Вызывное устройство для телефонного аппарата

Несмотря на то, что традиционная проводная телефонная связь существует уже более 100 лет и в настоящее время постепенно вытесняется сотовой, спутниковой и другими, в России она еще долго будет оставаться основным видом связи и не скоро станет историей. Фундамент уже частью архаичного вида телефонной связи держится не только на развитой сети создававшихся десятилетиями кабельных линиях, привычках людей, очень низкой плотности населения на большей части территории, но и рядом других экономических аспектов, в том числе природными условиями -дома в России сделаны явно не из «фанеры», как в «цивилизованных» странах. Мощные стены северных домов зачастую создают сильный экранирующий эффект, что вынуждает применять наружные антенны даже для приема мощных радиовещательных станций.

Некоторые современные стационарные телефонные аппараты способны управлять громкостью вызывного сигнала, характер которого определяется сделанными программными установками, например, постепенное увеличение громкости, изменение тональности, громкость с учетом времени суток, запрет на прохождение сигнала вызова в заданные часы. В то же время большая часть недорогих телефонных аппаратов, которые могут использоваться как вспомогательные или даже как основные, такими функциями не наделены. Улучшить их потребительские качества можно, собрав несложное устройство, схема которого показана на рис. 4.8. Предлагается схема усовершенствованного вызывного устройства для стационарного телефонного аппарата, которым можно заменить электромеханические и простые электронные звонки стационарных телефонов как с дисковыми, так и с кнопочными номеронабирателями.

Рис. 4.8.

Устройство имеет отключаемую возможность автоматического управления громкостью вызывного сигнала в зависимости от освещения комнаты, световую индикацию поступления вызова, не реагирует подзвоном на импульсный набор номера на параллельных телефонных аппаратах, имеет возможность подобрать желаемые тональность и характер звучания.

Звонок собран на двух КМОП микросхемах распространенных типов. На DD1 построен генератор с плавным изменением тональности, а на сильноточных инверторах DD2 - мостовой усилитель мощности для пьезокерамического излучателя звука ZQ1. На фототранзисторе VT1 и маломощном полевом транзисторе VT2 реализован узел управления громкостью. Ультраяркие светодиоды HL1-HL3 позволяют визуально контролировать поступление вызова.

Во время звонка амплитуда переменного напряжения в телефонной линии может достигать 250 В. Выпрямленное диодным мостом VD1 напряжение для питания микросхем ограничивается на уровне 9,5...10,5 В стабилитроном VD2. Низкочастотный генератор на DD1.1, DD1.2, работающий на частоте 9...13 Гц, и тональный генератор на DD1.3, DD1.4 запускаются только тогда, когда напряжение на выв. 1 и 6 превысит половину напряжения питания микросхемы. В данном случае устойчивый запуск наблюдается, если напряжение на конденсаторе С7 превысит 6...7 В. Цепь R4 VD3 HL4 СЗ R5 задерживает запуск генераторов при низком напряжении питания микросхем. Этим обеспечивается защита от срабатывания звонка при наборе номера и при коротких импульсных помехах в телефонной линии.

Узел управления громкостью работает следующим образом. При достаточном освещении фототранзистора VT1 напряжение на его выводах не превышает нескольких десятков милливольт, полевой транзистор VT2 закрыт, противофазный звуковой сигнал, снимаемый с выходов DD1.3, DD1.4, проходит на оба звена мостового усилителя мощности, выполненного на DD2. Размах напряжения на ZQ1 достигает 20 В. Когда освещенность чувствительного фототранзистора снижается, VT1 закрывается, напряжение затвор-исток VT2 возрастает, открытый полевой транзистор блокирует прохождение сигнала на инверторы DD2.4-DD2.6 и эти элементы оказываются заторможенными, а переключаются только элементы DD1.1-DD1.3. Размах импульсов на пьезоизлучателе уменьшается вдвое. При замкнутых контактах кнопки SB1 звонок всегда будет работать с максимальной громкостью, а при замкнутых контактах кнопки SB2 - всегда с пониженной.

В конструкции можно использовать постоянные резисторы С1-4, С2-23, С2-33, МЛТ. Конденсатор С1 типа К73-17, К73-24в. Оксидный конденсатор С7 - К50-35 или импортный аналог. Частотозадающие конденсаторы С4, С8 желательно использовать пленочные - К73-9, К73-15, К73-17, К73-39, остальные - К10-17, КМ-5, КМ-6. Диодный мост VD1 - КЦ422 (В, Г,) DB103-DB107, RB153-RB157. Диод КД522А заменяется любым из серий КД503, КД510, КД521, 1N4148. На месте стабилитрона VD2 может работать КС210 (Б, Ж,) КС207А, Д814В, 1N4740A, BZX/BZV55C-10, TZMC-10. Светодиоды красного цвета свечения L1513SRC/F (4500 мкд) производства фирмы Kingbright можно заменить L1503SRC/F (4000 мкд), L1543SRC/E, L934SRC/J или отечественными КИПМ15ТЗО-1/К4-ПЗ, КИПД21П-К, КИПД40С20-1К4-П6. Работающий в качестве стабилитрона на 1,7 В светодиод HL4 заменяется любым подобранным экземпляром из серии АЛ307. Фототранзистор можно заменить на L51РЗ, L32P3C или имеющими обычно худшие параметры отечественными кремниевыми п-р-п КТФ102А, КТФ102А1.

Рис. 4.9

Полевой транзистор VT2 - КП501, КП505, К1014КТ1, КР1014КТ1, КР1064КТ1 с любым буквенным индексом. Микросхема DD1 - КР1561ЛА7, 564ЛА7, К176ЛА7, CD4011; DD2 - 564ЛН2, CD4049. Пьезокерамический излучатель звука заменим на ЗП-1, ЗП-З, TFM-19, TFM-33N. Для смягчения металлического звучания и увеличения громкости отечественные излучатели звука целесообразно поместить в пластмассовый цилиндрический корпус подходящего размера, оклеенный изнутри мягким поролоном. Кнопки SB1, SB2 - любые малогабаритные с фиксацией положения.

Возможный вариант исполнения печатной платы показан на рис. 4.9.

Налаживание звонка. Подбором сопротивления резисторов R2, R3 устанавливается желаемая чувствительность устройства к уровню внешней освещенности. Чем больше суммарное сопротивление этих резисторов, тем чувствительность выше, соответственно, тем большую часть времени суток звонок будет работать с максимальной громкостью. Элементами R6, R9, С4, С8 задается характер звучания. Если переключение частоты будет сопровождаться заметными щелчками, то следует увеличить сопротивление резистора R7. Подбором сопротивлений резисторов R11, R4, типа светодиода HL4 и/или количества последовательно включенных с ним диодов добиваются того, чтобы устройство устойчиво срабатывало при поступлении вызывного сигнала, но не реагировало на импульсный набор номера на параллельном телефоне.

В случае если параметры вызывного сигнала, формируемого вашей АТС, нестабильны или имеют пониженную частоту и напряжение, то между конденсатором СЗ и выв. 1, 6 микросхемы DD1 целесообразно включить компаратор, например, на микромощном программируемом ОУ К140УД12. Аналогичный результат можно получить и с триггером Шмитта, собранным на микросхеме КР1561ТЛ1, К561ТЛ1. При незначительном снижении громкости можно заимствовать для триггера и пару инверторов микросхемы DD2.

Следует отметить, что иногда безошибочно идентифицировать факт посылки вызова не в состоянии и микропроцессорные телефонные аппараты. Количество фотодатчиков можно увеличить до двух-трех, используя для каждого свою связку транзисторов. При этом выводы стоков всех полевых транзисторов соединяют вместе. Если конденсатор С1 установить на 0,47 мкФ 400 В, а резистор R1 взять более мощным - 0,5...2 Вт, то это устройство можно использовать как несложный квартирный звонок.

Литература: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов - Радиолюбителям схемы, Москва 2008