка электромагнитного реле PC 13 (паспорт РС4.523.026). Она содержит 28 000 витков провода ПЭВ-1 0,05 и обладает сопротивлением 8 кОм. Длина катушки 40 мм. Подойдут также катушки от аналогичных реле типа РКН, РКМ. Можно применять и самодельный датчик. Его магнитопроводом может быть стальной пруток диаметром 5...7 мм (например, обычный гвоздь).
Телефонный световой сигнализатор монтируют на плате из фольгированного стеклотекетолита (рис. 47). Плату размещают в
корпусе размерами 210х140х40 мм в виде подставки под телефон. Катушка-датчик L1 должна находиться на расстоянии не более 50...70 мм от обмотки звонка телефонного аппарата.
Необходимой чувствительности устройства добиваются подбором резистора R 1.
Мощность лампы накаливания HL1 может быть 25...150 Вт.
Сигнализатор с мелодичным звучанием (рис. 48) позволяет заменять резкий звук звонка приятной трелью соловья. Его входная часть (датчик, усилитель и формирователь) аналогична соответствующим узлам предыдущего сигнализатора. Резисторы R6, R7, диод VD1 и конденсатор СЗ образуют фильтр, преобразующий пульсирующее напряжение в постоянное. Генераторы на логических элементах DD1.4 и DD2.1, DD1.5 и DD2.2, DD1.6 и DD2.3 вырабатывают импульсы частотой примерно 1000, 10 и 500 Гц соответственно. Их суммарный сигнал и имитирует звуки, напоминающие пение соловья. С выхода логического элемента DD3.2 сигнал звуковой частоты поступает на вход ключевого усилителя на транзисторе VT1. Его нагрузкой служит переменный резистор R 12. Снятый с него сигнал излучатель НА1 преобразует в звук.
Напряжение питания на элементы сигнализатора поступает от электросети через конденсатор С8 и выпрямитель VD3. Конденсатор С8 выполняет функцию балластного сопротивления (емкостное сопротивление этого конденсатора переменному току частотой 50 Гц
составляет около 10 кОм). Резистор R 13 обеспечивает разрядку конденсатора после отключения устройства от 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.
Сигнализатор с селекцией числа звонков начинает выдавать звуковой сигнал не сразу после подачи вызывных посылок-звонков, а лишь начиная с некоторого числа их. Другими словами, сигнализатор как бы пропускает определенное число звонков, нс реагируя на них звуком, а лишь записывая в память. Звонок телефонного аппарата, работающий с таким сигнализатором, должен быть несколько 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, что вполне достаточно, чтобы вызываемый им абонент подошел к телефону и ответил, а затем даст "отбой", возвращая трубку на рычаг аппарата. Если сигнализатор настроить на режим игнорирования такого числа 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 — установление приоритетов в работе двух параллельно соединенных телефонных аппаратов, находящихся в разных помещениях; в этом случае один из двух телефонов работает совместно с сигнализатором. При появлении в линии вызывных посылок сначала на них реагирует только 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 нс желает снимать трубку, то по прошествии некоторого времени начинает звучать сигнализатор, установленный рядом со вторым телефонным аппаратом. Сотрудники второй комнаты снимают трубку. Такой сигнализатор удобно использовать и тогда, когда в первой комнате находится начальник, который 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 случаи применения сигнализатора.
Принципиальная схема сигнализатора показана на рис. 49. Входные каскады, генератор сигнала звуковой частоты и источник питания — точно такие же, как и в предыдущем устройстве. При включении устройства в электросеть и отсутствии сигнала датчика L1 на выходе элемента DD1.2 появляется напряжение высокого уровня. Конденсатор С4 начинает заряжаться через резистор R9. Через 10...15 с напряжение на конденсаторе счетчик устанавливает DD3 в исходное состояние, при котором на всех выходах будет напряжение низкого уровня. Напряжение такого уровня, поступающее на входные выводы 4,5 элемента DD4.1, запрещает подачу зву-
кового сигнала на вход элемента DD4.2. Сигнализатор находится в ждущем режиме.
При появлении переменного магнитного поля в непосредственной близости от датчика L1 на выходе элемента DD1.3 возникают прямоугольные импульсы. Конденсатор С4 быстро разряжается через резистор R8 и диод VD2, на R-входе счетчика DD3 появляется напряжение низкого уровня, переводящее эту микросхему в счетный режим работы. За время паузы между двумя звонками (4...5 с) кон
денсатор С4 не успевает зарядиться через резистор R9 до напряжения, при котором происходит сброс триггеров счетчика DD3, поэтому микросхема DD3 работает в счетном режиме все время, пока подаются звонки.
При подаче звонка на входе элемента DD1.4 действует напряжение высокого уровня, а на его выходе — низкого уровня. Поскольку по входу С1 счетчик переключается положительным перепадом напряжения, то изменение состояния счетчика происходит по окончании первого звонка. При этом на первом выходе счетчика (вывод 2) устанавливается напряжение высокого уровня.
При появлении напряжения высокого уровня на выходе счетчика, к которому подключен подвижный контакт галетного переключателя SA1, напряжение такого же уровня будет и на входе С2, которое устанавливает счетчик в режим хранения. Теперь импульсы на входе С1 уже не будут изменять состояние счетчика. Одновременно на выводе 5 микросхемы DD4 устанавливается напряжение высокого уровня, и при появлении последующих звонков начинает работать звуковой сигнализатор НА1 устройства. Звуковые сигналы будут продолжаться до тех пор, пока вызываемый абонент не снимет трубку своего аппарата или вызывающий абонент нс прекратит подачу сигналов вызова.
Детали устройства монтируют на печатной плате (рис. 50). Корпус его точно такой же, как у светового сигнализатора. На боковую стенку выводят ручки переменного резистора R 14 и галетного переключателя SA1 (переключатель типа МПН-1 на 11 положений).
Сигнализатор числа поступивших вызовов. Это устройство в отсутствие абонента ведет подсчет числа поступивших к нему вызовов. Такая информация может представлять определенный интерес для абонента.
Его входные каскады (см. рис. 51) аналогичны соответствующим каскадам предыдущих сигнализаторов. На выходе элемента DD1.5 (вывод 8) формируются прямоугольные импульсы, период которых соответствует периоду следования поступающих вызовов. Эти импульсы нс являются откликом устройства на все поступившие звонки, а представляют собой реакцию сигнализатора на группы звонков, подаваемых одним абонентом. При поступлении первого звонка конденсатор СЗ быстро заряжается до напряжения высокого уровня через резистор R6 и диод VD1. За время паузы между двумя звонками (4...5 с) конденсатор не успевает разрядиться, и напряжение высокого уровня на выходе формирователя сохраняется в течение действия всей группы звонков. По завершении действия вызывных посылок конденсатор СЗ разряжается через резисторы R7 и R8, и на вход С микросхемы DD2 поступает один импульс.
Микросхема К176ИЕ4 (DD2) представляет собой двоично-десятичный счетчик с дешифратором, управляющим работой семисегментного цифрового индикатора. Ее вход С — счетный, вход S служит для выбора режима работы выходных каскадов: при действии на входе S напряжения высокого уровня состояние счетчика определяется напряжением низкого уровня на его выходах, при действии на входе S напряжения низкого уровня — напряжением высокого уров-
ня на выходах счетчика. Установка счетчика в исходное состояние обеспечивается подачей напряжения высокого уровня на R-вход, для чего нужно нажать кнопку SB2 "Сброс". Кнопка SB1 "Индикация" служит для вывода требуемой информации — через ее контакты подается питание на нить накала люминесцентного индикатора HG1.
Наличие двух счетчиков (С1 и С2) позволяет производить подсчет числа поступивших вызовов до 99. При одном счетчике наибольшее число подсчитываемых поступающих вызовов будет 9.
Цифровые индикаторы (HG1, HG2) могут быть как люминесцентными, так и светодиодными ¦2¦. Кнопки SB1 и SB2 — КМ1, МП7, П2К.
Приставка, исключающая прослушивание с параллельного телефонного аппарата. Схема соединения аппаратов, исключающая прослушивание разговора с одного из них, показана на рис. 52. Аппарат Е1 будем называть основным, а Е2 - дополнительным. Действие приставки, включающей элементы VD1, VD2, VS1, основано на том, что при занятии линии АТС аппаратом Е1 напряжение в линии падает до 10...15 В. Этого напряжения оказывается недостаточно для открывания стабилитрона VD2 и тиристора VS1. В результате абонент Е2, снявший трубку в то время, когда абонент Е1 ведет разговор, нс сможет услышать разговор, поскольку тиристор VS1 будет закрыт. В то же время если линия АТС свободна, то абонент Е2 может снять трубку, набрать номер и установить соединение. При входящем вызове абонент Е2 также может снять трубку и вести разговор (в аппарате Е2, равно как и в Е1, будет звонить звонок). Однако если во время занятия линии абонентом Е2 абонент Е1 снимает трубку, то аппарат Е2 включится в линию, а Е2 — отключится от нее. Следовательно, абонент Е1 обладает приоритетом по отношению к Е2. Чтобы ни один из абонентов не имел приоритета по отношению к другому, следует аппарат Е1 подключить к линии через такую же приставку, что и Е2.
Элементы приставки могут располагаться внутри корпуса телефонного аппарата или быть собраны в виде отдельного узла.
Громкоговорящая приставка к телефонному аппарату. Иногда возникает необходимость, чтобы несколько человек, находящихся в одном помещении, могли одновременно слышать телефонный разговор. Это можно обеспечить путем усиления сигнала телефонной линии от звонящего абонента. Схема громкоговорящей приставки показана на рис.53.
Если контакты выключателя Q1 замкнуты, то напряжение сети 220 В понижается трансформатором Т1 и подастся на мостовой выпрямитель VD1. Конденсатор С7 сглаживает пульсации. С выхода микросхемы DA2, которая является интегральным стабилизатором напряжения, стабилизированное напряжение +9 В подастся для питания усилителя низкой частоты, выполненного на микросхеме DA1. Сигнал на вход усилителя поступает через разделительный конденсатор С2 с подвижного контакта переменного резистора R1, которым регулируется громкость прослушиваемого разговора. Переменный резистор является нагрузкой трансформатора Т1, первичная обмотка которого включена в разрыв цепи телефонного аппарата. Через эту обмотку протекает разговорный ток линии АТС.
Конденсатор С1 уменьшает уровень шумов, поступающих с линии АТС на вход усилителя. Микросхема DA1 включена по типовой схеме. Элементы R2, СЗ, С4, R3, С6 обеспечивают необходимую коррекцию амплитудно-частотной характеристики усилителя.
В приставке в качестве микросхемы DA1 и DA2 помимо указанных на схеме можно применить соответственно К174УН4Б и КР142ЕН8Г. Конденсаторы С2—С7 —типа К50-6, К50-16 или К50-35;
С1, С8 — КМ-6, К10-17 или К73-17. Постоянные резисторы — МЛТ или С2-23. Переменный резистор R1 — с выключателем типов СПЗ-3, СПЗ-4, СПЗ-10, СПЗ-30, СПЗ-33 или другого типа. Выпрямительный мост VD1 — КЦ405, КЦ407 с любыми буквами. Трансформатор Т1 — выходной трансформатор любого типа от транзисторного приемника (например, ТВ-12 — от радиоприемника "ВЭФ-12" или "ВЭФ-201"), причем в качестве обмотки 1 использована выходная обмотка, т.е. трансформатор работает как повышающий. Сетевой трансформатор Т1 — типа ТП-133, ТПП203-ТПП209 или любой другой, вторичная обмотка которого рассчитана на напряжение 8...10 В при токе не менее 100 мА. Динамическая головка ВА1 — любого типа, мощностью 0,5...2 Вт, с сопротивлением 4...16 Ом.
Приставка собрана в пластмассовом корпусе подходящих размеров. Большая часть элементов расположена на плате из текстолита или гетинакса, монтаж выполнен проводами. Провода, идущие от обмотки II трансформатора Т1 к переменному резистору R1 и от него к конденсаторам С1, С2, должны быть экранированными. Экран соединяется с общим проводом питания. Микросхемы DA1 и DA2 снабжены небольшими радиаторами площадью по 5...10 см каждый.
Устройство, собранное без ошибок из исправных деталей, не требует налаживания. При прослушивании телефонного разговора переменным резистором R1 устанавливают такую громкость, чтобы она была достаточной, но чтобы нс возникала акустическая обратная связь между динамической головкой ВА1 и микрофоном телефонного аппарата.
Электронная телефонная трубка. Неотъемлемой частью любого телефонного аппарата является разговорный узел. Разговорный узел традиционных телефонных аппаратов собирается по схеме с трансформатором, функции которого были рассмотрены в начале этой книги.
Основные недостатки подобного узла — наличие сравнительно громоздкого трансформатора и невозможность регулировки громкости звука. В последнее время разговорные узлы все чаще стали выполнять по бестрансформаторной схеме. Схема одного из вариантов электронного разговорного узла [9] показана на рис. 54. По существу, это электронная телефонная трубка со стандартными угольным микрофоном ВМ1 и телефонным электромагнитным капсюлем BF1, которую можно подключить к любому телефонному аппарату.
Электронную трубку можно использовать и как дополнительный аппарат, включенный параллельно с основным. Установленная, например, на кухне электронная трубка позволит отвечать на звонки абонентов, нс подходя к основному аппарату, стоящему в другом помещении. Правда, в этом случае в состав трубки придется ввести диодный мост VD1 и выключатель SA1 (его контакты замыкают на время разговора).
Угольный микрофон ВМ1 включен по стандартной схеме последовательно с ограничительными резисторами R2, R3 и шунтирующим конденсатором С 1. На транзисторе VT1, включенном по схеме с
общим эмиттером, выполнен усилитель сигнала телефонной линии. Телефон BF1 является коллекторной нагрузкой транзистора.
Сигнал с телефонной линии поступает на вход усилителя через резистор R5, конденсатор С2 и резисторы R7, R8. Уровень громкости устанавливают переменным резистором R7.
Питается усилитель током линии АТС через фильтр R6 С4. Конденсатор СЗ защищает усилитель от высокочастотных помех и наводок, которые могут возникать в линии (в традиционных аппаратах полоса пропускания ограничивается сверху трансформатором).
Подавление местного эффекта осуществляется подачей на вход усилителя сигнала с микрофонной цепи (в данном случае с резистора R3), противофазного сигналу микрофона в телефонной линии. Глубину подавления местного эффекта можно регулировать резистором
R4.
Для защиты элементов электронной трубки от вызывного напряжения АТС, которое может достигать 120 В, используют резистор R1 и стабилитрон VD1. Напряжение ограничивается на уровне около 30 В. В разговорном режиме напряжение на входе устройства составляет 15...25 В и стабилитрон не влияет на работу трубки.
Электронную трубку подключают к линии АТС через диодный мост VD1 типов КЦ405, КЦ407 или выполненный из диодов серий КД102, КД105. Если трубка будет работать совместно с телефонным аппаратом, диодный мост монтируют в его корпусе, а при использовании трубки в качестве самостоятельного разговорного устройства диодный мост размещают внутри трубки или в телефонной вилке.
Конденсаторы С1-СЗ - КМ-6, К73-17, К10-17; С4 - К50-6, К50-16, К50-35. Переменный резистор R7 — любой малогабаритный, например СПЗ-9, СПЗ-4, СПО.
Элементы электронной трубки монтируют на печатной плате габаритными размерами 55х15 мм, которую размешают в корпусе микротелефонной трубки. Переменный резистор располагают таким образом, чтобы можно было вращать его ручку.
Правильно собранное устройство практически не требует налаживания. Подключив трубку через диодный мост к телефонной линии, измеряют вольтметром постоянного тока напряжение на
конденсаторе С4. Оно должно составлять 15...25 В, в противном случае следует подобрать резистор R9.
Имитатор поднятия трубки телефонного аппарата. Такая приставка подключается к зажимам телефонной линии взамен телефонного аппарата и в отсутствие хозяев квартиры позволяет имитировать поднятие телефонной трубки с се последующим опусканием на рычаг телефонного аппарата, если по данному телефонному номеру кто-либо пытается дозвониться. Такая имитация может пригодиться в том случае, если хозяев нет дома и нужно обеспечить эффект их присутствия. Ведь известно, что квартирные воры, прежде чем попасть в квартиру, проверяют наличие хозяев, звоня в эту квартиру по телефону. Если никто не снимает трубку — значит, квартира пуста.
Рассмотрим работу приставки по ее принципиальной схеме, приведенной на рис. 55,а.
При появлении в линии вызывного напряжения (его значение обычно составляет 80...120 В) оно выпрямляется диодным мостом
VD2. Через разделительный диод VD4 выпрямленное напряжение подается на конденсатор СЗ, который сглаживает пульсации. Стабилитрон VD5 ограничивает напряжение на уровне около 15В — именно такое напряжение необходимо для питания микросхемы DD1. Емкость конденсатора СЗ выбрана такой, что в промежуток времени между вызывными посылками (3..5 с) на выводах 7 и 14 микросхемы DD1 поддерживается напряжение, достаточное для нормальной работы микросхемы (оно может составлять от З до 15 В). Одновременно через диод VD3, резисторы R1 и R2 начинается зарядка конденсатора С4. Как только напряжение на его обкладках достигнет напряжения переключения триггера Шмитта (он выполнен на логических элементах DD1.1, DD1.2, резисторах R4, R5), триггер переключится, и на его выходе (вывод 4 микросхемы) возникнет напряжение высокого уровня. Откроется транзистор VT1, эмиттер и коллектор которого включены в диагональ выпрямительного моста VD1. Линия АТС будет зашунтирована низким сопротивлением открытого транзистора, что обеспечит удержание линии. Подача сигналов вызова прекратится, а абонент на другом конце провода услышит характерный щелчок, соответствующий снятию трубки.
Одновременно с переключением триггера Шмитта DD1.1, DD1.2 начнет заряжаться конденсатор С5 через резисторы R7, R8. Через некоторое время напряжение на конденсаторе С5 достигнет порога переключения второго триггера Шмитта (логические элементы DD1.3, DD1.4 и резисторы RIO, R11). При этом напряжение низкого уровня с выхода элемента DD1.3 будет подано на вход первого триггера Шмитта (вывод 2 микросхемы). Транзистор VT1 закроется, и в линию АТС пойдет сигнал отбоя, т.е. абонент услышит сигнал "короткие гудки". Устройство возвратилось в исходное
состояние.
Подстроечным резистором R2 регулируют задержку обеспечения занятости линии относительно момента поступления первой вызывной посылки (в пределах 8...15 с), а подстроечным резистором R8 — длительность удержания линии (в тех же пределах). Резисторы R3, R9 обеспечивают полную разрядку конденсаторов С4, С5 после завершения очередного цикла работы устройства. Конденсаторы С1, С2 обеспечивают развязку по постоянному току цепей питания микросхемы (выпрямительный мост VD2) и цепей шунтирующего ключа VT1 (мост VD1); кроме того, конденсаторы С1, С2 ограничивают величину вызывного тока, т.е. служат своего рода балластными сопротивлениями по переменному току.
В устройстве микросхему К561ЛА7 можно заменить на К176ЛА7, однако в этом случае стабилитрон КС515А следует заменить на КС191А или другой с напряжением стабилизации 8...9 В. В качестве транзистора VT1 можно использовать транзисторы других типов, у которых предельное напряжение должно быть нс менее 120 В (например, КТ604, КТ605 с любыми буквами). Диоды VD3, VD4 — КД509, КД510, КД513, КД521, КД522 с любыми буквами. Подстроечные резисторы R2, R8 — СПЗ-38а (б), СПЗ-1бг (в) или другого типа. Конденсаторы С1, С2 - К73-17, С4-С6 - К50-24, К50-29. Выключатель Q1 —П1Т,МТ1,П2К.
Элементы устройства смонтированы на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита (рис. 55,б,в), которая помещена в пластмассовую коробку подходящих размеров. Подстроечные резисторы должны располагаться так, чтобы к ним обеспечивался доступ отверткой.
Налаживание устройства состоит в подборе желаемых временных интервалов с помощью подстроечных резисторов.
Приставка-сторож к телефонному аппарату. Это устройство позволяет осуществлять дистанционное прослушивание помещения, где установлен телефон. Для этого достаточно набрать телефонный номер, где установлено устройство, немного подождать, пока в линию АТС включится микрофон прослушивающего устройства, — ив течение нескольких минут на другом конце провода можно услышать все, что происходит в помещении.
Рассмотрим работу устройства по его принципиальной схеме (рис. 56). На логических элементах DD1.1 и DD1.2 выполнен формирователь импульсов по схеме триггера Шмитта. Он преобразует синусоидальное входное вызывное напряжение (оно возникает в линии при подаче вызова на телефон и приводит в действие звонок) в прямоугольные импульсы. Импульсы (их частота около 32 Гц) через резисторы R7, R8 и диод VD1 заряжают конденсатор СЗ, в результате
во время действия вызывного напряжения на верхней обкладке конденсатора СЗ имеется уровень напряжения логической 1. Таким образом, элементы R7, R8, VD1 и СЗ формируют из пачки импульсов одиночный импульс. Это напряжение инвертируется логическим элементом DD1.3 и поступает на вход С1 микросхемы DD3. По входу С1 изменение состояния счетчика DD3 происходит по фронту импульса. Но для работы микросхемы в счетном режиме на входе R должно быть напряжение логического нуля; подачей на этот вход уровня логической 1 счетчик устанавливается в исходное состояние (логическая 1 на выходе 0). Рассмотрим, как происходит установка счетчика в исходное состояние и счетный режим работы.
После прихода из линии АТС первого импульса вызывного напряжения на выходе логического элемента DD1.1 появляется напряжение логического 0, которое через диод VD2 и резистор R6 быстро разряжает конденсатор С2 до напряжения, соответствующего уровню логического 0. В промежутках между пачками импульсов, поступающих с линии АТС, на вы ходе логического элемента DD1.1 — напряжение логической 1, и конденсатор С2 через резистор R5 заряжается напряжением логической 1, но постоянная времени R5 С2 выбрана так, что за время паузы между вызывными посылками на выводе 8 логического элемента DD2.1 имеется напряжение логического 0. При этом на выходе DD2.1 имеется напряжение логической 1. На выходе элемента DD2.3 — также напряжение логической 1, поскольку на обоих его выходах — уровень логического 0 (хотя такого уровня достаточно и на одном входе). На выходе DD2.2 — уровень логического 0, который подастся на вход R микросхемы DD3, разрешая счетный режим работы. До прихода же первого импульса вызывного напряжения на вход триггера Шмитта на выходе DD1.1 был уровень логической 1, на выходе DD2.1 — логического 0 и счетчик DD3 находился в исходном состоянии подачей логической 1 на вход R. Счетчики микросхемы DD4 также находятся в исходном состоянии (напряжения низкого уровня на выводах 1,5), поскольку на вход R подано напряжение высокого уровня.
Итак, после прихода на вход устройства первой пачки импульсов вызывного напряжения счетчик DD3 устанавливается в рабочее состояние и начинает считать поступающие на вход С1 импульсы. По фронту 8-го импульса на выходе 8 счетчика устанавливается напряжение высокого уровня. При этом:
напряжение высокого уровня поступает на вход С2 и запрещает дальнейшую работу счетчика (его триггеры переходят в режим хранения информации);
с инвертора DD1.4 напряжение низкого уровня подастся на нижний по схеме вход логического элемента DD2.1 и обеспечивает наличие напряжения низкого уровня на входе R счетчика DD3 при зарядке конденсатора С2 до напряжения высокого уровня (так как импульсы с линии АТС уже нс будут поступать вследствие замыкания линии в результате срабатывания реле К1);
поступившее на нижний по схеме вход логического элемента DD2.3 напряжение высокого уровня подготавливает этот логический элемент к восприятию напряжения высокого уровня на верхнем по
схеме его входе, который соединен с выходом 15 счетчика DD4;
на выходах соединенных параллельно логических элементов DD1.5 и DD1.6 появляется напряжение низкого уровня, что приводит к срабатыванию реле К1;
на вход R микросхемы DD4 поступает напряжение низкого уровня.
Реле К1 своими контактами К 1.1 подключает через диодный мост VD4 к линии АТС микрофонный усилитель, выполненный на транзисторах VT1—VT3. Работа такого двухполюсника-усилителя, питающегося от линии АТС, уже рассматривалась выше (см. рис. 34), и здесь на этом останавливаться не будем. Поскольку усиленный с микрофона сигнал подается в линию АТС, вызывающий абонент в течение времени заполнения счетчика DD4 (т.е. около 3 мин) имеет возможность прослушивать шумы в помещении. Акустическая чувствительность устройства такова, что можно услышать звуки, источник которых находится на расстоянии 4...5 м от микрофона ВМ1.
На микросхеме DD4 выполнен генератор, совмещенный с 15-разрядным счетчиком. Времязадающая цепь генератора образована элементами R9 и С5; при указанных на схеме значениях этих элементов частота импульсов генератора составляет около 100 Гц. Подача напряжения низкого уровня на вход R микросхемы разрешает работу генератора и счетчиков-делителей. В результате примерно через 3 мин на выходе последнего разряда счетчика (вывод 5 микросхемы) появляется напряжение высокого уровня, которое поступает на вход логического элемента DD2.3. При этом на выходе этого логического элемента появляется напряжение низкого уровня, которое подастся на нижний по схеме вход логического элемента DD2.2; на его выходе при этом появляется напряжение высокого уровня, устанавливающее счетчик DD3 в исходное состояние. Реле К1 отпускает, триггеры микросхемы DD4 устанавливаются в исходное состояние. Таким образом, устройство возвратилось в исходное состояние и готово к приему новой серии вызывных сигналов с линии АТС.
Поскольку подключение микрофона с усилителем к линии АТС происходит по окончании 8-го вызывного сигнала ("звонка"), а большинство абонентов, звонящих по телефону, дают не более 4—5 "звонков", маловероятно, что не знающие секреты абоненты смогут привести устройство в состояние прослушивания. В этом случае, т.е. если на устройство поступило менее 8 вызывных посылок, по окончании серии этих посылок устройство возвратится в исходное состояние через 5...7 с, т.е. после зарядки конденсатора С2 до напряжения высокого уровня.
О деталях устройства. Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К176ЛА7, К176ИЕ8 — на К561ИЕ8. Остальные микросхемы аналогов в серии К176 не имеют. В качестве транзисторов VT1, VT3 можно использовать КТ503, КТ315, КТ342, КТ3117 с любыми буквами, в качестве VT2 — КТ502, КТ361, КТ209, КТ3107 с любыми буквами. Диодный мост КЦ407А можно заменить на КЦ402, КЦ405 с буквами А—Е или любой другой, допускающий подачу обратного напряжения не менее 150 В и прямой ток не менее 50 мА. Диоды VD1—VD3 — любого типа. Постоянные резисторы — MЛT, C2-23 —
мощностью 0,125 или 0,25 Вт; подстроечные резисторы R 10 и R 13 — типов СПЗ-38, СПЗ-16, СП5-2. Конденсаторы С2, С6 — К50-16, К50-35, К50-29, остальные — КМ-бб, К10-17, К10-23 или К73-17. Реле К1 — герконовое, типа РЭС64А, исполнение РС4.569.726 (сопротивление обмотки составляет около 2000 Ом при рабочем токе около 5 мА). Микрофон ВМ1 — обязательно активный преобразователь, т.е. вырабатывающий ЭДС, в отличие от угольного, который изменяет сопротивление, например ТЭМК-З-Т, МДМ-7 и др.
Устройство собрано на текстолитовой плате, монтаж выполнен проводом МГТФ-0,07. Если при монтаже не допущено ошибок, то устройство начнет работать сразу. С помощью подстроечного резистора R 13 добиваются наибольшей акустической чувствительности, а подстроечным резистором R 10 устанавливают ток через двухполюсник-усилитель в диапазоне 15...20 мА. (Разумеется, указанные регулировки следует делать после прохождения вызывных сигналов от звонящего абонента, т.е. при замкнутых контактах реле К 1.1.)
Резистор R3 подбирают по надежному срабатыванию триггера Шмитта по сигналам вызывного напряжения.
Для питания устройства используют батарею гальванических элементов (например, "Крона", "Корунд" либо 6 последовательно соединенных элементов 316, 343, 373) или батарею аккумуляторов Д-0,25, Д-0,55 — 7—8 элементов. Очевидно, что, когда хозяева находятся дома, устройство должно быть отключено от источника питания; с этой целью предусмотрен выключатель Q1 марки П1Т, МТ1-МТЗ или любой другой. В режиме ожидания микросхемы устройства потребляют ток 2...3 мА, т.е. энергии источника питания хватает на 20...30 сут непрерывной работы.
Устройство охранной сигнализации. Эту приставку используют совместно с клавишным телефонным аппаратом, имеющим память последнего набранного номера, и при несанкционированном проникновении в охраняемое помещение производится автоматический набор номера, записанного в память телефонного аппарата. Это может быть номер соседей хозяина квартиры, его служебный телефон и др. Услышав в трубке тревожный прерывистый сигнал, хозяин помещения сможет своевременно принять меры.
Схема устройства представлена на рис. 57. Контакты охранного датчика обозначены на схеме SA1. При закрытой двери эти контакты замкнуты, при открытой — разомкнуты. Можно использовать несколько контактов, установленных не только на входной двери, но и на окнах. В этом случае контакты соединяют последовательно. Выключатель SA2 определяет режим работы устройства: "Блокировка" или "Охрана". В режиме "Блокировка", когда контакты выключателя SA2 замкнуты, тревожный сигнал устройством вырабатываться не • будет независимо от положения контактов датчика SA1. В этом режиме устройство находится, когда хозяева в квартире.
Допустим, что на элементы устройства подано питание, контакты SA1 и SA2 находятся в показанном на схеме положении. На выводе 4 микросхемы DD1, который является выводом RS-триггера, выполненного на логических элементах DD1.2, DD1.3, в этом случае действует напряжение низкого уровня. Реле К1 и К2, контакты кото-
рых подключены к цепям телефонного аппарата, обесточены. Конденсатор СЗ заряжен до напряжения питания, а С4 — разряжен. Генераторы тревожного сигнала, выполненные на микросхеме DD4, заторможены.
Если в таком режиме (режиме блокировки) разомкнуть контакты датчика SA1, то состояние RS-триггера не изменится, поскольку на выводе 2 логического элемента DD1.1 по-прежнему действует напряжение низкого уровня.
При уходе из помещения контакты выключателя SA2 размыкают — устройство переводится в режим охраны. При этом начинается зарядка конденсатора С1 через резистор R2. Пока конденсатор не зарядится до напряжения, равного напряжению переключения логического элемента DD1.1 по выводу 2, можно открывать дверь, размыкая контакты датчика SA1 — RS-триггер не изменит своего состояния. Длительность задержки выбрана равной 15...20 с — за это время нужно успеть выйти из помещения и закрыть дверь, возвратив контакты датчика SA1 в исходное состояние. Когда конденсатор С1 зарядится до нужного напряжения, устройство перейдет в режим охраны. Если теперь открыть дверь, то размыкание контактов датчика SA1 вызовет появление на выводе 1 логического элемента DD1.1 напряжения высокого уровня. Поскольку на выводе 2 этого элемента также напряжение высокого уровня, на выходе элемента DD1.1 появится напряжение низкого уровня, что приведет к переключению RS-триггсра в противоположное состояние, соответствующее напряжению высокого уровня на выводе 4 логического элемента DD1.2. Возврат контактов датчика в исходное положение не изменит состояния RS-триггсра. Если в помещение вошел хозяин, то он замкнет контакты выключателя SA2, и RS-триггер возвратится в исходное состояние, Если же в помещение проник злоумышленник, не знающий о наличии охранной сигнализации, то он только закроет дверь.
Напряжение высокого уровня с вывода 4 элемента DD1.2 через резистор R3 будет заряжать конденсатор С2. Через 15...20 с напряжение на конденсаторе С2 достигнет порога переключения логического элемента DD1.4 (по выводу 12). Поскольку на выводе 13 этого логического элемента также напряжение высокого уровня, на выходе логического элемента DD1.4 появится напряжение низкого уровня, а на выходе DD2.1 — высокого уровня, которое подается на вывод 5 логического элемента DD2.2. На выводе 6 этого элемента также напряжение высокого уровня, поэтому на выходе элемента DD2.2 появляется напряжение низкого уровня. Откроется транзистор VT1, и сработает реле К1, имитирующее поднятие трубки телефонного аппарата (подробнее о подключении контактов реле К1, К2 к телефонному аппарату будет рассказано ниже). Через резистор R8 начнет разряжаться конденсатор СЗ. Через 1,5...2 с напряжение на нем станет равным напряжению низкого логического уровня, и на выходе элемента DD2.3 появится напряжение высокого логического уровня. Это приведет к срабатыванию реле К2, и в линию АТС начнут поступать импульсы набора запрограммированного номера. Одновременно напряжение высокого уровня поступит на вывод 2 логического элемента DD4.1, и начнут работать два генератора, выполненные на логических элементах микросхемы DD4. Первый из них (элементы DD4.1, DD4.2) вырабатывает импульсы частотой 2...3 Гц, а второй (элементы DD4.3, DD4.4) — импульсы звуковой частоты (около 800 Гц). Транзистор VT3 усиливает импульсы по мощности, и с обмотки II трансформатора Т1 тревожный сигнал поступает в цепь микрофона телефонного аппарата, а с него — в линию АТС. Тревожный сигнал начинает генерироваться одновременно с началом набора номера, а в линию АТС поступает по окончании набора, так как во время набора цепи микрофона и телефона обычно отключаются номеронабирателем.
Одновременно с началом набора номера через резистор R 10 начнется зарядка конденсатора С4, который соединен со входом триггера Шмитта (логические элементы DD2.4, DD3.1). Через 10...15с напряжение на конденсаторе С4 превысит порог переключения триггера Шмитта, и на выходе элемента DD2.4 появится напряжение низкого уровня. Оно будет приложено к нижнему по схеме входу логического элемента DD2.2, в связи с чем на его выходе появится напряжение высокого уровня. Реле К1 отпустит, что равнозначно возврату микротелефонной трубки на рычаг телефонного аппарата, затем с задержкой 0,5...1 с, определяемой параметрами R9 и СЗ, отпустит реле К2, и генераторы тревожного сигнала затормозятся. Конденсатор С4 начнет разряжаться через резистор R 10. Поскольку за время, прошедшее с момента переключения триггера Шмитта DD2.4, DD3.1 (около 0,5...1 с), напряжение на конденсаторе С4 изменилось незначительно, то и разрядка конденсатора до нижнего порога переключения произойдет примерно за 1 с. Эта задержка введена для того, чтобы перед началом нового цикла набора номера приборы АТС успели бы возвратиться в исходное состояние.
Итак, через 1 с после отпускания реле К2 триггер DD2.4, DD3.1 переключится, на вывод 6 логического элемента DD2.2 будет подано напряжение высокого уровня, и устройство повторит набор номера и выдачу в линию тревожного сигнала. Повтор набора номера будет продолжаться до тех пор, пока контакты SA2 не будут возвращены в исходное состояние. Необходимость многократного повтора вызвана тем, что устройство не анализирует состояние линии и не "знает", произошло ли соединение с абонентом. При многократном наборе номера вероятность того, что тревожный сигнал будет услышан, резко повышается.
Задержка срабатывания реле К2 относительно К1 (1,5...2 с) введена для того, чтобы к началу набора номера произошло надежное удержание линии АТС (при ручном наборе номера мы начинаем набирать номер, услышав непрерывный гудок — "ответ станции").
Временная задержка, обеспечиваемая цепью R3 С2, необходима для того, чтобы при входе хозяина в квартиру он успел включить режим блокировки.
Для совместной работы с приставкой подойдет любой телефонный аппарат с клавишным набором и памятью последнего набранного номера, например "Спектр-305", "Электроника ТА-5", "Электроника ТА-1152". Контакты реле К1 следует соединить с контактами рычажного переключателя РП так, как показано на схеме утолщенными линиями. Проводник, обозначенный штриховой линией, на печатной плате телефонного аппарата следует удалить. Контакты реле К2 подключают параллельно контактам кнопки повтора, которая на клавиатуре телефонного аппарата обозначается символом "*". Если используемый телефонный аппарат имеет память дополнительных телефонных номеров (ТА-11430 ИН "Элта", приставка "Виза-32"), то контакты К2.1 следует подключить параллельно кнопке, соответствующей запрограммированному номеру. Обмотка II трансформатора Т1 включается последовательно с микрофоном микротелефонной трубки аппарата.
Когда устройство охранной сигнализации находится в ждущем режиме, оно нс оказывает никакого влияния на работу телефонного аппарата. Ток, потребляемый от батареи GB1, не превышает 10 мкА, поэтому выключатель питания не требуется. Конденсатор С7 улучшает работу устройства при повышении внутреннего сопротивления батареи GB1 в конце срока ее службы, однако сильной разрядки батареи не следует допускать, поскольку охрана помещения — дело слишком серьезное, чтобы экономить на мелочах.
О деталях устройства. Микросхемы серии К561 можно заменить микросхемами серии К176. Конденсаторы С1—С4, работающие во времязадающих цепях, должны иметь малые токи утечки. Подойдут конденсаторы типов К73-17 <С1—С3>, К53-1, К53-4 (С4). Конденсаторы С5, С6 могут быть КМ-6, К10-7В, К10 -17, К73-17; С7 — К50-6, К50-16, К50-35. Транзистор VT1 может быть типов КТ203, КТ209, КТ361, КТ502 с любыми буквами, a VT2, VT3 — КТ315, КТ503, КТ3117 с любыми буквами. Диоды VD1—VD2 — типов КД102, КД509, КД510, КД521, КД522 с любыми буквами. РелеК1, К2 — типа РЭС15, исполнение РС4.591.003, или типа РЭС55, исполнение РС4.569.602. Трансформатор Т1 — выходной трансформатор от транзисторного приемника, например ТВ-12. Самодельный трансформатор может быть выполнен на магнитопроводе Ш5х6 мм из пермаллоя марки 50Н. Обмотка 1 содержит 320 витков провода ПЭВ-1 0,08, обмотка II — 100 витков провода ПЭВ-1 0,17. Можно также попробовать использовать и переходные (согласующие) трансформаторы от транзисторных приемников. Датчик SA1 — любой нормально замкнутый контакт, например от реле РСМ, РКН или на основе геркона и магнита, например СМК-1. Выключатель SA2 — типов П2К, МТ1 (с фиксацией). Батарея GB1 — "Крона" или "Корунд".
Большая часть элементов устройства смонтирована на печатной плате и заключена в подходящий корпус. Устройство желательно располагать недалеко от телефонного аппарата. Выключатель SA2 должен быть расположен в потайном месте.
Настройка устройства несложная. Резисторами R 13 и R 14 подбирают желаемые частоту повторения и тембр тревожного сигнала, а резистором R 17 — необходимую громкость сигнала. Может потребоваться подборка резистора R 10 в зависимости от продолжительности набора номера: триггер DD2.4, DD3.1 должен переключаться только после того, как весь номер будет набран в линию.
Индикатор набираемого номера. Такая приставка, подключаемая к телефонному аппарату, позволяет визуально контролировать
число импульсов, посылаемых в линию АТС при наборе номера вызываемого абонента. Достоинством этого устройства перед импортными телефонными аппаратами, которые высвечивают на табло набираемый с клавиатуры номер, является то, что в данном случае контролируется непосредственно число импульсов, поступающих в линию. В импортных же аппаратах на табло высвечиваются цифры, занесенные в память телефонного аппарата; при наличии каких-либо помех в линию может поступить другое число импульсов, отличающееся от информации на табло. Кроме того, описываемая здесь приставка может работать не только с телефонным аппаратом с клавишным набором номера, но и с аппаратами, имеющими дисковый номеронабиратель с механическими контактами. Важно лишь, чтобы частота импульсных посылок составляла 10±1 имп/с.
Рассмотрим работу приставки по ее принципиальной схеме (рис. 58). Датчиком импульсов, поступающих в линию АТС, является трансформатор Т1, обмотка I которого включается последовательно с выводами телефонного аппарата. Обмотка II является повышающей. Импульсы, возникающие на обмотке II, являются двухполярными. На логических элементах DD1.1, DD1.2, резисторе R1 и конденсаторе С1 выполнен узел, эквивалентный по своему действию интегрирующей цепи и триггеру Шмитта. В результате на выходе элемента DD2.1 при наборе цифры формируются прямоугольные импульсы,.. очищенные от дребезга контактов механического номеронабирателя.
При появлении первого импульса на выходе логического элемента DD1.3 появляется напряжение низкого уровня, которое через цепь R2 VD1 быстро разряжает конденсатор С2. Напряжение низкого уровня, поданное на вход R микросхемы DD2, разрешает работу счетчика, входящего в состав этой микросхемы. На счетный вход С микросхемы DD2 подаются импульсы набора номера, изменяющие состояние счетчика. Счетные импульсы воздействуют на вход С своим срезом, а подача напряжения низкого уровня на вход осуществляется по фронту первого импульса; таким образом, к моменту
поступления среза первого импульса на вход С микросхема уже готова к работе.
Следует заметить, что в режиме ожидания на входе R микросхемы DD2 имеется напряжение высокого уровня, которое устанавливает все триггеры микросхемы в исходное (нулевое) состояние.
Счетчик микросхемы DD2 совмещен с дешифратором, выходы которого подключены к анодам цифрового светодиодного индикатора HG1. Использован индикатор с общим катодом, т.е. зажигание соответствующего сегмента происходит при подаче на входы индикатора напряжения высокого уровня. Чтобы обеспечивалась соответствующая работа дешифратора в коде высоких выходных уровней, на вход S микросхемы подано напряжение низкого уровня.
Транзистор VT1 обеспечивает подачу напряжения низкого уровня на катоды индикатора HG1 только в момент работы счетчика; в остальное время индикатор погашен. Поскольку микросхемы потребляют очень малый ток в статическом режиме (нс более 2...5 мкА), батарея GB1 от устройства не отключается.
По окончании набора очередной цифры номера конденсатор С2 заряжается через резистор R3 до напряжения высокого уровня, и счетчик устанавливается в исходное состояние. Постоянная времени цепи R3 С2 выбрана такой, чтобы за время гарантированной паузы между пачками импульсов набора (0,2...0,8 с) счетчики микросхемы DD2 устанавливались в исходное состояние.
Резистор R2 предохраняет выход логического элемента DD1.3 от импульсов тока, возникающих при перезарядке конденсатора С2 (ограничивается выходной ток логического элемента, соответствующий напряжению низкого уровня на выходе логического элемента).
О деталях устройства. Микросхему К176ЛА7 можно заменить на К176ЛЕ5 или использовать аналоги из серии К561. Микросхема К176ИЕ4 полных аналогов не имеет. Диод VD1 — любой из серий Д9, КД503, КД509, КД510, КД521, КД522. В качестве светодиодного цифрового индикатора HG1 можно использовать приборы типов АЛ304А—АЛ304В, АЛ305Ж—АЛ305Л, АЛС321А, АЛС324А. Транзистор VT1 — КТ315, КТ503 с любыми буквами. Конденсаторы С1, С2 — КМ-6, К 10-17, К73-17, СЗ — К50-6, К50-16, К50-35. В качестве трансформатора Т1 использован выходной трансформатор от транзисторных приемников любого типа (ТВ-12 и др.), в качестве обмотки I — обмотка с меньшим числом витков. Все резисторы — типа МЛТ или С2-23. Батарея GB1 — типа "Крона" или "Корунд".
Устройство может быть собрано в корпусе телефонного аппарата, совместно с которым оно будет работать, либо в отдельном корпусе — в виде приставки к аппарату.
Настройка устройства состоит в подборке сопротивления резистора R3. Его сопротивление должно быть таким, чтобы в течение паузы между импульсными посылками (0,2...0,8 с) конденсатор С2 успевал бы заряжаться до напряжения высокого уровня, устанавливающего по входу R счетчики микросхемы DD2 в исходное состояние. Поскольку длительность паузы различна для разных типов номеронабирателей, резистор R3 следует подобрать индивидуально. В некоторых случаях может потребоваться подборка конденсатора
С1 — если счетчик микросхемы DD2 неточно будет считать число импульсов, поступивших с номеронабирателя.
Рассмотренная схема индикатора номера является простой, но обладает недостатком — цифровой индикатор зажигается только во время набора цифр номера, а в паузах между импульсными посылками гаснет; цифровой индикатор высвечивает все цифры от 0 до набираемой цифры, т.е. индицирует все промежуточные состояния счетчика (цифры мерцают).
На рис. 59 представлена принципиальная схема второго варианта индикатора набираемого номера, в котором ценой некоторого усложнения устранены отмеченные недостатки.
Формирователь импульсов, выполненный на логических элементах DD1.1 и DD1.2, ничем не отличается от рассмотренного в первом варианте устройства.
Для устранения мерцания цифр во время набора пришлось использовать дешифратор К176ИД2 — преобразователь двоичного кода в код семисегментного индикатора, в состав которого входят также триггеры, позволяющие запомнить входной код. Микросхема (DD4) имеет четыре информационных входа для подачи двоичного кода 1, 2, 4, 8 и три управляющих входа. Вход S, как и в микросхеме К176ИЕ4, определяет уровень выходных сигналов, возбуждающих сегменты цифрового индикатора. Поскольку в данном случае использован индикатор HG 1 с общим катодом, свечение соответствующего сегмента достигается подачей напряжения высокого уровня с выходов дешифратора a-g. Для обеспечения работы дешифратора в коде высоких выходных уровней вход S соединен с общим проводом. (При использовании совместно с дешифратором цифрового индикатора с общим анодом на вход S следовало бы подать напряжение высокого уровня.)
Вход К дешифратора управляет зажиганием-гашением индицируемого знака: при подаче на этот вход напряжения низкого уровня индикация разрешена, при подаче напряжения высокого уровня происходит гашение знака.
Вход С управляет работой триггеров памяти: при подаче на вход С напряжения высокого уровня триггеры превращаются в повторители, и изменение входных сигналов на входах 1, 2, 4, 8 вызывает соответствующее изменение выходных сигналов. Если же на вход С подано напряжение низкого уровня, происходит запоминание сигналов, имевшихся на входах дешифратора перед подачей напряжения низкого уровня на вход С, и микросхема не реагирует на изменение сигналов на входах 1, 2, 4, 8.
Микросхема К176ИЕ2 (DD3) — пятиразрядный счетчик, который может работать как двоичный в коде 1-2-4-8-16 при напряжении высокого уровня на управляющем входе А или как декада с подключенным к выходу декады триггером при напряжении низкого уровня на входе А. Именно такой режим работы использован в данном случае. Вход R служит для установки триггеров счетчика в нулевое состояние подачей на этот вход напряжения высокого уровня. Первые четыре триггера счетчика могут быть установлены в единичное состояние подачей напряжения высокого уровня на входы SI—S8 независимо от уровня напряжения на входе R.
На входы С1 или С2 подаются счетные импульсы, причем по входу С1 счетчик реагирует на фронт импульса, а по входу С2 — на срез импульса. В обоих случаях на второй неиспользуемый вход должно быть подано напряжение высокого уровня.
Теперь, после изучения особенностей микросхем счетчика и дешифратора, рассмотрим работу устройства, обратившись к его принципиальной схеме (рис. 59) и временным диаграммам (рис. 60).
В исходном состоянии на выходе логического элемента DD1.2 — напряжение низкого уровня, на выходах DD1.3 и DD2.2 — высокого уровня. На вход R микросхемы DD3 через резистор R6 подано напряжение высокого уровня, поэтому все триггеры микросхемы находятся в нулевом состоянии. На вход С микросхемы DD4 через резистор R8 и эмиттерный переход транзистора VT1 поступает напряжение низкого уровня. Транзистор VT1 закрыт, и на входах логического элемента DD2.3, на верхнем по схеме входе элемента DD2.4 — напряжение высокого уровня. На входе К дешифратора DD4 — напряжение высокого уровня, и сегменты индикатора HG1 погашены. В таком дежурном состоянии устройство может находиться сколь угодно долго, пока поступившие на обмотку I трансформатора Т1 импульсы не выведут устройство из дежурного режима.
При наборе первой цифры номера фронт первого импульса на выходе логического элемента DD1.2 приведет к быстрой разрядке конденсатора С2 и установлению на выходе триггера Шмитта DD2.1 DD2.2 напряжения низкого уровня, которое быстро разрядит через резистор R7 и диод VD2 конденсатор С4, и на входе R счетчика DD3 установится напряжение низкого уровня, разрешающее работу счетчика.
По каждому срезу очередного импульса число, записанное в счетчик DD3, увеличивается на единицу. По окончании набора первой цифры номера через интервал времени T1~R3C2 триггер Шмитта DD2.1 DD2.2 переключится в противоположное состояние, и на выходе дифференцирующей цепи R8 С5 сформируется короткий импульс, который воздействует на вход С микросхемы DD4. При этом информация из триггеров счетчика DD3 перепишется в дешифратор DD4. Одновременно на время действия импульса перезаписи откроется транзистор VT1, и конденсаторы С6 и С7 через диоды VD4 и VD5 разрядятся до напряжения, соответствующего уровню логического нуля на входах логических элементов DD2.3, DD2.4 (выводы 8, 9, 12 микросхемы DD2). Постоянная времени зарядки конденсатора С6 Т3 ~ R9C6 составляет около 0,1...0,2 с, а конденсатора С7 Т4 - R10C7 — около 5...7 с. В результате совместного действия двух интегрирующих цепей R9 Сб и R 10 С7 напряжение низкого уровня на вход К микросхемы DD4 подается с задержкой Тз относительно момента записи информации, и после набора каждой цифры номера в течение интервала Тз индикатор HG1 гаснет. Такое кратковременное гашение введено для того, чтобы визуально различать две одинаковые цифры номера. При отсутствии цепи R9 С6 две, три и более одинаковых цифр номера на индикаторе воспринимались бы как одна цифра, поскольку перезапись по входу С происходит практически мгновенно и смена одинаковых цифр на индикаторе HG1 незаметна для глаза.
После окончания набора номера индикатор HG1 в течение интервала времени Т4 высвечивает последнюю цифру номера, после чего устройство вновь переходит в дежурный режим, потребляя ток не более 2...5 мкА, поэтому батарея GB1 подключена к элементам устройства постоянно.
Задержка Т 2 ~ R6C4 необходима для того, чтобы сброс счетчика обеспечивался только после перезаписи состояния счетчика в триггеры дешифратора DD4. Сумма величин T1 и Т2 не должна превышать длительности гарантированной паузы между набором соседних цифр номера и в зависимости от типа номеронабирателя составляет 0,2...0,8 с. Это следует учитывать при настройке устройства.
Конденсатор СЗ повышает четкость работы триггера Шмитта, блокируя прохождение коротких импульсов помех на его выход, конденсатор С7 — надежность работы устройства при увеличении внутреннего сопротивления батареи GB1 в конце срока ее службы. Резисторы R2, R7, как и в первом варианте устройства, предохраняют выходы соответствующих логических элементов от перегрузки по току. Диод VD3 необходим для перезарядки конденсатора С5.
Настройка индикатора набираемого номера состоит в подборе элементов, обозначенных на схеме звездочками: конденсатора С1 — аналогично схеме первого варианта, резисторов R3, R6, R9, R10 —
до получения требуемых значений временных интервалов T1—Т4 в соответствии с временными диаграммами работы устройства.
В заключение заметим, что включение в линию АТС последовательно с телефонным аппаратом обмотки I трансформатора Т1 не нарушит нормальную работу АТС, поскольку сопротивление обмотки I постоянному току не превышает 1...10 Ом, что в 100...1000 раз меньше допустимого сопротивления шлейфа линии АТС.