Схемотехника вызывного тракта и структура сигналов вызова
Таблица 1. Соответствие пар частот кнопкам набора номера на полной тастатуре ТА
Общие сведения о системе тонального набора номера
В 1970 году была изобретена новая система набора номера. Цель ее создания — сделать процесс набора более надежным и ускорить его. В этой системе цифры передаются двумя гармониками (частотами, тонами) одновременно. Ей дано название DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency), система тонального набора.
Частоты гармоник выбраны таким образом, чтобы избежать гармонических помех от речевых сигналов. В тональной системе применено восемь частот гармоник: четыре в нижней частотной группе (697...941 Гц) и четыре в верхней (1209...1633Гц). Правильная цифра определяется одним тоном из верхней частотной группы и одним — из нижней. Всего существует 16 возможных комбинаций (табл. 1). Чаще всего используются только цифры 0; 1...9. В некоторых НН задействуются еще кнопки «*» и «#» или даже все 16 комбинаций для специальных функций. Соответствия пар частот кнопкам набора номера на полной тастатуре ТА приведены в табл. 1.
| Нижняя частотная группа, Гц | Верхняя частотная группа, Гц | |||
| А | ||||
| В | ||||
| С | ||||
| * | # | D |
Максимальная скорость набора номера в системе частотного набора составляет 7 цифр в секунду. Для сравнения в импульсной системе набора скорость составляет 0,8 цифры в секунду (при частоте 10 Гц). Преимущество тональной системы по скорости набора почти десятикратное!
Большинство биполярных тональных НН включаются в линию через интерфейс на ИМС (рис. 12). НН питается от вспомогательного источника разговорного тракта. DTMF тона передаются в телефонную линию через интерфейс разговорной цепи. Сигнал «Mute» генерируется DTMF наборником и управляет отключением разговорной цепи. Он определяет, когда передавать в линию речь, а когда — тональные сигналы набора. Переключение с разговорного режима в режим набора (и обратно) реализовано без заметно слышимых щелчков.
Разговорный и наборный тракты ТА могут присоединяться к линии тем же самым интерфейсом. Такое построение называется схемой с общим интерфейсом. Когда часть сигнала частотного набора проходит в телефонный капсюль, то она либо маскируется специальным тоном, либо на время посылки сигнала набора тракт приема блокируется тем же сигналом MUTE, что и тракт передачи. Если соответствующая разговорная цепь не может пропустить тона частотного набора в телефонную линию, то для НН должен использоваться отдельный интерфейс. Он обычно требует большого количества дискретных компонентов.
Рис. 12. Схема включения биполярного тонального номеронабирателя в телефонную линию
Приемник вызывного сигнала классического ТА до недавнего времени оставался таким же, каким он был и в первых ТА — звонок переменного тока. Когда один из первых абонентов телефонной сети хотел вызвать нужного ему собеседника, он должен был, не снимая телефон с рычага, несколько раз энергично повернуть ручку индуктора. При этом в линию посылался довольно мощный сигнал переменного тока низкой частоты. Если между этими абонентами существовала прямая линия связи, а в начале связь строилась именно таким образом, то этот сигнал, достигая до второго ТА, попадал в цепь звонка и заставлял его звонить. Звонок собственного ТА при посылке вызова в линию отключался.
Таким образом, классический ТА имеет электромеханический звонок, который срабатывает при подаче на него переменного напряжения величиной 40...70 В с частотой около 25 Гц. Последовательно со звонком включают конденсатор Сзв блокирующий постоянное напряжение линии (рис. 13).
Напряжение звонка прикладывается к ТА, только если трубка положена на рычаг. Как только трубка поднимается, напряжение со звонка снимается, чтобы избежать неприятных звуков в телефоне. Факт снятия трубки выявляется на АТС по возникновению постоянного тока в цепи (рис. 10).
После снятия трубки картина сопротивлений резко изменяется. Активное сопротивление ТА в разговорном режиме при токе в линии 35 мА должно быть в пределах нескольких сот Ом, не превышая значения 600 Ом для ТА с угольным микрофоном при снятой трубке. Модуль входного сопротивления на той же частоте 1000 Гц также понижается до значений сотен Ом.
На рис. 13 приведена временная диаграмма токов при вызове и разговоре и принципиальная схема системы «ТА—линия—коммутатор».
Рис. 13. Упрощенная схема системы «Телефонный аппарат-линия-коммутатор», работающей в режиме формирования и приема сигнала вызова