Активный индикатор состояния линии с системой защиты
Активный индикатор состояния линии в отличие от выше приведенного устройства не только выявляет подключение дополнительной нагрузки, но и при срабатывании системы сигнализации переводит устройство в активный режим работы. Этот режим позволяет блокировать многие радиоретрансляционные устройства и приборы, предназначенные для автоматической записи телефонных переговоров. Принципиальная схема такого устройства представлена на рис. 7.22.
Рис. 7.22. Активный индикатор состояния линии
Устройство собрано на 4 микросхемах и 4 транзисторах. Исходное состояние: трубка телефонного аппарата опущена. Питание устройства осуществляется от телефонной линии через ограничительный резистор R5. Конденсатор С2 заряжается через резистор R5 до напряжения стабилизации стабилитрона, выполненного на транзисторе VT2.
С конденсатора С2 напряжение величиной 7—8 В поступает на устройство для питания микросхем (точка а). От источника питания через резистор R6 заряжается конденсатор СЗ. Резисторы R6, R7, конденсатор СЗ, светодиод VD3 и транзистор ѴТЗ образуют схему индикации устройства.
Напряжение линии через диод VD1 типа КД102 поступает на делитель напряжения, образованный резисторами R1 и R2. Напряжение на резисторе R2 ограничивается транзистором VT1, включенным по схеме стабилитрона до напряжения питания, что необходимо для защиты входов микросхем от высокого напряжения.
С движка подстроечного резистора R2 напряжение высокого уровня поступает на вход элемента DD1.1 микросхемы K561ЛE5, запрещая проход импульсов с генератора, выполненного на элементе DD2.1 микросхемы К561ТЛ1. Этот генератор собран на основе триггера Шмидта. При заряде и разряде конденсатора С1 на выходе генератора появляются прямоугольные импульсы.
Поскольку заряд конденсатора С1 происходит через диод VD2 типа КД522, а разряд — через резистор R3, то на выходе элемента DD2.1 имеют место короткие положительные импульсы с частотой следования 1—0,5 Гц. Первый же импульс, пройдя через дифференцирующую цепочку С4, R4 и элемент DD2.2, устанавливает триггер, собранный на элементах DD2.1, DD1.3, в положение, когда на входе элемента DD2.3 низкий уровень напряжения. Генератор, собранный на DD2.3, выключен и на выводах 1, 8 микросхемы DA1 типа КР1014КТ1 присутствует высокий уровень. Одновременно импульсы с DD2.1 поступают на элементы DD1.1 и DD1.4. Через DD1.1 импульсы не проходят, так как с резистора R2 поступает высокий уровень. Нулевой уровень, снимаемый с резистора R9, подается на входы элементов DD3.1 и вход DD3.3 микросхемы К561ЛА7. Поэтому импульсы, проходящие через DD1.4, не проходят на DD3.4. Следовательно, на выходе DD2.4 присутствует логический нуль, и транзистор ѴТЗ закрыт. С движка резистора R2 снимается напряжение логической единицы, достаточное для переключения элемента DD1.1, выполняющего функцию управляемого компаратора с чувствительностью в десятки милливольт.
Примечание. Если к линии подключается дополнительная нагрузка сопротивлением менее 100 кОм, то напряжение в линии уменьшится на некоторую величину.
Одновременно уменьшается и напряжение на движке резистора R2. Это приводит к появлению на входе DD1.1 напряжения, воспринимаемого микросхемой как уровень логического нуля. Этот уровень- разрешает прохождение импульсов от DD2.1 через DD1.1. Поскольку на выходе DD3.1 высокой уровень, то импульсы проходят через ключ DD3.2. При этом на выходе DD3.3 тоже высокий уровень и эти импульсы проходят и через ключ DD3.4.
Продифференцированные импульсы цепочкой С6, R12 и элементом DD2.4 поступают на базу транзистора ѴТЗ. Транзистор открывается, и конденсатор СЗ быстро разряжается через открытый транзистор ѴТЗ и светодиод VD3, который ярко вспыхивает с частотой 0,5—1 Гц. В перерывах между импульсами конденсатор СЗ подзаряжается через резистор R6. Так как оценка состояния линии происходит под управлением импульсов с генератора DD2.1, то некоторое изменение напряжения в линии в момент заряда конденсатора СЗ на работе устройства не сказывается.
Рассмотрим случай, когда телефонная трубка снята. При этом сопротивление телефонного аппарата включается между плюсовым проводом линии и резисторами R11 и R13. Напряжение в линии уменьшается до 5—25 В, так как нагрузкой линии будут телефонный аппарат, резистор R13 и резистор R14, зашунтированный малым (около 10 Ом) сопротивлением микросхемы DA1.
Напряжение, снимаемое с резистора R13, обеспечивает питание устройства через диод VD4 типа КД522. При этом . напряжение высокого уровня с точки соединения резисторов R8, R9 поступает на элементы DD3.3 и DD3.1. Низким уровнем закрывается ключ DD3.2. С движка резистора R9 снимается напряжение логической единицы, близкое к напряжению переключения компаратора DD1.4. Допустим, что к линии подключается (или была подключена) дополнительная параллельная или последовательная нагрузка, которая приводит к уменьшению напряжения в линии.
При этом напряжение на движке резистора R9 принимает уровень, расцениваемый микросхемой как уровень логического нуля. При этом импульсы с DD2.1 проходят через DD1.4, DD3.3 и DD3.4. После дифференцирующей цепочки С6, R12 и элемента DD2.4 они поступают на базу транзистора ѴТЗ, включая световую индикацию. Одновременно первый же импульс переводит триггер на DD1.2 и DD1.3 в состояние, разрешающее работу генератора на элементе DD2.3. С выхода генератора короткие импульсы частотой 12—20 кГц поступают на ключ, выполненный на микросхеме DA1.
Ключ начинает закрываться и открываться с частотой генератора. При этом сигнал в линии модулируется данной частотой, это вызывает расширение спектра сигнала, излучаемого радиоретранслятором, подключенным в линию.
Одновременно напряжение в линии увеличивается до 35—45 В. Это связано с тем, что последовательно с резистором R13 включается резистор R14, ранее шунтированный ключом DA1. Повышение напряжения в линии до такого уровня позволяет нейтрализовать автоматические записывающие устройства, срабатывающие по уровню напряжения в линии.
Для того чтобы работа этого генератора не мешала анализу состояния линии, он периодически отключается путем переключения триггера DD1.2, DD1.3 на момент оценки состояния линии. Если в процессе оценки состояния линии принимается решение о том, что линия свободна от посторонних подключений, то схема автоматически устанавливается в исходное состояние и переходит в ждущий режим с периодической проверкой состояния линии.
Детали. Резисторы используются типа МЛТ-0,125. Диод VD1 можно заменить на КД105, Д226. Транзисторы можно заменить на КТ3102, КТ503. Микросхемы можно использовать из Серий 564 и 1561. Конденсаторы Cl, С2 и СЗ должны быть с минимальным током утечки.
Настройка. При настройке устройства устанавливается частота генераторов 0,5—1 Гц и 12—20 кГц резисторами R3 и R10, соответственно. При включенном генераторе DD2.3 резистором R14 устанавливается уровень напряжения в линии, равный 35—45 В, при котором еще не происходит рассоединения линии. Исходные уровни срабатывания рассматриваемого устройства устанавливаются резисторами R2 и R9.
Внимание. Прибор необходимо подключать к линии с соблюдением полярности!
Литература: Корякин-Черняк С. Л. Как собрать шпионские штучки своими руками.