Mạch tự động ghi và trả lời điện thoại - 9

Để đơn giản cho việc tính tốn, ta chọn = 0.2s, chọn tụ C4

=30F, ta có :

R4 

0.2

30.106

 6,7KΩ

Chọn giá trị thực tế R4 = 6,8 KΩ.

Vậy điện áp của tụ C4 sau 0,02s là:

VC ( 0,02 ) = 4,8.(1 – e-0,02 / 0.2 ) = 0,46V

Như vậy để đạt được 3,5V thì mất một khoảng thời gian là 0,3s.

Tụ C4 được nạp qua R4 và xả qua (R4 + R3), như vậy tụ C4 xả rất chậm ta xem như nó nạp mà không xả. Vậy ta có thể xem đáp ứng của mạch tích phân ứng với 1 xung có T = 2s.

2s

V

T

III MẠCH ĐẾM HỒI CHUÔNG:

A B

QA QB QC QD

7414 1 Ctr Relay

2 3

7408

Ro(1)

Ro(2)

7493

RESET		OUTPUT
Ro(1)	Ro(2)	QD	QC QB	QA
H	H	L	L L	L
L	X		COUNT
X	L		COUNT

Có thể bạn quan tâm!

• Nhiễu Nhiệt Và Tạp Âm : (Do Sự Phát Xạ Của Linh Kiện Trong Bộ Khuếch Đại) Là Tiếng Ồn Ngẫu Nhiên Dải Rộng, Được Tạo Ra Do Sự Chuyển Động Và Dao
• Mạch tự động ghi và trả lời điện thoại - 7
• Mạch Giao Tiếp Đường Dây Và Cảm Biến Chuông:
• Mạch tự động ghi và trả lời điện thoại - 10

Xem toàn bộ 81 trang tài liệu này.

OUT BUSY TONE

có tín hiệu chuông thì mạch cảm bi

Mỗi khi ến chuông sẽ nhận biết

và xuất ra ở ngò ra là mức [0], khi không có tín hiệu chuông thì ngò ra sẽ là mức [1], như vậy ngò ra của mạch cảm biến chuông sẽ tạo thành xung CLOCK tác động đến mạch đếm hồi chuông.

Sau khi đếm 5 hồi chuông thì tại ngò ra chân số 3 của 7408 (IC cổng And) sẽ là mức [1] và sẽ tác động đến mạch Control Relay.

IV MẠCH CONTROL RELAY:

Mạch điều khiển relay dùng để chuyển từ mạch nhận biết chuông sang mạch nhấc máy giả.

12V

D1

R

7408 C945

8,2 KΩ

Sau 5 hồi chuông thì ngò ra 7408 lên [1], làm cho C945 dẫn, Relay đóng. Tổng đài nhận biết trạng thái nhấc máy là nhờ vào tổng trở của biến áp cách ly. Diode D1 bảo vệ transistor Q tránh quá áp khi Relay đóng ngắt.

Ta sử dụng Transistor C945 với các thông số sau:

 = 100  300

 PMAX = 250 mW

 ICMAX = 100mA

Chọn Relay 12V, trở kháng 300 Ω ta có :

Icsat 12  0,2  39,33mA

300

I B

ICSAT

h

 0.3933mA

fe

Chọn hfe =  = 10

R VCONTROLRELAYl VD 2  0,7

I B

R 5  0,7  0,7  7,88.103 Ω

0,3933.103

Chọn R = 8,2 K

V. MẠCH HYBRID VÀ MẠCH LỌC:

Như ta đã biết, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện thoại là tín hiệu truyền đi và về trên cùng một đôi dây. Nên nhiệm vụ của mạch Hybrid là cách ly tín hiệu thu và phát. Tín hiệu trên đường truyền về chỉ đi theo ngò Rx vào mạch, và tín hiệu từ hệ thống phát chỉ phát ra theo ngò Tx đi đến đường dây điện thoại. Mục đích là để người gọi không nghe thấy tiếng nói của mình trong loa, đồng thời ngăn cách phổ tần của tiếng nói.

Mạch lọc là lọc thông thấp chủ yếu là lọc lấy tín hiệu thoại (300Hz

 3000KHz), nhằm loại bỏ các tần số cao hơn ngồi ý muốn.

1/ Mạch Hybrid:

Mạch Hybrid được thiết kế dựa trên đặc tính của Op-Amp

VR

R2

3

Tx

!K

330 Ω

R1

+ 8

1

2

Rx Mạch lọc

Mạch phát 4

22K R3

22K

Mạch nhấc máy giả

Tính tốn và sử dụng linh kiện:mối quan hệ giữa điện áp ngò ra mạch Hybrid VR và điện áp nhận về từ đường dây VT được xác định bằng phương pháp chồng chập.

+ Trường hợp VL = 0

ZL

Z2

3

8

+

2

Z1

4

Z3

Nếu xem như Op-Amp là lý tưởng ta có:

VT VR1

VR1 V

VVT

V Z3Z1V

Z3 V



Z3 Z1

R1 T

1 1

Z

Z

VZL V Z1ZL Z 2 Z3 V

R1

T

VT ZL

Z 2

Z1 Z 2

ZL 

+ Trường hợp VT = 0:

ZL

VL

VT

V

Z 2

Z 2 ZL

Z2 3 8

2

Z14

Z3

VL

1 VR2

⎟L

⎛Z 3 ⎞⎛Z3 ⎞⎛Z 2 ⎞

⎝

VR 2

⎜⎜1 

⎝

⎟⎟V 

Z

1 ⎠

VR 2 ⎜⎜1 Z

⎟⎟⎜⎜

Z

1 ⎠⎝2

⎟V

ZL ⎠

Ta có :

Áp dụng nguyên lý chồng chập, ta có:

⎝

1

⎟L

Z1ZL Z 2 Z3 ⎛Z1 Z3 ⎞⎛Z 2 ⎞

VR VR1 VR 2 

Z1 Z 2

ZL

VT ⎜⎜Z

⎟⎟⎜⎜

Z

⎠⎝2

⎟V

ZL ⎠

Để triệt tiếng dội thì tín hiệu thu vào VR phải độc lập với tín hiệu phát VT.

Z1ZL – Z2Z3 = 0

Để tín hiệu từ đường dây đến mạch thu lớn nhất thì ZL+Z2 phải nhỏ nhất.

Z2 = ZL Z1 = Z3

Giá trị chuẩn hóa của ZL trong thông tin là 600 Ω đo ở tần số 800Hz. Tuy nhiên trong băng tần điện thoại ZL thay đổi không đáng kể nên ta có thể xem như thuần trở.

Z2 = ZL = 600 Ω

Do Op-Amp có trở kháng ngỏ vào lớn nên để phối hợp trở kháng ta chọn Z1 và Z3 đủ lớn để phối hợp trở kháng (từ vài chục KΩ trở lên).

Trong mạch này ta chọn Z1 = Z3 = 22 K

2/ Mạch lọc thông thấp:

Mạch có nhiệm vụ phối hợp trở kháng nhằm lọc lấy băng tần điện thoại (300Hz  3000KHz), loại bỏ các tần số cao hơn ngồi ý muốn.

C1

270F

R1

R2

3

8

1

180K

180K

2

4

R3

8,2K

C2 270F

R4

10K

Hàm truyền của mạch lọc thông thấp hồi tiếp dương :



H S 

1 



AV 0

2

C1 R1 R2

C2 R1 1 AV 0

0 S 0C1C2 R1R2 S

Để đơn giản trong mạch điện ta chọn R1 = R2 và C1 = C2, lúc đó từ hàm truyền trên ta có hàm truyền đạt được rút gọn như sau:

H S 

2

2 2 2

AV 0





0C R S

 1 0 S CR 3 AV 0

Từ bảng hàm Butterworth ta có :

b1 0 3 AV 0 RC  2

b2 2R2C 2  1

01

R C

Ta có

Để phối hợp trở kháng ta chọn R phải lớn, chọn R = 180K

C 260F , ta chọn C = 270F. Từ trên ta có AV0 = 3 – 1,4 = 1,6

Mặt khác ta lại có AV0 = 1 + (R3 : R4 ), chọn R3 = 8,2K

R4 = 8,2 : 0,6 13,8 K

Chọn giá trị chuẩn R4 = 12K.

VI. MẠCH BUSY TONE:

Tổng đài cấp Busy-tone khi tất cả các đường dây kết nối thông thoại đều bị bận hay thuê bao bị gọi đang thông thoại, hoặc 2 thuê bao đang thông thoại thì một bên gác máy. Vì vậy ta thiết kế mạch nhận biết tín hiệu busy tone này để nhận biết gác máy của thuê bao ở đầu kia, và đồng thời Reset bộ đếm hồi chuông, tác động đến transistor làm cho relay ngắt, dẫn đến hở mạch tạo nhấc máy và đóng bộ cảm biến chuông. Để nhận biết tín hiệu busy tone có tần số 425Hz, biên độ đỉnh đỉnh

3V ta sử dụng IC LM 567. Đây là một IC chuyên dụng để tách tone có chứa một vòng khóa pha bên trong. Khi tần số đầu vào bằng với tần số trung tâm ( fIN = fOUT ) thì chân ra sẽ có mức logic thấp.

Mặt khác do tín hiệu này cũng nằm trong dãi tín hiệu âm tần

nhưng có biên độ bằng 3V trong khi biên độ tín hiệu âm tần chỉ khoảng vài chục mV. Vì vậy để việc tách và nhận chính xác ta nên qua bộ so sánh, dùng IC TL 082. Khi biên độ vào lớn hơn một điện áp chuẩn nào đó (Vref) thì tín hiệu sẽ được truyền qua bộ so sánh, còn nhỏ hơn điện áp chuẩn thì không qua bộ so sánh.

 Tính tốn:

Chọn điện áp chuẩn Vref = 1V, ta có:

Vref

R2 R1 R2

Vcc  1V

Chọn R1 = 27 K R2 = 2,5K

Chọn giá trị thực tế R2 = 2,7 K

Đặc điểm của mạch so sánh 1 mức này là biến đổi tín hiệu ngò vào hình sin thành dạng xung vuông.

Vin

Vref

0

Vout Vcc

Khi có tín hiệu busy tone đưa đến ngò vào chân số 3 của TL082, ngò ra sẽ tạo thành một dãy tín hiệu dạng xung có biên độ bằng với mức điện áp nguồn của Op Amp. Tín hiệu xung này qua cầu phân áp R3, R4 để hạn biên cho phù hợp với ngò vào IC tách tone. Đầu vào chân số 3 của LM 567 chịu điện áp nhỏ hơn hoặc bằng 0,2V, nên ta có:

R3 = 60R4

R4  0,2

R3 R412

Chọn R4 = 2,2K ta tính được R3 = 132K

Chọn R3 = 120K.

Công thức tính tần số trung tâm của LM 567:

f0 

1

1,1R5C4

Với R5 và C4 lần lượt là điện trở định thời, tụ định thời (R5 thường

được chọn trong khoảng 2K  20 K).

Để tiện lợi ta cho : R5 = R5 + VR5 = 2K

Chọn R5 = 1,5K, VR5 = 1K

Với f0 = 425 Hz ta có : Chọn C4 = 1F

C4

 1

1,1* 2 *103 * 425

 1,1F