INSTYTUT TELEKOMUNIKACJI
ZAKA
AD SYSTEMÓW TELEKOMUNIKACYJNYCH
ĆWICZENIE LABORATORYJNE
 BUDOWA I ZASADA DZIAA
ANIA APARATU
TELEFONICZNEGO Z WYBIERANIEM TONOWYM
wersja 1.0
opr. M. Pawlaczyk
Warszawa 2011
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Instrukcja laboratoryjna
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z budową i zasadą działania aparatu
telefonicznego z wybieraniem wieloczęstotliwościowym.
2. Model aparatu telefonicznego
Rys.1. Model aparatu telefonicznego
2
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Instrukcja laboratoryjna
Układ
przywołania
Klawiatura Głośnik
1 2 3
4 4 6 Generator
sygnałów
Przełącznik
7 8 9 wybierczych
aparatowy
Mikrofon
* 0 #
Słuchawka
Zabezpieczenie
Ogranicznik Wzmacniacze
przed zmianą
napięcia dz
więku
polazyzacji
Rys.2. Schemat blokowy modelu aparatu telefonicznego z wybieraniem tonowym
1. Układ zabezpieczenia właściwej polaryzacji.
Aparat telefoniczny dołączony jest do centrali telefonicznej przy pomocy dwuprzewodowego
kabla, służącego do przesyłania sygnałów w obu kierunkach. Centrala dostarcza napięcie stałe
ok. 48 V, wykorzystywane do zasilania układów aparatu. Napięcie to może mieć różną
polaryzację w zależności od sposobu doprowadzenia przewodów linii. Niewłaściwa
polaryzacja tego napięcia może być powodem uszkodzenia aparatu. By temu zapobiec, jako
układ wejściowy wykorzystywany jest mostek prostowniczy zapewniający zasilanie układów
aparatu napięciem o poprawnej polaryzacji. Stabilizację wartości napięcia wejściowego
uzyskuje się najczęściej przez wykorzystanie warystora (elementu o rezystancji zależnej od
przyłożonego napięcia).
2. Układ wykrywania podniesienia mikrotelefonu (ogranicznik napięcia)
Podniesienie mikrotelefonu powoduje obniżenie napięcia dostarczanego przez linię
abonencką do wartości ok. 10V, odpowiedniej do zasilania układów aparatu, takich jak
generatory sygnałów wybierczych i wzmacniaczy.
3. Układ przywołania
Układ przywołania (dzwonienia) zbudowano z wykorzystaniem układu IG 1240. Jeden
przewód linii dołączony jest bezpośrednio do tego układu, a drugi  przez kondensator C22 i
rezystor. W stanie spoczynku (odłożenia mikrotelefonu) napięcie stałe z linii nie dociera do
układu dzwonienia, blokowane przez kondensator. Sygnał wywołania o częstotliwości ok. 20
Hz przechodzi przez kondensator i dociera do układu przywołania. Układ IC 1240 generuje
na jego podstawie sygnały przywołania dostarczane do głośnika (lub brzęczyka). Głośność
3
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Instrukcja laboratoryjna
dz
więku można regulować potencjometrem  Volume (100k&!). Do regulacji częstotliwości
generowanego dz
więku służą dodatkowe rezystory i kondensatory dołączane do
odpowiednich wejść układu IC1240.
4. Układ klawiatury
Klawiatura wykorzystana w modelu aparatu zawiera 12 klawiszy w układzie matrycowym
3x4. Naciśnięcie klawisza powoduje zwarcie wiersza i kolumny, na przecięciu których
umieszczony jest dany klawisz. Ścieżki kolumn i wierszy dołączone są do odpowiednich
wejść układu klawiatury IC UM91214B, sprawdzającego, który wiersz i kolumna są zwarte.
Układ ten może wytwarzać sygnały wybiercze tonowe (DTMF) lub impulsowe (dekadowe) w
zależności od wybranego trybu pracy. Tryb pracy sygnalizowany jest przez diodę świecącą
 Tone .
W przypadku wybierania tonowego układ wykorzystuje jako sygnał bazowy wykorzystywany
jest sygnał wytwarzany przez oscylator kwarcowy 3,58 MHz. Na jego podstawie wytwarzane
są trzy częstotliwości górne (1209 Hz, 1336 Hz, 1477Hz) przyporządkowane kolumnom
klawiatury i cztery częstotliwości dolne (687 Hz, 770Hz, 852Hz , 941 Hz)
przyporządkowane wierszom klawiatury. Każdej cyfrze odpowiada sygnał złożony z
sygnałów o dwóch częstotliwościach.
Rys.3. Sygnał wyjściowy wybierania tonowego
Z wyjścia układu klawiatury DTMF O/P jest on kierowany do sekcji wzmacniaczy IC
TEA1062A , a stamtąd w linię. Aby umożliwić obserwację sygnałów składowych trenażer
został dodatkowo wyposażony w filtry pasmowe HPF i LPF, umożliwiające rozdzielenie tych
sygnałów.
W przypadku wybierania dekadowego na wyjściu PULSE O/P układu IC UM91214B pojawia
się ciąg impulsów bezprądowych o częstotliwości 10Hz (z tolerancją ą 1Hz) o długości
4
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Instrukcja laboratoryjna
odpowiadającej wybranej cyfrze. Odstęp pomiędzy kolejnymi seriami wynosi ok. 1s.
Współczynnik wypełnienia impulsu, definiowany jako stosunek czasu zwarcia do czasu
rozwarcia, wynosi nominalnie 2 ( dopuszczalna tolerancja 1,7 � 2,3)
Rys.4. Sygnał wyjściowy wybierania impulsowego
W modelu do wyjścia sygnału tonowego układu wybierczego dołączono dwa filtry pasmowe
wydzielające pasmo częstotliwości dolnych i górnych. Umożliwiają one obserwację i pomiary
składowych sygnałów.
3. Stanowisko laboratoryjne
Stanowisko laboratoryjne składa się z modelu aparatu telefonicznego z wybieraniem
tonowym i impulsowym, przystawki badaniowej, multimetru i oscyloskopu oraz
dodatkowego aparatu telefonicznego cyfrowego lub analogowego.
Przystawka wyposażona jest w dwa kable telefoniczne: jeden do dołączenia do łącza z
centrali DGT3450M , drugi  umożliwiający dołączenie aparatu telefonicznego. Zaciski
laboratoryjne P1, P2, P3 i P4 umożliwiają łączenie na wprost, skrzyżowanie lub rozwarcie
przewodów łącza telefonicznego.
5
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Instrukcja laboratoryjna
Rys.5. Układ badaniowy
Model aparatu wyposażony jest w dwa gniazda RJ11 do dołączenia linii abonenckiej  Line i
RJmikrotelefonu  Handset , przełącznik aparatowy  Hook switch , potencjometr regulacji
głośności  Volume , klawiaturę numeryczną  Key board oraz diody świecące  Line In
oraz  Tone .
Model może pracować z dołączoną rzeczywistą linią telefoniczną lub z symulowaną linią. W
tym drugim przypadku wymaga zasilania z sieci energetycznej i połączenia gniazd Supply
O/P z gniazdami TP1 i TP2.
Przełącznik aparatowy
Stan  mikrotelefon odłożony uzyskuje się przez przyciśnięcie przełącznika. Stan
 mikrotelefon podniesiony  przez zwolnienie przełącznika.
4. Zadania do wykonania
1. Układ klawiatury wybierczej
" Model aparatu odłączony od zasilania i linii telefonicznej!!!!
" Ustawić wszystkie przełączniki (Switched Faults) w pozycji OFF.
" Wykorzystując multimetr sprawdzić układ połączeń w obrębie klawiatury wybierczej
(tzn. sprawdzić, które punkty pomiarowe z TP14 do TP20 zostają połączone po
naciśnięciu każdego klawisza klawiatury).
Klawisz Punkty
zwarte
0
1
9
*
#
" Narysować schemat połączeń klawiatury
6
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Instrukcja laboratoryjna
2. Wybieranie tonowe i impulsowe
" W modelu dołączyć linię symulowaną (gniazda TP1 i TP2 oraz Supply O/P). Włączyć
zasilanie sieciowe.
" Ustawić tryb wybierania tonowego poprzez naciśnięcie klawisza  * (przy
podniesionym mikrotelefonie). Powinna zaświecić się dioda  Tone .
" Wykorzystując oscyloskop, zbadać w punktach TP12 i TP13, jakie częstotliwości
przyporządkowane są poszczególnym klawiszom klawiatury.
" Uwaga!! Linia telefoniczna jest linią symetryczną. Należy ustawić oscyloskop w tryb
pracy ALT, dla kanału CH2 włączyć INV. Sondę kanału CH2 podłączyć w modelu do
punktu masy, sondę kanału CH1 na wyjście TP12 do pierwszej serii pomiarów, do
TP13 do drugiej serii. Wzmocnienie w obu kanałach musi być takie samo. Masy od
sond  niepodłączone!!!
Klawisz f niższa [Hz] f wyższa [Hz]
0
1
9
*
#
" Wykorzystując schemat połączeń klawiatury opracowany w poprzednim punkcie
zaproponować oraz wiedzę na temat wybierania tonowego zaproponować ogólny
schemat układu klawiatury z wybieraniem częstotliwościowym.
" Przełączyć klawiaturę w tryb wybierania impulsowego przez naciśnięcie przełącznika
aparatowego.
" Obejrzeć w punkcie TP11 i narysować przebieg sygnału odpowiadającego dwóch
wybranym cyfrom. Określić częstotliwość impulsów i stosunek czasu zwarcia do
czasu przerwy.
3. Zapoznanie z układem zabezpieczenia polaryzacji zasilania aparatu
" Wykorzystać model z symulowaną linią.
" Zmierzyć napięcie w punkcie TP3 przy odłożonym, a następnie podniesionym
mikrotelefonie.
7
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Instrukcja laboratoryjna
" Odwrócić polaryzację napięcia w linii ( zamieniając kable w gniazdach TP1 i TP2)..
Zmierzyć napięcie w punkcie TP3 przy odłożonym, a następnie podniesionym
mikrotelefonie.
" Porównać otrzymane wyniki pomiarów.
Napięcie w pkt. TP3 [V]
Odłożony mikrotelefon Podniesiony mikrotelefon
Normalna polaryzacja
napięcia liniowego
Odwrócona polaryzacja
napięcia liniowego
4. Zapoznanie z układem wykrywania podniesienia mikrotelefonu
" Przywrócić normalną polaryzację w linii do aparatu.
" Zmierzyć napięcie w punkcie TP25 przy odłożonym , a następnie podniesionym
mikrotelefonie.
Napięcie w pkt. TP25 [V]
Odłożony mikrotelefon Podniesiony mikrotelefon
5. Zapoznanie z układem zabezpieczenia polaryzacji zasilania aparatu
" Dołączyć model do przystawki badaniowej kablem (w przystawce badaniowej połączyć
punkty P1 i P2 oraz P3 i P4  normalna polaryzacja napięcia liniowego zasilającego
aparat telefoniczny). Drugi kabel przystawki dołączyć do gniazda telefonicznego stołu
laboratoryjnego.
" Zmierzyć napięcie w punkcie TP3 przy odłożonym, a następnie podniesionym
mikrotelefonie.
" Wykorzystując możliwości przystawki badaniowej (połączyć punkty P1 z P4 oraz P2 z
P3) odwrócić polaryzację napięcia w linii. Zmierzyć napięcie w punkcie TP3 przy
odłożonym, a następnie podniesionym mikrotelefonie.
" Porównać otrzymane wyniki pomiarów z pkt.3.
8
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Instrukcja laboratoryjna
Napięcie w pkt. TP3 [V]
Odłożony mikrotelefon Podniesiony mikrotelefon
Normalna polaryzacja
napięcia liniowego
Odwrócona polaryzacja
napięcia liniowego
6. Zapoznanie z układem wykrywania podniesienia mikrotelefonu
1. Przywrócić normalną polaryzację w linii do aparatu.
2. Zmierzyć napięcie w punkcie TP25 przy odłożonym , a następnie podniesionym
mikrotelefonie.
3. Porównać otrzymane wyniki pomiarów z pkt.4.
Napięcie w pkt. TP25 [V]
Odłożony mikrotelefon Podniesiony mikrotelefon
7. Zapoznanie z układem przywołania (dzwonienia)
" Przy odłożonym mikrotelefonie zmierzyć napięcie zmienne w punktach TP4 i TP5.
" Zadzwonić na numer modelu z innego aparatu znajdującego się na stanowisku
laboratoryjnym.
" Podczas dzwonienia zmierzyć multimetrem napięcie i częstotliwość sygnału w
punktach TP4 i TP5.
Odłożony mikrotelefon Podniesiony mikrotelefon
Pkt TP4 [V] [Hz]
TP5 [V] [Hz]
5. Pytania kontrolne
1. Omówić schemat blokowy aparatu telefonicznego.
2. Omówić układy telefonowania: jednokierunkowy, dwukierunkowy, jednotorowy,
dwutorowy).
3. Jaką funkcję w aparacie wykonuje przełącznik aparatowy?
9
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Instrukcja laboratoryjna
4. Scharakteryzować funkcje układu przywołania.
5. Scharakteryzować funkcje układu wybierczego.
6. Scharakteryzować funkcje układu rozmównego.
7. Do czego wykorzystuje się układ antylokalny?
8. Scharakteryzować tonową metodę nadawania informacji wybierczej.
9. Scharakteryzować impulsową metodę nadawania informacji wybierczej.
10
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com