Требования к абонентскому шлейфу относительно постоянного тока

Перед тем как обсуждать происшедшие изменения в электрических схемах телефонного аппарата, необходимо рассмотреть те составляющие системы телефонной связи, которые не подверглись существенным изменениям, но с которыми электронный телефонный аппарат обязан взаимодействовать и быть совместимым.

Конечно, это прежде всего абонентская линия связи (или местная линия связи, либо просто абонентский шлейф), которая соединяет телефонный аппарат с районной АТС. Следует отметить очень существенную деталь, заключающуюся в том, что электронный телефонный аппарат везде, где это только возможно, для питания своих цепей и микросхем использует часть тока, протекающего по шлейфу от районной АТС. Следовательно, прежде всего необходимо будет рассмотреть параметры постоянного напряжения, существующего в шлейфе и используемого для питания схем в телефонном аппарате.

Электронный телефонный аппарат должен быть в состоянии работать, если питание его цепей осуществляется непосредственно от абонентской линии связи.

На рис. 3.1 изображена стандартная схема организации питания с использованием станционной батареи, которая применяется на районной АТС для подключения абонентской телефонной линии.

Рис. 3.1.Стандартная схема батарейного питания районной АТС

На рис. 3.1а приведена схема, в которой подключение осуществляется с использованием емкостных элементов, а на рис. 3.1б — с использованием индуктивностей (емкостной и индуктивный варианты подключения). Конкретный тип используемого на районной АТС варианта подключения зависит от характера применяемых сигналов управления в подключаемых линиях связи, а также от конкретной конструкторской разработки телефонной станции.

Для каждой из схем батарейного питания значения L1 и L2 абсолютно равны, а их сумма представляет индуктивность питаемой схемы на районной АТС, включая индуктивности обмоток реле регистрирующих и исполнительных датчиков.

Такое же требование распространяется и на сопротивления: резисторы R1 и R2 также равны, а их сумма представляет полное сопротивление, включая сопротивления используемых цепей датчиков (цепей детектирования или обнаружения сигнала). RL и CL представляют сосредоточенные значения сопротивления и емкости абонентской линии. Величина Req представляет собой эквивалентное сопротивление телефонного аппарата в абонентской линии, которое необходимо учесть для расчета величины тока в шлейфе. VB представляет напряжение, которое приложено к абонентской линии со стороны районной АТС (батарейное или станционное напряжение). В табл. 3.1 приведены характерные значения параметров для некоторых различных систем батарейного питания телефонных станций.

Таблица 3.1.Батарейное питание районной АТС

В стандартных телефонных аппаратах угольный микрофон определяет минимально допустимый уровень тока, протекающего в абонентской линии.

В большей части наиболее широко распространенных на территории США стандартных телефонных аппаратов тем элементом, который определяет минимально допустимый рабочий ток в абонентской линии связи, является угольный микрофонный капсюль. Для обеспечения его нормальной работы необходим минимальный ток 23 мА, однако в качестве минимального значения тока для абонентских линий связи обычно выбирается значение 20 мА. (Чувствительность линейных реле районной АТС по минимальному значению тока срабатывания также может ограничивать значения минимального тока в шлейфе, однако реле конструируются таким образом, чтобы обеспечить работоспособность а пределах тех допустимых отклонений в значении тока 20 мА, которые приводятся в табл. 3.1.)

Для значения батарейного питания VB, равного 48В, и значения RT, равного 400 Ом, минимальное значение тока, протекающего в шлейфе, составило бы 120 мА при условии, что абонентская линия на районной АТС была бы замкнуто накоротко. Это соответствует параметрам системы связи, обозначенной в табл. 3.1 под первым номером. (Значение RT может изменяться для различных стран в широких пределах, например во Франции оно изменяется от 380 до 780 Ом.)

Эквивалентное сопротивление Req, приведенное на схеме рис. 3.1 как эквивалентное сопротивление телефонного аппарата, обычно принимается равным 400 Ом, однако, может иметь и очень небольшое значение, равное, к примеру, 100 Ом. Использование закона Ома для электрической цепи, в которой напряжение, равное 48В, делится на ток, равный 23 мА (и определяемый как такой минимальный ток, который необходим для нормальной работы угольного микрофона), дает максимальное значение сопротивления для абонентской линии связи, равное 2087 Ом. Если сопротивление Req равно 400 Ом и RT также равно 400 Ом, то максимальное сопротивление RL для абонентской линии связи составит: 2087 — 800 = 1287 Ом, или, если взять округленно, 1300 Ом (см. ранее приведенную табл. 1.6).

Если же в электронном телефонном аппарате используется микрофон другого типа, отличающийся по своим характеристикам от угольного микрофона с гранулами, то минимальное значение тока в абонентской линии связи может составлять гораздо меньшее значение, чем 20 мА, например, ток шлейфа может составлять всего 10 мА. В таком случае лимитирующим фактором будет являться минимальный ток, необходимый для поддержания работоспособности линейных реле на районной АТС.

Требование минимального значения протекающего в шлейфе тока при положенной на рычаги телефонной трубке необходимо для предотвращения срабатывания линейных реле, а также для уменьшения потребляемого абонентским телефоном от районной АТС тока.

При этих условиях ток шлейфа, протекающий при положенной на рычаги телефонной трубке и потребляемый электронными цепями телефонного аппарата, должен быть намного меньше минимального значения тока, необходимого для срабатывания линейных реле АТС, так как в противном случае линейные реле могут включиться и ошибочно зафиксировать состояние поднятой с рычагов телефонной трубки. Совершенно очевидно, что ток потребления при положенной на рычаги телефонной трубке также должен быть минимальным, чтобы не допускать перегрузки источников питания на телефонной станции. По этой причине для ряда небольших (местных, офисных) АТС в технических условиях задается значение минимального тока в шлейфе, который может лежать в пределах от 6 до 25 мА. Это условие становится особенно актуальным для таких телефонных станций, которые могут определять протекающий ток шлейфа при поднятой телефонной трубке с использованием полупроводниковых оптоэлектронных пар (оптронов), которые подключаются непосредственно к цифровым логическим схемам.