Проводное переговорное устройство на 2 абонента. Переговорное устройство (дуплексная связь)

Устройство состоит из предварительного усилителя на VT1 и усилителя мощности собранного на ИМС К174УН7. Переключение режимов приём - передача происходит при помощи переключателя S1, переключатель имеется только у одного абонента, с помощью которого можно подключать громкоговорители поочерёдно к входу или выходу усилителя. Упрощенная схема второго варианта переговорного устройства показана на следующем рисунке.

В данном случае усилители М и переключатели S установлены в каждом громкоговорителе. Переключение с приема на передачу можно производить каждому абоненту. При нажатии переключателя S, громкоговоритель используется в качестве микрофона и подключается к входу предварительного усилителя через разделительный конденсатор С1. Предварительный усилитель собран на транзисторе VT1. Переменный резистор R1 определяет уровень обратной связи и чувствительность на входе каскада. С выхода предварительного усилителя через переменный резистор R5 сигнал поступает на усилитель мощности, собранный на микросхеме DA1.

С помощью резистора R5 регулируется выходная мощность. С выхода усилителя сигнал поступает в линию и, через отжатую кнопку S2, поступает на громкоговоритель, который в данном случае используется по своему назначению. Надо обратить внимание на то, что линия может быть как двух проводной, так и однопроводной, если в качестве второго провода использовать заземление. Заземлением могут служить трубы водопровода, отопления или просто металлический стержень вбитый в землю.

Питание переговорного устройства осуществляется от сетевого девяти вольтового источника питания или гальванических элементов Правильно собранное устройство начинает работать сразу, при необходимости можно отрегулировать чувствительность с помощью резистора R1, а с помощью резистора R5 осуществить регулировку выходной мощности. Мной использованы миниатюрные громкоговорители, в которых удалены понижающие трансформаторы, вместо регуляторов громкости установлены кнопки S1, 2 типа П2К без фиксации. Автор: Валерий Иванов.

Принципиальная схема ПУ показана на рис.2. Усилитель собран на операционном усилителе (ОУ) . Этот ОУ средней точности со встроенной коррекцией и защитой выхода от короткого замыкания в нагрузке.
Рассмотрим работу усилителя. Сигнал с угольного микрофона ВМ1 амплитудой 30...60 мВ усиливается ОУ до напряжения 1 В. Коэффициент усиления ОУ задается резисторами R5 и R4 и подбирается равным 20...30 (Кu=R5/R4=240k/9,1k=26,3).
Эти значения коэффициента усиления данного ОУ и амплитуды входного сигнала с микрофона были получены из экспериментальных данных и являются оптимальными. Наибольшая дальность связи обеспечивается максимальной амплитудой сигнала в линии, при которой отсутствуют его искажения. При подаче на вход усилителя сигнала амплитудой 150 мВ на выходе ПУ получался сигнал амплитудой 3,5В. При дальнейшем увеличении входного сигнала начинались заметные искажения. Увеличение же коэффициента усиления ОУ более 30 нецелесообразно, потому что возрастает вероятность самовозбуждения усилителя.
Уровень входного сигнала задается резистором R1, который определяет ток, проходящий через угольный микрофон. Уменьшение сопротивления вызывает увеличение тока через угольный микрофон, а значит, повышение входного напряжения, снимаемого с микрофона и подаваемого на ОУ.
Если будет применяться элекгретный микрофон МКЭ-3 или электродинамический ДЭМШ, то резистор R1 можно исключить и использовать схему включения для применяемого микрофона.
Делитель напряжения из резисторов R2 и R3 позволяет обеспечить однополярное питание. Эти резисторы должны быть по возможности одного номинала, иначе не исключены искажения сигнала на выходе ОУ. Выбор их будет верным, если напряжение, измеренное на выводе 6 ОУ, окажется равным половине напряжения питания.
Резистор R6 - балансный, необходимый для обеспечения дуплексной связи. Он выполняет функцию резистора Rа или Rв (рис. 1).
Резистор R7 позволяет подстроиться под различное сопротивление линии и сопротивление телефонного капсюля, а значит, добиться устранения местного эффекта, когда сигнал со своего микрофона заглушает сигнал, поступающий в свой телефон от собеседника. Если линий и абонентов будет несколько, есть смысл сделать резистор R7 переменными вывести его под оперативную регулировку на корпус.
Для вызова другого абонента достаточно нажать на кнопку S1 "Вызов". При этом обратная связь, образуемая конденсатором С2, превращает ОУ в RC-генератор. Амплитуда сигнала в линии при вызове составляет от 3,5 до 4,5 В, частота следования прямоугольных импульсов - 1 кГц. Мощность, выделяемая в телефонном капсюле собеседника, составляет не менее 150 мВт. Этого достаточно, чтобы услышать вызов.

Рис. 2

Немного о конструкции и деталях ПУ. Печатная плата (рис.3) для усилителя выполнена из одностороннего фольгированного стеклотексголита толщиной 1,5 мм.
В качестве подстроечного резистора R7 в усилителе использован СП3-1б, возможна замена на СП-4 или переменный резистор, например, СП3-41. Все остальные резисторы - МЛТ-0,125 Вт. Оксидный конденсатор С1 - К56-12 (или К50-35); . С3 - К50-35; конденсатор С2 - МБМ. Вместо микросхемы подойдет , выполненная в прямоугольном пластмассовом корпусе. Выключатель S1 - ПКН2-1В, переключатель S2 - П2К. Телефонный капсюль - сопротивлением 50...60 Ом, микрофон - угольный, электродинамический (ДЭМШ), электретный (МКЭ-3). Источник питания - батарея "Крона", "Корунд", "Ника".
Теперь о настройке. Первое, что нужно сделать, - проверить правильность подпайки выводов микросхемы DA1 (если смотреть на со стороны ножек, то напротив ключа-металлического выступа - будет первая ножка микросхемы и далее по часовой стрелке - вторая, третья и т.д.). Если вас не удовлетворяет качество связи, придется разбираться с ПУ более основательно. Потребуются генератор звуковой частоты, осциллограф и авометр. Дальше можно порекомендовать следующий алгоритм действий. Проверить, есть ли на выводе 6 микросхемы напряжение, равное половине напряжения питания. При необходимости установить заданный режим более точным подбором резисторов R2 и R3.
Подключив осциллограф сначала к микрофону, а затем к выходу ПУ, замерьте в каждом случае амплитуду сигнала, разговаривая перед микрофоном. Если сигнал с микрофона оказывается существенно меньше 50 мВ, поменяйте микрофон. Если других микрофонов под рукой нет, а сигнал с этого больше не развивается при любых подборах R1, попробуйте увеличить коэффициент усиления ОУ увеличением сопротивления резистора R5 или уменьшением R4.
При наблюдении по осциллографу за сигналом с микрофона видно множество гармоник разной частоты и амплитуды, трудно определить и замерить истинную амплитуду сигнала. Поэтому лучше временно отключить микрофон, а вместо него подать с генератора синусоидальный сигнал частотой 1000 Гц. Замерьте с помощью осциллографа амплитуду сигнала на входе (левый по схеме вывод С1) и выходе (вывод 6 ОУ) усилителя, определите коэффициент усиления и, если он окажется меньше 20, займитесь подбором резисторов R4 и R5.

Вышло так, что после обмена квартиры два простых дисковых телефонных аппарата стали лишними. В новой квартире не было телефонной точки, да никто об этом и не жалел — у всех сотовые. Аппараты так и лежали в кладовке несколько лет, пока не понадобилось организовать переговорное устройство между гаражом и дачным домиком (оба объекта на одном участке).

Переговорное устройство из 2-х телефонных аппаратов

И так. схема типового телефонного аппарата показана на рисунке 1. В1 и М1 это составляющие телефонной трубки — угольный микрофон и электромагнитный капсюль. F1 — звонок. S1. S2 — номеронабиратель, пока его не трогают S1 замкнут, a S2 разомкнут. А когда набирают номер,

S2 замыкается, a S1 размыкает цепь столько раз, сколько единиц набранной цифре, например, крутанули «9» — разомкнул линию девять раз. S3 — это рычажный переключатель. Когда трубка висит он в таком положении, как на схеме, то есть, подключает к линии звонок. А когда трубку снимаем вместо звонка он подключает трубку.

Задача в том, как соединить эти две схемы между собой. Поискав в интернете нашел несколько вариантов, но все они с дополнительными вызывными кнопками. Либо сложные схемы на цифровых микросхемах. — индивидуальные мини-АТС.

В упрощенном виде, телефонная линия представляет собой источник постоянного тока напряжением около 60 V с внутренним сопротивлением около 1000 Ом. Когда идет сигнал вызова она превращается в источник переменного напряжения около 100V с таким же внутренним сопротивлением. То есть, в принципе, чтобы «поговорить» нужно соединить телефонные аппараты как на рисунке 2.

Но теперь стает вопрос за вызовом. В принципе, он решается даже в такой схеме, особенно с некоторыми простыми моделями телефонных аппаратов, снабженных электронными звонками. Вспомните, что происходит если поднять трубку одного из параллельных телефонов, — звонок второго аппарата звякнет или пискнет. А если начать набирать номер, то это звяканье или попискивание будет продолжаться все время, пока номер набирают. Так что, вот вам и сигнал вызова. — поднять трубку и набрать «О». Второй аппарат звякнет десять раз.

Переговорное устройство на 2 абонента своими руками

Есть и недостаток, во-первых, не все телефонные аппараты ведут себя таким образом, — это зависит от конструкции конкретного звонкового устройства. Во- вторых. даже если звук и есть, то он не

Выходит, что для полноценного вызова нужен источник переменного напряжения. Самый простой способ подать переменное напряжение по отдельному проводу. Большой проблемы это не создает, потому что сейчас легко купить трехпроводной кабель, — он используется для электропроводки с заземлением и продается в любом магазине электротоваров. К тому же провода у него разноцветные, что не дает перепутать при подключении.

Получается схема, показанная на рисунке 3. Источник питания — готовый трансформатор Т1 с выходным напряжением 42V. Напряжение через выпрямитель на диоде VD2 поступает на конденсатор С1. Где образуется постоянное напряжение около 60V. Оно через диод VD1 и резне- тор R1 поступает на телефонные аппараты ТА1 и ТА2.

Переменное напряжение снимается до выпрямителя и подается на телефонные аппараты через кнопки-переключатели S1 и S2. Если нажимаем на S1 переменное напряжение поступает на ТА2, который находится в состоянии повешенной трубки, и поэтому звонит. Если нажимаем S2 переменное напряжение поступает теперь на ТА2, который находится в состоянии повешенной трубки и звонит.

Таким образом, чтобы вызвать абонента ТА2, абонент ТА1 нажимает кнопку S1, отпускает её и слушает ответ. Чтобы вызвать абонента ТА1, абонент ТА2 делает тоже самое, но нажимает кнопку S2. Кнопки S1 и S2 можно установить в корпусах телефонных аппаратов, — там обычно очень много свободного места. Трансформатор Т1 готовый, можно использовать любой трансформатор со вторичным напряжением от 36 до 50V. Трансформатор может быть даже самым маломощным. — ток нагрузки в этой схеме не более 50 mА.

Иногда возникают ситуации, когда требуется связь всего лишь между двумя квартирами, гаражами дачами и другими объектами различного назначения. В данном случае использование телефонного коммутатора нецелесообразно, поэтому проблему сможет решить переговорное устройство на два абонента.

Подобные системы имеют существенное ограничение по сопротивлению линии, достигающему 1-2 кОм. Используемый медный провод диаметром 0,5 мм обеспечивает дальность связи на расстояние от нескольких десятков до нескольких сотен метров, а при использовании усилителя - до 5-10 км. Если увеличить длину линий или сечение провода, начнет возрастать индуктивность и повышаться емкость линии, что вызовет значительные затухания при передаче сигналов.

Принцип работы

Основными составными элементами переговорных устройств являются два пульта, установленных на объектах, и двухпроводная линия связи, соединяющая эти пульты. Каждый пульт представляет собой аппарат связи с усилителем и динамической головкой. Последний элемент может быть двойного назначения. Во время передачи сообщений динамическая головка выполняет функцию микрофона, а в процессе приема она используется по прямому назначению - для преобразования в звук электрического сигнала звуковой частоты.

В большинстве переговорных устройств сигнал, усиленный головкой, поступает с одного аппарата на динамическую головку другого по прямой линии связи. Из-за низкого сопротивления головки, в линиях связи происходят потери: громкость звука начинает падать по мере увеличения расстояния. Поэтому действие данных систем ограничено расстоянием в зависимости от используемой схемы.

Потерь на линии вполне возможно избежать, если подачу выходного сигнала с одного пульта произвести не на динамическую головку, а к усилителю другого аппарата, имеющего значительно большее сопротивление. Именно такое соединение позволяет довести прием и передачу сигнала до нескольких километров, без каких-либо существенных потерь. Существенным преимуществом подобных переговорных устройств является возможность его питания от источника с низким напряжением.

Принципиальная схема двусторонней связи

Предложенная для рассмотрения принципиальная схема включает в себя два пульта А1 и А2 и две линии связи, соединяющие друг с другом гнезда пультов XS1 и XS2. Поскольку усилители пультов имеют одинаковые схемы, то рассматриваться будет только одна из них - от аппарата А1.

Для усилителя звуковой частоты были использованы транзисторы VT2, VT3 и VT4. Напряжение отрицательно обратной связи подается с коллектора VT4 на базу VT2 через резистор R8. Обратная связь способствует стабилизации режима работы транзисторов и коэффициента усиления каскада. Ее действие позволяет снизить искажение звука.

Когда переключатель приема-передачи SB1 находится в замкнутом положении, подача входного сигнала с линии связи в эмиттерную цепь VT2 осуществляется через С1. Благодаря небольшой емкости конденсатора С1 происходит выравнивание характеристик головки для использования ее в качестве микрофона. Конденсатор С2 обеспечивает защиту входа усилителя от помех высокой частоты, а резистор R2 поддерживает составляющую эмиттерного тока VT2 в постоянном значении.

Каскад на VT1 является электронным ключом, обеспечивающим подачу напряжения на первый каскад усилителя. Этот ключ расположен в цепи нагрузки (R3) транзистора VT2. На указанной схеме переключатели SB1 находятся в режиме ожидания, а - в закрытом положении. В это время потребление аппаратами тока от источника питания очень незначительное. В связи с этим пульты не требуют отдельных выключателей питания.

После нажатия кнопки SB1 происходит подключение динамической головки ВА1 ко входу усилителя. При этом провод, включенный в гнездо XS2, будет соединен с выходом усилителя. Далее с G1 питание поступает через R10 ко входу усилителя второго аппарата по своей линии. Происходит открытие транзистора VT1 во втором пульте, подача напряжения питания на VT2 и включение усилителя второго пульта. Одновременно в первом пульте также происходит включение усилителя в связи с открытием транзистора VT1 током, протекающим через динамическую головку ВА1 по базовой цепи. Во время разговора перед головкой усиливается напряжение, которое вырабатывается в ее звуковой катушке и поступает в линию связи через конденсатор С5. Далее происходит усиление сигнала, ослабленного в линии связи, после чего он поступает к динамической головке.

Таким образом, при нажатии кнопки SB1 происходит одновременное включение обоих пультов. Однако в передающем аппарате усилитель работает в качестве микрофона и его потребление тока составляет всего лишь около 3,5 мА. В приемной аппаратуре он выполняет свою прямую функцию, потребляя при максимально громком звуке примерно 100 мА. Разговор между абонентами ведется поочередно. Кнопка нажимается после приема сообщения и отпускается по окончании передачи.

Схема переговорного устройства упрощается отсутствием в нем регулятора громкости. Поэтому, чтобы не допустить существенных искажений звука необходимо соблюдать определенные правила. Если линия короткая, до 2 км, то разговаривать следует негромко, соблюдая расстояние до пульта 40-50 см. В том случае, когда аппараты расположены на максимальном расстоянии 5-10 км, рекомендуется разговаривать громко, соблюдая расстояние 10-20 см от пульта.

Монтаж переговорного устройства

Для монтажа деталей усилителя в качестве платы используется односторонний фольгированный текстолит. Сам монтаж может выполняться не только печатным, но и навесным методом, когда под выводы деталей на плате закрепляются специальные медные шпильки.

Корпус пульта изготавливается из стали, толщиной 0,5 мм. Крепление платы осуществляется к задней стенке корпуса таким образом, чтобы кнопка переключателя выступала наружу.

Для того чтобы окончательно смонтировать переговорное устройство на два абонента, необходимо определить места размещения гнезд XS1 и XS2. Вместо них можно воспользоваться малогабаритным разъемом от магнитофона. Остается закрепить динамическую головку, установить источник питания и проверить работоспособность устройства.

Переговорные устройства обеспечивают телефонную связь между двумя абонентами. Вызов осуществляется через звонок, имеющийся в телефонном аппарате. В таких переговорных устройствах можно использовать телефонные аппараты, у которых исправны лишь трубка, звонок и рычажный переключатель.

Телефонные аппараты Е1 и Е2 (рис.1) соединяют трехпроводной линией, в которую подают переменное и постоянное напряжения. Переменное напряжение снимают с обмотки II сетевого трансформатора Т1, постоянное - с параметрического стабилизатора напряжения (R1, VD2, CD двухполупериодного выпрямителя (VD1) питание которого осуществляется от обмотки III трансформатора.

Если первый абонент (у него телефонный аппарат Е1) хочет вызвать второго абонента, он должен нажать кнопку переключателя SB1. При этом переменное напряжение с обмотки II трансформатора подается на телефонный аппарат Е2, и в нем звонит звонок. При снятых трубках обоих телефонных аппаратов источник постоянного напряжения включается последовательно с аппаратами - можно вести разговор. Второй же абонент для вызова первого нажимает кнопку переключателя SB2. Выпрямительный диодный мост VD1 может быть любым из серии КЦ402, КЦ405, КЦ407. Его можно собрать и на четырех диодах серий Д7, Д9, Д220, Д223, Д311. Конденсатор С1 - К50-6, К50-16, К50-24. Кнопочные переключатели - КМ-1, П2К, выключатель питания - тумблер ТВ2-1. Сетевой трансформатор выполнен на ленточном магнитопроводе ШЛ 16х25. Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-2 0,08, обмотка II - 400 витков ПЭВ-2 0,10, обмотка III - 100 витков ПЭВ-2 0,19.

Телефонные аппараты могут быть типов ТА-68, ТАН-66, ТАН-70. В том же случае, если используются аппараты с неисправными номеронабирателями, следует отключить от номеронабирателей проводники и соединить их с рычажным переключателем так, чтобы при опущенной трубке к линии был подключен через конденсатор емкостью 1 мкф (он стоит в аппарате) звонок, а при поднятой трубке? последовательно соединенные микрофон и телефон трубки.

Трансформатор и детали выпрямителя монтируют в корпусе аппарата Е1. На его задней стенке устанавливают выключатель питания, а через отверстие в стенке выводят сетевой шнур с вилкой на конце. Переключатели устанавливают на корпусах телефонных аппаратов. Для линии используют одножильный или многожильный телефонный или монтажный провод с жилой диаметром нс менее 0,5 мм при больших расстояниях (до 1 км) и нс менее 0,2 мм - при малых (до 200 м). Диаметр провода определяется в основном соображениями его механической прочности.

Несмотря на свою простоту, такое переговорное устройство имеет недостаток: линия связи содержит три провода. Путем некоторого усложнения устройства можно сократить число проводов в линии до двух, как это и имеет место в городских телефонных сетях.