Индикатор состояния телефонной линии с функцией Line Hold
Если на одной проводной телефонной линии установлено несколько телефонных аппаратов (ТА), то устранить некоторые неудобства их одновременного использования можно с помощью предлагаемого ниже простого устройства на транзисторах.
Рис. 4.20
Несложная приставка, собранная из доступных и недефицитных деталей (рис. 4.20), позволяет с помощью суперяркого двухцветного светодиода контролировать, свободна телефонная линия или занята разговором по параллельному телефонному аппарату автоответчиком, модемом, факсом. Кроме того, имеется встроенная, простая, но очень корректно работающая система Line Hold - принудительное удержание телефонной линии в случае, если для продолжения беседы потребуется перейти к другому телефонному аппарату. В дополнение ко всему есть подсветка, работающая при свободной линии, что облегчает поиск телефонного аппарата в темноте южных летних ночей или плотных тяжелых штор. Это же позволяет судить и об исправности сигнальной питающей телефонной линии связи 60 В.
Прежде чем приступить к подробному описанию этого устройства, следует отметить, что различные центральные АТС имеют хоть и близкие, но кое в чем отличающиеся электрические параметры, например, сопротивление центральной батареи. Поэтому настройка готового устройства может потребовать не только начальных знаний соответствующей специфики, но и некоторого искусства. Сказанное не означает, что повторение и успешная настройка этой телефонной приставки доступны только виртуозам. Без опасений, но с интересом «радиохищника», за сборку конструкции могут взяться даже старшеклассники общеобразовательных школ. Дополнительную информацию о телефонии можно почерпнуть из публикаций [13,14].
Начнем с того, что для описания принципа работы устройства будем использовать реальные, а не удобно-округленные значения напряжений и токов.
Подключаем приставку к телефонной линии. После короткого переходного процесса, сопровождаемого ярким свечением HL1 зеленым цветом, приставка входит в рабочий режим. Напряжение телефонной линии, измеренное цифровым вольтметром, составляет 64,2 В, ток потребления приставки в режиме ожидания 166 мкА. Основная доля этого тока протекает через «зеленый» кристалл HL1, который светит слабым светом, сигнализируя, что приставка подключена к телефонной линии и там имеется напряжение питания около 60 В.
Если разговорная трубка не «снята» ни на «своем», ни на одном из параллельно подключенных ТА, то напряжение в телефонной линии максимально, высоковольтный р-п-р транзистор ѴТЗ открыт, через левый по схеме кристалл светодиода протекает ток около 163 мкА и светодиод HL1, как уже говорилось, светит слабым зеленым цветом. Транзисторы ѴТ4, ѴТ5, которые работают на «красный» кристалл HL1 закрыты.
При поднятии трубки телефонного аппарата напряжение в телефонной линии падает до 8...17 В (в нашем случае до 13,3 В, что близко к норме - 12 В). Транзистор ѴТЗ закрывается, открываются высоковольтные ѴТ4, ѴТ5, включенные по схеме составного транзистора Дарлингтона, светодиод HL1 зажигается красным цветом, что будет сигнализировать о занятии кем-либо телефонной линии. Ток, протекающий через «красный» кристалл HL1, составит 1,2 мА, что при применении хорошего светодиода более чем достаточно для его яркого и хорошо заметного свечения.
Если беседа закончена и разговорная трубка ТА положена в паз аппарата, то напряжение в линии вновь становится около 60 В, ѴТЗ открывается, ѴТ4, ѴТ5 закрываются, HL1 светит слабым зеленым цветом.
Кремниевые биполярные транзисторы ѴТ1, ѴТ2 работают как микромощный стабилитрон в режиме обратимого лавинного пробоя с общим напряжением стабилизации 14...20 В. Цепь VD2 R3 С2 R4 предназначена для небольшой задержки выхода приставки из «зеленого» дежурного режима, что препятствует преждевременному зажиганию светодиода красным цветом, чем исключается влияние приставки на импульсный набор номера и поступающий вызывной сигнал переменного напряжения. Конденсатор С1, главным образом, препятствует появлению высокочастотной генерации элементов устройства.
Если во время телефонного общения выяснится, что вам удобнее продолжить беседу по другому аппарату, то можно воспользоваться функцией Line Hold - режим временного удержания телефонной линии занятой - после того, как вы положили трубку аппарата, с которого велся разговор. Как правило, такая функция применяется для перебежки от одного аппарата к другому, реже - чтобы «выключить» телефонного собеседника из разговоров, ведущихся в это время рядом с ТА.
После кратковременного нажатия кнопки SB1 светодиод ярко загорится зеленым цветом, после чего нужно положить трубку и у вас будет около двух минут, чтобы взять трубку на другом телефонном аппарате или даже на том, с которого разговор велся ранее.
Напряжение в телефонной линии во время ее принудительного удержания - 26 В. Ток линии - 18,5 мА. Если вы ошибочно нажали кнопку SB1, но собираетесь продолжать разговор с этого же телефона, то режим Line Hold выключится всего через 8...10 с, что исключает необходимость усложнения схемотехники приставки. Можно поступить и иначе - положить трубку на рычаг и снова взять ее.
Узел на транзисторах VT7, VT8 представляет собой несколько необычный аналоговый триггер, время установки которого в активное состояние определяется времязадающей цепью. Его уникальной особенностью является то, что он сбрасывается небольшим, резким понижением напряжения питания. Включение режима «удержания линии» с помощью кнопки SB1 возможно только тогда, когда светодиод горит красным цветом (при открытых VT4, VT5), т.е. если хотя бы на одном телефонном аппарате снята трубка. Еще одна приятная особенность примененного схемного решения -транзисторы VT7, VT8 закрываются почти мгновенно, как только будет снята разговорная трубка любого параллельного телефонного аппарата, что дает возможность продолжать беседу с максимальной громкостью без какой-либо задержки в несколько секунд, как это иногда бывает в телефонных аппаратах промышленного или самодельного изготовления. В зависимости от типа и характеристик вашей АТС при включенном режиме Line Hold возможен автоматический «отбой» «занятой» линии при появлении коротких гудков, что в доли секунды откроет путь для поступления новых звонков от жаждущих общения с вами людей.
Время действия режима «удержания линии» зависит от параметров элементов СЗ, R12, R13. Биполярный транзистор VT6 защищает затвор высоковольтного МОП транзистора VT7 от пробоя. Конденсатор С4 препятствует сбою в работе триггера из-за помех.
В конструкции можно применить любые малогабаритные резисторы типов С1-4, МЛТ, С2-23. Конденсатор СЗ полиэтилентерефталатный типа К73-17, К73-24 на 63 В или малогабаритный импортный, С1 - керамический любого типа на напряжение не менее 160 В, остальные конденсаторы любые керамические - К10-17, К10-7, КМ-5. Выпрямительный диодный мост VD1 можно заменить на КЦ422В, КЦ422Г, DB103, W04M. Все остальные диоды заменяются на маломощные кремниевые КД510А, 1N4148, 1N4003, RL103 и другие аналогичные. Транзисторы КТ315А заменимы любыми из этой серии или на КТ312, КТ3102, SS9014 с любым буквенным индексом. Маломощные высоковольтные р-п-р транзисторы можно заменить на КТ521А, КТ9115 (А, Б), MPSA-92, MPSA-93, BF492, BF493, 2SA910 (R, О, Q), 2SA1625 (М, L, К). Перед монтажом обязательно уточняйте цоколевку транзисторов выбранного типа! Полевой транзистор с изолированным затвором и n-каналом обогащенного типа можно установить любой из серии КП501 или аналогичный импортный с низким пороговым открывающим напряжением, например, ZVN2120. Двукристальный двухцветный трехвыводной светодиод желательно взять наиболее яркий, например, фирмы KINGBRIGHT - L59SURKSGC, L59SRSGC/CC, L59SURKMGKW, L119SURKMGKWT, L93WEGC, L799SURKMGKW. Кнопка SB1 -любая малогабаритная со свободно разомкнутым контактом без фиксации положения, например, ПКН150.
Различные телефонные станции могут иметь разное максимальное напряжение удержания линии, поэтому для нормальной работы режима Line Hold может потребоваться подбор сопротивления резистора R7. Так как транзисторы VT1, VT2 имеют разброс параметров по напряжению обратимого лавинного пробоя, то может потребоваться подбор сопротивления резистора R5. На одной телефонной линии одновременно может работать не более двухтрех таких устройств. Если нужно большее число индикаторов состояния телефонной линии, но без функции Line Hold, то можно обратиться к статьям из [13, 14]. Для уменьшения тока покоя устройства можно, и даже крайне желательно, увеличить сопротивление резистора R6 до 1 МОм, но тогда, яркость свечения HL1 в дежурном режиме значительно снизится.
Устройство может быть установлено как внутри телефонного аппарата, так и рядом с ним, например, в телефонной розетке. Предполагается, что эксплуатируемые телефонные аппараты уже имеют в себе элемент защиты от бросков высокого (более 250 В) напряжения. Если же в вашем пользовании находятся только архаичные «дисковые» ТА, то рекомендуется параллельно с С1 установить варистор на 180...250 В, например, FNR-10K181.
Литература: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов - Радиолюбителям схемы, Москва 2008