Разговорный узел телефонного аппарата. Техническое описание.

Техническое описание
Состав разговорного узла
В состав разговорного узла входят:
- усилитель сигнала микрофона;
- усилитель НЧ сигнала принимаемого с линии;
- противоместная схема;
- схема питания микрофонного и телефонного усилителей.
Принцип работы разговорного узла
На рисунке 1 приведена одна из самых распространенных схем разговорного узла, применяемая в телефонах - трубках и ТА настольного типа, в сочетании с различными микросхемами ЭНН.
В ней импульсный ключ одновременно выполняет функцию усилителя сигнала микрофона, что возможно только при использовании тех ИС ЭНН, ИК которых имеет выход с открытым стоком.
Ваза транзистора VT1 подключена как к выходу микрофона, через разделительный конденсатор емкостью 20 нФ, так и к выходу ИК ИС ЭНН. Когда на выходе ИК ИС 'высокий' уровень, транзисторы VT1 и VT2 выполняют функцию усилителя сигнала микрофона, т. к. при этом высокое сопротивление закрытого выходного транзистора ИК ИС как бы отключает выход ИК ИС от базы транзистора VT1. Начальное смещение на базу VT1 задаётся резистором R1. Резистор R5 является элементом балансной цепи для согласования с импедансом линии. Резистор R6 представляет собой нагрузку линии.

Рисунок 1 – Схема разговорного узла, применяемого с ИС ЭНН с открытым стоком ИК.
Речевые колебания преобразуются в электрический НЧ сигнал электретным микрофоном, рабочий ток которого (0,25 + 0,5 мА) устававливется резистором R2. От величины рабочего тока зависит уровень сигнала микрофона.

Рисунок 2 – Усилитель электродинамического микрофона.
НЧ сигнал с микрофона через разделительный конденсатор С1 поступает на базу составного транзистора VT1-VT2, коллекторной нагрузкой которого является RАТС. На эмиттере VT2 НЧ сигнал повторяет входной so форме и напряжению. С коллектора VT2 усиленный по напряжению, но противофазный входному, сигнал передается в линию ко второму абоненту.
Синфазный сигнал с эмиттера и противофазный сигнал с коллектора транзистора VT2, проходя через резисторы R3 и R4, которыми устанавливается соотношение амплитуд для наилучшего подавления местного эффекта, складываясь в точке 'В', взаимоподавляются. Этим достигается значительное снижение слышимости своего голоса при разговоре. Такое включение резисторов и транзистора в ТА, получило название противоместной схемы.
НЧ сигнал второго абонента с линия, через открытый транзистор VT2 и резистор R4 поступает в точку 'В', где складывается с синфазным сигналом, поступающим по другой цепи через R3, и через разделительный конденсатор С2 подаётся на базу транзистора VT3.
Транзистор VT3, включенный по схеме с общим эмиттером, усиливает сигнал по напряжению, а транзистор VT4, который представляет собой эмиттерный повторитель, по току. С эмиттера через разделительный конденсатор СЗ усиленный сигнал подается на динамическую головку BF1. Резистор R7, включенный в цепь отрицательной обратной связи, задает ток смещения на базу транзистора VT3. Резисторы R8 и R9 являются соответственно коллекторной и эмиттерной нагрузками транзисторов VT3 и VT4.
Напряжение питания (порядка 3 В) телефонного усилителя и электретного микрофона снимается с резистора R6.


Рисунок 3 – Схема разговорного узла, применяемого с ИК или РК
При использовании электродинамического микрофона для обеспечения нормаль-вой слышимости и разборчивости в схему вводится дополнительный усилитель, включенный по схеме с общим эмиттером (рисунок 2).
При этом резистор R2 (рисунок 1) выполняет функцию коллекторной нагрузки транзистора VT1 (рисунок 2), а резистор R2 (рисунок 2) задаёт начальное смещение на базу. Конденсатор С1 - разделительный, а резистор R1 служит для устранения возбуждения усилителя.
На рисунке 3 приведена еще одна разновидность разговорного узла, используемого в схемах ТА.
НЧ сигнал с электретного микрофона ВМ1, ток которого задается резистором R1, через разделительный конденсатор С2 поступает на базу транзистора VT1, включенного по схеме с общим эмиттером. Коллекторной нагрузкой транзистора является резистор R3. Резистор R2 задаёт начальное смещение на базу транзистора, a R4 увеличивает входное сопротивление каскада и стабилизирует рабочую точку транзистора. Конденсатор СЗ, включенный в цепь отрицательной обратной связи, устраняет возбуждение усилителя. Питание усилителя и микрофона осуществляется с выхода разговорного ключа через резистор R5.
Кнопка '*' шунтирует сигнал микрофона при необходимости отключить его во время разговора.
С коллектора VT1 усиленный по напряжению сигнал поступает на вход эмиттерного повторителя на транзисторе VT2 с противоместной схемой. С коллектора VT2 усиленный сигнал через открытый разговорный ключ подаётся в линию АТС.
НЧ сигнал второго абонента с линии через открытый РК, цепи противоместной схемы (VT2, R6, R7) и разделительный конденсатор С4 поступает на базу усилителя на транзисторе VT3, коллекторной нагрузкой которого является динамическая головка BF1.
Питание телефонного усилителя (2,5 + 3 В) снимается с резистора R9.
Вместо резистора R9 часто используются два или три диода, включенных последовательно. Падение напряжения на каждом из диодов составляет 0,7 В. Иногда используют стабилитрон с напряжением стабилизации 3,3 В.

Рисунок 4 – Схема усилителя приёма
Телефонный усилитель может быть выполнен и по схеме эмиттерного повторителя, приведённой на рисунке 4.
На рисунке 5 приведена схема разговорного узла с противоместной схемой мостового типа. Эта схема наиболее часто применяется в ТА с дисковым номеронабирателем, но иногда используется и в ТА с кнопочным , набором.
В схеме используется угольный микрофон, питание которого осуществляется непосредственно с линии через обмотку I трансформатора (линейная обмотка). Микрофон включается в диагональ моста состоящего из: сопротивления АТС и линии, сопротивления линейной обмотки трансформатора (I), балансной обмотки трансформатора (II) и балансного контура, на резисторах R1, R2 и конденсаторе С1, сопротивление которого равно эквивалентному сопротивлению линии и АТС.
Элементы балансного контура подбираются таким образом, чтобы уравновесить плечи моста, выравнивая токи в линейной и балансной обмотках.

Рисунок 5 – Притивоместная мостовая схема разговорного узла.
При равных величинах токов в обмотках I и II уравновешенного моста они имеют разное направление, в результате чего токи, наводимые в телефонной обмотке (Ш) трансформатора, взаимно компенсируются и свой голос в телефоне трубки не прослушивается. Таким образом достигается подавление местного эффекта. При этом ток микрофона второго абонента не ослабляется, так как протекает в обмотках I и II в одном направлении.

Рисунок 6 – Противоместная мостовая схема разговорного узла с электретным микрофоном.
Амплитудный ограничитель уровня сигнала (фриттер) выполнен на встречно включенных диодах (FA1). Он предназначен для предохранения уха разговаривающих по телефону от акустических ударов, возникающих вследствие резкого увеличения звукового давления, развиваемого телефоном при импульсах повышенного напряжения в линии. В качестве ограничителей могут использоваться варисторы и транзисторы. В общем случае, фриттер представляет собой активное нелинейное сопротивление, шунтирующее действие которого возрастает при увеличении напряжения на зажимах аппарата.
Схема, приведенная на рисунок 6 работает аналогично предыдущей. Отличие состоит в использовании электретного микрофона с усилителем на транзисторах VT1, VT2 и наличием светодиода в балансном контуре. Кнопкой '*' можно отключить микрофон во время разговора.
В схеме на рисунке 7 также применяется электретный микрофон с усилителем на транзисторах VT1 и VT2. Напряжение питания микрофона снимается с элементов балансного контура R10, R11 и С5 и стабилизируется интегрирующей цепочкой на резисторе R9 и конденсаторе С4. Резистор R8 задаёт рабочий ток микрофона ВМ1. Резистор R5 и конденсатор СЗ предназначены для предотвращения возбуждения микрофона. Стабилитрон VD1 служит для защиты схемы от бросков напряжения при коммутации разговорного ключа.

Рисунок 7 – Противоместная мостовая схема разговорного узла с электретным микрофоном.