Использование оптрона в телефонном вызывном устройстве

Использование оптрона для передачи сигнала вызова к отдельному вызывному устройству позволяет предотвратить перегрузку телефонной линии, избежать недоразумений с телефонной компанией и сохранить работоспособность линии, принимающей сигнал. Посредством оптрона можно также включать и другие устройства - такие, как аппарат для записи телефонных сообщений. Вызывное устройство потребляет ток 10 мА по вызывному сигналу и почти не нагружает линию по речевым сигналам постоянного тока.

В данной схеме оптрон передает сигнал вызова к остальной части вызывного устройства, изолируя ее от телефонной линии. Выходной ток оптрона управляет таймером типа 555, который включен по схеме автоколебательного мультивибратора. Звуковая частота мультивибратора усиливается и подается к удаленному громкоговорителю, который вырабатывает звуковой сигнал при появлении в телефонной сети сигнала вызова.

Как показано на рисунке, сигнал вызова с амплитудой 100 В и частотой 20 Гц имеет время включения 2 с и время выключения 4 с. Этот сигнал поступает на светоизлучающий диод оптрона через конденсатор емкостью 1 мкф с реактивным сопротивлением 10 кОм на частоте 20 Гц, который ограничивает ток СИД величиной 10 мА. Частота коммутации 40 Гц в звуке громкоговорителя более приятна для слуха, чем 20 Гц, поэтому частота вызывного сигнала удваивается посредством двухполупериодного мостового выпрямителя.

Выходной сигнал оптрона частотой 40 Гц поступает на вход сброса мультивибратора, собранного на интегральном таймере типа 555. Собственная частота мультивибратора устанавливается равной 440 Гц. Эта частота, сооответствующая сигналу вызова в телефонной трубке, наиболее удобна для абонента. Частота мультивибратора регулируется 250-кОм потенциометром. Коэффициент заполнения мультивибратора устанавливается 1-кОм резистором и теоретически равен 50%, однако на практике он составляет 35% из-за модуляции коммутирующим сигналом.

Выходной сигнал таймера можно без дополнительного усиления подавать на небольшой громкоговоритель через последовательный токоограничивающий конденсатор. Однако в ряде случаев такая мощность может оказаться недостаточной. Для усиления прямоугольного выходного сигнала таймера 555 необходимо использовать переключающие усилители. Для получения максимальных к. п. д. и выходной мощности при токах, меньших 50 мА, интегральный таймер необходимо использовать не как источник, а как потребитель тока, поэтому переключающий усилитель собирается на pnp-транзисторах.

При параметрах компонентов, показанных на схеме, ее выходная мощность схемы составляет 5,5 Вт, что близко к теоретическому предельному значению для одного громкоговорителя с сопротивлением 8 Ом, напряжения питания Vcc 12 В и коэффициента заполнения 35%. Применяя усилитель с большим коэффициентом усиления или громкоговоритель с меньшим сопротивлением, можно получить более высокую выходную мощность. В этом случае можно использовать несколько громкоговорителей, включенных параллельно-последовательно, с раздельной регулировкой громкости посредством Г-образной резистивной цепи.

В режиме покоя схема потребляет от источника питания 12 В мощность 120 мВт. Эту мощность можно свести к нулю, применяя сдвоенный оптрон. Второй изолированный и синхронный выход служит для управления статическим переключателем на триаке, который включает источник питания.

Несмотря на то что схема с оптроном почти не нагружает линию, все же необходимо уведомить телефонную компанию об установке вызывного устройства.

ЭЛЕКТРОНИКА, № 4, 1975 г.