Государственный комитет связи и информатизации Украины
Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова
Кафедра автоматической электросвязи
ТЕЛЕФОННЫЕ АППАРАТЫ
Методическое руководство
к лабораторной работе No 11 по курсу
«Системы коммутации в электросвязи»
УТВЕРЖДЕНО
Методическим советом
академии
Протокол No 15
от 9 апреля 2002 г.
Одесса 2002

2
УДК 621.396 .93
План НМВ 2002 навч. р .
Рецензент – Романцов В.М.
Составители: Маркович А.Я., Стовбун Г.В.
Методическое руководство содержит схемы и принцип работы оконечных
абонентских устройств для телефонной связи. Рассмотрены телефонные
аппараты с дисковым и кнопочным номеронабирателями, выдающие импульсы
ДКШИ.
Предназначено для студентов, которые изучают дисциплину «Системы
коммутации в электросвязи».
Одобрено
на заседании кафедры АЭС
и рекомендовано к печати.
Протокол No 2
от 7 сентября 2001 г.

3
1. Цель работы
Изучение устройства и принципа действия простейшей схемы
телефонного аппарата общего пользования.
Сборка схемы ТА и испытание его работоспособности.
2. Ключевые положения
2.1. Оконечное абонентское устройство для телефонной связи –
телефонный аппарат, который предназначен для выдачи сигнала вызова на
АТС, адресной информации (номера вызываемого абонента), приема сигнала
посылки вызова вызываемому абоненту и ведения разговора в диапазоне
эффективно передаваемых разговорных частот (0,3 ... 3,4 кГц).
Упрощенная принципиальная схема телефонного аппарата приведена на
рис. 1. В схеме ТА можно выделить:
–
рычажный переключатель;
–
вызывные приборы;
–
номеронабиратель;
–
приборы разговорные (микрофон М и телефон Т).
Рисунок 1 – Упрощенная принципиальная схема ТА

Тр
Л1
56
РП
3В
РП1
3
2
Л2
С1
ШК
1
2
4
5
НН
М
IТ
VD1
VD2
II
III
R3
БК
R2
С2
3
R1

4
2.2. Рычажный переключатель (РП) предназначен для подключения к
линии вызывных (при положенной на аппарат микротелефонной трубке) или
разговорных приборов (при снятом микротелефоне).
2.4. Вызывные приборы (ВП) необходимы для приема сигнала посылки
вызова со станции вызываемому абоненту. Простейшим ВП является
поляризованный звонок переменного тока, для работы которого необходимо
переменное напряжение 90-100 В с частотой 25 Гц.
В новых телефонных аппаратах устанавливают устройство тонального
вызова, которое вырабатывает более приятный для абонента акустический
сигнал нужной громкости, и частоты и не содержит электромеханических
устройств.
2.3. Номеронабиратель (НН) предназначен для формирования
импульсов адресной информации о номере вызываемого абонента. НН
выпускается двух типов: дисковые и кнопочные.
Дисковый номеронабиратель имеет импульсный контакт (ИК) и
шунтирующий контакт (ШК) (рис. 1).
ИК (пружины 1-2) при наборе номера размыкает и замыкает шлейф
проводов абонентской линии, создавая серии импульсов постоянного тока, при
этом число импульсов (размыканий шлейфа) в серии соответствует набираемой
цифре. Скорость посылки импульсов (f) должна составлять 10 имп/с
(с допусками 1) и с импульсным коэффициентом
з
t
t
Kp

=1,4 ... 1,8.
Принимая во внимание, что период импульсов
з
1
t
t
f
T
p


, и, зная
выражения К и Т можно рассчитать для заданных значений К и Т величины tp и
tз. Шунтирующий контакт (пружины 4-3), замыкаясь при заводе диска,
исключают из импульсной цепи реактивные элементы ТА, которые могли бы

5
вызвать искажение импульсов. При этом также исключается и прослушивание в
телефоне щелчков, возникающих при работе импульсного контакта.
Кнопочный номеронабиратель с выдачей информации, подобно
дисковому, декадным кодом шлейфными импульсами (ДКШИ) содержит
микросхему и оперативное запоминающее устройство. Краткая информация о
телефонном аппарате с таким номеронабирателем приведена в приложении к
методруководству.
Выдача адресной информации в кнопочных номеронабирателях
электронных ТА может также осуществляться в виде импульсов
многочастотного кода DТМF.
2.5. Приборы разговорные предназначены для приема и передачи речи. К
ним относятся: микрофон (М), телефон (Т), трансформатор (Тр) и балансный
контур (БК).
Микрофон предназначен для преобразования звуковых колебаний в
электрические. Чаще всего применяется М угольного типа благодаря его
простоте, дешевизне и достаточной развиваемой мощности, исключающей
потребность в усилении.
На рис. 2 показана упрощенная конструкция угольного микрофона. При
отсутствии звуковых колебаний мембрана микрофона неподвижна. Через
микрофон протекает постоянный ток питания I0 от источника постоянного
напряжения U.
При разговоре звуковые колебания (Р) воздействуют на мембрану, что
приводит к уплотнению или разрыхлению угольного порошка, а,
следовательно, к изменению сопротивления электрическому току. Постоянный
ток питания I0 модулируется током звуковой частоты i, который создает
переменный магнитный поток в сердечнике трансформатора, благодаря чему во
вторичной обмотке наводится соответствующая ЭДС.

6
Рисунок 2 – Упрощенная конструкция угольного микрофона
Различают два типа угольных микрофонов по сопротивлению и величине
тока питания.
Таблица 1 – Параметры угольных микрофонов
Тип микрофона
R, Ом
I0, мА
Применение
Среднеомный (СО)
65–145
25–60
lAЛдо6км
Высокоомный (ВО)
145 – 300
12–25
lAЛ>6км
Телефон (Т) предназначен для преобразования электических колебаний в
звуковые. В ТА общего пользования используется электромагнитный телефон,
принцип работы которого основан на взаимодействии магнитных потоков
постоянного магнита и электромагнита. На рис. 3 показана упрощенная
конструкция электромагнитного телефона.
Магнитный поток, создаваемый постоянным магнитом (Ф), создает
начальную силу притяжения мембраны. Полюсные надставки из
магнитомягкого материала необходимы для получения оптимальной величины
магнитного потока в мембране, при котором минимальны нелинейные
Р
Изолирующее кольцо
Неподвижный электрод
Камера с
угольным
порошком
Полистироловое
кольцо
Начало
разговора
i
I0
U
t
Тр
U
Мембрана

7
искажения и потери на гистерезис. При отсутствии же постоянного магнита
возникали бы нелинейные искажения, вызывающие колебания мембраны с
удвоенной частотой [1].
Рисунок 3 – Упрощенная конструкция электромагнитного телефона
Переменное напряжение звуковой частоты U подводится к обмоткам
катушек электромагнита. В зависимости от направления тока в обмотках
переменный магнитный поток (Ф) либо увеличивает начальную силу
притяжения мембраны, либо уменьшает ее. Мембрана колеблется с
определенной амплитудой, вызывая излучение звуковых волн (Р).
Трансформатор (Тр) предназначен для отделения цепи питания М от цепи
переменного тока Т и создания совместного с БК противоместной схемы.
Местным эффектом называют прослушивание собственного голоса в
своем телефоне. Это явление снижает дальность и качество передачи речи, так
как сигналы небольшого уровня, поступающие с линии маскируются довольно
высоким уровнем собственной речи. Поэтому в ТА принимаются меры для
снижения влияния местного эффекта. Широко используются противоместные
Катушки электро-
магнитной системы
Постоянный магнит
ФиФ
Р
Полюсные надставки
Мембрана

8
схемы мостового типа. На рис. 4,а представлена упрощенная мостовая схема
ТА.
Условные обозначения:
М – микрофон как генератор включен в одну диагональ моста;
Т – телефон как приемник включен в другую индуктивно связанную
диагональ;
ZЛ – сопротивление линии;
ZБК – сопротивление балансного контура;
Z1 и Z2 – сопротивление обмоток трансформатора.
Мост считается уравновешенным, если
Л
2
БК
1
Z
Z
Z
Z



.
При этом ток микрофона как генератора, включенного в одну из
диагоналей моста, разветвляется на iБК и iЛ, и в идеальном случае ток в цепи
телефона, индуктивно включенного во вторую диагональ будет отсутствовать.
В действительности это практически нереально, так как ТА включаются в
линии разной длины. К тому же балансировка моста возможна лишь на
определенной частоте.
Как известно ZЛ имеет емкостный характер, поэтому в балансный контур,
отражающий линию, кроме R включают также емкость С.
На рис. 4,б представлена упрощенная противоместная схема ТА
компенсационного типа. Цепь телефона имеет магнитную и электрическую
связь с линейной WЛ и балансной WБ обмотками автотрансформатора Тр. В
обмотке WТ при разговоре наводится ЭДС за счет разности токов iЛ и iБ. Если
эта ЭДС (в точках а, б) будет равна по величине и противоположна по фазе
падению напряжения iКZK, то тока в телефоне не будет. Конденсатор С
препятствует протеканию постоянного тока через телефон и отражает
емкостный характер сопротивления линии.
Более подробно со схемами ТА общего пользования можно ознакомиться
в [1, гл. 1].

9
Рисунок 4 – Упрощенные схемы ТА мостового и компенсационного типов
3. Контрольные вопросы
3.1. Укажите назначение и функции элементов ТА, их параметры и
характеристики.
3.2. Перечислите все сигналы, посылаемые и принимаемые ТА в процессе
установления исходящего и входящего соединения.
3.3. Зачем последовательно со звонком ТА включен конденсатор?
3.4. Укажите назначение всех контактов номеронабирателя.
3.5. Укажите величину постоянного тока питания для М угольного типа.


Т
Тр
III
II
I
Z1
Z2
ZЛ
М
Р
ZБК
iЛ iБК
Тр
а)
б)
М
Р
iЛ
iT
iБ
ZК
iК
ZБК
Т
WЛ
WT
WБ
а
ZЛ
б

10
3.6. Зачем нужен постоянный магнит в электромагнитном Т?
3.7. Что такое местный эффект и в чем заключается его вредное влияние
на качество телефонной передачи?
3.8. Какие способы подавления местного эффекта используются в схемах
ТА?
3.9. Почему схемы БК содержат резисторы и конденсаторы?
4. Домашнее задание
4.1. Используя учебник [1, с. 16] и п. 2 методруководства изучить:
–
упрощенную принципиальную схему ТА и назначение его основных
приборов;
–
принцип действия номеронабирателя [1, с. 37, 38];
–
конструкцию и принцип действия М и Т [1, с. 20 ... 23, 28 ... 31];
4.2. Используя схему ТА (см. рис. 1), изобразить:
–
цепь прохождения тока в ТА при вызове абонентом станции;
–
цепь приема вызова абонента со станции;
–
цепь передачи импульсов набора номера (при выполнении схемы
последней цепи рекомендуется использовать [1, рис. 5 .19 и 5.21]).
4.3. Рассчитать минимальный и максимальный токи питания М, если ТА
со среднеомным М включен в АТС с питающим реле, две обмотки которого
имеют сопротивление по 500 Ом, а сопротивление линии может находиться в
пределах 0 ... 1000 Ом. Напряжение источника питания принять равным 60 В.
Допуски на сопротивление обмоток питающего реле не учитывать.
4.4. Рассчитать время замыкания tз и размыкания tр импульсного контакта
номеронабирателя, если период Т = 85 + 3Х, мс и импульсный коэффициент
К = 1, 35 + 0,005Y. (Х – номер бригады в подгруппе, Y – номер студента в
бригаде).

11
5. Лабораторное задание
5.1. Ознакомиться с конструкцией ТА АТС. Определить тип используе-
мых М и Т. Рассмотреть устройство рычажного переключателя, звонка
переменного тока и способ регулировки громкости вызывного сигнала,
расположение трансформатора и балансного контура.
5.2. Ознакомиться с конструкцией дискового номеронабирателя. Опреде-
лить расположение и назначение импульсного контакта (ИК), шунтирующих
контактов (ШК), способа увеличения межсерийного времени и обеспечения
постоянства частоты выдаваемых импульсов.
Подключить цепь ТА, изображенную в левой нижней части панели 4
лабораторного стенда, к обмоткам импульсного реле, цепь которого
изображена правее. К другим концам обмоток подключить полярности 60 В.
После включения питания обратить внимание на горение сигнальных ламп,
указывающих прохождение тока в цепи.
Медленно заводя диск
номеронабирателя, следить за изменением цепи тока по горению сигнальных
ламп. При отпускании диска наблюдать за сигнализацией на панели и работой
реле А, в процессе приема серии импульсов.
5.3. По результатам выполнения п. 5.2 построить график изменения
состояния ИК и ШК дискового номеронабирателя при заводе и возврате диска,
если набрана цифра X.
5.4. Ознакомиться с оборудованием лабораторной работы (см. п . 6).
5.5. Собрать схему ТА, используя отдельные приборы на панели 5, и
проверить работоспособность схемы путем:

вызова с собранного аппарата абонента АТС (No 3-33);

приема посылки вызова со стороны АТС;

разговора с вызванным или вызывающим абонентом.
5.6. Измерить величину тока питания М собранного ТА. Сравнить ток
питания М с полученным в результате расчета по п. 4.3.

12
6. Оборудование лабораторной работы
6.1. Приборы ТА размещены на панели 5 лабораторного стенда. Линия
(Л1 и Л2) включена в АТС и имеет трехзначный номер, который указан вверху
на панели 5. Стенду придается ТА со специальной колодкой для подключения
его к панели, а также отдельные ТА и НН для изучения их конструкции.
6.2. Ток питания М измеряется
миллиамперметром,
который
расположен на панели 6. Для этого отключают один провод от М и подключают
миллиамперметр. Измерения проводят после установления разговорного
соединения.
7. Содержание отчета
7.1. Упрощенная принципиальная схема ТА.
7.2. Три отдельных цепи по п. 4 .2 .
7.3. Расчет токов по п.4.3 и времени tр и tз по п. 4.4.
7.4. Результат измерения по п. 5 .6.

13
ПРИЛОЖЕНИЕ
Особенности построения электронного ТА отечественного производства
с набором номера декадными импульсами
Структурная схема ТА представлена на рис. П1.
Рисунок П1 – Упрощенная структурная схема электронного ТА
с набором ДКШИ
Основные части ТА:
ВУ – вызывное устройство, которое принимает сигнал посылки вызова
частотой 25 Гц и преобразует его в акустический сигнал вызова;
РП – контакты рычажного переключателя;
МС НН – электронный номеронабиратель с оперативным запоминающим
устройством (ОЗУ), микросхема КМОП технологии;
Питание МС – схема питания МС во время набора и поддержания
питания ОЗУ при положенной микротелефонной трубке;
ПМС >
>
СХЕМА
ПИТАНИЯ
МС
НН
“Отбой”
ВУ
ООО
ООО
ООО
*О
КЛАВИАТУРА
ИК
РК
М
РП
Л1
Л2
С
25 Гц
РП
Т


14
«Отбой» – схема, осуществляющая начальную установку МС НН;
Клавиатура – блок кнопок для набора номера;
ПМС – противоместная схема;
М – микрофон;
Т – телефон;
ИК – электронный импульсный контакт;
РК – электронный разговорный контакт, отключающий разговорные
приборы ТА на время выдачи серии импульсов.
На рис. П1 не показан диодный мост, обеспечивающий нормальную
работу элементов ТА независимо от полярностей источника питания на
проводах Л1 и Л2 абонентской линии.
При снятии микротелефона меняется положение контактов РП. Получают
питание усилители М и Т.
Через ТА протекает ток I0 (рис. П2)
Рисунок П2 – Временная диаграмма выдачи импульсов при наборе цифры «3»
Схема питания преобразует 60 В в 5 В и с помощью схемы «Отбой»
осуществляет начальную установку МС НН. Контакт ИК разомкнут, а РК –
замкнут.
При нажатии кнопки на клавиатуре формируется последовательность
импульсов. При этом РК размыкается, отключая разговорные приборы, а ИК
м/т на ТА м/т снят
Нажата кн. 3, РК разомкнут
Конец
набора
tмс
I0
Iшл
t3
tр
I0
1
2
3
i

15
замыкает провода Л1 и Л2 АЛ. Количество размыканий абонентского шлейфа
соответствует набираемой цифре (на рис. П2 показан набор цифры «3»).
Вследствие отключения разговорных приборов ток в абонентском
шлейфе несколько увеличивается (Iшл).
По окончании выдачи серии импульсов схема приходит в исходное
состояние. При быстром нажатии кнопок, номер записывается в ОЗУ и затем
выдается с соблюдением межсерийного времени tмс  600 мс.
Литература
1. Автоматические системы коммутации / О.Н. Иванова, М.Ф. Копп,
З.Г . Коханова, Г.Б. Метельский; Под ред. О.Н. Ивановой. – М.: Связь,
1978.

16
СОДЕРЖАНИЕ
1. Цель работы .......................................................................
3
2. Ключевые положения ............................................................
3
3. Контрольные вопросы ...........................................................
9
4. Домашнее задание ............................................................... 10
5. Лабораторное задание ........................................................... 11
6. Оборудование лабораторной работы ......................................... 12
7. Содержание отчета ............................................................... 12
ПРИЛОЖЕНИЕ: Особенности построения электронного ТА
отечественного производства с набором номера декадными
импульсами ........................................................................
13
Литература ........................................................................ 15