Электрическая схема устройства представлена на рис. 2.7.
Принцип работы рекомендуемого электронного устройства состоит в следующем.
При вызове абонента с телефонной станции после небольшой задержки времени (телефон пропускает 1…2 звонка) устройство автоматически подключает в линию микрофонный усилитель и усилитель ЗЧ, встроенные в ТА Sanyo. Задержка для пропуска 1…2 звонков-вызовов необходима, чтобы человек услышал сигнал вызова, если он все-таки не находится рядом с ТА. Эта задержка реализована естественным способом, благодаря применению в устройстве поляризованного электромагнитного реле РП-7 (включенного, как обычное) и оксидного конденсатора большой емкости С2, включенного параллельно катушке реле. Для заряда оксидного конденсатора С2 требуется время, которым и обусловлено задержка включения реле К1. Устройство подключено к ТЛ постоянно, но пока вызовов-звонков с ТЛ нет, конденсатор С1 не пропускает постоянную составляющую напряжения и диодный мост VD1 практически обесточен.
Эта часть схемы с элементами К1, С1, С2, VD1, ТА гальванически не связана с остальной частью схемы устройства, что исключает любое воздействие на линию связи. Реле К1 имеет одну группу контактов, она необходима для первоначального подключения источника питания к элементам устройства. Благодаря такому решению удалось сделать устройство очень экономичным, ведь элементы, составляющие его, потребляют энергию от источника питания только во время телефонных звонков, а затем (после небольшой задержки) источник питания автоматически отключается. На электрической схеме (см. рис. 2.7) источник питания с выходным напряжением 12 В (он на рисунке не показан) постоянно включен в сеть 220 В, а коммутируется только напряжение, поступающее на элементы устройства. Можно сделать (без принципиальных изменений) и наоборот, чтобы контакты К1.1 и К2.1 подключали источник питания к сети 220 В, а его выход был бы постоянно соединен с остальными элементами схемы.
Итак, после пропуска 1…2 звонков от ТЛ включается реле К1. При этом запускается реле времени на микросхемах DD1, DD2. Контакты реле К2.1 блокируют контакты К1.1 и подключают источник питания с выходным стабилизированным напряжением 12 В. Благодаря реле времени на цифровых микросхемах, обеспечивается питание всего электронного узла в течение 1 мин.
Реле времени содержит мультивибратор на элементах DD1.1, DD1.2, двоичный счетчик DD2, инвертор на транзисторе VT1 и усилитель тока на транзисторе VT2, а также обмотку реле К2. Диод VD2 гасит импульсы обратного тока при включении/выключении реле, устраняя дребезг его контактов.
Мультивибратор вырабатывает тактовые импульсы прямоугольной формы, которые с выхода микросхемы DD1.1 поступают на вход счетчика DD2 и управляют его работой. Изменяя значения элементов (соответственно сопротивление и емкость), R1 и С3 получают различную выдержку времени (задержку выключения узла). Изменяя эти параметры, радиолюбитель тем самым изменяет частоту следования импульсов мультивибратора, которая имеет естественное отклонение (в небольших пределах) из-за влияния на элементы обозначенной RC-цепи внешней температуры. Много эффективнее изменять подключение ограничивающего резистора R5 к соответствующему выводу микросхемы DD2 — выходу счетчика. Так, с указанными на схеме значениями элементов задержка выключения реле составит 60 сек, а при подключении R5 к выводу 15 DD2 задержка времени уменьшится вдвое и составит уже только 30 сек. Чем больший разряд счетчика используется, тем больше будет задержка выключения ТА. В данной схеме можно увеличить выдержку времени до 8 мин, подключив R5 к соответствующему выводу DD2.
В устройстве в качестве счетчика DD2 применена популярная микросхема — 14-разрядный счетчик пульсаций К561ИЕ16. Счетчик сбрасывает все выходные сигналы в «нуль» при напряжении высокого уровня на входе сброса R (вывод 11 DD2). Благодаря цепочке С4Я2 это происходит при каждом включении источника питания.
По функциональным особенностям микросхемы-счетчика К561ИЕ16 сигнал высокого уровня поочередно появляется на ее выходах. До того, как высокий уровень появится на выводе 11 DD2, там будет присутствовать низкий уровень. При этом транзистор VT1 находится в закрытом состоянии, соответственно транзистор VT2 — открыт, реле К2 включено и телефонный аппарат (ТА) подключен к телефонной линии (ТЛ).
Контакты реле К2.2 в ТА подключены параллельно контактам кнопки Speaker ТА Sanyo гибким проводом МГТФ-0,8 через любой разъем, например, РП10-5. На схеме данное подключение показано условно. Чтобы длительность разговора была продолжена, параллельно контактам реле К2.2 в схеме введен переключатель SB1 — для режима ручного управления разговором. По окончании разговора контакты SB1 должны быть разомкнуты. Этот переключатель можно при необходимости и не ставить.
В других ТА подключение может производиться параллельно к контактам геркона (если ТА с герконом и соответственно магнитом на телефонной трубке) или рычажного переключателя, на который ложится телефонная трубка.
Когда счетчик DD2 сосчитает необходимое количество импульсов от мультивибратора и на выводе 1 появится высокий уровень напряжения, транзистор VT1 откроется, VT2, соответственно, закроется и обесточит реле К2. В свою очередь это приведет к размыканию контактов К2.1 и, соответственно, К2.2 — ТА отключится от телефонной линии. Теперь устройство готово к приему новых звонков.
В устройстве применены простые и доступные элементы. Микросхему DD1 К561ЛА7 можно заменить в данном случае на микросхему К561ЛЕ5, микросхему К561ИЕ16 — зарубежным аналогом CD4020В.
Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25 или аналогичные. Неполярные конденсаторы типа КД1, КМ6, К10, КМ5, КТ4-23 или аналогичные. Оксидные конденсаторы К50-29, К50-35 или зарубежные типа SME, Tesla или аналогичные. Диодный мост VD1 — любой из типового ряда КЦ402, КЦ405, КЦ407. Диод VD2 — КД522, КД521, Д220 с любым буквенным индексом.
Транзистор VT1 маломощный типа КТ503, КТ312, КТ315 с индексами А, Б. Транзистор VT2 типа КТ601—КТ605, КТ608, КТ815, КТ817, КТ940 с любым буквенным индексом или аналогичный.
Реле К1 — поляризованное типа РП-7 (исполнение РВ4.522.000) или РП-5 с током срабатывания 7…10 мА. Реле К2 — типа РЭС-48А (РС4.590.201, РС4.590.207, РС4.590.218) или аналогичное с двумя и более группами контактов с током срабатывания 23…28 мА.
Источник питания для устройства нужен стабилизированный с выходным напряжением 10–13 В. В активном режиме устройство потребляет ток 40 мА (в основном из-за тока потребления реле).
2.6.3. Дополнительные возможности усовершенствования устройства
Это электронное устройство можно дополнить для еще более эффективной работы, добавив к нему новые узлы или видоизменив схему.
Для использования в качестве ТА других аппаратов, со встроенным узлом громкой связи (например, в аппаратах типа АОН), потребуется отключить вместе с проводом и телефонную трубку, чтобы она, находясь на аппарате, не шунтировала контакты рычажного переключателя или геркона, к которым подключены коммутирующие контакты К2.2.
Вместо ТА возможно применять отдельно изготовленные (или взятые от готовых промышленных устройств) микрофонный усилитель и усилитель ЗЧ, подключенные к телефонной линии через согласующий трансформатор, например СТ-1А (чтобы не «подсаживать» ТЛ малым входным сопротивлением, особенно это касается выхода микрофонного усилителя). При этом хорошие результаты были достигнуты, когда в качестве УЗЧ применялся промышленный усилитель от громкоговорящей связи трамвая (приобретенный по случаю на местном рынке за бесценок). Входной разъем ТГУ (транспортное громкоговорящее устройство) имеет два входа — для динамического микрофона типа МД200 и линии с выходом 0,1…0,3 В. Подключение производится к входу микрофона (через согласующий трансформатор, как было сказано ранее). Радиолюбителю совершенно не обязательно искать именно ТГУ — в качестве УНЧ подойдет любой усилитель звуковой частоты с выходной мощностью 0,5–5 Вт. В качестве микрофонного усилителя можно применить любой подходящий.
2.7. Дистанционное управление телефонным аппаратом с помощью звука
Для того чтобы автоматизировать включение ТА, на базе радиотелефона придумано несложное, но высокоэффективное устройство усилителя слабых сигналов. После такой доработки ТА будет включаться автоматически после несильного хлопка в ладоши или постукивания по полу. При повторном (следующем) хлопке в ладоши устройство отключит ТА от ТЛ. Такое устройство несомненно будет полезно не только в качестве демонстративных экспериментов возможностей радиотехники, но и вполне практически для людей слабо слышащих, слабо видящих и имеющих проблемы с опорно-двигательным аппаратом. Так, им не потребуется нажимать каких-либо кнопок, а, услышав вызывной сигнал телефонного звонка, хлопнуть в ладоши вблизи ТА или топнуть ногой по полу. Можно предпринять и иные механические действия, производящие незначительный шум.
