ТЕЛЕФОННЫЕ АППАРАТЫ С КЛАВИШНЫМ НОМЕРОНАБИРАТЕЛЕМ

Пользоваться аппаратом АТС станет значительно удобнее, если его снабдить кнопочным (тастатурным) электронным номеронабирателем. Тогда для вызова абонента достаточно будет нажать лишь соответствующую кнопку.

Схема аппарата с таким номеронабирателем приведена на рис. 38. Его основу составляет числоимпульсный генератор на микросхемах DD1—DD3, формирующий число импульсов, соответствующее номеру нажатой кнопки (SB1—SB10). Логические элементы DD1.3 и DD1.4 образуют генератор импульсов с частотой следования 15...20 Гц, которые поступают на двоично-десятичный счетчик DD2. Элементы DD1.1 и DD1'.2 работают в ждущем мультивибраторе, устраняющем дребезг контактов кнопочных выключателей SB1—SB10. На транзисторах VT5—VT7 выполнен узел отключения батареи GB1 от элементов устройства. Он необходим для того, чтобы уменьшать разрядку батареи, отключая ее от элементов номеронабирателя после набора номера.

Как работает этот узел? После снятия трубки телефонного аппарата правая (по схеме) контактная группа рычажного переключателя SA1 подключает батарею GB1 к элементам устройства. Одновременно снимается блокировка с конденсатора С4, и он начинает заряжаться через резистор R 10. В это время полевой транзистор VT5 закрыт, а транзисторы VT6 и VT7 — открыты. На микросхемы подастся питание от батареи GB1. Можно нажимать одну из кнопок SB1— SB10 для вызова нужного абонента. Через некоторое время (десятки секунд), определяемое в основном емкостью конденсатора С4 и сопротивлением резистора R 10, открывается полевой транзистор VT5, что приводит к закрыванию транзистора VT7. В этом случае ток цепи питания будет определяться в основном номиналом резистора R11 и резистора R9, обеспечивающего открытое состояние транзистора VT4 (через участок коллектор-эмиттер этого транзистора протекает разговорный ток). Для повторного вызова абонента нужно опустить трубку на аппарат, чтобы контакты рычажного переключателя возвратились в исходное положение и разрядили конденсатор С4, а затем вновь поднять ее.

Рассмотрим работу узла набора номера. После подачи на него напряжения транзисторы VT1, VT2 закрыты, на входных выводах 2 и 3 счетчика DD2 — напряжение высокого уровня, на выводах 12, 9, 8, 11 — низкого. На выходных выводах 2—11 дешифратора DD3 — напряжение высокого уровня.

При нажатии одной из кнопок, например SB10, через диод VDI и резистор R2 быстро заряжается конденсатор СЗ, транзисторы VT1 и VT2 открываются, и на выводах 2 и 3 счетчика DD2 оказывается напряжение низкого уровня — счетчик готов к приему импульсов. Од-

повременно на вывод 2 элемента DD1.1 поступает напряжение высокого уровня и начинает работать генератор на элементах DD1.3 и DD1.4. При этом на выходных выводах дешифратора DD3 поочередно появляется напряжение низкого уровня. Как только оно появляется на выводе 11, через замкнутые контакты кнопочного выключателя SB 10 оно поступает на входной вывод 2 элемента DD1.1 и выключает генератор. Кнопку теперь можно отпустить. При этом с вывода 11 элемента DD1.2 генератора на базу транзистора VT3 поступает ровно десять импульсов. Столько же раз электронный ключ на транзисторах VT3, VT4 замыкает и размыкает линию (через телефон BF1 и микрофон ВМ1), что вызывает срабатывание соответствующих реле в АТС. Через 3...4 с после отпускания кнопки конденсатор СЗ разряжается через резисторы R3, R4, и счетчик DD2 принимает исходное состояние.

В исходном состоянии телефонная трубка лежит на аппарате, и контакты рычажного переключателя SA1 через конденсатор С5 подключают к линии звонок НА1; батарея питания GB1 отключена. При снятии трубки контакты рычажного переключателя включают питание и подключают транзисторный ключ, телефон и микрофон к линии. Теперь транзистор VT4 открыт, поскольку его база подключена через резистор R9 к минусовому выводу батареи. Линия в этом случае замкнута через малые сопротивления открытого транзистора VT4, телефона и микрофона. При поступлении импульса на транзистор VT3 транзистор VT4 закрывается — сопротивление линии резко возрастает. Периодические размыкания линии воспринимаются приборами АТС как импульсы набора номера.

Батарея питания GB1 может состоять из четырех последовательно соединенных аккумуляторов Д-0,25 или гальванических элементов. Конденсатор С5 — К73-17, МБМ, МБГО, КЛС на номинальное напряжение нс менее 60 В, остальные конденсаторы — К50-6 или другие. Кнопочные выключатели SB I—SB 10 могут быть любой конструкции, однако желательно использовать герконовые кнопки, требующие малого усилия нажатия. Удобно также использовать блоки кнопок от вычислительных машин и микрокалькуляторов.

Часть деталей устройства размещают на плате из фольгированного стеклотекстолита (рис. 39). На плате устанавливают и вилку разъема МРН14-1, нумерация выводов которого показана на рис. 38 цифрами со штрихами. Плату и остальные детали размещают в корпусе телефонного аппарата, из которого удалены номеронабиратель, согласующий трансформатор и другие неиспользуемые детали.

Налаживание электронного номеронабирателя начинают с замыкания проволочной перемычкой эмиттера и коллектора транзистора VT7. После этого подбором резистора R1 устанавливают частоту генератора 15...20 Гц. Затем перемычку удаляют и налаживают узел отключения батареи. Для этого отключают резистор R9, резистор R11 временно заменяют цепью из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 1 кОм и переменного резистора сопротивлением 15 кОм, а в разрыв цепи питания включают миллиамперметр. Через 20...30 с после включения питания, когда конденсатор С4 зарядится до напряжения открывания транзистора VT5,

перемещением движка переменного резистора в сторону увеличения сопротивления устанавливают ток 0,7...1 мА. Измерив общее получившееся сопротивление временной цепи резисторов, впаивают в плату постоянный резистор такого же сопротивления и восстанавливают соединение резистора R9.

Телефонный аппарат с номеронабирателем подключают к линии АТС в соответствии с указанной полярностью. При подключении аппарата к линии через диодный мост эта полярность может быть произвольной.

При пользовании аппаратом кнопку вызова необходимо удерживать в нажатом состоянии нс менее 0,7...1 с, чтобы вся серия импульсов была введена в линию. Удобно это контролировать, прослушивая вызывные посылки в телефоне микротелефонной трубки. Если удерживать кнопку более 3...4 с, то в линию поступит еще одна пачка импульсов. Хотя это и не вызовет срабатывания приборов АТС (поскольку входные цепи АТС блокируются через некоторое время после приема пачки импульсов), это является недостатком номеронабирателя. Устранить его можно, несколько изменив часть устройства и применив кнопки с переключающим контактом, что и иллюстрирует схема, показанная на рис.40. На ней нумерация элементов соответствует схеме на рис.38. Транзисторы VT1, VT2, диод VD1, конденсатор СЗ и резисторы R2, R3, R5 и R6 исключены, но добавлены резистор R 13 и один элемент DD4.1 микросхемы К155ЛАЗ.

В исходном состоянии на выводе 2 логического элемента DD1.1

— напряжение низкого уровня, а на входах &R0 счетчика DD2 — высокого уровня. В результате генератор не работает, счетчик DD2

— в исходном состоянии (на его выходах — напряжение низкого уровня). При нажатии любой из кнопок SB1—SB10 на входах &RO счетчика DD2 появляется напряжение низкого уровня, разрешающее работу микросхемы в счетном режиме. Начинает работать гене-

ратор. При появлении напряжения низкого уровня на выходе дешифратора, соединенном с контактом нажатой кнопки, генератор блокируется. В этом состоянии устройство может находиться сколь угодно долго. После отпускания кнопки счетчик DD2 и дешифратор DD3 принимают исходное состояние. Однако в данном варианте номеронабирателя герконовые кнопки уже нс подойдут, так как требуются переключающие контакты; можно использовать кнопки КМ1, П2К, МП7.

В обоих вариантах номеронабирателя необходимо удерживать нажатую кнопку до окончания серии импульсов, иначе номер абонента будет набран неверно. Это — недостаток устройства.

На рис. 41 приведена схема телефонного аппарата с номеронабирателем, в котором импульсы начинают генерироваться после отпускания кнопки. Здесь микросхемы DD1, DD2 и диоды VD1—VD3 образуют дешифратор, преобразующий десятичное число (номер нажатой кнопки SB1—SB10) в двоичный код. Сигналы с выходов дешифратора поступают на входы Dl, D2, D4 и D8 реверсивного счетчика DD4 и на входы логического элемента 4ИЛИ—НЕ (DD3.1). Допустим, нажата кнопка SB3. При этом на выходах элементов DD1.1, DD1.2 появится напряжение высокого, а на выходах DD2.1, DD2.2 — низкого уровня. На выходе элемента DD3.1 будет напряжение низкого уровня, которое через дифференцирующую цепь R 11 С1 поступает на вход С реверсивного счетчика и устанавливает его в состояние 1100. Таким образом, теперь уровни напряжения на выходах счетчика соответствуют уровням напряжения на его входах. На выходе элемента DD3.2 появляется напряжение низкого уровня, что подготавливает к работе генератор на элементах DD5.2—DD5.4. Однако напряжение низкого уровня, поступающее на вход элемента DD5.4 с выхода элемента DD3.1, пока запрещает генерацию импульсов. Генератор начинает работать лишь после отпускания нажатой кнопки. Импульсы с выхода элемента DD5.4 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика DD4. При этом происходит умень-

шение числа, записанного в счетчик, и на его выходах 1, 2, 4, 8 последовательно появляются комбинации логических уровней 0100, 1000, 0000. При последней комбинации на выходе элемента DD5.1 появляется напряжение низкого уровня, которое останавливает генератор. При этом транзистор VT2 трижды прерывает цепь линии связи, и приборы АТС устанавливают соединение с абонентом. Транзисторный ключ VT1 VT2 работает точно так же, как и в предыдущих конструкциях номеронабирателей.

На логических элементах DD6.3, DD6.4, транзисторах VT3— VT5 собран узел отключения питания после набора номера. Элементы DD6.3 и DD6.4 образуют асинхронный RS-триггер. После включения питания конденсатор С4 разряжен, транзистор VT3 закрыт, a VT4, VT5 открыты. Напряжение поступает на микросхемы. Поскольку в первый момент конденсатор СЗ разряжен, на входах элемента DD6.1 будет напряжение высокого уровня, а на его выходе — напряжение низкого уровня. Триггер устанавливается в состояние, при котором на выходе элемента DD6.3 появляется напряжение низкого уровня. Это состояние элементы номеронабирателя сохраняют до тех пор, пока не будет нажата одна из кнопок. Как только это произойдет, RS-триггер напряжением низкого уровня, поступающим с выхода элемента DD3.1, переключится в противоположное состояние, и начнется зарядка конденсатора С4 через резистор R 17. Через некоторое время (3...4 с) открывается транзистор VT3 и закрываются транзисторы VT4, VT5. Теперь напряжение батареи GB1 подается только на микросхему DD6 и резисторы R 14, R20. Потребляемый ток составляет 3...5 мА. Следовательно, использование узла отключения батареи позволяет значительно увеличивать срок ее службы.

Логические элементы DD6.1, DD6.2 обеспечивают установку в исходное состояние счетчика DD4 и RS-триггера. Резисторы R1— R 10 повышают помехоустойчивость.

Микросхему К158ЛАЗ (DD6) можно заменить на К155ЛАЗ или К555ЛАЗ, однако экономичность устройства при этом несколько снизится. Можно также применить микросхему КМОП-структуры К561ЛА7, что повысит экономичность устройства, но в этом случае сопротивление резистора R 16 увеличится до 20...30 кОм, а емкость конденсатора СЗ уменьшится до 0,25...0,5 мкф.

Детали номеронабирателя размещают на плате размерами 115х60 мм (рис. 42). Монтаж выполняют проводами. Плату и батарею питания GB1 (четыре аккумулятора Д-0,25 или батарея 3336Л) размещают в корпусе стандартного телефонного аппарата.

Правильно собранное устройство в налаживании нс нуждается.

На рис. 43 приведена схема еще одного варианта электронного номеронабирателя, питание которого осуществляется непосредственно от линии АТС. Отказаться от автономного питания номеронабирателя оказалось возможным благодаря применению микросхем серии К176, потребляющих малый ток.

Принцип действия такого варианта номеронабирателя аналогичен работе предыдущего. Особенностью же его является применение стабилитрона VD2 и конденсатора СЗ. Конденсатор СЗ заряжается до

напряжения 9 В (когда транзистор VT2 открыт) и обеспечивает питание микросхем при размыкании линии связи (когда транзистор VT2 закрыт) за счет накопленной в процессе заряда энергии. Конденсатор С4 обеспечивает первоначальный запуск устройства. При подключении номеронабирателя к линии (т.е. при снятии микротелефонной трубки) импульс тока зарядки конденсатора С4 открывает транзистор VT1, что обеспечивает открывание транзистора VT2 и

подачу напряжения питания на микросхемы. При этом на выходе элемента DD1.1 устанавливается напряжение высокого уровня, поддерживающее транзистор VT1 и, следовательно, транзистор VT2 в открытом состоянии. Горящий светодиод HL1 сигнализирует о подаче напряжения на электронный номеронабиратель. При этом обеспечивается занятость линии абонента. При нажатии какой-либо кнопки

свстодиод мигает, показывая прохождение импульсов набора номера в линию.

Микросхема К176ИЕ8 (DD2) представляет собой двоично-десятичный счетчик, объединенный в одном корпусе с дешифратором. Внутренняя структура этой микросхемы показана на рис. 44. Установка счетчика СТ в исходное состояние, соответствующее напряжению низкого уровня на всех выходах (кроме нулевого) дешифратора DC, осуществляется подачей напряжения высокого уровня на вход R. В счетном режиме на R-входе должно быть напряжение низкого уровня. Изменение состояния счетчика происходит при подаче импульсов на вход С1 (на входе С2 при этом должно быть напряжение низкого уровня) или на вход С2 (на входе С1 при этом должно быть напряжение высокого уровня). В первом случае счетчик изменяет свое состояние по фронту импульсов, во втором случае — по спаду импульсов.

При работе счетчика на выходах 0 — 9 дешифратора последовательно появляется напряжение высокого уровня, которое в каждый момент присутствует только на одном из них — а именно на том, но

мер которого соответствует числу импульсов, поданных на вход предварительно обнуленного счетчика.

В описываемом варианте номеронабирателя счетчик микросхемы DD2 переключается спадом импульсов, подаваемых на вход С2.

Микросхемы серии К176 можно заменить соответствующими аналогами из серии К561. Стабилитрон КС 191 А можно заменить на Д814Б. Детали номеронабирателя монтируют на печатной плате (рис. 45).

Во всех описанных электронных номеронабирателях допустимы следующие замены элементов: транзисторы КТ315 — на КТ312 КТ3117, КТ503; КТ203Б — на КТ209 (Г—М), КТ501 (Г—М), КТ502 с любыми буквенными индексами (предельно допустимое напряжение для этих транзисторов нс менее 30 В). Оксидные конденсаторы — К50-6, К50-16, К50-12, К53-1, остальные конденсаторы постоянной емкости — КМ-5, КМ-б, КЛС, К10-7В; конденсатор, включаемый последовательно со звонком, может быть МБМ К73-17, К76-П2.

Необходимо отметить, что телефонные аппараты с клавишным набором номера, о которых рассказывалось здесь, предназначены только для совместной работы с описанной АТС. Подключение их к телефонным сетям общего пользования недопустимо, так как может привести к выходу из строя электронного номеронабирателя и нарушению нормальной работы телефонных сетей.