Báo cáo Khảo sát mạch giao tiếp thuê bao

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Khoa Điện Tử - Viễn Thông ====o0o==== BÁO CÁO THỰC TẬP KHẢO SÁT MẠCH GIAO TIẾP THUÊ BAO Giảng viên hướng dẫn : PhanVăn Phương Sinh viên thực hiện : Vũ Văn Sơn - 20072483 Lớp: Điện tử 9-K52 Nhóm : D3-02 Hà Nội 10/2010 lI. TÌM HIỂU MÁY ĐIỆN THOẠI CỐ ĐỊNH 1. CẤU TẠO MÁY ĐIỆN THOẠI CỐ ĐỊNH Trước khi tìm hiểu nguyên lý hoạt động của máy điện thoại cố định, trước tiên ta tìm hiểu sơ qua về cấu tạo bên trong máy điện thoại cố đinh. Sợ đồ khối của máy điện thoại cố định như sau: Hình 1: Sơ đồ khối mạch máy điện thoại cố định Line telephone Là đường dây nối giữa tổng đài và máy điện thoại gồm 2 dây: T (Tip) và R (Ring) Khối chống quá áp Là những linh kiện bảo vệ máy điện thoại khi đường dây có áp cao hay sét. Các linh kiện thường dùng là Diac và Diot Zenner. Hình 2: Khối chống quá áp Khối chuyển mạch Hook (chuyển mạch nhấc/ đặt) Có nhiệm vụ phân biệt mạch thu chuông và các mạch còn lại Khối chống đảo cực Là cầu Diot có tác dụng duy trì cực tính của dòng điện trong mạch máy điện thoại. Khối khóa điện tử Gồm 1 nhóm Transistor có nhiệm vụ: Khởi động nguồn cho mạch máy điện thoại. Phân nguồn cho mạch thoại và mạch quay số. Làm khóa điện tử đóng mở tạo ra xung trong quá trình quay số kiểu xung thập phân (pulse) Khối thoại Được tích hợp trong 1 IC thoại có nhiệm vụ: Khuếch đại âm tần vào ra. Cân bàng sai động chuyển đổi 2 dây/4 dây. Mạch khử trắc âm (khử tiếng nói từ MIC lọt vào tai nghe) Mạch lọc nhiễu và mạch lọc cao tần. Hình 3: Khối thoại Khối quay số: Hình 4: Bàn phím điện thoại Được tích hợp trong IC số có chức năng: Giải mã bàn phím. Phát xung (quay số kiểu xung thập phân). Phát tổ hợp cao tần (quay số kiểu tổ hợp cao tần). Khi nhấc máy tổng trở đường dây giảm, tổng đài cung cấp mức áp là ~ 12V/30mA. Các loại tín hiệu xuất hiện khi nhấc máy: Tín hiệu mời quay số : 350->440Hz liên tục. Tín hiệu báo bận: 480->620Hz: 0,5s ON ; 0,5s OFF. Tín hiệu hồi chuông: 440->480Hz: 1s ON; 3s OFF. Khối chuông Hình 5: Tín hiệu chuông Xung chuông có dạng hình sine, tần số 25 Hz và xuất hiện theo chu kì 6s: 2s ON và 4s OFF Hình 6: Sơ đồ khối mạch chuông điện thoại Bình thường ống nghe được gác trên máy sẽ tác động lên Hook-SW làm cách li mạch điện thoại ra khỏi đường dây, lúc này chỉ có mạch chuông được nối đường TIP, RING. Khi chưa có xung chuông, do có tụ cách ly => mạch chuông không được cấp nguồn => không tạo ra âm thanh ở loa. Khi có xung chuông: dòng AC được chỉnh lưu lọc và ổn áp tạo điện áp khoản 28V cấp cho IC chuông => âm thanh ở loa. Hình 7: Sơ đồ nguyên lý của khối chuông IC chuông ML8205: Chân 2: thay đổi âm lượng. Chân 3,4: tạo dao động tần thấp. Chân 6,7: tạo dao động tần cao. Sơ đồ nguyên lý của mạch máy điện thoại cố định: Hình 8: Sơ đồ nguyên lý máy điện thoại cố định 2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI CỐ ĐỊNH Để phân tích hoạt động của máy điện thoại cố định ta có thể chia làm 3 chế độ: Chế độ chờ (tổ hợp đặt) Chế độ chuông (có tín hiệu chuông) Chế độ hoạt động (tổ hợp nhấc) a. Tổ hợp đặt (chế độ chờ) Nguồn cấp từ tổng đài tới máy 47 -> 53V DC, với tổng đài tư nhân thì nguồn cấp này là 25 -> 30V DC. Ở chế độ chờ, chuyển mạch Hook làm ngắn mạch quay số và đàm thoại, mạch thu chuông được nối. Do nguồn cấp của tổng đài là nguồn 1 chiều nên bị tụ C1 ngăn lại, khối thu chuông chưa hoạt động cho tới khi có tín hiệu chuông (xoay chiều) từ tổng đài gửi tới. b. Chế độ chuông (khi có tín hiệu chuông) Khi máy khác gọi đến, tổng đài gửi tín hiệu 75V – 25HZ đến (gửi 2s ngắt 4s). Nguồn cấp từ tổng đài sau khi đi qua khối chống quá áp được đi qua mạch trờ kháng cao (gồm điện trở R1 và tụ C1), mạch này có tác dụng lọc chuông (hạ áp điện áp chuông) đến 35 – 40V, được đi qua chỉnh lưu và cấp cho IC chuông làm IC chuông hoạt động IC chuông gồm 8 chân, nguồn từ tổng đài được cấp cho chân 1, chân 8 nối ra loa phát chuông (có qua chuyển mạch gồm ba điện trở R6, R7, R8 để điều chỉnh âm lượng). Các chân 2, 3, 6, 7 được nối với mạch R, C có tác dụng điều chỉnh âm sắc chuông. c. Chế độ hoạt động (tổ hợp nhấc) Khi ta nhấc ông nghe lên, chuyển mạch Hook ngắn mạch khối chuông và nối 2 đầu dây với khối quay số và đàm thoại. Nguồn cấp từ tổng đài qua khối chỉnh lưu cầu và khối chuông đảo cực và chống quá áp tới chân B của Transistor Q1 làm transistor này mở, làm chân C nối với chân số 9 của IC phím ấn ở mức thấp điều khiển cho IC này hoạt động. Khi ta ấn phím bấm, IC này sẽ phát xung (với quay số kiểu xung) ở chân số 10 hoặc tổ hợp đa tần (quay số kiểu tổ hợp đa tần) ở chân 11 gửi tới IC thoại và tổng đài. Quay số kiểu xung (PULSE) Khi chuyển mạch P-T đặt ở P, thì chân số 4 của IC phím số ở mức cao (xác lập quay số kiểu xung). Nếu ta bấm phím, IC phím số điều khiển phát một dãy xung thập phân tương ứng ở chân số 10. Tín hiệu xung này được gửi tới tổng đài và tới IC thoại (tạo tiếng kêu khi ta bấm phím) thông qua khối khóa điện tử. Quá trình gửi tín hiệu xung là quá trình đóng mở các transistor trong khối khóa điện tử có dạng như sau (minh họa cho trưởng hợp ấn phím 2) Quay số kiểu tổ hợp đa tần (TONE) Khi chuyển mạch P-T đặt ở T, chân số 4 của IC phím số ở mực thấp (xác lập quay số kiểu tổ hợp đa tần). Nếu ta bấm bàn phím, IC phím số điểu khiển phát ở chân số 11 tổ hợp 2 tín hiệu âm tần (có một tần số cao, có một tần số thấp). Tổ hợp tín hiệu âm tần này được gửi tới chân số 7 của IC thoại (tạo tiếng kêu khi ta bấm phím) và tổng đài. Tín hiệu quay số được đưa về tổng đài và tổng đài gửi tín hiệu chuông đến số máy ta cần liên lạc. Nếu máy kia bận, tổng đài gửi về tín hiệu báo bận. Nếu đầu kia nhấc máy, quá trình đàm thoại điễn ra. Quá trình đàm thoại: Khi ta nói, tín hiệu từ mic được gửi tới chân 11 và chân 12 của IC thoại, tín hiệu thoại ra chân số 1 của IC thoại qua khối khóa điện tử được gửi lên tổng đài. Tín hiệu thoại từ đầu dây bên kia được gửi từ tổng đài, qua khối khóa điện tử được đưa vào IC thoại ở chân số 9, qua IC thoại được gửi ra ống nghe tại chấn số 14 và 15. II. MẠCH GIAO TIẾP THUÊ BAO 1. Sơ đồ nguyên lý mạch giao tiếp thuê bao: Hình 9. Mạch giao tiếp thuê bao 2. Phân tích nguyên lý hoạt động của mạch giao tiếp thuê bao Các linh kiện, giá trị linh kiện sử dụng trong mạch giao tiếp thuê bao: Điện trở Transistor Diode Rơle Tụ R1 = 10K R2 = 100 Ω R3 = 47 Ω R4 = 47K R5= 10K R6 = 100Ω R7 = 10K R8 = R9 = 5Ω R10 = 470 Ω Q1=TIP41C Q2=Q3= C935 D1=D2=D7=D8= 1N4007 D3, D4: diode zenner (3.9V) D5 D9 = led Ls1=Rơle C1=47µF C2= 22µF C3= 220µF Chức năng của các linh kiện trong mạch GTTB (Phân tích theo từng khối chức năng) Khối nguồn: (B) gồm R1: điện trờ phân áp vào chân B của Q1 C1: lọc nguồn và dẫn xoay chiều. Q1: Tạo ra điện áp cấp cho mạch. D3: ổn áp dòng điện 3.9V đặt vào chân B của Q1. R2: Điện trờ ổn định nhiệt. D1: chống điện áp ngược cho Q1. Khối bảo vệ quá áp (O): bao gồm D4, D5: khi có điện áp cáo từ đường dây thuê bao đi vào mạch thì khi đó 2 diode này sẽ thông ngắt mạch xuống đất bảo vệ toàn mạch. Khối giám sát (S): bao gồm R5, R10, D9, Q2, R6. C3, D7 R10: hạn chế dòng R9. D9: chỉ thị trạng thái làm việc của máy điện thoại. Q2: có tác dụng như 1 khóa điện trở. R6: phân áp cấp vào chân B và C của Q2. C3: lọc nguồn và dẫn xoay chiều. D7: chống điện áp ngược đặt vào B và của Q2. Khi thuê bao nhấc tổ hợp thì sẽ có dòng chạy: từ +30V qua CE của Q1 qua R2 qua chuyển mạch LS (3 nối 4) qua R8, qua thuê bao, qua R9, qua R6, xuống đất. Khi đó Q2 được cấp nguồn sẽ thông thì đèn led sẽ sang, báo hiệu thuê bao đang làm việc. Khối chuông: bao gồm R7, Q3, D8 R7: hạn chế dòng cho Q3. Q3: tác dụng như khóa điện tử. D8: chống điện áp ngược đặt vào Q3. Khi có tín hiệu chuông từ tổng đài đưa tới qua R7 đặt vào B của Q3, làm Q3 thông khi đó cuộn dây 1 2 sẽ được cấp nguồn, nó sẽ hút tiếp điểm 3 nối 5 của LS1. Khi đó điện áp 25HZ 75V qua R3, LS1 (3 nối 5), qua R8 tới thuê bao và báo hiệu có cuộc gọi tới.