САМ БЕЛЛ УДИВИЛСЯ БЫ

НЕМНОГО ИСТОРИИ

В 1875 году профессор вокальной физиологии в школе ораторского искусства Бостонского университета (США) Александр Грейам Белл изобрел электрический телефонный аппарат. Новшество представляло собой не что иное, как соединенные проводной линией два обратимых магнитоакустических преобразователя (рис. 1а), каждый из которых во многом похож на знакомый теперь всем с детства электромагнитный «наушник». Являясь поочередно то «передатчиком», то «приемником», телефонные трубки Белла позволяли осуществлять связь на расстоянии, ограниченном лишь слабостью получаемого сигнала.

Существенного увеличения дальности телефонной связи удалось достичь благодаря изобретению другим талантливым американцем — Томасом Алва Эдисоном — углепорошкового микрофона. В этом, широко применяемом и поныне устройстве (рис.1б) звуковые волны заставляют, как и у трубки Белла, колебаться мембрану. Только влияет она уже не на «суммарное магнитное поле вокруг намотанной медным изолированным проводом катушки» (кстати, в конструкции микрофона Эдисона последней нет вообще), а на состояние углепорошка в капсюле, подсоединенном к электрической цепи с гальванической батареей. В зависимости от прогиба мембраны и связанного с этим сжатия угольных зерен меняется электрическое сопротивление цепи. Ток, протекая через включенный последовательно «наушник» (или через индукционную катушку, являющуюся еще одним изобретением Эдисона), позволяет в точности воспроизводить все, что воспринято микрофоном.

Длительное время узким местом в развитии телефонной связи оставались операции поиска и вызова нужного абонента, соединения с ним. Положение изменилось лишь благодаря внедрению в практику стандартизованных электрических сигналов. С появлением на телефонах компактных номеронабирателей, а на коммутаторах — шаговых искателей произошла замена «телефонных барышень» на автоматические станции (АТС), за повышение емкости и быстродействие которых интенсивно взялась электроника. У современных телефонных аппаратов появились такие возможности, о которых даже сам Белл не помышлял.

Но приобретение супертелефона не всегда вписывается в семейный бюджет. Видимо, поэтому многие предпочитают довольствоваться более простыми конструкциями.

Между тем существует немало разработок, позволяющих осовременить любой, даже самый старый телефонный аппарат. Среди таких технических решений — самодельные устройства в виде оригинальных приставок (чтобы не вносились искажения в штатный режим работы самого телефона и линии), которые и предлагаются вниманию читателей.

УСИЛИТЕЛЬ-КОРРЕКТОР

Улучшить разборчивость речевых сигналов, поступающих по телефону от далекого абонента, призвана простая (рис. 2а) схема, собрать которую сможет даже начинающий самодельщик. Усилитель напряжения здесь выполнен на транзисторе VT1 по схеме с общим эмиттером. Его нагрузка — резистор R3 — служит регулятором громкости для всего устройства в целом.

Усилитель мощности на транзисторе VT2 собран аналогично и имеет в качестве нагрузки капсюль BF1 телефонной трубки. Специальный переключатель позволяет между сеансами связи или при хорошей слышимости обходиться вообще без приставки и не расходовать напрасно энергию гальванического элемента G1. Для этого достаточно установить SA1 в положение «Выкл.», и ваш телефонный аппарат вновь начнет свою работу согласно заводской схеме.

Другое дело, когда слабая слышимость. В этом случае переключатель SA1 следует перевести в положение «Вкл.». Электрическая цепь между телефонным капсюлем и трансформатором (либо его заменителем) разорвется, и вместо BF1 в действующую схему аппарата будет введен эквивалентный резистор R2, который позволит сохранить штатные уровни токов и напряжений. Освободившийся телефонный капсюль включится в коллектор VT2, в то время как во входной цепи приставки заработает R2, где начнет теперь выделяться приходящий сигнал. Разумеется, все это станет возможным при подаче на устройство электропитания, для чего зарезервирована соответствующая пара контактов в переключателе SA1.

У некоторых людей с ослабленным слухом нередко наблюдается резкое понижение восприятия звуков, частоты которых отличаются от 1000 Гц. В таких случаях стоит ввести корректирующую цепочку C3L1R5 (на схеме выделена штриховой линией). Тем более что электронная база приставки легко позволяет это сделать. Свойственный слабослышащим недостаток компенсируется за счет выравнивания спектра речевых частот на выходе схемы, для чего предусмотрен некоторый запас по общему коэффициенту усиления сигнала.

При сборке усилителя-корректора рекомендуется использовать малогабаритные радиодетали: резисторы МЛТ-0,125 (R1, R4, R5), МЛТ-0,5 (R2) и СП-0,4 (R3), оксидные конденсаторы К53-16 или К50-6. Переключатель режимов тоже компактный (например, аналогичный тому, что применяется для смены диапазонов в карманных радиоприемниках типа «Нейва»). В качестве катушки частотной коррекции как нельзя лучше подойдет воспроизводящая магнитная головка от кассетного магнитофона, имеющая индуктивность порядка 100 мГн. А источником электропитания послужит гальванический элемент 316 (или его импортный аналог LR6).

Монтаж целесообразно выполнять на 1,5-мм фольгированной плате (согласно приведенному на рис.2а порядку расположения радиодеталей и печатных проводников). Если решено вводить в конструкцию корректирующую цепочку C3L1R5, то необходимо предусмотреть для этого соответствующее место на плате, несколько увеличив размеры последней. Чтобы создать дополнительные удобства при эксплуатации, защищенный кожухом усилитель можно установить непосредственно перед «фасадом» вашего телефона, укрепив приставку на общем основании с базовым аппаратом, а электрические соединения выполнить тремя короткими многожильными проводками в виниловой изоляции.

Наладка устройства не займет много времени. Подбором резистора R4 устанавливают указанный на схеме ток покоя у коллектора VT2. Аналогично поступают и с резистором R1 входного каскада. Настройку же цепи частотной коррекции производят на слух, подбором требуемого номинала у конденсатора С3.

СОСЕД НАГОВОРИЛСЯ, ЛИНИЯ СВОБОДНА

В ожидании, пока сосед по спаренному телефону наговорится и освободит линию, приходится наудачу поднимать трубку своего аппарата. Такая неопределенность вряд ли способна устроить вас, а вот довести до стресса — пожалуйста. Но положение, несомненно, улучшится, если дополнить телефон самодельным устройством, автоматически сигнализирующим о том, что линия освобождена. Ведь при таком, как говорится, раскладе время ожидания можно будет использовать более рационально. Например, для выполнения тех или иных скоротечных дел или отдыха.

Телефонную трубку кладут рядом с аппаратом на подставку, внутри которой размещен сигнализатор (рис. 2б), и ждут.

Что же происходит?

При надавливании телефонной трубки на шток выключателя SB1 сигнализатор через контакты SB 1.1 подсоединяется к линии. После замыкания контактной пары SB1.2 включается питание от батареи GB1. Устройство готово к работе.

Энергия батареи в режиме ожидания не расходуется, так как цепь питания разомкнута аналогом тринистора, собранного на транзисторах VT1, VT2. Но вот линия освобождается, и в цепи вашего телефона скачком появляется напряжение порядка 10…15 В. Через конденсатор С2 проходит импульс тока к базе VT1, и спусковой узел включает питание генератора звуковой частоты, в составе которого — микросхема DA1 с навесными элементами R2R3C1, определяющими частоту электрических колебаний. На выходе 3 появляется усиленный сигнал, его-то и будет воспроизводить с требуемой громкостью динамическая головка ВА1.

В конструкции предлагаемого сигнализатора используются резисторы МЛТ-0,25, конденсаторы КЛС и К53-16, 50-омная динамическая головка 0.25ГДШ-7 и гальваническая батарея типа «Крона».

Печатная плата — самодельная, из 1,5-мм фольгированного стеклотекстолита. Выключатель питания тоже лучше сделать самим, для чего подойдут плоские пружинные контакты от старого электромагнитного реле. Причем упругость у контактов должна быть достаточно высокой, чтобы под действием веса трубки они безотказно замыкались.

Подсоединять устройство к линии лучше (да и проще) в месте подключения самого телефона. Например, к клеммам розетки, штепселя Х1 или во входной цепи АВ аппарата (обозначения — согласно (рис. 2б). В последнем случае отпадает необходимость в использовании первой секции выключателя SB1, так как схема «базового» телефона исключает возможность попадания сигнала вызова на вход приставки. Но при подсоединении сигнализатора необходимо соблюдать осторожность, поскольку на линии в это время не исключено появление сигнала вызова напряжением до 120 В.

Подбором резистора R1 можно повысить четкость срабатывания сигнализатора, а конденсатором С1 — подобрать желаемый тембр сигнала об освобождении линии.

«HOLD» НА ОТЕЧЕСТВЕННОМ

Было бы неплохо заиметь устройство, позволяющее без обрыва связи с телефонным собеседником вернуть трубку на аппарат, чтобы перейти к параллельному телефону в соседнем помещении. У современных импортных моделей для этой цели имеется кнопка «Hold». При ее нажатии к линии параллельно аппарату подсоединяется специальная электрическая цепь. Суммарное сопротивление последней подобрано таким; чтобы при опущенной трубке обеспечить протекание тока, достаточного для поддержания линии во включенном состоянии до тех пор, пока не будет поднята соседняя трубка.

Но ведь все это можно решить, не внося никаких изменений в конструкцию вашего (пусть даже старенького) телефонного аппарата, — на основе отечественной микросхемы-таймера КР1006ВИ1. К тому же такая техническая идея оказывается настолько простой, что воплотить ее под силу каждому, кто хотя бы раз в жизни имел дело с пайкой радиодеталей.

Выполненное в виде приставки устройство действует безотказно. Надо лишь перед тем, как опустить трубку на аппарат, нажать на кнопку SB1 (рис. 2в).

Таймер, включенный одновибратором благодаря R4…R6 и С4, устанавливается в исходное положение. Транзистор VT1, изначально запертый разряженным конденсатором С1, после кратковременного заряда последнего начинает открываться, формируя на входе микросхемы импульсный отрицательный перепад напряжения, который и запускает одновибратор. На выводе 3 DA1 появляется напряжение, вызывающее срабатывание реле К1. В результате замыкания соответствующих контактов происходит блокировка подачи электропитания на все устройство в целом и подключение резистора R7 к телефонной линии для удерживания ее во включенном состоянии.

По истечении времени заданного элементами R6, С4, реле отсоединит питание и цепь удержания линии. Но к этому моменту связь с абонентом уже будет «подхвачена» на другом телефонном аппарате.

В приставке «Hold» желательно использовать малогабаритные радиодетали: конденсаторы КЛС, К53-16; резисторы МЛТ-0,25 и МЛТ-0,5 (R7); реле типа РСМ-1 Ю.171.81.53; кнопку КМ-1. А в качестве источника электропитания как нельзя лучше подойдет 12-вольтная батарея гальванических элементов типа L1028. Монтаж выполнен печатным способом на плате из фольгированного 1,5-мм стеклотекстолита.

Налаживание устройства начинают с подбора резистора R7 (его номинал — в пределах 200…600 Ом), ориентируясь на то, чтобы при подсоединенной электрической цепи «Hold» и поднятой трубке линия пребывала во включенном состоянии. При таком «режиме удержания» напряжение на входных клеммах телефонной розетки не должно опускаться ниже 5 В.

Для проверки достигнутого эффекта нет необходимости перебегать от одного аппарата к другому, достаточно опустить трубку на рычаг и вновь поднять ее, чтобы убедиться: разговор с абонентом может быть продолжен без повторного набора номера. Если при этом выяснится, что собранное вами устройство срабатывает не столь четко, как хотелось бы, рекомендуется немного уменьшить номинал резистора R1 с пропорциональным снижением сопротивлений R3 и R5.

Время удержания линии во включенном состоянии определяется цепочкой R6C4. В случае необходимости этот параметр легко сделать изменяемым, надо лишь предусмотреть параллельное подключение к R6 (например, при помощи микротумблера) дополнительного переменного резистора (на рисунках не поазано).

При желании можно, дополнив приставку светодиодом, резистором и конденсатором, заставить ее выполнять еще одну функцию — вспышками света сигнализировать о срабатывании схемы на удержание линии во включенном состоянии. Но в целях экономии энергии батареи длительность такого сигнала придется ограничить до 0,1 с. При указанных на схеме номиналах резистор R9 именно за это время и разрядит конденсатор С5 после возврата таймера в исходное состояние.

Ю.ТОКАРЕВ (Окончание следует)