Giới thiệu về điện thoại kéo dài

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HỮU NGHỊ VIỆT HÀN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ỨNG DỤNG ============================ BÀI TẬP LỚN ĐỀ TÀI: GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN THOẠI KÉO DÀI GVHD : Dương Hữu Ái SVTH : 1. Lưu Thành Trung 2. Lê Xuân Hùng LỚP : CCVT03A Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối LỜI NÓI ĐẦU Chúng ta đang sống trong thời kỳ bùng nổ thông tin, với sự phát triển như vũ bão của các ngành Điện tử, Tin học, Viễn thông. Sự phát triển này được thể hiện qua hai xu hướng: hiện đại hoá và đa dạng hóa. Tất cả các dịch vụ này có thể phát triển riêng rẽ và độc lập, xong để có được những thông tin tổng hợp mà một mạng số đa dịch vụ ra đời. Mạng này đang phát triển nhằm hợp nhất tất cả các dịch vụ nói trên vào một kênh cơ sở để cung cấp các phương tiện thông tin một cách đa năng và tiện lợi. Hơn nữa môn “Thiết Bị Đầu Cuối” đã giúp chúng em hiểu sâu hơn về các nguyên lý hoạt động của các thiết bị cơ bản. Mà đề tài lần này chúng em tìm hiểu là về điện thoai kéo dài gồm những phần sau: Chương 1: Giới thiệu về điện thoại kéo dài Chương 2: Phân tích sơ đồ khối máy điện thoại kéo dài Chương 3: Phân tích sơ đồ khối máy điện thoại kéo dài Panasonic KX- TC1040 Chương 4: Hoạt động của máy điện thoại kéo dài trong mạng điện thoại công cộng. Với thời gian có hạn hẹp cho nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong sự đóng góp chân tình của các thầy cô và các bạn. Chân thành cám ơn Thầy Dương Hữu Ái đã hướng dẫn chúng em để chúng em hoàn thành trọn vẹn bài tập lớn này! Sinh viên thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG 2 Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối Mục lục LỜI NÓI ĐẦU 2 Mục lục 3 DANH MỤC HÌNH 6 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU MÁY ĐIỆN THOẠI KÉO DÀI 7 1.1. Phân loại các loại điện thoại kéo dài 7 1.1.1. Phân loại theo dải tần sử dụng: 7 1.1.2. Phân loại dựa vào công nghệ sử dụng trong điện thoại 9 1.1.3. Phân loại theo khoảng cách liên lạc giữa phần di động và phần cố định hay giữa các phần di động với nhau 9 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ KHỐI MÁY ĐIỆN THOẠI KÉO DÀI10 2.1. Sơ đồ khối chi tiết của máy chủ và chức năng các khối (Base unit) 10 2.1.1. Bộ lọc đầu vào thu (RX Filter) 11 2.1.2. Bộ trộn tần (Mixer) 11 2.1.3. Bộ khuếch đại tín hiệu trung tần (IF Amp) 12 2.1.4. Bộ tách sóng (DET) 12 2.1.5. Bộ khuếch đại dữ liệu (DAmp) 12 2.1.6. Bộ tiền khuếch đại (Pre Amp) 12 2.1.7. Bộ giãn (EXP) 12 2.1.8. Bộ khuếch đại đường dây (Line Amp) 12 2.1.9. Bộ nén dữ liệu (Comp) 12 2.1.10. Bộ hạn chế (Lim) 13 2.1.11. Bộ khuếch đại từ micro (Mic Amp) 13 2.1.12. Bộ giao tiếp với đường dây điện thoại 13 2.1.13. Khối xử lý trung tâm (CPU) 13 2.2. Sơ đồ khối máy cầm tay (Handset) 13 2.2.1. Bộ lọc đầu vào thu (RX Filter) 15 2.2.2. Bộ trộn tần (Mixer) 15 2.2.3. Bộ khuếch đại tín hiệu trung tần (IF Amp) 15 2.2.4. Bộ tác dò sóng (DET) 15 2.2.5. Bộ khuếch đại dữ liệu (DAmp) 15 2.2.6. Bộ tiền khuếch đại (Pre Amp) 15 2.2.7. Bộ giãn (EXP) 15 2.2.8. Bộ khuếch đại đường dây (Line Amp) 15 2.2.9. Bộ nén dữ liệu (Comp) 15 2.2.10. Bộ hạn chế (Lim) 15 2.2.11. Bộ khuếch đại từ micro (Mic Amp) 16 2.2.12. Khối xử lý trung tâm (CPU) 16 2.2.13. Khối điều chế (Modulation) 16 2.2.14. Khối phát hiện pin yếu (BATT Low DET/Power) 16 2.2.15. Khối phát hiện đang sạc pin (Charge DET) 16 2.2.16. Các khối khuếch đại và lọc trước khi phát tín hiệu qua ăng ten. .16 2.3. Cơ sở lý thuyết các khối trong máy thu phát 16 2.3.1. Mạch vào 16 Sinh viên thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG 3 Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối 2.3.2. Bộ trộn tần 18 2.3.3. Mạch khuếch đại 19 2.3.4. Mạch khuếch đại công suất 19 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ MẠCH CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI KÉO DÀI PANASONIC KX-TC1040 21 3.1. Sơ đồ chi tiết, chức năng cụ thể, hoạt động của từng phần trong sơ đồ khối của máy chủ 21 3.1.1. Mạch máy phát 21 3.1.2. Chức năng của mạch 21 3.1.3. Hoạt động của mạch 21 3.1.4. Giao diện với đường điện thoại 22 3.1.5. Hoạt động của máy chủ khi nối với đường điện thoại 23 3.1.6. Hoạt động đáp ứng lại của máy cầm tay 23 3.1.7. Mạch phát tín hiệu 24 3.1.8. Mạch thu RF và IF 24 3.1.9. Mạch khởi động 26 3.1.10. Khi máy cầm tay để trên máy chủ 27 3.1.11. Mạch cung cấp nguồn 28 3.2. Sơ đồ chi tiết, chức năng cụ thể, hoạt động của từng phần trong sơ đồ khối của máy cầm tay 31 3.2.1. Mạch máy thu RF và IF 31 3.2.2. Cấu tạo và hoạt động của CPU (IC901) 35 3.2.3. Mạch khởi động lại 36 3.3. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điện thoại kéo dài 37 3.3.1. Sơ đồ máy chủ (Base unit) 37 3.3.2. Sơ đồ máy cầm tay (Handset) 37 3.4. Điện thoại KX-TC1040LAB/KX-TX1040LAW 37 3.4.1. Hình dáng bên ngoài và các nút chức năng của điện thoại 37 3.4.2. Các thông số kỹ thuật của điện thoại 38 3.5. Lưu đồ tín hiệu của máy 39 3.5.1. Bảng tần số liên lạc sử dụng trong hệ thống máy điện thoại kéo dài. 39 3.5.2. Sự trao đổi thông tin của máy kéo chủ và máy cầm tay trong quá trình hoạt động của hệ thống điện thoại 39 3.5.2.1. Quá trình chuyển từ trạng thái sẵn sàng sang trạng thái liên lạc. 39 3.5.2.2. Trạng thái khi kết thúc cuộc gọi 40 3.5.2.3. Tín hiệu báo chuông 41 CHƯƠNG 4: HOẠT ĐỘNG CỦA ĐIỆN THOẠI KÉO DÀI TRONG MẠNG ĐIỆN THOẠI CÔNG CỘNG 42 KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 Sinh viên thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG 4 Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối DANH MỤC HÌNH Hình 2.4: Mạch vào 16 Hình 2.5: Mạch trộn tần và chọn lọc tần số 17 Hình 2.6: Mạch khuếch đại 18 Hình 2.7: Mạch khuếch đại công suất 19 Hình 3.5: RF IC 24 Hình 3.6: Mạch khởi động 25 Hình 3.7: Máy cầm tay đặt trên máy chủ 26 Hình 3.8: Mạch cấp nguồn 27 Hình 3.12: Mạch máy thu RF và IF 30 Hình 3.14: mạch xử lý tín hiệu từ MIC 32 Hình 3.15: Mạch điều chỉnh tín hiệu thu 33 Hình 3.16: Mạch phát hiện pin yếu 34 Hình 3.17: Sơ đồ chân CPU (IC901) 34 Hình 3.18: Mạch Reset 35 Sinh viên thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG 5 Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU MÁY ĐIỆN THOẠI KÉO DÀI Giới thiệu chung Điện thoại kéo dài (cordless phone) bao gồm một máy điện thoại chủ (base unit) và máy kéo dài (handset). Ngoài chức năng nghe gọi của máy chủ giống như một máy điện thoại thông thường trong mạng điện thoại công cộng thì điện thoại kéo dài có những đặc điểm khác như: Máy kéo dài có thể mang theo bên mình như một điện thoại di động mà khi có ai gọi đến hoặc cần gọi đến một thuê bao nào đó thì máy kéo dài có khả năng làm việc này mà người sử dụng không cần đến bên máy chủ. Bên cạnh đó thì máy chủ và máy kéo dài có thể liên lạc trực tiếp với nhau mà không cần thông qua tổng đài. Khoảng cách liên lạc giữa máy chủ và máy phụ hoặc giữa các máy con từ vài chục mét đến vài chục Km. Máy chủ được nối với giắc điện thoại thông qua mạch nối dây điện thoại chuẩn về phía hệ thống điện thoại thì giống như một điện thoại thông thường, nhưng khi máy chủ nhận cuộc gọi tới từ một thuê bao điện thoại trong mạng điện thoại rồi qua quá trình điều chế thành tín hiệu vô tuyến FM và phát nó. Máy kéo dài nhận tín hiệu vô tuyến và chuyển đổi thành tín hiệu điện rồi đưa tín hiệu này tới loa thành âm thanh mà ta có thể nghe được. Khi ta nói thì máy kéo dài phát tín hiệu thoại của chúng ta thông qua một tín hiệu vô tuyến FM thứ hai trở lại máy chủ. Máy chủ nhận tín hiệu này, chuyển thành tín hiệu điện và gửi tín hiệu điện này thông qua đường dây điện thoại đến các các thuê bao khác qua tổng đài. Máy chủ và máy kéo dài hoạt động trên một cặp tần số cho phép chúng ta có thể nói và nghe ở cùng một thời điểm, được gọi là tần số song công. 1.1. Phân loại các loại điện thoại kéo dài. 1.1.1. Phân loại theo dải tần sử dụng: - Đặc điểm của một số dải tần • Đặc điểm của điện thoại kéo dài sử dụng dải tần số tần số vô tuyến từ 43 MHZ – 50 MHZ Sinh viên thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG 6 Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối Điện thoại kéo dài cơ bản là một bộ thu phát tần số vô tuyến vì vậy khi liên lạc giữa máy chủ và máy phụ phải đặt trong một miền tần số vô tuyến. Tuy nhiên ngày nay thì loại điện thoại này không còn được sử dụng nhiều nữa vì nó có những vấn đề sau: Chúng gây ra nhiễu đến các máy móc dùng điện trong nhà, hơn nữa tính bảo mật của nó không được cao. Ví dụ như những người hàng xóm xung quanh chúng ta cũng có một chiếc điện thoại cùng loại như vậy thì rất có thể chúng sẽ nghe được một cuộc hội thoại riêng của gia đình hàng xóm trên điện thoại của chúng ta và họ cũng có thể có điều tương tự với chúng ta. Điểu này thật phức tạp với những nơi mà mật độ dân cư đông đúc. Để khắc phục điều này người ta có thể cải tiến dung lượng nhiều đường, truyền nhiều kênh, mã hóa số… • Đặc điểm của điện thoại kéo dài sử dụng dải tần số 900 MHZ. Khi loại điện thoại kéo dài sử dụng tần số 900 MHZ ra đời đã tránh được những thiếu sót mà loại điện thoại kéo dài sử dụng tần số trong khoảng 43 MHZ – 50 MHZ gây ra. Tuy nhiên có một điều mới nảy sinh là các mạng điện thoại di động của phần lớn các quốc gia trên thế giới đều sử dụng ở phạm vi tần số này, dẫn đến phạm vi tần số này đã rất đông đúc nay lại càng đông đúc hơn. Điều này chính là nguyên nhân lý giải tại sao điện thoại kéo dài sử dụng tần số khoảng 2.4 GHZ ra đời. • Đặc điểm của điện thoại kéo dài sử dụng dải tần 2.4 GHZ Được dùng phổ biến ở các nước phát triển hiện nay, các công ty sản xuất loại điện thoại này là Sony, Panasonic, AT&T và Uniden. Loại điện thoại sử dụng dải tần số này được tăng cường tính bảo mật và khoảng cách liên lạc giữa máy mẹ và máy con so với các loại máy trước đó. • Đặc điểm của điện thoại kéo dài sử dụng dải tần 5.8 GHZ Loại điện thoại này đặc biệt có khả năng chống nhiễu cao nhất, nó có thể hoạt động tốt ở những vùng có nhiều sự hoạt động của các máy tính PC sử dụng công nghệ Wi-fi, dưới các đường điện cao thế,… Sinh viên thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG 7 Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối 1.1.2. Phân loại dựa vào công nghệ sử dụng trong điện thoại. • Loại điện thoại kéo dài sử dụng công nghệ tương tự. • Loại điện thoại kéo dài sử dụng công nghệ tương tự và số. 1.1.3. Phân loại theo khoảng cách liên lạc giữa phần di động và phần cố định hay giữa các phần di động với nhau. • Loại dùng trong các hộ gia đình: Loại này só khả năng liên lạc trong khoảng 100m, hoặc thấp hơn. • Loại dùng trong một khu vực dân cư nhỏ: Loại này có thể liên lạc giữa máy mẹ và máy con hoặc giữa các máy con trong khoảng cách từ 1Km đến vài 4Km hoặc có thể xa hơn tùy thuộc vào điều kiện địa hình và thời tiết. • Loại dùng trong phạm vi thành phố: Loại điện thoại này có khoảng cách liên lạc đến 50 Km, có thể lắp trên các phương tiện giao thông như các ô tô con, hoặc được mang theo bên người như một điện thoại di động bình thường. Sinh viên thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG 8 Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ KHỐI MÁY ĐIỆN THOẠI KÉO DÀI 2.1. Sơ đồ khối chi tiết của máy chủ và chức năng các khối (Base unit) Sinh viên thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG 1 st F 2 nd F DF PLL Comp Lim Exp Rx F 2 nd Mix 1 st Mix IF Amp DET Pre Amp Line Amp Mic Amp 1 st Mixer Hình 2.1: Sơ đồ khối máy chủ (Base unit) CPU (IC701) BELL DET Tel Interface Power down 8V Regulor 5V Regulor Reset KB Memory Charge DET TX DATA Tel jack DC jack Charge jack DAmp ANT Receiving frequency 49.67~49.99MHz 9 Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối 2.1.1. Bộ lọc đầu vào thu (RX Filter) Đây là tầng đầu tiên của máy thu, được nối trực tiếp với anten, nó có nhiệm vụ chuyển tín hiệu cao tần từ anten đến các phần tiếp theo của máy thu, đồng thời làm nhiệm vụ tiền khuếch đại tín hiệu trước khi xử lý tiếp. Các yêu cầu của mạch này là: • Cần có hệ số truyền đạt lớn, đồng thời hệ số truyền đạt ít biến đổi trong cả băng sóng. • Bảo đảm yêu cầu về độ chọn lọc, đối với máy thu đổi tần chủ yếu là độ suy giảm tần số ảnh và tần số trung tần. • Đảm bảo các chỉ tiêu về giải thông và méo tần số. • Bảo đảm tần số cộng hưởng ít bị biến đổi theo các yếu tố bên ngoài ví dụ như biến đổi trở kháng của anten, sự biến đổi trở kháng vào của tầng đầu máy thu. 2.1.2. Bộ trộn tần (Mixer) Nhiệm vụ của tầng này là biến đổi tần số cao tần từ tầng trước đó về tần số trung tần. Bộ biến đổi tần trong máy này là biến đổi tần 2 lần để tạo ra 2 lần tần số trung tần. Tần số trung tần được tạo ra ở tầng thứ nhất là 10.695 MHz, và tần số trung tần do bộ trộn tần thứ hai tạo ra là 455 KHz. Hoạt động của khối này hoạt động theo hình vẽ sau (trộn tần 1 lần): Sinh viên thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG MIXER IF LPF │ f i ± f osc │ f IF f osc f i Hình 2.2: Sơ đồ trộn tần 1 lần 10 [...]... qua C905, Q910 phát sinh ra tính hiệu Reset và được đưa đến chân 20 của CPU 3.3 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điện thoại kéo dài 3.3.1 Sơ đồ máy chủ (Base unit) 3.3.2 Sơ đồ máy cầm tay (Handset) 3.4 Điện thoại KX-TC1040LAB/KX-TX1040LAW 3.4.1 Hình dáng bên ngoài và các nút chức năng của điện thoại Sinh viên thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG 36 ... thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG 20 Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối 3.1.4 Giao diện với đường điện thoại • Trạng thái rỗi của máy điện thoại Ở trạng thái rỗi thì transito Q101 ở trạng thái mở để ngăn dòng điện vòng một chiều và làm giảm dòng tải của chuông Khi hiệu điện áp chuông xuất hiện ở Tip (T) và Ring (R) Điện áp chuông xoay chiều truyền trong mạch theo đường đi như sau: Bắt đầu từ T – PO101 – L101... Bộ khuếch đại công suất loại A là kết cấu mạch điện đơn giản, dạng sóng ít méo, công suất nhỏ, hiệu suất thấp, tiêu hao nguồn điện nhiều do đó nói chung mạch này chỉ thích hợp dùng trong các máy thu đơn giản 3, 4 transistor Sinh viên thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG 19 Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ MẠCH CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI KÉO DÀI PANASONIC KX-TC1040 3.1 Sơ đồ chi tiết, chức... chiều chạy trong mạch và tín hiệu thoại truyền trong mạch theo chiều từ T qua PO101 – D101 – Q101 – Q105 – R105 – D101 – R Khi chuyển mạch Hook ở trạng thái “on” thì Q101 mở, Q101 được nối để ngăn điện vòng một chiều và để ngăn tín hiệu thoại, vì thế điều này làm chuyển mạch Hook ở trạng thái “on” • Chi tiết hoạt động của mạch Hình 3.2: Sơ đồ mạch giao tiếp với mạng điện thoại Khi trạng thái chuyển mạch... sóng điện từ của tín hiệu cần thu được Anten cảm ứng sẽ được dẫn vào mạch cộng hưởng Tụ xoay có đặc điểm là khi ta xoay núm tụ thì điện dung sẽ thay đổi Tín hiệu được chọn sẽ cảm ứng qua cuộn dây ghép L2 và được đưa vào Bagiơ của Transistor T1 của tầng đầu tiên  Anten thu Trong thực tế thường dùng 2 loại: Anten từ & Anten điện Ở băng sóng dài và trung thường dùng Anten từ , băng sóng ngắn dùng Anten điện. .. thái của chuyển mạch Hook là “on” Trở kháng xoay chiều vào khoảng trên 47KΩ điều này thỏa mãn yêu cầu mà nhà sản xuất đưa ra 3.1.5 Hoạt động của máy chủ khi nối với đường điện thoại • Khi tín hiệu chuông được đưa vào từ đường điện thoại: Mạch phát hiện chuông (Q106) bắt đầu hoạt động, transito Q106 ở trạng thái hoạt động nên đưa mức độ đưa vào chân chuông của IC 701 (BELL pin 64) là mức thấp • Để đưa... trở thành điện áp mức cao, cùng thời điểm đó khả năng phát được cho phép và transito Q102 được bật • Chân 65 của IC701 trở thành thấp (điện áp mức thấp) thì đèn tín hiệu báo cho biết máy đang hoạt động sáng lên Sinh viên thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG 22 Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối 3.1.7 Mạch phát tín hiệu Hình 3.3: Mạch phát tín hiệu Hoạt động của mạch: Tín hiệu vào từ đường điện thoại qua chân... biết để có biện pháp khắc phục Nguyên tắc hoạt động của mạch này như sau: Khi điện áp của pin giảm xuống 2.35V thì mức này sẽ được phát hiện nhờ vào các thành phần trong IC 101, đầu ra được gửi tới chân 26 của IC901 Bộ xử lý trung tâm CPU phát hiện ra mức điện áp thấp nhờ vào chân 26 này và đèn báo hiệu pin của máy điện thoại cầm tay yếu sắp hết, lúc này nó sẽ nhấp nháy IC101 kiểm tra mức độ của pin,... làm chuyển mạch Hook ở trạng thái “on” • Chi tiết hoạt động của mạch Hình 3.2: Sơ đồ mạch giao tiếp với mạng điện thoại Khi trạng thái chuyển mạch Hook bật (trạng thái rỗi) thì dòng điện thì dòng điện chảy giữa đường điện thoại và phần mạch này như sau: Bắt đầu từ T – PO101 – L101 – R121 – C116 – R122 – C115 – R120 – L102 – R Sinh viên thực hiện: XUÂN HÙNG – THÀNH TRUNG 21 Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối... đại từ micro (Mic Amp) Bộ này khuếch đại tín hiệu từ micro ra, do tín hiệu từ Mic ra là rất nhỏ nên việc đầu tiên là khuếch đại tín hiệu rồi mới tiếp tục xử lý tiếp 2.1.12 Bộ giao tiếp với đường dây điện thoại Bộ này có tác dụng có tác dụng chuyển tín hiệu 4 dây thành 2 dây, và cùng với một số khối khác giúp phát hiệu tín hiệu chuông 2.1.13 Khối xử lý trung tâm (CPU) Khối này có tác dụng xử lý các dữ . tín hiệu với các tần số: f d ± f t . Khung cộng hưởng LC với các giá trị L và C được chọn trước sẽ chọn các tín hiệu lân cận tần số cộng hưởng của khung: f ch = 1 2 LC π Ở đây cần lấy ra. ). 2.3.2. Bộ trộn tần Do lợi dụng đặc tính phi tuyến của transistor để trộn tần và dùng một khung cộng hưởng LC tại đầu ra để lọc tần số nên sơ đồ nguyên lí của mạch này như sau: Hình. TRUNG 5 Bài tập lớn Thiết bị đầu cuối CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU MÁY ĐIỆN THOẠI KÉO DÀI Giới thiệu chung Điện thoại kéo dài (cordless phone) bao gồm một máy điện thoại chủ (base unit) và máy kéo