Mạch tự động ghi và trả lời điện thoại

Nhiều protocol yêu cầu phải có bộ sửûa sai dể báo cho bên phát biết rằng thu không có lỗi (error free) cho từng khối dữ liệu trước khi gởi khối kế tiếp.

III.VÒNG NỘI BỘ VÀ TÍN HIỆU BÁO:

Vòng nội bộ của thuê bao là một đường hai dây cân bằng nối với đài cuối, trở kháng đặc tính khoảng 500Ω đến1000Ω (thường là 600 Ω ).

Một nguồn chung của đài cuối cung cấp nguồn 48 VDC cho mỗi vòng thuê bao. Hai dây dẫn được nối với tip và ring- thuật ngữ dùng để mô tả jack điện thoại. Hình 4.8 minh họa vòng nội bộ và jack cắm điện thoại. Đường ring có điện thế –48 VDC đối với tip. Tip được nối đất (chỉ đối với DC) ở đài cuối.



+ tip 48V

_ ring

Khi thuê bao nhấc máy (off-hook) làm đóng tiếp điểm chuyển mạch, tạo nên một dòng điện xấp xỉ 20 mADC chạy trong vòng thuê bao. Ở chế độ off-hook, điện thế DC rơi trên đường dây giữa tip và ring khoảng 48V ở thiết bị đầu cuối của thuê bao điện thoại.

Tín hiệu thoại âm tần được truyền trên mỗi hướng của đường dây khi có sự thay đổi nhỏ của dòng điện vòng. Sự thay đổi của dòng điện gồm tín hiệu AC chồng chập với dòng điện vòng DC.

Một phương pháp giao tiếp vòng trung kế thông thường (loop- trunk) ở đài cuối. Tín hiệu âm tần được ghép biến áp giữa mạch thuê bao và mạch trung kế.

Cuộn relay vòng (loop-relay) của đài cuối cảm nhận dòng điện vòng trung bình và truyền trạng thái off-hook, on-hook tới đài bằng cách đóng hoặc mở tiếp điểm. Tụ C để thốt tín hiệu AC rơi trên cuộn relay.

Điều quan trọng cần biết là các tín hiệu AC và trở kháng AC so với đất, là vòng cân bằng, mặc dù hai dây dẫn có điện thế là –48V và được nối với đất (ở trạng thái off-hook).

Khi đài cuối phát hiện trạng thái off-hook, xung mời quay số (dial tone) được phát đến vòng thuê bao, đồng thời tổng đài sẵn sàng nhận

các số của vòng thuê bao được gọi. Tín hiệu báo có thể dùng xung (đĩa quay số), hoặc mỗi số có thể mã hóa tần số bằng cách sử dụng các cặp tần số hoặc xung đặc biệt. Phương pháp sau thích hợp khi sự quay số là phím bấm (touch-tone) hoặc DTMF (dial-tone multiple frequency) quay số bằng xung tần số kép.

Trong việc quay số bằng dĩa quay, mạch vòng được đóng hoặc ngắt bởi một chuyển mạch được nối với một cơ cấu quay số. Các chuỗi xung đồng nhất đuợc tạo ra tương ứng với số được quay, như hình 4.10. Thời gian của mỗi chu kỳ thường là 100ms, trong đó 40% chu kỳ làm việc. Do điều khiển bằng tay, nên thời gian giữa các số liên tiếp có thể thay đổi từ 0,5 đến 1 giây.

20 mA

0 mA

100ms

HÌNH 4.10 Các xung quay số của số 3.

Khi sử dụng DTMF để quay số, các số được chọn bởi các chuyển mạch bằng nút bấm và một cặp tần số riêng được phát đồng thời với mỗi số.

(Freq-tol

=15%

High band



1209

1330

1477

697

770

852

941

HÌNH 4.11 Các tần số DTMF.

Hình 4.11 trình bày phương pháp phân cặp tần số này. Mỗi cặp tần

số (tone) xuất hiện tối thiểu 40 ms. Thời gian tối thiểu giữa các số là 60 ms. Sự quay số bằng phím bấm có thể nhanh hơn 10 lần quay số bằng dĩa quay.

Để điện thoại của thuê bao đổ chuông, một tín hiệu cấp dòng chuông có biên dộ xấp xỉ 90 Vrms (tần số 20 Hz) được lấy từ đài cuối đưa tới đường dây.

Để báo hiệu tốt trạng thái on/off-hook, tín hiệu quay số và âm hiệu chuông, điện trở nối tiếp của mạch vòng không được vượt quá 1300 Ω (bao gồm điện trở của mạch vòng, điện thoại và các cuộn phụ tải). Một vòng 7 km sử dụng cỡ dây 24 có diện trở là 1200 Ω.

Sự mất mát tín hiệu cho phép giữa thuê bao và đài cuối lớn nhất khoảng 9 dB, tiêu biểu là khoảng 4 dB. Sự mất mát tín hiệu trên đường dây cỡ 24 không có phụ tải khoảng 1,4 dB/km.

IC giao tiếp vòng thuê bao (subscriber loop interface IC: SLIC)

Vòng thuê bao nội bộ sử dụng một đường hai dây cân bằng. Các cặp như vậy được dùng để truyền theo hai hướng giữa thuê bao và đài điện thoại trung tâm. Sự giao tiếp này cần có bộ truyền đổi hai dây ra bốn dây để tín hiệu phát và thu có thể tách riêng ra trên các mạch hai dây riêng rẽ. Nhiều mạch trung kế sử dụng các đường truyền bốn dây, một cặp cho mỗi hướng giữa các đài. Trong quá khứ mạch chuyển đổi hai ra bốn được thưc hiện bởi biến thế âm tần đặc biệt gọi là hybrid.

Dạng đơn giản nhất là một biến thế hybrid ghép một cuộn dây ở phía vòng thuê bao và hai cuộn dây riêng rẽ phía đường trung kế hoặc tổng đài. Trong thực tế, các biến thế này phức tạp hơn nhiều để có sự phối hợp trở kháng giữa mạng điện thoại và tín hiệu gọi. Vào những năm cuối thập kỷ 1970, công nghệ bán dẫn phát triển, các mạch IC giao tiếp vòng thuê bao đầu tiên ra đời để thay thế sự cồng kềnh của biến thế hybrid.

CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU LINH

KIỆN

I. OPTO 4N35:

1 Mô tả chung:

Opto 4N35 là bộ ghép quang được cấu tạo bởi photodiode và phototransistor. Bộ ghép quang dùng để cách điện giữa những mạch điện có sự khác biệt khá lớn về điện thế. Ngồi ra còn được dùng để tránh các vòng đất gây nhiễu trong mạch điện.

Thông thường bộ ghép quang gồm 1 diode loại GaAs phát ra tia hồng ngoại và một phototransistor với vật liệu silic. Với dòng điện thuận diode phát ra bức xạ hồng ngoại với bước sóng khoảng 900 nm. Năng lượng bức xạ này được chiếu lên bề mặt của phototransistor hay chiếu gián tiếp qua một môi trường dẫn quang.

Đầu tiên tín hiệu phần phát (Led hồng ngoại) trong bộ ghép quang biến thành tín hiệu ánh sáng, sau đó tín hiệu ánh sáng được phần tiếp nhận (Phototransistor) biến lại thành tín hiệu điện.

Tính chất cách điện: bộ ghép quang thường được dùng để cách điện giữa 2 mạch điện có điện thế cách điện khá lớn. Bộ ghép quang có thể làm việc với dòng điện một chiều hay tín hiệu điện có tần số khá cao.

Điện trở cách điện : đó là điện trở với dòng điện một chiều giữa ngò vào và ngò ra của bộ ghép quang có trị số bé nhất là 1011 Ω, như thế đủ yêu cầu thông thường. Nhưng chúng ta cần chú ý dòng diện rò khoảng nA có thể ảnh hưởng đến hoạt động của mạch điện. Gặp trường hợp này ta có thể tao những khe trống giữa ngò vào và ngò ra. Nói chung với bộ ghép quang ta cần phải có mạch in tốt.

2 Hình dạng và mô tả chân :

ANODE BASE

CATHODE COLLECTOR

NC EMITTER

3 Tính chất :

- Nguồn cung cấp Vcc = + 5 V ở chân số 5

- Tín hiệu được đưa vào chân số 1 và 2

- Tín hiệu lấy ra ở chân 4

- Hiệu điện thế cách điện là 3350 V

- Hệ số truyền đạt 100%

- Được ứng dụng trong một số mạch cách ly và mạch điều khiển

II. VI MẠCH THUẬT TỐN TL082:

TL082 gồm 2 vi mạch thuật tốn 741 trong cùng một vỏ. Vi mạch thuật tốn tiêu chuẩn 741 là loại vi mạch đơn khối tích hợp lớn được chế tạo theo công nghệ màng mỏng. Nhờ khả năng tích hợp lớn nên phạm vi ứng dụng trong thực tế rất rộng rãi và đa dạng.

Ưu điểm nổi bật của vi mạch là làm việc tốt ở mức điện áp thấp

đến  5V, ngồi ra còn có các đặc tính chung như sau :

- Không cần bù tần số, tăng độ ổn định ở chế độ làm việc tuyến tính.

- Có mạch bảo vệ ngắn và quá tải ở ngò ra.

- Có độ lệch điểm trôi về zero nhỏ.

- Không bị khóa nếu tín hiệu đưa đến ngò vào không thích hợp.

- Hệ số nén đồng pha lớn.

- Tiêu hao công suất nhỏ.

1 Mô tả chân:

OUT 1

IN 1 _ 2

IN 1 +

VCC _ 4

VCC +

OUT 2

IN 2 +

IN 2 _

2 Các tính năng kỹ thuật :

Về mặt nguyên lý, vi mạch lý tưởng sẽ có tổng trở vào vô cùng lớn, tổng trở ra vô cùng nhỏ, tốc độ bám giữ tín hiệu ra với tín hiệu vào không bị giới hạn và có băng thông rất rộng. Nhưng thực tế thì không có chuyện đó.

Độ khuếch đại điện áp hay độ lợi: mạch dùng vòng hồi tiếp, gọi là vòng hở độ lợi riêng vào khoảng Av = 105 dB.

Tổng trở vào : vài chục MΩ.

Tổng trở ra : khoảng 1  100 Ω.

Dòng phân cực ngò vào : khi dùng transistor luỡng cực ở tầng

đầu vào, giá trị IB = 0.1  0.8 A.

Nguồn cung cấp : thông thường dùng nguồn lưỡng cực để khai thác hết hiệu suất của vi mạch. Giá trị sử dụng  5V.

Tín hiệu vào không vượt quá Vcc. Nó được giới hạn ở giá trị tối đa bởi Vcc. Giá trị cực đại cho phép thường nhỏ hơn Vcc từ 12V.

III. IC LM 567 :

LM 567 là IC tách tone và tần số, đó là một bộ PLL (phase locked loop) với sự tách khóa đồng bộ AM và mạch công suất ngò ra. Chức năng gốc của nó là để lái một tải trong một phạm vi băng tách. Tần số trung tâm của băng và sự trễ ở ngò ra được xác định một cách độc lập.

Đặc tính:

- Sự ổn định cao của tần số trung tâm.

- Băng thông điều khiển độc lập.

- Ngò ra logic có thể tương hợp với dòng 100mA trở xuống.

- Có khả năng chống nhiễu cao.

- Điều chỉnh tần số bằng một biến trở bên ngồi có giá trị từ 20  1000 Ω..

Ứng dụng:

- Tách tone

- Điều khiển xa bằng tia hồng ngoại

- Truyền gói

- Điện thoại vô tuyến

- Bộ dao động chính xác Sơ đồ khối vi mạch LM 567:

OUTPUT OUT

LOW PASS LOOP GND

IN QUADRATURE PHASE

TIMING RESISTOR

PHASE LOCKED LOOP (PLL)

VCC

 Chân 1 : lọc ngò ra

 Chân 2 : lọc thông thấp

 Chân 3 : ngò vào

 Chân 4 : nguồng cung cấp

 Chân 5, 6 : mạch dao động RC

 Chân 7 : ground

 Chân 8 : ngò ra

Công thức thiết kế : Tần số trung tâm :

Băng thông

fo 

1.1* R * C

fo * c

BW  1070

Tần số trung tâm của vòng khóa pha PLL :

 Là tần số tự do của bộ dao động khi chưa có tín hiệu vào.

 Băng thông của vòng khóa pha là phạm vi của tần số xung quanh tần số trung tâm fO mà một tín hiệu vào trên điện áp ngưỡng (20 mVRMS) sẽ gây ra mức logic 0 ở ngò ra.

 Phạm vi khóa là phạm vi tần số rộng nhất mà trong đó tín hiệu vào sẽ giữ được trạng thái logic 0 ở ngò ra.

V. IC GHI PHÁT NGỮ ÂM:

1 ISD 15XX:

ISD15XX là các IC có các tính năng ưu việt, giá tương đối thấp sử dụng thuận lợi trong các mạch ghi phát âm ngữ.

Thời gian ghi phát trong mạch điện ngữ âm hệ này chừng 4.832 giây, nó có thể nối tiếp với các điện trở điều chỉnh dao động.

Linh kiện

1506				1510				1520
Thời gian ghi phát	4.8	6.0	7.2	9.6	8	10	12	16	16	20	24	32
Tần số lấy mẫu	8.0	6.4	5.3	4.0	8	6.4	5.3	4	8	6.4	5.3	4
( KHZ )
Dãi rộng điển hình	3.4	2.6	2.3	1.7	3.4	2.6	2.3	1.7	3.4	2.6	2.3	1.7
( KHZ )
Điện trở dao động	80	100	120	160	80	100	120	160	80	100	120	60