安玲玲

（閩南理工學(xué)院，福建 石獅 362700）

小型閉路電話系統(tǒng)設(shè)計(jì)

安玲玲

（閩南理工學(xué)院，福建 石獅 362700）

設(shè)計(jì)了一種小型閉路電話系統(tǒng)，介紹了其工作原理與設(shè)計(jì)方案.該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)雙方通話、三方通話甚至多方通話，不必繳納話費(fèi)，無需使用交換機(jī)，可以滿足中小型企業(yè)單位內(nèi)部之間的通信需求，同時(shí)降低電話的投資費(fèi)用.

閉路電話；邏輯控制；發(fā)話電路；受話電路

通常單位企業(yè)內(nèi)部通信使用的是以交換設(shè)備為中心的電話系統(tǒng)，這種交換設(shè)備就是電話交換機(jī)，電話交換機(jī)是一種特殊用途的用戶交換機(jī)，它有若干電話機(jī)共用外線，適用于機(jī)關(guān)、團(tuán)體、中小企業(yè)等單位，也可以用于住宅和秘書電話,但這種通話系統(tǒng)需要對電話交換機(jī)進(jìn)行定期的檢修，增加了通話系統(tǒng)的成本.對于中小型企事業(yè)單位來說，如果直接使用普通電話，不僅投資大，并且在日后使用過程中也給中小型企事業(yè)帶來不少的通話資費(fèi).

為此，提出一種小型閉路電話系統(tǒng)，該系統(tǒng)將交換設(shè)備直接分配在各個(gè)電話機(jī)中，可以實(shí)現(xiàn)多方通話，無需進(jìn)行定期維護(hù)檢修，大大節(jié)省了維護(hù)修理費(fèi)用，使用方便，不必花費(fèi)電話費(fèi)，可以降低中小型企事業(yè)單位的投入成本.

1 系統(tǒng)功能介紹

該系統(tǒng)具有以下幾個(gè)功能:

（1）一部電話可呼叫系統(tǒng)以內(nèi)的其他任何一部電話.摘機(jī)后，按被叫的電話號碼，被叫為掛機(jī)狀態(tài)時(shí)，被叫電話即振鈴，同時(shí)主叫能聽到回鈴音，當(dāng)被叫摘機(jī)，振鈴音和回鈴音皆停止，主叫和被叫雙方即可通話，當(dāng)被叫無人摘機(jī)時(shí)，主叫掛機(jī)后，被叫振鈴即停止,系統(tǒng)復(fù)原.

（2）當(dāng)兩部電話通話時(shí)，可呼叫出第三部電話機(jī)進(jìn)行三方通話.在主叫與被叫雙方通話過程中，欲呼叫出第三方通話，可由主叫或被叫任意一方作為二次主叫方按第三方的電話號碼，隨即第三方電話機(jī)振鈴，同時(shí)原主叫和被叫均可聽到回鈴音，待第三方摘機(jī)后，即可三方通話，若第三方無人摘機(jī)，欲終止對其呼叫，可由二次主叫方按下叉簧，第三方電話機(jī)便停止振鈴，接著按原通話方的電話號碼，則可與原通話方繼續(xù)通話.

（3）可用任一部電話機(jī)呼叫出其他三部電話機(jī)實(shí)現(xiàn)多方的通話.

2 話路環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

2.1 話路組成方案

如圖1所示.發(fā)話話筒采用駐極體話筒，駐極體話筒產(chǎn)生的話音信號經(jīng)前置放大T1和輸出放大T2后，信號送入消側(cè)音電路，然后進(jìn)入外線向?qū)Ψ絺鬏?對方講話的話音信號經(jīng)外線傳輸送入消側(cè)音電路，再送入前置放大VT101和輸出放大VT102然后由耳機(jī)轉(zhuǎn)換成聲音.

圖1 話路部分組成框圖

2.2 發(fā)話電路設(shè)計(jì)

如圖2所示.晶體管T1為前置放大，晶體管T2為輸出放大.R2為晶體管T1的負(fù)反饋偏置電阻，R4為T1的負(fù)反饋電阻，R5和R6為T2的偏置電路，R8為T2的負(fù)反饋電阻，R9為第二級反饋至第一級的負(fù)反饋電阻.C4為電容負(fù)反饋，防止電路產(chǎn)生高頻振蕩.

圖2 發(fā)話部分電路圖

2.3 受話電路設(shè)計(jì)

如圖3所示.晶體管T2的基極電流經(jīng)R118和R111提供，晶體管T1的基極電流由R112提供為直流負(fù)反饋，T1與T2兩級放大器為直流耦合.R113為話音信號的負(fù)反饋電阻.

圖3 受話部分電路圖

2.4 消側(cè)音電路設(shè)計(jì)

采用阻容電橋法消側(cè)音，如圖4所示.R1、R2是電橋的兩固定臂，X1,X2兩端接外線，ZL是線路等效阻抗，ZB是電橋的另外一橋臂，ZL/ZB=R1/R2時(shí)電橋平衡，送、受話互不干擾，即消除了受話器中的側(cè)音.電橋平衡的精度取決于平衡網(wǎng)絡(luò)的ZB.在實(shí)際電路中，由于音頻不是一個(gè)固定頻率，線路阻抗也不是固定值，故不可能使電橋達(dá)到理想平衡.在電話技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中允許有一定的側(cè)音存在.

圖4 阻容電橋消側(cè)音電路圖

3 傳輸環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)方案如圖5所示.sw1和sw2為電話機(jī)的插簧，相當(dāng)一個(gè)雙刀雙向開關(guān).空閑時(shí)各電話機(jī)都處于掛機(jī)狀態(tài)，A線和1#電話機(jī)sw1的2端相連接，為高電平狀態(tài).當(dāng)2#電話機(jī)呼叫1#電話機(jī)時(shí)，2#電話機(jī)摘機(jī)，+12電源對按鍵電路供電，2#電話機(jī)中的各晶體三級管均截止；當(dāng)2#電話機(jī)按下按鍵電路里的1按鍵時(shí)，按鍵電路中的非門N2翻轉(zhuǎn)，使晶體三極管VT201導(dǎo)通，從而讓VD201和VD207也導(dǎo)通，1#電話機(jī)sw1的2端變成低電平狀態(tài)，1#電話機(jī)振鈴，同時(shí)2#電話機(jī)可以聽到1#電話機(jī)的回鈴音；當(dāng)1#電話機(jī)摘機(jī)時(shí)候，1#電話機(jī)的sw1的2端變成高電平狀態(tài)，使1#電話機(jī)振鈴?fù)Ｖ?，同時(shí)2#電話機(jī)的回鈴音也消失，二極管VD213導(dǎo)通，2#電話機(jī)和1#電話機(jī)的送、受話通話電路連通，實(shí)現(xiàn)雙方通話.當(dāng)1#電話機(jī)不摘機(jī)時(shí)，1#電話機(jī)的sw1的2端一直處于低電平狀態(tài)，從而1#電話機(jī)的振鈴一直在響應(yīng)；直到2#電話機(jī)掛機(jī)時(shí)，1#電話機(jī)的sw1的2端恢復(fù)到高電平狀態(tài)，1#電話機(jī)的振鈴?fù)Ｖ鬼憫?yīng).

圖5 傳輸環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)方案方框圖

4 邏輯控制環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

4.1 邏輯控制環(huán)節(jié)的總體結(jié)構(gòu)與功能

其總體結(jié)構(gòu)圖如圖6所示.其主要功能為：

當(dāng)主叫撥號時(shí)，點(diǎn)2與經(jīng)過邏輯部分的點(diǎn)4處處于低電平狀態(tài)，為鈴流電路供電，使揚(yáng)聲器發(fā)聲振鈴，即被叫振鈴；

當(dāng)被叫摘機(jī)時(shí)，點(diǎn)2與點(diǎn)4處處于高電平狀態(tài)，K2、K3處于斷開狀態(tài)，不能為鈴流電路供電，揚(yáng)聲器工作停止，即被叫振鈴?fù)Ｖ鬼憫?yīng)，被叫與主叫話路接通；

當(dāng)被叫無人接聽時(shí)，主叫掛機(jī)，點(diǎn)3與點(diǎn)4處于高電平狀態(tài)，此時(shí)鈴流電路不能正常工作，揚(yáng)聲器也就停止響應(yīng)，即被叫的振鈴?fù)Ｖ?

圖6 邏輯控制環(huán)節(jié)總體結(jié)構(gòu)圖

4.2 邏輯控制環(huán)節(jié)的工作原理

其原理圖如圖7、圖8所示.

圖7 鈴流信號產(chǎn)生原理圖

圖8 邏輯控制原理圖

具體工作過程如下：CD4027的S和R端高電平有效，它們一出現(xiàn)有效的高電平，其它操作就處于被禁止的狀態(tài)，時(shí)鐘脈沖也不起作用.為使CD4027的Q端置0或者置1，只須使R=1或者S=1，其他端可處于任意狀態(tài).

（1）當(dāng)給電后，K=1，J=0，R=0，S=1，則 Q1=1，保持電話機(jī)處于復(fù)原狀態(tài).

（2）當(dāng)被呼叫時(shí)，②端由高變低，CD4011的10腳出現(xiàn)正脈沖，送給CD4027的4腳，使CD4027的Q1端（1腳）變?yōu)榈碗娖?，即使R314下端為低電平，（在掛機(jī)狀態(tài)，②與③相連，使R312的下端亦變?yōu)榈碗娖剑﹥蓚€(gè)串聯(lián)的電子開關(guān)導(dǎo)通，因此發(fā)生振鈴.

（3）被叫摘機(jī)時(shí)，③懸空，即③發(fā)生由低向高跳變，CD4011的4腳出現(xiàn)正脈沖，送給4027的7腳使CD4027的Q1端（1腳）變高，振鈴?fù)Ｖ?

被叫先掛機(jī)，②端無變化，③端由高變低，平穩(wěn)無輸出，CD4027的1腳仍為1.主叫掛機(jī)時(shí)，②由低變高，由C402組成的單穩(wěn)無輸出，同時(shí)，③跟隨②由低變高，對CD4027又置1（原來已經(jīng)是1).

（4）在通話狀態(tài)，若主叫掛機(jī)，則②由低變高，由C402組成的單穩(wěn)無變化（CD4027仍為“1”狀態(tài)），當(dāng)主叫掛機(jī)時(shí)，③仍為高，CD4027仍為“1”狀態(tài).

5 結(jié)束語

該小型閉路電話系統(tǒng)免去了小型交換機(jī)，投資小，不必花費(fèi)電話費(fèi)，使用方便，具有實(shí)用價(jià)值，特別適合中小型企事業(yè)單位的應(yīng)用.

〔1〕童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2011.

〔2〕張克農(nóng).數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社,2010.

〔3〕黃繼昌.常用電子元器件實(shí)用手冊[M].北京：人民郵電出版社,2009.

〔4〕樊昌信，曹麗娜.通信原理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2009.

〔5〕鄭周景,應(yīng)艷杰.安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)[J].智能公交系統(tǒng)研究,2008（2）.

〔6〕趙茂泰.智能儀器原理及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

TN91

A

1673-260X（2012）08-0082-03