ИМИТАТОР АТС

Радиолюбителям, занимающимся ремонтом или изготовлением автоответчиков, аппаратов-трубок, автоматических определителей номера и прочей телефонной техники, хорошо знакома ситуация, когда отладку очередного устройства необходимо выполнять не иначе как в паре с АТС или любым из ее абонентов. Но с вводом поминутной оплаты за телефон становится все труднее находить добровольных помощников, согласных тратить свое время и деньги на чужие настройки-эксперименты. Да и АТС не приветствует проведение разного рода опытов в линиях сети.

В этой связи особую актуальность приобретает самодельный прибор, способный имитировать набор основных сигналов, которые, соответствуя требованиям ГОСТ 25554-82, обеспечивают правильную настройку и работу практически любого из распространенных телефонных устройств. Как видно из принципиальной электрической схемы, важнейшую роль в таком имитаторе играют функциональные узлы, формирующие сигналы «посылка вызова» и «ответ АТС», задающие требуемые напряжения в линии, проверяющие номеронабиратель. Представляется необходимым рассмотреть все это более обстоятельно.

Начнем с того, что для проверки и настройки вызывных устройств необходимы временные последовательности «звонковых пачек» с частотой заполнения 50 Гц. В самодельном имитаторе они формируются с помощью микросхем (МС) DD1, DD2 типа К176ИЕ5 (задающего генератора с пятнадцатиразрядным счетчиком, используемого обычно для получения секундных импульсов в современных часах) и электронного ключа VT1. Причем стабилизация частоты выполнена не на дорогостоящем кварце, а на простейшей цепочке R2C2, благо ГОСТ разрешает это сделать, предусматривая довольно большой допуск на временные Параметры сигнала «посылка вызова» (±0,1 с).

Длительность пачки должна составлять 1 с. Ее можно получить, выбирая любую из двух частот, на которые рассчитан имеющийся в имитаторе задающий генератор: 2(14) = 16 384 Гц или 2 (15) = 32,768. В первом случае секундные импульсы снимают с вывода 4 DD1, а во втором — с вывода 5 той же МС.

Секундные импульсы приходят на микросхему DD2, содержащую счетчик по модулю 10 и дешифратор. Микросхема преобразует счетные импульсы, поступающие на вход CN, в сигнал на одном из своих десяти выходов. Регламентированная же ГОСТом «посылка вызова» продолжительностью 5 с должна состоять из двух последовательных отрезков времени: пачки длительностью 1 ±0,1 с и более продолжительной (4±0,1 с) паузы. Следовательно, необходим счетчик, работающий по модулю 5.

Для организации работы такого счетчика требуется «обнуление» после каждого пятого входного импульса. С этой целью в состав имитатора введен специальный конденсатор С3, соединяющий выводы 1 и 15 микросхемы DD2.

Итак, каждый пятый входной импульс переводит счетчик в исходное состояние. Новый отсчет начинается с «нуля». Через 4 с на каждом выходе МС появляется и сохраняется в течение 1 с единичный уровень. То есть налицо присутствие здесь комбинации сигнал-пауза с временными характеристиками, которые строго соответствуют ГОСТовским.

Вывод 3 микросхемы DD2 соединен с затвором ключа VT1, в качестве которого применен высоковольтный токовый ключ КП501А, имеющий следующие параметры: U_ком = 240 В, I_ком= 180 мА.

Если сдвоенный переключатель SA1 установить в левое (по схеме) положение, то с обмотки II трансформатора Т1 через ключ VT1 поступит переменное напряжение посылок (70 В) на выходные клеммы. Но как раз туда и подсоединяют проверяемое устройство. Значит, при покоящейся на аппарате телефонной трубке и исправной цепи вызова должен непременно звучать звонок. А с переводом переключателя SA1 в правое (по схеме) положение при поднятой трубке будет слышен непрерывный тональный сигнал с частотой 425 ±25 Гц — «ответ АТС» о готовности к работе.

Генератор, имитирующий ответ АТС, собран по широко известной радиолюбителям схеме мультивибратора на микросхеме DD5. В ее составе — четыре логических 2И-НЕ. Объединение двух входов каждого элемента превращает их в инверторы. С подключением к последовательно соединенным инверторам конденсатора С8 и резисторов R12 и R13 получают (согласно схеме) довольно своеобразный мультивибратор. А элемент DD5.4 без каких бы то ни было проблем становится буфером-усилителем, нагруженным первичной обмоткой трансформатора Т2. Это с одной стороны.

С другой — на выходные клеммы Л1 и /12 поступает (через гасящий резистор R5 и соответствующие контакты сдвоенного переключателя SA1) напряжение от обмотки IV трансформатора Т1, выпрямленное диодным мостом VD1 и сглаженное фильтром C5R7R6C4. Причем схема разработана таким образом, что в цепь, содержащую SA1.2, оказывается включенной вторичная обмотка ранее упомянутого трансформатора Т2. В результате напряжение на клеммах Л1 и Л2 имитатора оказывается модулированным тональной частотой.

С поднятием трубки к линии подключается в виде нагрузки разговорная цепь телефонного аппарата. При этом напряжение на клеммах Л1 и Л2 понижается с 60 В до 10 — 20 В (в зависимости от модуля входного сопротивления ТА). В трубке становится слышным характерный звук с частотой 425 ±25 Гц.

Грубая настройка частоты тонального генератора осуществляется подбором номинала у конденсатора С8, а точная — переменным резистором R12. Эталоном может служить сигнал реальной АТС либо специальный — от тщательно калиброванного генератора звуковой частоты. Совпадение частот легко контролировать по фигурам Лиссажу на экране заблаговременно подготовленного осциллографа. При отсутствии последнего используют для юстировки камертон с резонансной частотой 440 Гц или фортепиано (нота «ля» второй октавы). Звучание сравнивают, полагаясь на слух и добиваясь полного отсутствия биений между тонами.

Теперь о кнопочных (дисковых) номеронабирателях. Работу каждого из этих устройств проверяют при поднятой телефонной трубке. Поочередно нажимая клавиши («накручивая» диск), вводят тестируемые «0», «1», «2»…«9». И если номеронабиратель исправен, то на индикаторе HL1 в течение 2 — 3 с будет высвечиваться соответствующая цифра с последующим автоматическим сбросом показаний на «нуль».

Происходит все это потому, что (как и при работе в реальной телефонной сети) импульсный транзистор кнопочного аппарата или спецконтакт дискового номеронабирателя замыкают (с соответствующим числом кратковременных прерываний) шлейф. U_л сразу же снижается чуть ли не до нуля (в случае с имитатором — до предела, обусловленного сопротивлением вторичной обмотки трансформатора Т2 и номиналами R5, R6, R7). Часть падения напряжения, снятая с точки соединения резисторов R6 и R7, поступает на V1, который гальванически отделяет часть схемы от «заземленной» 12-вольтной цепи, питающей МС. А предназначение R8 — сделать рабочий ток светодиода оптрона оптимальным.

Резистор R3 преднамеренно выбран с большим сопротивлением, чтобы у «строптивого» полупроводникового прибора, в цепи питания которого он находится, прямой ток был меньше тока удержания. Ведь именно при таком режиме динистор станет действовать синхронно со светодиодом и, переключаясь из одного своего состояния в другое, образовывать счетные импульсы.

Через резистор R11, инверторы DD3.1 и DD3.2, диод VD3 эти импульсы начнут заряжать конденсатор С10, соединенный с затвором VT2. С появлением здесь положительного потенциала откроется полевой транзистор, в результате чего на стоке вместо логической «единицы» появится нулевой логический уровень. Поступив на R-вход микросхемы DD4, он даст «добро» на счет.

И ситуация несколько меняется. Конденсатор С10 переходит на медленный разряд через большое обратное сопротивление кремниевого диода VD3 и начинает поддерживать открытым транзистор VT2 в течение 2 — 3 с после каждого очередного счетного импульса. Ну а нулевой уровень на R-входе разрешает счетчику работать.

Элементы DD3.3, DD3.4 микросхемы формируют импульсы с крутыми фронтами для четкого функционирования DD4. Выходы же счетчика присоединены к индикатору HL1, в качестве которого использована цифровая люминесцентная лампа ИВЗ. Причем способ питания анодных сегментов выбран таким, что они начинают достаточно ярко светиться при напряжении 9 — 12 В, что почти в два раза меньше стандартного (паспортного) режима. А значит — создаются благоприятные условия для индицирования численного значения импульсов, поступивших от проверяемого номеронабирателя.

Как показала практика, настроечный прибор-имитатор АТС проще и легче монтировать на типовой макетной плате из фольгированного гетинакса размером 170x165x1,5 мм. Соединения элементов схемы рекомендуется выполнять гибким проводом в виниловой изоляции, а трансформаторы Т1 и Т2 прикреплять к плате металлическими полосками-хомутами на винтах с гайками.

Среди других особенностей конструкции следует, видимо, отметить, что Т1 изготовлен на базе «силовика» мощностью 30 В•А. Приемлем, в частности, трансформатор от старого лампового радиоприемника «Огонек» с неизмененными магнитопроводом (пакет Ш22х44 из трансформаторной стали) и первичной обмоткой (I —сеть, 1040 витков, 220 В). Вторичные же обмотки переделаны из прежней повышающей, у которой позаимствованы гибкие выводы и провод ПЭЛ-0,15. Вот их новые краткие данные: II — имитация вызова, 330 витков, 70 В; III — накал цифровой лампы, 5 витков, 0,8 В; IV — имитация телефонной линии, 330 витков, 70 В; V — питание микросхем, 38 витков, 8 В. Замеры напряжения на каждой из обмоток выполнены в режиме холостого хода (при ненагруженном трансформаторе).

В качестве Т2 подойдет готовый «выходник» ТВК-90П2 телевизионной кадровой развертки, обмотки которого имеют цветную маркировку выводов. Учитывая это, синий провод присоединяют при монтаже к резистору R14, желтый — к «плюсу» конденсатора С9, красный — к резистору R5, а белый — к переключателю SA1.2.

Ю. СБОЕВ, г. Минск