Пример исполнения схемы электронного звонка

На рис. 4.22 приведен пример практического исполнения схемы электронного многотонального звонка на базе интегральной микросхемы, в которой используются только два резистора, два конденсатора и преобразователь, являющиеся внешними элементами по отношению к интегральной микросхеме и позволяющие полностью выполнять функцию вызывного сигнала для абонента.

Рис. 4.22.Интегральная микросхема обнаружения и усиления вызывного сигнала ТСМ1506 компании Texas Instruments

Все необходимые цепи выпрямления и защиты от перенапряжения при переходных процессах уже интегрированы в стандартный корпус, имеющий 8 выводов, расположенных с двух сторон корпуса (корпус DIP-типа). Более подробное описание такой схемы (интегральная микросхема ТСМ1506), производимой компанией Texas Instruments, будет приведено ниже.

Выпрямление и защита от перенапряжений.Переменный вызывной сигнал проходит через конденсатор С1 и резистор R1, после этого выпрямляется встроенными в микрокристалл (микрочип) диодами.

Защита от перенапряжений, которые вызваны грозовыми разрядами и могут достигать значений до 1500В с длительностью до 200 мс, обеспечивается замыкающей на землю цепью.

При появлении высоковольтного импульса перенапряжения на входе микрокристалла замыкающая цепь закорачивает входные цепи и пропускает импульс перенапряжения через резистор R1. После этого исходное состояние закорачивающей цепи автоматически восстанавливается. Переменный ток проходит внешний фильтр С2 и подается на стабилизатор напряжения, который обеспечивает питание интегральной микросхемы. Встроенный в микрокристалл генератор генерирует синхронизирующий (тактовый) сигнал, частота которого может изменяться внешним подстроечным резистором R3.

Генератор тональных сигналов.Двухтональный выходной сигнал получают от схемы задающего генератора, используемого совместно с программируемым делителем частоты, как это уже было рассмотрено на примере схемы, приведенной на рис. 4.20. Скорость переключения акустического преобразователя между выходными сигналами с более высокой и более низкой частотами задается вторым делителем частоты, схема которого считает периоды тонального выходного сигнала, необходимые для генерации управляющего сигнала, определяющего скорость переключения выходов тональных сигналов. В соответствии со схемой, приведенной на рис. 4.23, где для задающего генератора установлена частота сигнала 48 кГц, а для программируемого делителя частоты установлен коэффициент деления, равный 28, частота выходного сигнала и входного сигнала управления частотой переключения будет составлять 1714 Гц.

Рис. 4.23.Блок-схема генератора тональных сигналов интегральной микросхемы ТСМ1506

Схема делителя, определяющего скорость переключения выходов (коэффициент для этого делителя частоты составляет 128), отсчитывает 128 периодов сигнала с частотой 1714 Гц, а затем переключает схему программируемого делителя частоты на коэффициент деления, равный 32. После этого частота выходного тонального сигнала и сигнала, подаваемого на вход делителя частоты, управляющего скоростью переключений выходов, составит 1500 Гц. Схема делителя скорости переключения после этого отсчитывает 128 периодов сигнала с частотой 1500 Гц, после чего схема программируемого делителя возвращается к коэффициенту деления частоты, равному 28. Этот цикл повторяется до тех пор, пока в телефонной линии будет присутствовать сигнал вызова.

Скорость переключения определяется в соответствии с выражением:

где

DSR — отношение скорости переключения делителя частоты;

f1 — частота сигнала более высокой частоты;

f2 — частота сигнала более низкой частоты.

Частота задающего генератора интегральной микросхемы настраивается с использованием резистора R3, показанного на рис. 4.22. Так как частота выходного сигнала получается за счет применения делителей частоты сигнала задающего генератора, они сохраняют соотношение между своими частотами, равное 28:32, или 1:1,4 вне зависимости от фактической частоты задающего генератора.

Выходной усилительный каскад.Выходной каскад, представленный на схеме рис. 4.22, разработан специально для возбуждения пьезоэлектрического акустического преобразователя дискового типа либо для возбуждения электромагнитного акустического преобразователя. На схеме пьезоэлектрический преобразователь показан сплошными линиями.

Выходная схема построена по схеме каскада с несимметричным выходом, что позволяет интегральной микросхеме подавать на схему в режиме холостого хода напряжение, амплитудное значение которого может изменяться от 0 до 40 В. В случае если будет использован электромагнитный акустический преобразователь, то необходимо использовать дополнительные конденсатор с емкостью 0,1 мкФ и согласующий трансформатор, который согласует сопротивление 4000 Ом с сопротивлением звуковой катушки динамика, равным 8 Ом. На схеме рис. 4.22 подключение динамика показано пунктирными линиями.