Mạch tự động ghi và trả lời điện thoại

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: MẠCH TỰ ĐỘNG GHI VÀ TRẢ LỜI ĐIỆN THOẠI CHƯƠNG I: TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ I SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TỔNG ĐÀI: Năm 1876 việc truyền tiếng nói qua khoảng cách xa sợi cáp đồng trở thành thực Alexander Graham Bell phát minh máy điện thọai Hệ thống tổng đài nhân công gọi tổng đài điện xây dựng New Haven Mỹ năm 1878 tổng đài thương mại giới Để đáp ứng nhu cầu ngày tăng dịch vụ điện thoại cách thỏa đáng, hệ thống tổng đài tự động A.B Strowger Mỹ phát minh năm 1889 Phiên cải tiến mơ hình gọi hệ thống tổng đài kiểu Strowger trở thành phổ biến vào năm 20, hệ thống Strowger, gọi kết nối liên tiếp tùy theo số điện thoại hệ thập phân gọi hệ thống nấc Sau chiến tranh giới lần thứ II, nhu cầu tổng đài có khả xử lí gọi tự động nhanh chóng tăng lên Để phát triễn loại hệ thống tổng đài yêu cầu phải có tiếp cận hồn tồn, cần phải giải vấn đề phức tạp tính cước đối vơi việc xuất LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com gọi đòi hỏi phải xử lý nhiều tiến trình Hệ tổng đài với ngang dọc đời Hệ tổng đài với ngang dọc đặc trưng việc tách biệt hồn tồn chuyển mạch gọi mạch điều khiển Đối với chuyển mạch ngang dọc, loại ngang dọc kiểu mở đóng sử dụng, cách sử dụng loại chuyển mạch có phận mở đóng có sử dụng rờ-le điện từ Chất luợng gọi cải thiện nhiều Ngồi người ta sử dụng hệ diều khiển chung để điều khiển đồng thời số trường chuyển mạch xung quay số lưu trữ vào mạch nhớ sau thuật tốn xác định trước, thông tin địa thuê bao bị gọi phân tích để lựa chọn, thiết lập tuyến nối tới thuê bao bị gọi Năm 1965 tổng đài điện tử có dung luợng lớn gọi ESS No.1 lắp đặt đưa vào khai thác thành cơng Mỹ Từ mở kỉ nguyên cho hệ thống tổng đài điện tử Hệ thống ESS No.1 hệ tổng đài sử dụng mạch điện tử, bao gồm vi mạch xử lí nhớ để lưu trữ chương trình cho q trình xử lí gọi khai thác bảo dưỡng Nhờ tăng tốc độ xử lí gọi, dung lượng tổng đài tăng lên đáng kể Ngồi hệ tởng đài điện tử tạo nhiều dịch vụ cung cấp cho người sử dụng, đồng thời để vận hành bảo dưỡng tốt hơn, tổng đài trang bị chức tự chẩn đốn Tầm quan trọng việc trao đổi thông tin số liệu cách kịp thời có hiệu trở nên quan trọng xã hội tiến đến kỉ thứ 21 Để đáp ứng phạm vi rộng nhu cầu người sống giai đoạn đầu kỉ nguyên thông tin, dịch vụ dịch vụ truyền số liệu, dịch vụ truyền hình bao gồm dịch vụ điện thoại truyền hình, dịch vụ thơng tin di động phát triển thực Nhằm thực có kết dịch vụ này, IDN (mạng số tích hợp) có khả kết hợp công nghệ chuyển mạch truyền dẫn thông tin qua q trình xử lí số điều kiện tiên Ngồi việc điều chế xung mã PCM dùng hệ thống truyền dẫn áp dụng cho hệ thống chuyển mạch để thực việc chuyển mạch số Dựa vào công nghệ PCM, mạng đa dịch vụ số (ISDN) xử lí nhiều luồng với dịch vụ khác phát triển II GIỚI THIỆU: Định nghĩa: Tổng đài hệ thống chuyển mạch, có nhiệm vụ kết nối liên lạc từ thiết bị đầu cuối chủ gọi (calling side) đến thiết bị đầu cuối bị gọi (called side) Phân loại : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.1 Tổng đài nhân công: Tổng đài nhân công đời từ bắt đầu hình thành hệ thống thơng tin điện thoại Trong tổng đài này, việc định hướng thông tin thực sức người Nói cách khác việc kết nối thông thoại cho thuê bao thực thao tác trực tiếp người Người thực thao tác gọi điện thoại viên Nhiệm vụ điện thoại viên tổng đài bao gồm: - Nhận biết nhu cầu thuê bao gọi tín hiệu đèn báo chuông kêu, đồng thời định vị thuê bao gọi - Trực tiếp hỏi thuê bao gọi xem có nhu cầu thơng thoại với th bao bị gọi - Trực tiếp cấp chuông cho thuê bao bị gọi cách đóng chuyển mạch cung cấp dịng điện AC đến thuê bao bị gọi thuê bao không bận - Trong trường hợp thuê bao bị gọi bận, điện thoại viên trả lời cho thuê bao gọi biết - Khi thuê bao bị gọi nghe âm hiệu chuông nhấc máy, điện thoại viên nhận biết điều ngắt dịng chng, kết nối hai thuê bao cho phép đàm thoại - Nếu hai thuê bao gác máy (thể qua đèn chuông), điện thoại viên nhận biết điều tiến hành giải tỏa gọi, báo cho thuê bao lại biết đàm thoại chấm dứt Như tổng đài nhân công đầu tiên, đàm thoại thiết lập điện thoại viên nối dây phích cắm hay khóa di chuyển Tại tổng đài phải có máy điện thoại nguồn điện DC, AC để cung cấp cho đàm thoại, đổ chuông Nhược điểm tổng đài nhân công: - Thời gian kết nối lâu - Dễ bị nhầm lẫn thao tác tay - Với dung lượng lớn, kết cấu thiết bị tổng đài phức tạp nên cần có nhiều điện thoại viên làm việc lúc đảm bảo thông thoại cho thuê bao cách liên tục 2.2/ Tổng đài tự động: Cùng với tiến khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử, tổng đài điện thoại chuyển sang phương thức hoạt động hồn tồn mới, phương thức kết nối thông thoại tự động 2.3/ Tổng đài điện: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kỹ thuật chuyển mạch chủ yếu nhờ vào chuyển mạch khí điều khiển mạch điện tử Trong tổng đài điện việc nhận dạng thuê bao gọi, xác định thuê bao bị gọi, cấp âm hiệu, kết nối thông thoại… thực cách tự động nhờ vào mạch điều khiển điện tử với thao tác chuyển mạch khí So với tổng đài nhân cơng, tổng đài điện có ưu điểm lớn sau: - Thời gian kết nối thông thoại nhanh - Dung lượng tổng đài tăng lên nhiều - Giảm nhẹ công việc điện thoại viên Tuy nhiên buổi đầu đời cịn tồn số nhược điểm: - Thiết bị cồng kềnh - Tiêu tốn nhiều lượng - Giá thành chuyển đổi khí cao, tuổi thọ - Điều khiển kết nối phức tạp Các nhược điểm thể rõ dung lượng tổng đài lớn 2.4/ Tổng đài điện tử: Cùng với phát triễn linh kiện bán dẫn, thiết bị ngày trở nên thông minh hơn, giá thành ngày giảm Nó thay phần khí cịn lại tổng đài điện Việc thay làm cho tổng đài gọn nhẹ nhiều, thời gian kết nối thông thoại nhanh hơn, lượng tiêu tán Dung lượng tổng đài tăng lên đáng kể Cơng tác sửa chữa bảo trì, phát hư hỏng dễ dàng Chính tổng đài điện tử thay hồn tồn tổng đài nhân công tổng đài điện giới Hiện mạng viễn thông Việt Nam có loại tổng đài sau : - Tổng đài quan PABX: sử dụng quan, khách sạn thường sử dụng trung kế CO-Line(central office) - Tổng đài nông thôn (Rural Exchange): sử dụng xã, khu dân cư đông, chợ sử dụng tất loại trung kế - Tổng đài nội hạt LE (Local Exchange): đặt trung tâm huyện tỉnh sử dụng tất loại trung kế - Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange): dùng để kết nối tỗng đài nội hạt tỉnh với nhau, chuyển mạch gọi đường dài nước LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Tổng đài cửa ngõ quốc tế (Gateway Exchange): tổng đài dùng để chọn hướng chuyển mạch gọi vào mạng quốc tế để nối quốc gia với nhau, chuyển tải gọi giang III SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI: Giao tiếp thuê bao Giao tiếp trung kế Các đường thuê bao Các đường trung kế Chuyển mạch Báo hiệu thuê bao Khối chuyển mạch: Báo hiệu trung kế Điều khiển 1.1/ Chức năng: Chức chủ yếu khối thực thiết lập tuyến nối đầu vào với đầu Đối với hệ thống chuyển mạch số, để thiết lập tuyến đàm thoại hai thuê bao cần phải thiết lập tuyến nối cho hướng: 1.2/ Yêu cầu: Khối chuyển mạch phải đảm bảo khả đấu nối đầu vào với đầu bất kì, nói cách khác khối chuyển mạch phải có độ tiếp thông hồn tồn (chuyển mạch không vướng – non blocking) 1.3/ Cấu tạo: Bao gồm chuyển mạch điện (chuyển mạch nấc, chuyển mạch ngang dọc), chuyển mạch điện tử analog, digital… Trong tổng đài số trường chuyển mạch số trường chuyển mạch mà tín hiệu chuyển mạch qua dạng số (digital) Trường chuyển mạch số có LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cấu trúc khác tùy theo dung lượng tổng đài nhà sản xuất tổng đài mà trường chuyển mạch có loại cấu trúc khác Khối báo hiệu: 2.1/ Chức năng: Thực việc trao đổi thông tin báo hiệu thuê bao, thông tin báo hiệu đường trung kế liên đài đề phục vụ cho trình thiết lập, giải phóng gọi Các thơng tin trao đổi với hệ thống điều khiển để thực trình xử lý gọi (q trình tìm chọn thiết lập, giải phóng tuyến nối cho gọi) + Báo hiệu thuê bao tổng đài Bao gồm thông tin đặc trưng báo hiệu cho trạng thái: ¾ nhấc tổ hợp – hook off ¾ đặt tổ hợp – hook on ¾ thuê bao phát xung thập phân ¾ thuê bao phát xung đa tần DTMF ¾ th bao ấn phím Flash (chập nhả nhanh phím tổ hợp) … + Báo hiệu tổng đài th bao Đó thơng tin báo hiệu âm báo sau: ¾ âm mời quay số ¾ âm báo bận ¾ âm báo tắc nghẽn ¾ hồi âm chng ¾ xung tính cước 12 Khz, 16 Khz từ tổng đài đưa tới ¾ ngồi cịn có bảng tin thơng báo khác dịng điện chuông 25Hz, 75V-90V từ tổng đài đưa tới thuê bao thuê bao bị gọi Báo hiệu trung kế: q trình trao đổi thơng tin đường trung kế (rỗi, bận, thông tin địa chỉ, thông tin cước, …) hai nhiều tổng đài với Trong mạng hợp IDN có phương pháp báo hiệu trung kế sử dụng: ¾ Báo hiệu kênh riêng CAS ¾ Báo hiệu kênh chung CCS 2.2/ Yêu cầu: Hệ thống báo hiệu tổng đài phải có khả tương thích với hệ thống báo hiệu tổng đài khác mạng viễn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thông thống nhất, thuận tiện cho sử dụng, dễ dàng thay đổi theo yêu cầu mạng lưới Khối Điều Khiển: 3.1/ Chức năng: Phân tích xử lí thơng tin từ khối báo hiệu đưa tới để thiết lập giải phóng gọi Các gọi gọi nội hạt, gọi ra, gọi vaò, gọi chuyển tiếp… Thực tính cước cho gọi, thực chức giao tiếp người- máy, cập nhật liệu Ngồi khối điều khiển cịn có chức thuộc khai thác bảo dưỡng hệ thống để đảm bảo cho hệ thống hoạt động tin cậy 3.2/ Yêu cầu: Có độ tin cậy cao, có khả phát định vị hư hỏng nhanh chóng, xác, thủ tục khai thác bảo dưỡng linh hoạt, thuận tiện cho người sử dụng, khả phát triễn dung lượng thuận tiện… 3.3/ Cấu trúc: Bao gồm tập hợp xử lý, nhớ (cơ sở liệu), thiết bị ngoại vi: băng từ, đĩa cứng, hình, máy in… hệ thống điều khiển có cấu trúc tập trung, phân tán cấu trúc điều khiển cấu trúc tập trung phân tán Các thiết bị điều khiển phải trang bị dự phòng để đảm bảo độ tin cậy hệ thống Ngoại Vi Thuê Bao, Trung Kế: 4.1/ Chức năng: Thực chức giao tiếp đường dây thuê bao, đường trung kế với khối chuyển mạch Thuê bao trang bị thuê bao Analog, Digital tùy theo cấu trúc mạng tổng đài Trung kế trang bị trung kế Analog, Digital 4.2/ Yêu cầu : Có khả đấu nối loại thuê bao, trung kế khác nhau: thuê bao analog thông thường, thuê bao số… đường trung kế analog, đường trung kế digital… có trang bị thiết bị phụ trợ để phục vụ cho trìng xử lý gọi (tạo loại âm báo, thu phát xung, tin thông báo, đo thử…) 4.3/ Cấu trúc: Ngoại vi thuê bao thường có cấu trúc tập trung thuê bao để thực hiệm tập trung lưu lượng đường dây thuê bao thành số đường PCM nội có mật độ lưu thoại nhiều để đưa tới LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com trường chuyển mạch thực điều khiển đổi nối thiết lập tuyến đàm thoại (đối với gọi ra) Ngoại vi trung kế thực phối hợp tốc độ, pha, tổ chức kênh thoại tuyến PCM đường PCM đấu nối liên đài đường PCM đấu nối nội tổng đài IV CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH ĐIỆN TỬ: Các Kỹ Thuật Chuyển Mạch: 1.1 Chuyển mạch theo phương pháp kết nối không gian (space switch): Chuyển mạch không gian thường sử dụng cho chuyển mạch tương tự Ngồi sử dụng kết hợp với chuyển mạch thới gian hệ chuyển mạch TST, STS, TSTS… Cấu tạo chung chuyển mạch không gian ma trận tiếp điểm N đầu vào M đầu Mỗi đầu vào bầt kì đầu vào nối với đầu M đầu Có loại chuyển mạch khơng gian là: chuyển mạch không gian tiếp thông hồn tồn (nonblocking) chuyển mạch khơng gian tiếp thơng khơng hồn tồn (blocking) • Chuyển mạch tiếp thông hồn tồn: M 100% N … M N M=N Số đầu vào N số đầu M Như thời điểm đầu vào có tiếp điểm nối với đầu Khả thơng thoại 100% • Chuyển mạch tiếp thơng khơng hồn tồn: Số đầu vào N lớn số đầu M khả kết nối đầu vào với LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đầu là: 1 N M N>M LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com • Chuyển mạch nhiều tầng : Hệ thống chuyển mạch tầng dùng ma trận tiếp điểm vuông hay chữ nhật có nhược điểm là: muốn kết nối thuê bao với âm hiệu hay thuê bao khác phải đóng tiếp tương ứng Do tiếp điểm hỏng th bao bị lập Hơn số tiếp điểm tăng theo lũy thừa bậc với số thuê bao nên phần cứng tổng đài phức tạp khơng có tính kinh tế tổng đài có dung lượng lớn Để giảm số tiếp điểm cần phải tăng dung lượng thuê bao, người ta dùng phương pháp chuyển mạch nhiều tầng N đầu vào chia thành N/n nhóm, nhóm gồm n kênh Các nhóm ma trận cấp thứ Các đầu thành đầu vào ma trận cấp thứ hai cuối có N lớn đầu Các thiết bị nối đầu vào với cấp 1, đầu với cấp cuối Hình sau minh họa chuyển mạch tầng n k N đầu nj vào α α k n nj n k α α k n nj nj 1 nj n k α α k n N đầu nj Có k ma trận cấp Mỗi ma trận cấp 1có N đầu vào k đầu nối vào ma trận cấp Mỗi ma trận cấp có α = N/ n đầu vào α đầu nối với tất ma trận cấp Tổng số tiếp điểm hệ thống chuyển mạch: NX = 2Nk + k(N / n )2 Giả sử muốn thiết lập đường nối từ a đến b, trường hợp xấu (n-1) đầu vào và(n-1) đầu cấp dùng Như có (2n2) chuyển mạch tầng trung tâm không cho phép từ a đến b có thêm bợ chuyển mạch tầng trung tâm việc ngẽn khơng xảy Nghĩa tổng số ma trận tầng để tắc ngẽn không xảy là: k=(2n-2) + =2n-1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chọn giá trị thực tế R2 = 330 Ω • Điện trở hạn dòng qua Transistor quang R3: Khi Transistor dẫn bảo hòa VSat = 0.2V ⇒ VR3 = Vcc – VSat = – 0.2 = 4.8V ⇒ R3 = VR = = 1000Ω IE * 10 −3 Chọn R3 = 1K • Tụ lọc C2: Tụ C2 tính sau cho bypass phần tín hiệu chng tồn tín hiệu thoại Thơng thường người ta chọn ZC2 = R2 ⇒ ZC2 = 330 Ω ⇒ C2 = 1 = ≈ 19,3μF 2πfZ C 2 * 3.14 * 25 * 330 Chọn C2 = 22 μF / 50 V • Tụ C1 : Ta có: Vac = (4 * f * C * R2 + 1) * f * C * R2 * ⇒ Vac = * Vdc * 25 * 22 * 10 −6 * 330 + * 25 * 22 * 10 −6 * 330 * * 15 = 25.2V Mặt khác, ta có phương trình: IAC*ZC1 + 2*VD + VAC = 90 ⇔ 7.85*10-3*ZC1 + 2*0.7 + 25.2 = 90 ⇔ ZC1 = 8076.4 Ω ⇒ C1 = 0.7 μF Chọn C1 = 0.68 μF / 150 V LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com * Mạch tích phân R4, C4 Mạch tích phân có thời τ = R4*C4 thời gian ≤ 2s phải thu mức điện áp ngưỡng từ logic lên logic cổng NOT (loại Schmitt trigger), mức điện áp ngưỡng Vn =3.5V ứng với điện áp nguồn 5V Vn Vh Vin Vout Ta có tần số tín hiệu chng 25 Hz, suy chu kì T =0.04s Như có chng qua opto ta nhận xung sau : 0.04s 2s Tín hiệu vào chuỗi xung, thời τ = R4*C4 mạch lớn nhiều chu kì xung Như trình q độ chưa kết thúc có xung khác tác động tiếp vào mạch nên điện áp tăng dần Do điện áp tụ nạp chưa đến giá trị max xả, thời gian xả chưa hết phải nạp tiếp điện áp tăng dần Vc(t) t Giản đồ thời gian nạp tụ -t/τ Vc (t) = Vcc*( – e ) với τ = R4*C4 Ta chọn τ (thời hằng) mạch phải lớn chu kì xung tín hiệu chng Như q trình q độ chưa kết thúc có xung khác tác động tiếp vào mạch nên điện áp tăng dần lên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Để đơn giản cho việc tính tốn, ta chọn =30μF, ta có : R4 = τ = 0.2s, chọn tụ C4 0.2 = 6,7 KΩ 30.10 −6 Chọn giá trị thực tế R4 = 6,8 KΩ Vậy điện áp tụ C4 sau 0,02s là: VC ( 0,02 ) = 4,8.(1 – e-0,02 / 0.2 ) = 0,46V Như để đạt 3,5V khoảng thời gian 0,3s Tụ C4 nạp qua R4 xả qua (R4 + R3), tụ C4 xả chậm ta xem nạp mà khơng xả Vậy ta xem đáp ứng mạch tích phân ứng với xung có T = 2s V T 2s LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com III MẠCH ĐẾM HỒI CHUÔNG: 7414 A B QA QB QC QD Ctr Relay 7408 Ro(1) Ro(2) 7493 OUT BUSY TONE RESET Ro(1) OUTPUT Ro(2) QD QC QB QA H H L L L L X COUNT X L COUNT L Mỗi có tín hiệu chng mạch cảm biến chng nhận biết xuất ngõ mức [0], khơng có tín hiệu chng ngõ mức [1], ngõ mạch cảm biến chuông tạo thành xung CLOCK tác động đến mạch đếm hồi chuông Sau đếm hồi chng ngõ chân số 7408 (IC cổng And) mức [1] tác động đến mạch Control Relay LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 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 hồi chng ngõ 7408 lên [1], làm cho C945 dẫn, Relay đóng Tổng đài nhận biết trạng thái nhấc máy nhờ vào tổng trở biến áp cách ly Diode D1 bảo vệ transistor Q tránh áp Relay đóng ngắt Ta sử dụng Transistor C945 với thơng số sau: • = 100 ữ 300 ã PMAX = 250 mW • ICMAX = 100mA Chọn Relay 12V, trở kháng 300 Ω ta có : 12 − 0,2 = 39,33mA 300 I ⇒ I B = CSAT = 0.3933mA h fe Icsat = Chọn hfe = β = 10 R= VCONTROL − RELAYl − VD − 0,7 IB LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com R= − 0,7 − 0,7 = 7,88.10 Ω −3 0,3933.10 Chọn R = 8,2 K V MẠCH HYBRID VÀ MẠCH LỌC: Như ta biết, nguyên lý hoạt động hệ thống điện thoại tín hiệu truyền đôi dây Nên nhiệm vụ mạch Hybrid cách ly tín hiệu thu phát Tín hiệu đường truyền theo ngõ Rx vào mạch, tín hiệu từ hệ thống phát phát theo ngõ Tx đến đường dây điện thoại Mục đích để người gọi khơng nghe thấy tiếng nói loa, đồng thời ngăn cách phổ tần tiếng nói Mạch lọc lọc thơng thấp chủ yếu lọc lấy tín hiệu thoại (300Hz ÷ 3000KHz), nhằm loại bỏ tần số cao ngồi ý muốn 1/ Mạch Hybrid: Mạch Hybrid thiết kế dựa đặc tính Op-Amp Mạch nhấc máy giả VR R2 Tx + 330 Ω !K R1 Mạch phát Rx Mạch lọc 22K R3 22K Tính tốn sử dụng linh kiện: mối quan hệ điện áp ngõ mạch Hybrid VR điện áp nhận từ đường dây VT xác định phương pháp chồng chập + Trường hợp VL = LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ZL Z2 + VT Z1 Z3 Nếu xem Op-Amp lý tưởng ta có: V R1 − V− V− − VT = Z3 Z1 ⇒ V R1 = V− ZL = VT Z L + Z ⇒ V R1 = + Trường hợp VT = 0: VL (Z + Z ) Z1 V− − Z3 VT Z1 Z1 Z L − Z Z VT Z (Z + Z L ) ZL Z2 Z1 VT VR1 VR2 Z3 V+ = Z2 VL Z2 + ZL ⎛ Z ⎞ V R = ⎜⎜ + ⎟⎟V + Z1 ⎠ ⎝ ⎛ Z ⎞⎛ Z ⇒ V R = ⎜⎜1 + ⎟⎟⎜⎜ Z ⎠⎝ Z + Z L ⎝ ⎞ ⎟⎟V L ⎠ Ta có : Áp dụng nguyên lý chồng chập, ta có: VR = V R1 + V R = ⎛ Z + Z ⎞⎛ Z Z1Z L − Z Z ⎟⎟⎜⎜ VT + ⎜⎜ Z (Z + Z L ) ⎝ Z ⎠⎝ Z + Z L ⎞ ⎟⎟VL ⎠ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Để triệt tiếng dội tín hiệu thu vào VR phải độc lập với tín hiệu phát VT ⇒ Z1ZL – Z2Z3 = Để tín hiệu từ đường dây đến mạch thu lớn ZL+Z2 phải nhỏ ⇒ Z2 = Z L ⇒ Z = Z3 Giá trị chuẩn hóa ZL thơng tin 600 Ω đo tần số 800Hz Tuy nhiên băng tần điện thoại ZL thay đổi không đáng kể nên ta xem trở ⇒ Z2 = ZL = 600 Ω Do Op-Amp có trở kháng ngỏ vào lớn nên để phối hợp trở kháng ta chọn Z1 Z3 đủ lớn để phối hợp trở kháng (từ vài chục KΩ trở lên) Trong mạch ta chọn Z1 = Z3 = 22 K 2/ Mạch lọc thơng thấp: Mạch có nhiệm vụ phối hợp trở kháng nhằm lọc lấy băng tần điện thoại (300Hz ÷ 3000KHz), loại bỏ tần số cao ngồi ý muốn C1 270μF R1 180K R2 180K C2 270μF R3 8,2K R4 10K Hàm truyền mạch lọc thông thấp hồi tiếp dương : H (S ) = AV + [C1 (R1 + R2 ) + C R1 (1 − AV )]ω S + ω C1C R1 R2 S Để đơn giản mạch điện ta chọn R1 = R2 C1 = C2, lúc từ hàm truyền ta có hàm truyền đạt rút gọn sau: H (S ) = AV ω C R S + + ω S [CR(3 − AV )] 2 2 Từ bảng hàm Butterworth ta có : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com b1 = ω (3 − AV )RC = b = ω R 2C = 1 R= ωC Ta có Để phối hợp trở kháng ta chọn R phải lớn, chọn R = 180K ⇒ C ≈ 260μF , ta chọn C = 270μF Từ ta có AV0 = – 1,4 = 1,6 Mặt khác ta lại có AV0 = + (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 tất đường dây kết nối thông thoại bị bận hay thuê bao bị gọi thông thoại, th bao thơng thoại bên gác máy Vì ta thiết kế mạch nhận biết tín hiệu busy tone để nhận biết gác máy thuê bao đầu kia, đồng thời Reset đếm hồi chuông, tác động đến transistor làm cho relay ngắt, dẫn đến hở mạch tạo nhấc máy đóng cảm biến chng Để nhận biết tín hiệu busy tone có tần số 425Hz, biên độ đỉnh đỉnh 3V ta sử dụng IC LM 567 Đây IC chun dụng để tách tone có chứa vịng khóa pha bên Khi tần số đầu vào với tần số trung tâm ( fIN = fOUT ) chân có mức logic thấp Mặt khác tín hiệu nằm dãi tín hiệu âm tần có biên độ 3V biên độ tín hiệu âm tần khoảng vài chục mV Vì để việc tách nhận xác ta nên qua so sánh, dùng IC TL 082 Khi biên độ vào lớn điện áp chuẩn (Vref) tín hiệu truyền qua so sánh, cịn nhỏ điện áp chuẩn khơng qua so sánh • Tính tốn: Chọn điện áp chuẩn Vref = 1V, ta có: Vref = R2 Vcc = 1V R1 + R2 Chọn R1 = 27 K ⇒ R2 = 2,5K Chọn giá trị thực tế R2 = 2,7 K Đặc điểm mạch so sánh mức biến đổi tín hiệu ngõ vào hình sin thành dạng xung vng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Vin Vref Vout Vcc Khi có tín hiệu busy tone đưa đến ngõ vào chân số TL082, ngõ tạo thành dãy tín hiệu dạng xung có biên độ với mức điện áp nguồn Op Amp Tín hiệu xung qua cầu phân áp R3, R4 để hạn biên cho phù hợp với ngõ vào IC tách tone Đầu vào chân số LM 567 chịu điện áp nhỏ 0,2V, nên ta có: ⇒ R3 = 60R4 R4 0,2 = R3 + R4 12 Chọn R4 = 2,2K ta tính R3 = 132K Chọn R3 = 120K Cơng thức tính tần số trung tâm LM 567: f0 = 1,1R5 C Với R5 C4 điện trở định thời, tụ định thời (R5 thường chọn 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 = 1μF ⇒ C4 = = 1,1μF 1,1 * * 10 * 425 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com C2 tụ lọc thông thấp, ta chọn C2 = 1μF C1 tụ lọc ngõ chọn tương đối, chọn lớn thời gian trễ trạng thái đóng mở lớn dẫn đến mạch hoạt động không xác, chọn q nhỏ mạch hoạt động không ổn định Thông thường chọn C1 = 2C2 = 2,2μF C0 C3 tụ liên lạc ta chọn giá trị 0,47μF VII MẠCH TẠO TẢI GIẢ: Là biến áp cách ly có trở kháng Zbiến áp = 600Ω Khi mạch đếm hồi chuông đếm tới hồi thứ mạch điều khiển Relay cho phép Relay đóng chuyển từ mạch nhận biết chng sang trạng thái nhấc máy giả, thuê bao gọi nhận trạng thái nhấc máy thuê bao bị gọi 1:1 Zener 4,7V Zener 4,7V Mạch tạo tải giả Do điện áp làm việc IC mạch 5V nên ta chọn zener 4.7 V để ghim mức áp cố định khoảng 5.3V nhằm bảo vệ IC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com VIII MẠCH PHÁT TIẾNG NÓI: Mạch phát tiếng nói dùng IC ISD1520 IC chuyên dùng cho việc ghi phát tiếng nói Trong mạch ta thiết kế theo yêu cầu sau: ¾ Mạch thay đổi lời nhắn chủ nhà trước vắng ¾ Khi mạch tạo tải giả tác động phải phát lời nhắn chủ nhà Mạch hoạt động sau: • Ghi lại lời nhắn chủ nhà: Chân (REC) chân ghi âm tác động mức cao Khi ta nhấn phím REC chân lên mức [1], IC ghi âm (khi ghi âm ta phải giữ đầu REC mức cao) Nhả phím REC ngừng việc ghi âm Thời gian ghi tối đa IC ISD1520 32s (xem phần giới thiệu linh kiện) Để điều chỉnh thời gian ghi ta sử dụng biến trở nối vào chân ROSC (chân 19) Thông thường ta chọn thời gian ghi tối đa, theo nhà sản xuất u cầu điện trở có giá trị khoảng 160K, ta chọn giá trị thực tế 150K Khi ghi âm đầu /RECLED mức thấp nên đèn LED sáng • Phát lại lời nhắn: Khi mạch đếm hồi chuông đếm tới hồi thứ ngõ IC 7408 mức [1] Ngõ tác động đến chân PLAYE (chân 3) IC ISD1520 sườn xung lên, IC phát lời nhắn đường dây điện thoại IX MẠCH ĐỊNH THỜI: Ta sử dụng IC Timer 555 để tạo mạch đa hài đơn ổn Nguyên lý làm việc mạch sau: Khi xung từ ngõ IC 7414 chuyển xuống mức thấp [0], lúc chân số IC555 bị kéo xuống mức thấp, chân số IC555 (chân out) lên mức cao [1], ngõ đưa vào cổng logic OR tác động vào mạch thu nhằm giải tỏa việc thu Kết nối mạch hình sau : Vcc +15V R2 R1 10K Từ đếm 555 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com C2 7414 đến cổng logic 7414 C1 • Tính R2 C2: Ta có : t (high) = 1,1*R2*C2 Chọn t = phút = 4*60 = 240s Chọn C2 = 1000μF ⇒ R2 = 220K Tài liệu tham khảo • TỐNG VĂN ON, LÊ TIẾN THƯỜNG _ TRUYỀN DỮ LIỆU Sử dụng vi mạch LSI _ Đại học Bách Khoa TP HCM • PHẠM HỒNG LIÊN _ GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỬ THƠNG TIN _ Đại học Bách Khoa TP.HCM • LÊ VĂN THẢNH _ Bài Giảng NGUYÊN LÝ TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ _ Trung Tâm Đào Tạo Bưu Chính Viễn Thơng II • HUỲNH ĐẮC THẮNG _ KỸ THUẬT SỐ THỰC HÀNH _ Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật • DƯƠNG MINH TRÍ _ SƠ ĐỒ CHÂN LINH KIỆN BÁN DẪN _ Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật • HỘI VƠ TUYẾN ĐIỆN TỬ VIỆT NAM _ TẠP CHÍ ĐIỆN TỬ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... thông thoại tự động 2.3/ Tổng đài điện: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kỹ thuật chuyển mạch chủ yếu nhờ vào chuyển mạch khí điều khiển mạch điện tử Trong tổng đài điện. .. nối thông thoại? ?? thực cách tự động nhờ vào mạch điều khiển điện tử với thao tác chuyển mạch khí So với tổng đài nhân cơng, tổng đài điện có ưu điểm lớn sau: - Thời gian kết nối thông thoại nhanh... đàm thoại qua trường chuyển mạch trung tâm Đồng thời điều điều khiển mạch điện thuê bao liên quan cắt mạch điện chuông, mạch điện tạo âm với thuê bao bị gọi Lúc hai thuê bao bắt đầu đàm thoại