В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

Рис. 8.28. Схема автоколебательного мультивибратора на операционном усилителе

9.1.1. Телефон

Телефоном называется устройство (прибор), с помощью которого электрические колебания преобразуются в звуковые. Такой преобразователь предназначен для работы в условиях нагрузки на ухо человека. По конструктивным особенностям телефоны подразделяются на электромагнитные, электродинамические, с дифференциальной электромагнитной системой и пьезоэлектрические.

Принцип работы электромагнитного телефона основан на изменении силы, действующей на ферромагнитные мембрану или якорь. Изменение происходит за счет взаимосвязи магнитных пороков, создаваемых постоянным магнитом и электромагнитом телефона. Телефон, колебание мембраны которого обеспечивается переменной по величине силой, действующей в одном направлении, называется телефоном с простой электромагнитной системой.

Более сложное устройство имеют телефоны электродинамические и с дифференциальной электромагнитной системой. Работа электродинамического телефона основана на изменении силы, действующей на подвижную катушку, жестко связанную с мембраной. Это происходит в результате взаимодействия магнитных потоков постоянного магнита и создаваемого переменным током, протекающим по обмотке этой катушки, находящейся в поле этого магнита. В телефоне с дифференциальной электромагнитной системой колебание мембраны происходит под действием разности двух сил, влияющих на якорь, жестко связанный с мембраной.

Принцип действия пьезоэлектрического телефона основан на я млении деформации связанных с мембраной пластинок из пьезоматериалов при подключении их к источнику переменного напряжения звуковой частоты.

Наибольшее распространение получили электромагнитные телефоны, однако в некоторых аппаратах используются также телефоны электродинамические и с дифференциальной электромагнитной системой. В простых телефонных аппаратах общего применения используются капсюльные телефоны. Все детали такого телефона смонтированы в отдельном корпусе, являющемся сменным элементом телефонного аппарата.

Отечественной промышленностью до 1970 г. поставлялись телефонные капсюли ТА-47 и ТА-4, которые находятся в эксплуатации и в настоящее время. С 1969 г. поставляются только телефонные капсюли ТА-67.

9.1.2. Микрофон

Микрофоном называется устройство (прибор), предназначенное для преобразования звуковых колебаний речи в электрические колебания. Микрофоны могут быть угольными, конденсаторными, электромагнитными, электродинамическими и пьезоэлектрическими.

В старых телефонных аппаратах общего применения распространение получили угольные микрофоны, действие которых основано на изменении электрического сопротивления угольного порошка при возбуждении мембраны звуковыми колебаниями.

Отечественной промышленностью до 1970 г. поставлялись капсюльные микрофоны типа МК-10, которые находятся в эксплуатации и в настоящее время. С 1969 г. выпускаются микрофонные капсюли только типа МК-16.

9.1.3. Звонок

Звонок в телефонном аппарате служит для приема сигналов вызова АТС и представляет собой электромагнитное устройство, преобразующее вызывной электрический сигнал переменного тока в звуковой сигнал, создаваемый ударами бойка о звонковые чашки. Он преобразует энергию электрических колебаний низкой частоты (16, 25, 50 Гц) в энергию акустических колебаний звуковых частот. В телефонных аппаратах применяют поляризованные звонки, размещаемые обычно внутри аппаратов. Принципиально такой звонок состоит из электромагнита, постоянного магнита, якоря с бойком и двух чашек. Постоянный магнит создает постоянную полярность сердечника, вследствие чего звонок и называется поляризованным.

При прохождении по обмоткам электромагнитов переменного тока создаваемый ими переменный магнитный поток взаимодействует с магнитным потоком постоянного магнита и попеременно ослабляет силу притяжения одного и увеличивает силу притяжения другого электромагнита. Вследствие этого якорь приводится в движение, и скрепленный с ним боек ударяет по чашке звонка. В течение одного периода переменного тока боек ударит по каждой чашке звонка один раз. При переменном токе частотой 25 Гц боек ударит по чашкам 50 раз. Звонки в телефонных аппаратах АТС обычно работают от переменного тока частотой 16…25 Гц.

К схеме телефонного аппарата звонок может быть подключен двумя способами:

— цепь звонка при переключении схемы аппарата из состояния приема вызова в разговорное состояние выключается контактами рычажного переключателя;

— цепь звонка в разговорном состоянии схемы остается подключенной параллельно линейным зажимам. Поскольку сопротивление этой цепи для разговорных токов велико, влияние ее на приемопередачу будет незначительным.

9.1.4. Трансформатор

Трансформатор телефонного аппарата предназначен для связи отдельных элементов разговорной части схемы, а также для согласования их сопротивлений с входным сопротивлением линии.

В современных телефонных аппаратах применяют трансформаторы низкой частоты с сердечником стержневого типа. В телефонных аппаратах распространение получили трансформаторы с тремя обмотками: линейной, балансной и телефонной. Применяются трансформаторы с двумя обмотками. В зарубежных трансформаторах некоторых модификаций используются трансформаторы с четырьмя и пятью обмотками, из которых дополнительные обмотки применяются для включения" элементов в различных контурах схемы. В цепи балансного контура реже применяют бифилярную обмотку, являющуюся чисто активным сопротивлением.

В аппаратуре используются также автотрансформаторы, имеющие одну обмотку с одним или несколькими промежуточными выводами.

9.1.5. Другие детали

Наиболее важными из них являются фриттер и автоматический регулятор уровней (АРУ). Фриттер (ограничитель напряжения) служит для предохранения уха разговаривающего по телефону от акустических ударов, возникающих вследствие резкого увеличения звукового давления, развиваемого телефоном при повышенных импульсах напряжения. Он также защищает слух от щелчков и тресков, появляющихся из-за кратковременного нарушения электрических контактов в номеронабирателях, искателях, шнурах и других устройствах вследствие изменения их сопротивления. На коротких линиях фриттер позволяет снизить уровень громкости сигнала.