Dtmf- номеронабиратель
В настоящее время в телефонных сетях все чаще используется система двухчастотного тонального набора (международный стандарт DTMF). При тональном наборе каждая набираемая цифра представляется комбинацией двух негармонических тональных сигналов. Негармоничность означает, что две частоты выбираются т. о., чтобы они не имели целого общего делителя (уменьшает вероятность ложного срабатывания из-за шумов). Для каждой цифры для большей надежности используются две частоты.
Каждой строке в матрице клавиатуры соответствует определенный низкочастотный тон, каждому столбцу – высокочастотный. При нажатии кнопки эти два тона объединяются и формируется двухчастотный сигнал.
Тональные частоты для горизонтальных рядов – 697, 770, 852, 941 Гц, а для столбцов – 1209, 1336, 1477, 1633 Гц.
Рис. 24. Внутренняя структура ИС DTMF-номеронабирателя
Устройство и работа простейшей ИС DTMF-номеронабирателя.
Для того, чтобы частоты генерируемых сигналов в схеме были постоянны, необходим высокочастотный генератор. Его сигналом будет синхронизироваться схема номеронабирателя. Задающий генератор вырабатывает сигналы со стабильной частотой (3,579545 Мгц), которая определяются кварцевым резонатором.
Строковые и столбцовые логические сигналы поступают на вход декодера клавиатуры/генератора импульсов. Здесь происходит деление частоты сигнала поступающего с задающего генератора и вырабатываются прямоугольные импульсы с частотами, которые нужны для формирования тональных сигналов строк и столбцов. На этом этапе сигналы цифровые.
Для получения тональных сигналов цифровые импульсы преобразуются в аналоговую форму. Для этого используются цифро-аналоговые фильтры. В них сначала формируется ступенчато изменяющееся аналоговое напряжение, а затем с помощью полосовых фильтров подавляются нежелательные гармоники основного тонального сигнала. В сумматоре происходит объединение столбцовых и строковых сигналов, комбинация которых поступает на выходной усилитель. Этот усилитель повышает мощность DTMF-сигнала до необходимого уровня и согласует выход ИС номеронабирателя со входом разговорной схемы. Через разговорную схему сигнал поступает в телефонную сеть.
Выходной управляющий сигнал отключения приемника (разговорный ключ) вырабатывается при каждом нажатии на клавишу. Это делается для того, чтобы исключить громкую слышимость тональных сигналов при наборе номера.
Постоянное напряжения питания для ИС номеронабирателя обеспечивается специальным выпрямителем либо стабилизатором, входящим в состав разговорной схемы.
Электронные разговорные схемы (эрс)
Разговорные схемы оказались последними узлами телефона, которые стали выполняться на ИС. Это связано с тем, что не сразу удалось создать малошумящий интегральный усилитель с большим коэффициентом усиления и малой потребляемой мощностью, который мог бы работать в широком диапазоне питающих напряжений в телефонной линии.
Чтобы заменить традиционную разговорную схему с телефонным трансформатором, эта ИС должна выполнять следующие функции:
усиливать и передавать в линию речевой сигнал;
обеспечивать необходимый уровень местного эффекта;
транслировать в линию сигналы номеронабирателя и имитировать
постоянную нагрузку для линии независимо от разброса ее параметров.
Стабилизаторнапряжения, входящий в состав ИС, вырабатывает собственное стабильное напряжение, используя телефонную линию. У него есть дополнительный внешний выход, напряжение с которого можно использовать для питания ИСDTMF-номеронабирателя. Для обеспечения устойчивости стабилизатора включается корректирующий конденсатор.
Интерфейс обеспечивает постоянный рабочий ток линии, необходимый для нормальной работы телефона в сети. Величина этого тока определяется навесным резистором и конденсатором.
Из усилителей, входящих в состав ИС, можно выделить два основных: усилитель передатчика - микрофона (Аt) и усилитель приемника - телефона (Аr). Усилители не только повышают уровень сигнала, но и осуществляют суммирование некоторых из них. Сигнал с микрофона поступает на усилитель Аt. Небольшая часть усиленного сигнала подается на усилитель местного эффектаAs, но основная его часть поступает на управляющий вход стабилизатора, вызывая модуляцию потребляемого им тока. Таким способом речевой сигнал вводится в телефонную линию.
Сигнал местного эффекта поступает на простейший сумматор на резисторах (регулятор местного эффекта), на второй вход которого подается принимаемый речевой сигнал из телефонной линии. Два этих сигнала через разделительный конденсатор вместе попадают на вход усилителя приемника Аr.
Рис. 25. Внутренняя структура разговорной ИС
Усилитель постоянного тока, называемый корректирующим усилителем (Ае), используется для подстройки поляризующего напряжения на микрофоне при изменениях постоянного напряжения в линии (т.е. при изменениях ее длины). Такая коррекция позволяет компенсировать потери речевого сигнала в линии.
Сигнал отключения приемника (телефона), вырабатываемый номеронабирателем, используется разговорной схемой для отключения как телефона, так и микрофона бесконтактными переключателями, обозначенными на схеме как "откл". Однако при соответствующей настройке регулятора местного эффекта тональные сигналы набора все же прослушиваются в телефоне.
Большинство разговорных схем имеют дополнительные узлы, обеспечивающие их совместную работу с импульсным или DTMF-номеронабирателем. Если включенDTMF-режим, вырабатываемые схемой номеронабирателя тональные сигналы, поступают на входусилителя номеронабирателя (Ad). После усиления они подаются в телефонную линию.