Напряжение в телефонной сети. Как подключить телефон к линии связи. Для чего ещё нужно знать напряжение телефонной линии связи

→ ?

Я случайно оказался на Вашем сайте и у меня есть к Вам вопрос, как ДОЛГО вы проработали в связи?

Меня ОЧЕНЬ интересует как станционный минус может взят для прозвонки кабеля??? Ведь станционный минус является землёй для кабельных сооружений. Получается что дя случая с рисунком:

ваш метод прозвонки просто не работает, нет разности потенциалов (стр. Прозвонка рис.3). Какой тип станций Вы имели ввиду?

Вот про тип станций я Вам особо ничего не скажу, ибо работал с линейной частью, а не со станционной. Про "сколько работал" написано на странице "о сайте ". Когда начинал, ещё местами стучали декадно-шаговые.

Честно сказавши ни когда не проверял что там, на питающей жиле пары "+" или "-". Помнится, объясняли что питающим выбран "-" из-за гальванических эффектов при коррозии. И то, что такая полярность отлична от автомобильной (общий "-", а всё остальное "+") хорошо запомнилось. Так что Вы своим вопросом меня озадачили.

Я прямо у себя в квартире провёл небольшой эксперимент. Заземление взято с нейтрали электрической сети. Один из проводов пары показал "0" результат измерения напряжения другого провода можете наблюдать на приложенной фотографии (- 65 V). Станция в моём микрорайоне современная, станционщики их называют "эФки".

Напряжения на городском телефоне

P.S. Напряжения проводного телефона

Имеются в виду напряжения подаваемые на телефонный аппарат абонента, ибо в линии включающей в себя блокираторы, АВУ и прочие средства уплотнения сигналы, а значит и напряжения будут немного другие.

Напряжение ожидания – 60 Вольт , причём относительно заземления на одном проводе «–», на другом «0» . Тем не менее, второй провод не является заземлением или нейтралью как в электрической сети. Если заземлить его у абонента, то есть в квартире, то телефон работать не будет (возможно, не для всех типов АТС).

При поднятии трубки абонентом со станционной стороны напряжение переключается на 12 Вольт с той же полярностью.

При импульсном наборе номера происходят кратковременные разрывы цепи (число разрывов равно набираемой цифре номера, а "0" - 10), что вызывает импульсные скачки напряжения до 60 Вольт .

При разговоре и тональном наборе номера постоянная составляющая напряжения всё те же 12 Вольт .

При «вызове» , то есть при сигнале звонка на телефонный аппарат поступает напряжение переменного тока в 120 Вольт .

Все напряжения могут меняться в пределах 10-15% в зависимости от типа станции и удалённости от неё абонента.

Стандарт некоторых стран европейской зоны отличается нашего, что в своё время вызывало массовое выгорание импортных аппаратов, ввозимых в страны СНГ. Там напряжение ожидания 48 вольт .

P.S.2 Несколько позже разместил страницу с диаграммами работы телефонной линии: Схема и описание работы телефонного аппарата

Телефон не реагирует на поднятие трубки

→ ? Здравствуйте!
Очень хотелось бы услышать ответ на свою проблему: есть городской телефон, который не реагирует на поднятие трубки. То есть я набираю номер этого телефона, он начинает звенеть, естественно поднимается трубка, продолжают идти вызовы и их слышно как тоновые какие то посылки в самой трубки. А у человека, который звонит продолжают идти гудки на вызов. Буду очень признателен за оказанную помощь.

P.S. Думал, что вышел со строя ТДН-4/БУВ, но его вроде бы тестировали все нормально.

Я больше по линейной части, а не по станционной.

Для меня это цепь из трёх логических узлов: станционное оборудование, линия, аппарат абонента. Я бы менял всё поочерёдно в последовательности:
1. аппарат абонента,
2. станционный блок,
3. линия.

Линия может давать такой эффект при большом сопротивлении шлейфа (>1200 Ом)

Почему "дзынькает" старый телефон

→ ? День добрый! У меня к Вам вопросик имеется. На этот раз по телефонии. Как объяснить такой факт: имеется обычный советский дисковый телефон с электромеханическим звонком. Если встать монтёрской телефонной трубкой параллельно на розетку, куда подключен этот телефон, то звонок в телефоне "дзынькает" один раз в момент прикасания трубкой к обоим контактам розетки, не могу понять, чем это вызвано, звонок ведь звонит от переменного напряжения, поступающего в катушку звонка, а где у нас переменное вызывное напряжение в этом случае, мы же просто становимся параллельно телефону трубкой.

Когда трубка не подключена (не поднята) в линии –60 Вольт, когда трубка подключена в линии –12 Вольт. Есть такое понятие в электротехнике – "переходной процесс". Из-за индуктивности и ёмкости в цепи на короткий момент возникает напряжение обратное по знаку от перехода. То есть:

потом короткий импульс с U=(60–12)–12=+36 (Вольт),

потом опять –12 Вольт.

Этот кратковременный скачок с амплитудой 96 Вольт и вызывает срабатывание якоря зуммера.

P.S. Эффект "подзваниванивания" возникает не всегда и зависит от механической настройки звонка. То есть его можно, как искусственно сделать, так и заглушить.

Иногда этот эффект может оказаться полезным – так с его помощью можно определить набор номера с параллельного аппарата или незаконное подключение к линии. При чувствительной настройке звонка колокольчики зуммера позванивают от набора номера или в момент включения трубки параллельного аппарата.

Эффект не появляется при прослушке линии специальными средствами. В этом случае напряжение в линии не изменяется.

ТА должен обеспечивать минимальный рабочий ток линии, но достаточный для того, чтобы реле абонентского комплекта на телефонной станции функционировали должным образом. Как показано на рис. 2.18, постоянный ток в катушках ТА абонен­та определяется:

Питающим напряжением батареи телефонной станции (U 6);

Сопротивлением катушек (дросселей) постоянному току на АТС (обычно 2x400 Ом или 2x500 Ом);

Сопротивлением телефонного аппарата абонента (с угольным микрофоном составляет 100...300 Ом).

Таблица 2.1

^ 2.2.3. Параллельная работа ТА

Многие абоненты подключают более одного ТА к телефонной линии. Как правило, телефонные ком­пании этого не разрешают. Они требуют установки дополнительных рычажных переключателей или реле, чтобы препятствовать включению в линию вто­рого ТА, если уже была снята трубка на основном ТА. Таким образом, параллельный телефонный раз­говор блокируется.

В США и Японии появилась тенденция разре­шать абонентам подключать дополнительные ТА па­раллельно. Если снимается трубка на дополнитель­ном ТА, то ток на линии делится надвое. Но при этом он должен оставаться в допустимых пределах.

Однако настоящие проблемы могут возникнуть, когда параллельно соединяются ТА с угольным и электретным микрофонами, да еше если абонент находится на значительном удалении от АТС (длин­ные линии). Возьмем для примера электромехани­ческий ТА с сопротивлением постоянному току 200 Ом и соединим его в линию с током 20 мА (рис. 2.20.). При этом напряжение линии будет 4 В. Теперь присоединим электронный ТА параллельно, который для поддержания нормальных характерис­тик требует ток не менее 4 мА. Остается 16 мА для угольного микрофона. Напряжение в линии станет 3,2 В. На мостовой схеме электронного ТА будет па­дать 1,4 В. Это значит, что на остальную часть элек­тронного ТА будет падать всего 1.8 В. Поэтому для электронных ТА существует требование нормальной работы при низком напряжении.

Когда два ТА подсоединены к одной телефонной линии одновременно, невозможным будет даже импульсный набор номера. Ведь ток через парал­лельный ТА не может быть прерывистым. В обшем параллельная работа допускается только при разго­воре.

^ 2.3. Основы работы разговорного тракта современного

телефонного аппарата

2.3.1. Единицы измерения, характеризующие разговорный тракт

Все звуки представляют собой акустические вол­ны сжатия. Источник звука создает сжатие воздуха, и оно распространяется со скоростью звука (около 330 м/с).

Воздушное давление измеряется в ньютонах на квадратный метр (Н/м 2) или в паскалях (Па). Соот­ношение этих величин:

Нормальное атмосферное давление на поверх­ность океана составляет 100 кПа. Человеческое ухо способно слышать сигналы в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц. Минимальный уровень звукового сигнала (порог чувствительности) составляет 20мкПа. максимальный уровень - около 200 Па (по­рог болевых ошушений).

Так как ухо человека имеет очень большой дина­мический диапазон, удобнее выражать звуковое дав­ление по логарифмической шкале (в децибелах-дБ).

где: Р дб – звуковое давление (дБ);

Р 0 – давление соответствующее порогу слышимости (Па);

Р – определяемое звуковое давление (Па).

Общепринятый начальный уровень - это порог слышимости, составляющий 20 мкПа. Этот уровень обозначается SPL (уровень звукового давления), например, 0 дБ SPL.

На рис.2.22. приводится список абсолютных и относительных величин звукового давления в при­мерах из реальной жизни. Для телефонного приме­нения при речи средней громкости звуковое давление микрофона в трубке составляет около 94 дБ SPL. Пиковый уровень, который важен для максимального уровня усиления - на 20 дБ выше.

Человеческое ухо не одинаково чувствительно ко всем частотам. Так сигналы 70 дБ S PL, 100 Гц кажут­ся менее громкими, чем сигналы 70 дБ SPL 1 кГц. Соответственно измерения проводят в различных диапазонах частот и чувствительностей.

Хорошо известной весовой кривой является А-кривая с децибельными (А) величинами. Другая весовая кривая - CCITT Р53. используемая для из­мерения шумов в телефонии. Измерения по кривой Р53 часто характеризуются суффиксом «Рх» (в СНГ - Псоф).

«А»- и «Р»- кривые предстаапены на рис. 2.21.

В мировой телефонии используются и некото­рые другие символы «деиибельного типа»:

1) дБм - уровень в 0 дБм это напряжение, возникаю-

Щее при рассеянии 1 мВт энергии на нагрузке в 600 Ом, т.е. напряжение 0.775 В. Напряжение в 100 мВ создает уровень -17 дБм;

1. 
   дБм - уровень мощности:
2. 
   дБОпсоф - уровень шумов по кривой Р;
3. 
   дБн - уровень по напряжению.

Основы работы разговорного тракта

"

2.3.2. Преобразователи в разговорном тракте

Для превращения звуковых сигналов в электри­ческие, и, наоборот, в телефонии используют преоб­разователи. Звуковые сигналы в электрические преобразуют микрофоны, а обратное преобразова­ние производят телефонные капсюли и громкогово­рители. Важным параметром преобразователя является его чувствительность. Она выражается в В/Па для микрофонов и Па/В для телефонных кап­сюлей и громкоговорителей.

Чувствительность преобразователей - величина частотнозависимая. Поэтому эффективность рабо­ты преобразователя в рабочем диапазоне частот оце­нивается средней чувствительностью.

Для сравнения различных преобразователей ис­пользуется приведенная чувствительность преобра­зователя.

^ Угольные микрофоны

Этот тип микрофонов пока еще наиболее широ­ко распространен в мире. Основанием для такой популярности являются их очень высокая чувстви­тельность (от 100 мВ/Па и более). Это единствен­ные микрофоны, которые не требуют дополнитель­ного усиления. Особенно важным это обстоятельство было в «дотранзисторную» эпоху.

Угольный микрофон - пассивный микрофон. Он не может генерировать никаких сигналов без внеш­него источника энергии. Звуковой сигнал лишь из­меняет сопротивление микрофона. При прохожде­нии тока через угольный микрофон его сопротивле­ние изменяется линейно.

Линейная зависимость между переменным на­пряжением и постоянным током - слабая точка угольного микрофона. Значительные постоянные

Рис 2.24. Принцип действия угольного преобразователя

токи обычно встречаются в телефонных аппаратах, соединенных через короткие телефонные линии (с низким сопротивлением), а малые токи встречают­ся в длинных телефонных линиях (с высоким сопротивлением).

Речевые сигналы абонентов длинных линий ос­лабляются сильнее, чем речевые сигналы абонентов коротких линий. Чувствительность микрофона выше для больших токов.

Угольный микрофон недостаточно стабилен. Не­высока и надежность угольного микрофона, т.к. порошок может слипаться, выводя постепенно мик­рофон из строя. Он подвержен эффекту старения. Характерным для угольного микрофона является большой уровень нелинейных и частотных искаже­ний.

Положительным свойством угольного микрофо­на является нелинейность зависимости между зву­ковым давлением и выходным напряжением (рис. 2.23). Он имеет чрезвычайно низкую чувстви­тельность к слабым сигналам. Посторонние шумы комнаты автоматически ослабляются, что улучшает слышимость. Упрощенно принцип действия уголь­ного микрофона показан на рис. 2.24.

^ Динамические преобразователи

Динамические преобразователи могут использо­ваться и как микрофоны, и как телефоны.

Существуют два варианта преобразователя:

Электродинамический, или преобразователь с движущейся катушкой (рис. 2.25.а);

Магнитодинамический, или преобразователь с движущимся магнитом (рис. 2.25.6).

Они имеют катушку и магнит, которые могут двигаться относительно друг друга. В преобразова­теле электродинамического типа магнит закреплен. Катушка, подвешенная в магнитном поле на мемб­ране, может двигаться. Большинство громкогово­рителей работает именно таким образом.

В преобразователях магнитодинамического типа катушка зафиксирована, а магнит может двигаться. Если преобразователь используется как микрофон, то звуковой сигнал генерирует ЭДС в катушке, ко­торая, в свою очередь, выдает напряжение на выхо­де. Если устройство используется как телефонный капсюль, то электрический сигнал будет генериро­вать переменное магнитное поле, что приводит к движению мембраны.

Динамические преобразователи имеют низкое сопротивление (несколько десятков Ом). Они могут выдавать звук очень высокого качества. Но они низкочувствительны, при использовании в режиме мик­рофона их чувствительность не превышает 1 мВ/Па.

^ Магнитные преобразователи

Магнитные преобразователи, называемые иног­да преобразователями с качающимся якорем, име­ют магните воздушным зазором. В зазоре двигается кусочек железа, смонтированный на гибкой мемб­ране (рис. 2.26). При колебаниях мембраны кусочек железа воздействует на магнитное поле, чем генери­рует ЭДС в обмотке, а это, в свою очередь, вызывает выходное напряжение. Так действует этот преобра­зователь в качестве микрофона.

Если преобразователь используется в качестве телефонного капсюля, то сигнал переменного тока в обмотке будет генерировать магнитное поле. Оно будет воздействовать на магнитное поле кусочка же­леза. Движения кусочка железа преобразуются в звук колеблющейся мембраной.

Магнитные преобразователи не обеспечивают высокого качества звучания. Частотная характерис­тика неравномерна, поэтому возникают сильные нелинейные искажения. Чувствительность магнит­ных преобразователей довольно высокая, а полное сопротивление мало (несколько сотен Ом).

Пьезоэлектрические

преобразователи

Некоторые материалы генерируют напряжение, когда их механически деформируют. Этот процесс может быть и обратным, приложенное напряжение деформирует материал. Этот эффект называется пье­зоэлектрическим и может быть использован для создания недорогих микрофонов и телефонных капсюлей. Электрически пьезоэлектрики ведут себя, как конденсаторы емкостью в несколько десятых долей нанофарады.

Усилитель, управляющий пьезоэлектрическим преобразователем, должен быть скрупулезно рассчи­тан, потому что емкостная характеристика его мо­жет быть нестабильной.

Чувствительность пьезоэлектрического преобра­зователя достаточно высока, если последний исполь­зуется в качестве микрофона (около 10 мВ/Па). Но при использовании в качестве телефона чувствитель­ность низкая.

Частотная характеристика пьезоэлектрического преобразователя неравномерная. В ней присутствует много пиков, обуслоапенных резонансными эффек­тами, которые могут использоваться в керамических резонаторах. Тем не менее, специачьно созданный кор­пус, который амортизирует эти резонансные пики, мо­жет существенно улучшить частотную характеристику преобразователя (рис. 2.27).

Часто пьезоэлектрические преобразователи ис­пользуются в качестве акустического элемента элек­тронного звонка. Резонансный эффект позволяет достичь очень высокого уровня громкости.

^ Электретные микрофоны

Электретный микрофон имеет заряженный кон­денсатор с гибкой пластиной, которая может дви­гаться под действием звуковых сигналов. Такие движения приводят к изменению емкостного сопро­тивления и, следовательно, к изменению напряже­ния в микрофоне по закону

, где Q - заряд конденсатора,

Т.к. заряд кон­денсатора остается постоянным

(рис. 2.28).

Электретный микрофон является достаточно чув­ствительным (около 10мВ/Па), но требует чрезвы­чайно высокого сопротивления изоляции, чтобы избежать утечки заряда. Часто этот микрофон вклю­чают как предусилитель, чтобы уменьшить полное сопротивление до необходимой величины в несколь­ко Ом.

На рис. 2.29 приведена схема включения электретного микрофона с тремя точками соединения. Выводы 1 и 3 соединены с источником напряжения (1.3...5 В), а сигнал снимается с выводов 2 и 3.

На рис. 2.30 показан вариант двухточечного включения. Вывод 1 соединен с положительным полюсом источника, а вывод 2 - к отрицательному полюсу через резистор. Преимущество этого вклю­чения в том, что необходимо лишь 2 проводника, а не 3, как в случае на рис. 2.29.

2.3.3. Требования к телефонным аппаратам по переменному току

Максимальное выходное напряжение. Выходные каскады

Выходной каскад телефонного аппарата должен быть способен модулировать постоянный ток для достижения достаточного выходного напряжения. Выходное сопротивление передающего каскада и со-противление нагрузки обычно составляют по 600 Ом каждая.

Требуется выходное напряжение около минус 3 дБм, но оно может быть и более минус 9 дБм в зависимости от особенностей требований телефон­ной администрации. На территории СНГ уровень выходного напряжения ТА принят минус 6 дБм.

Существуют два пути создания выходного каска­да. Во-первых, использовать источник напряжения с сопротивлением 600 Ом (рис. 2.31). Во-вторых, ис­пользовать выходной каскад с очень высоким со­противлением (источник тока) и необходимое сопротивление, используя параллельные пассивные компоненты (резистор 600 Ом), изображенный на рис. 2.32. Второй метод используется например, в микросхемах семейства TEA 1060 фирмы PHILIPS разговорно-передающих узлов. Оба метода имеют преимущества и недостатки.

Электронная цепь, которая соединяет микрофон и телефонный капсюль с телефонными линиями, называется цепями передачи речи. Например, PHILIPS производит целую серию интегрирован­ ных цепей передачи речи, которые имеют общее на­ звание «семейство TEA 1060».

В микросхемах семейства TEA (рис. 2.32) со­здана подпитка источником постоянного тока внутреннего усилителя и внешних компонентов. Конденсатор соединен последовательно с резис­тором номиналом 600 Ом (рис. 2.33.). Если ем­кость конденсатора достаточно высока, он не будет оказывать влияния на сопротивление телефонно­го аппарата.

Полное сопротивление. Баланс возвратных потерь (BRL)

Д

о сих пор наиболее распространенным сопро­тивлением телефонных аппаратов является 600 Ом. Эта величина вошла в практику со времени исполь­зования воздушных проводных линий с характери­стическим сопротивлением 600 Ом. Подземные же линии, которые используются сегодня наиболее часто, лучше охарактеризовать комплексным сопротивлением.

Баланс возвратных потерь (BRL) свидетельству­ет, насколько сопротивление телефонного аппарата соответствует номинальному сопротивлению,

Определенному телефонной компанией. Затухание не­согласованности вычисляется по формуле:

где: Z - сопротивление телефонного аппарата, Z ном - номинальное сопротивление.

Чем выше значение BRL, тем лучше подогнан телефонный аппарат к линии. На рис. 2.34 нанесе­ны окружности постоянных величин BRL на плос­кости комплексного сопротивления. За эталон принята величина 600 Ом.

Поскольку характеристическое сопротивление телефонных линии имеет комплексную величину, то таковым должно быть и сопротивление телефон­ных аппаратов. Комплексная цепь, используемая, например, в Великобритании, приведена на рис. 2.35. Ее использование не вносит изменений в определение BRL. Формулировка BRL справедлива как для активного, так и для комплексного оконча­ния линии.

Графики, приведенные на рис. 2.34, тем не менее не дают полного представления о величине BRL. Ведь сопротивление телефонного аппарата является частотнозависимой величиной. Следовательно, окружности постоянных BRL должны рассчиты­ваться для каждой частоты. Расчеты, приведенные для цепи (рис. 2.35) на частотах 300. 1000. 3400 Гц. представлены в графическом виде на рис. 2.36. При­нятая в расчетах величина BRL составляет 16 дБ.

^ 2.3.4. Компенсация потерь в телефонной линии

В реальных условиях речевые сигналы всегда ос­лабляются телефонной линией между абонентом и АТС. Уровень ослабления двухпроводной линии с диаметром жилы 0,5 мм составляет около 1,2 дБ/км. Предположим, что телефонные линии, подключен­ные к АТС, имеют длину до 10 км. Тогда речевые сигналы, поступающие на АТС. могут отличаться друг от друга по уровню на 12 дБ. Общее ослабле­ние, включая телефонные аппараты связывающих­ся абонентов и линию связи двойной длины, может составить 24 дБ (рис. 2.37). Существует несколько способов компенсации потерь в линии.

^ Компенсация потерь в линии путем адаптирования микрофона и телефонного капсюля

Некоторые телефонные компании принимают меры для выравнивания потерь в линии. Один из путей - использовать различные типы микрофонов с разной чувствительностью. Логично, что для уда­ленных пользователей для компенсации дополни­тельных потерь в линии необходимо применять бо­лее чувствительные типы микрофонов. В электронных телефонных аппаратах может

подгоняться коэффициент усиления электронного трак­та, что достигается путем установки перемычек. На­пример, так сделано в Австрии, где включается 2 или 3 уровня усиления в передающих и приемных усилителях.

Компенсация потерь в линии

Путем поддержания заданного тока линии

Телефонные линии имеют фиксированное сопро­тивление на единицу длины. Поэтому может быть рассчитан ток линии:

формула

Следовательно, ток линии можно использовать для регулировки коэффициента усиления разговор­ного тракта телефонного аппарата, причем автома­тически в соответствии с уровнем потерь. Для этого предназначены микросхемы PHILIPS семейства TEA 1060. В них усиление передающего и приемно­го трактов изменяется током линии. Для телефон­ной линии нулевой длины снижение усиления составляет минус 6 дБ, а для линии 5 км - 0 дБ. Уровень потерь принят 1,2 дБ/км.

Оборудование для управления усилением долж­но быть адаптировано к напряжению батареи и со­противлению катушек на АТС при помощи резистора. Рис. 2.38 иллюстрирует эти прин­ципы для ряда АТС при использовании мик­росхем ТЕА1060.

Различные системы АРУ используются и во Франции. Ток линии там должен быть ограни­чен величиной 50 мА специальным ограничи­телем тока в телефонном аппарате. В результате напряжение линии будет автоматически возрастать, если начинает действовать ограничитель тока. Напряжение в линии, следовательно, сигнализирует о длине линии, и включается в работу схема АРУ.

^ Компенсация потерь в линии динамической регулировкой усиления

Этот метод основывается на том, что средний уровень звукового сигна­ла среднестатистического абонента в линии есть величина постоянная. Ре­гулировка усиления передающих и приемных усилителей базируется на средней амплитуде звукового сигнала. Речь абонента, говорящего тише, бу­дет больше усиливаться, чем речь громко говорящего абонента (рис. 2.39). Эти устройства входят в со­став разговорных цепей микросхем семейства TEA 1064.