Телефонный аппарат на однокристальной интегральной микросхеме мс34010

Следует представить себе на минуту полностью интегрированную микросхему, предназначенную для телефонной связи, — это будет абсолютно законченный телефонный аппарат, способный выполнять все необходимые функции, электронные цепи которого искусно размещены на одной единственной интегральной микросхеме. Как минимум, такой телефонный аппарат должен иметь номеронабиратель, устройство оповещения о вызове, цепи прохождения речевого сигнала и цепи сопряжения (интерфейс) с абонентской линией связи.

Для такого телефона понадобились бы некоторые дополнительные, и весьма недорогие по цене, элементы, позволяющие подстраивать его рабочие характеристики, удовлетворяющие различающимся по своим параметрам требованиям к полному входному сопротивлению телефонной линии и применяемой в ней системе сигналов управления и контроля. Иными словами, такой телефонный аппарат должен был бы автоматически настраиваться к изменяющимся в широких пределах таким параметрам, как длина шлейфа, и сохранять свою работоспособность при снижении напряжения в линии связи до такого низкого значения, как 1,4 В.

Все функции, выполняемые телефонным аппаратом, могут быть осуществлены с использованием элементов, которые технологически изготавливаются в виде единой интегральной микросхемы.

Интегральная микросхема МС34010 производства компании Motorola представляет электронную схему телефона, которая обеспечивает все вышеперечисленные функции, а также содержит микропроцессорный интерфейсный порт, необходимый для работы в автоматическом режиме и для предоставления дополнительных возможностей (функций). Этот порт позволяет осуществлять не только дистанционное выполнение команд микропроцессора по дистанционному набору номера (обеспечение удаленного доступа), но также будет обеспечивать микропроцессору возможность интерпретировать входные команды, поступающие с клавиатуры. Использование этого метода позволяет с помощью микропроцессора осуществлять взаимодействие непосредственно по телефонным линиям с персональными компьютерами либо автоматизированными системами управления. Элементы и принципиальная схема электронного телефона приведены на рис. 5.1.

Рис. 5.1.Принципиальная блок-схема телефонного аппарата на однокристальной интегральной микросхеме

Линейный интерфейс. Стабилизатор напряжения абонентской линии связи, или интерфейс абонентского шлейфа, ответственен за то, чтобы все внутренние электронные цепи телефонного аппарата питались неизменными по уровню напряжением и током. На рис. 5.2 приведена схема подобного линейного интерфейса.

Рис. 5.2.Принципиальная блок-схема линейного интерфейса

Стабилизация тока по величине обычно выполняется с использованием проходного транзистора Т1. Кроме этого он обычно задает входное сопротивление по постоянному току телефонного аппарата. Конденсатор С9 является элементом фильтра в схеме стабилизации напряжения.

Интегральная микросхема, предназначенная для работы в телефонном аппарате, разрабатывалась специально из условия надежной работы в линиях телефонной связи, в которых напряжение снижается до значения 1,4 В.

Когда напряжение в телефонной линии снижается до значения меньше, чем 3В, сохраняется работоспособность только стабилизатора напряжения, который обеспечивает необходимый уровень сигнала, поступающий в цепи прохождения речевого сигнала и номеронабирателя. Когда напряжение в телефонной линии превышает значение 3В, цепь, состоящая из транзисторов Q1 и Q2, открывается и передает избыточную мощность по постоянной составляющей в резистор нагрузки R4. Таким образом, именно резистор R4 определяет входное сопротивление схемы по постоянному току. Конденсатор С11 действует в качестве фильтра по постоянной составляющей, который препятствует прохождению по резистору R4 любого переменного сигнала, поступающего по абонентской линии связи.

Стабилизатор напряжения схемы линейного интерфейса поддерживает требуемый уровень тока и напряжения, которыми питаются внутренние электронные цепи телефонного аппарата.