Tổng đài điện tử SPC (Store Program Controller ) là tổng đài được điều khiển theo chương trình ghi sẵn trong bộ nhớ chương trình điều khiển lưu trữ. Người ta dùng bộ vi xử lý để điều khiển một lượng lớn công việc một cách nhanh chóng bằng phần mềm xử lý đã được cài sẵn trong bộ nhớ chương trình. Phần dữ liệu của tổng đài - như số liệu thuê bao, bảng phiên dịch, xử lý địa chỉ thuê bao, thông tin định tuyến, tính cước - được ghi sẵn trong bộ nhớ số liệu. Nguyên lý...
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Điện Tử - Viễn Thông ====o0o==== BÁO CÁO THỰC TẬP KHẢO SÁT MẠCH GIAO TIẾP THUÊ BAO Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực Lớp : : Hoàng Sỹ Tân - 20083473 Nguyễn Thị Hường - 20081327 : Điện tử 3-K53 Hà Nội, 09/2011 NỘI DUNG BÁO CÁO I Tìm hiểu họ tổng đài SPC Giới thiệu chung tổng đài SPC Tổng đài điện tử SPC (Store Program Controller ) tổng đài điều khiển theo chương trình ghi sẵn nhớ chương trình điều khiển lưu trữ Người ta dùng vi xử lý để điều khiển lượng lớn cơng việc cách nhanh chóng phần mềm xử lý cài sẵn nhớ chương trình Phần liệu tổng đài - số liệu thuê bao, bảng phiên dịch, xử lý địa th bao, thơng tin định tuyến, tính cước - ghi sẵn nhớ số liệu Nguyên lý chuyển mạch gọi chuyển mạch điều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC Nhiệm vụ tổng đài : - Báo hiệu : Trao đổi báo hiệu với mạng bên ngoài, bao gồm mạng đường dây thuê bao mạng đường dây trung kế đấu nối với tổng đài khác - Xử lý báo hiệu điều khiển thao tác chuyển mạch : Có nhiệm vụ nhận thơng tin báo hiệu từ mạng đường dây thuê bao đường trung kế để xử lý, phát thông tin điều khiển để điều khiển thiết bị chuyển mạch thiết bị phụ trợ khác để tạo tuyến kết nối, cấp đường báo hiệu đến thuê bao - Tính cước : Chức tính cước cho phù hợp với loại gọi, cự ly sau gọi kết thúc Sơ đồ khối tổng đài SPC Cấu trúc tổng đài SPC nói chung hình 1: Giao tiếp th bao, giao tiếp trung kế Thiết bị ngoại vi, báo hiệu Thiết bị ngoại vi chuyển mạch Thiết bị điều khiển trung tâm Thiết bị giao tiếp người máy Ngồi tổng đài quốc tế cịn có khối : tính cước, thống kê, đồng mạng, trung tâm xử lý thông tin, thiết bị giao tiếp thuê bao xa Mạch đường dây Đường dây thuê bao Thiết bị kêt nối Thiết bị Chuyển Mạch Trung kế tương tự Trung kế số Báo hiệu kênh chung Báo hiệu kênh riêng Thiết bị phân phối báo hiệu Thiết bị đo thử trạng thái đường dây BUS điều khiển Bộ xử lí trung tâm Bộ nhớ Thiết bị trao đổi I/O Hình : Sơ đồ khối tổng đài SPC Thiết bị điều khiển đấu nối Điều chế xung mã PCM Kỹ thuật điều chế xung mã PCM (Pulse Code Modulation) kết thu thủ tục xử lý rời rạc tín hiệu tương tự theo thời gian, lượng tử hóa theo mức tín hiệu mã hóa đại lượng mức lượng tử tín hiệu thành tổ hợp mã nhị phân tương ứng Q trình thơng tin PCM minh họa hình vẽ : Hình : Tuyến thông tin số Kỹ thuật PCM bao gồm bước: +Lấy mẫu: Lấy mẫu q trình rời rạc hóa tín hiệu tương tự Đây bước chuyển tín hiệu mang thơng tin dạng liên tục thành tín hiệu mang thơng tin rời rạc, phương pháp lấy mẫu (Sampling), cho tín hiệu rời rạc phải mang đầy đủ thơng tin tín hiệu tương tự, để tái tạo thông tin cách trung thực đầu thu Q trình rời rạc hóa tín hiệu làm cho tín hiệu liên tục thành dãy xung PAM +Lượng tử hóa: Là thay tín hiệu tương tự lấy mẫu tập hữu hạn mức biên độ, tức biến đổi tín hiệu liên tục theo mức thành tín hiệu có biên độ rời rạc Ưu điểm lượng tử hóa tín hiệu lấy mẫu giảm ảnh hưởng tạp âm Các mức tín hiệu rời rạc gọi mức lượng tử hóa, khoảng cách hai mức lượng tử hóa gọi bước lượng tử +Mã hóa tín hiệu: Sau lượng tử hóa xung PAM, xung PAM lượng tử hóa theo bits Trong có bit dấu bit số liệu Chuyển mạch số T,S kết hợp Ở tổng đài điện tử, hệ thống chuyển mạch phận cốt yếu Nó có chức sau : + Chuyển mạch : Thiết lập tuyến nối hai thuê bao tổng đài với hay tổng đài với + Truyền dẫn : Dựa sở tuyến nối thiết lập, thiết bị chuyển mạch thực chức truyền dẫn tín hiệu tiếng nói, số liệu tín hiệu báo hiệu thuê bao với với chất lượng cao Các phương thức chuyển mạch: + Chuyển mạch thời gian (T): chuyển mạch nguyên lý trao đổi vị trí khe thời gian tín hiệu PCM vào với tuyến PCM chuyển mạch thời gian + Chuyển mạch không gian (S): cấu tạo chuyển mạch không gian gồm ma trận tiếp điểm chuyển mạch kết nối theo khiểu hàng cột Các hàng đầu vào tiếp điểm chuyển mạch gắn với tuyến PCM vào Các cột đầu tiếp điểm chuyển mạch tạo thành tuyến PCM Ta có ma trận chuyển mạch khơng gian có kích thước nxn, số tuyến PCM vào số tuyến + Chuyển mạch kết hợp: hai loại chuyển mạch đưa vào ứng dụng riêng rẽ hiệu kinh doanh khơng cao tổng đài có dung lượng nhỏ Điều dẫn tới khơng có tính kinh tế Để khắc phục nhược điểm trên, nhà sản xuất nghiên cứu phối ghép trường chuyển mạch S chuyển mạch T tạo nên trường chuyển mạch có dung lượng lớn Các loại chuyển mạch kết hợp : T - S , S - T , T - S - T , S - T - S , T - S T - S T - S - S - T Với lơại chuyển mạch trên, người ta vào số lượng thuê bao mà sử dụng loại chuyển mạch cho thích hợp -Số lượng th bao sử dụng chuyển mạch T - S , S - T -Chuyển mạch S - T - S thích hợp cho tổng đài quan PABX (dung lượng hạn chế tầng S gây tổn thất bên trong) -Chuyển mạch T - S - T thích hợp cho tổng đài có dung lượng thuê bao lớn đưa vào sử dụng rộng rãi thực tế Do sử dụng tầng T đầu vào nên hạn chế suy hao -Chuyển mạch T - S - T - S T - S - S - T sử dụng cho tổng đài có số thuê bao lớn II TÌM HIỂU MÁY ĐIỆN THOẠI CỐ ĐỊNH SƠ ĐỒ KHỐI MÁY ĐIỆN THOẠI CỐ ĐỊNH Trước tìm hiểu nguyên lý hoạt động máy điện thoại cố định, trước tiên ta tìm hiểu sơ qua cấu tạo bên máy điện thoại cố đinh Sợ đồ khối máy điện thoại cố định sau: Hình 1: Sơ đồ khối mạch máy điện thoại cố định • Line telephone Là đường dây nối tổng đài máy điện thoại gồm dây: T (Tip) R (Ring) • Khối chống áp Là linh kiện bảo vệ máy điện thoại đường dây có áp cao hay sét Các linh kiện thường dùng Diac Diot Zenner Hình 2: Khối chống áp • Khối chuyển mạch Hook (chuyển mạch nhấc/ đặt) Có nhiệm vụ phân biệt mạch thu chng mạch cịn lại • Khối chống đảo cực Là cầu Diot có tác dụng trì cực tính dịng điện mạch máy điện thoại • Khối khóa điện tử Gồm nhóm Transistor có nhiệm vụ: - Khởi động nguồn cho mạch máy điện thoại - Phân nguồn cho mạch thoại mạch quay số - Làm khóa điện tử đóng mở tạo xung q trình quay số kiểu xung thập phân (pulse) • Khối thoại Được tích hợp IC thoại có nhiệm vụ: o Khuếch đại âm tần vào o Cân bàng sai động chuyển đổi dây/4 dây o Mạch khử trắc âm (khử tiếng nói từ MIC lọt vào tai nghe) o Mạch lọc nhiễu mạch lọc cao tần Hình 3: Khối thoại • Khối quay số: Hình 4: Bàn phím điện thoại - Được tích hợp IC số có chức năng: o Giải mã bàn phím o Phát xung (quay số kiểu xung thập phân) o Phát tổ hợp cao tần (quay số kiểu tổ hợp cao tần) - Khi nhấc máy tổng trở đường dây giảm, tổng đài cung cấp mức áp ~ 12V/30mA - Các loại tín hiệu xuất nhấc máy: o Tín hiệu mời quay số : 350->440Hz liên tục o Tín hiệu báo bận: 480->620Hz: 0,5s ON ; 0,5s OFF o Tín hiệu hồi chng: 440->480Hz: 1s ON; 3s OFF • Khối chng Hình 5: Tín hiệu chng - Xung chng có dạng hình sine, tần số 25 Hz xuất theo chu kì 6s: 2s ON 4s OFF Hình 6: Sơ đồ khối mạch chng điện thoại - Bình thường ống nghe gác máy tác động lên Hook-SW làm cách li mạch điện thoại khỏi đường dây, lúc có mạch chng nối đường TIP, RING Khi chưa có xung chng, có tụ cách ly => mạch chng không cấp nguồn => không tạo âm loa.Khi có xung chng: dịng AC chỉnh lưu lọc ổn áp tạo điện áp khoản 28V cấp cho IC chng => âm loa Hình 7: Sơ đồ nguyên lý khối chuông - IC chuông ML8205: o Chân 2: thay đổi âm lượng o Chân 3,4: tạo dao động tần thấp o Chân 6,7: tạo dao động tần cao Sơ đồ nguyên lý mạch máy điện thoại cố định: Hình 8: Sơ đồ nguyên lý máy điện thoại cố định NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI CỐ ĐỊNH Để phân tích hoạt động máy điện thoại cố định ta chia làm chế độ: - Chế độ chờ (tổ hợp đặt) - Chế độ chng (có tín hiệu chuông) - Chế độ hoạt động (tổ hợp nhấc) a Tổ hợp đặt (chế độ chờ) Nguồn cấp từ tổng đài tới máy 47 -> 53V DC, với tổng đài tư nhân nguồn cấp 25 -> 30V DC Ở chế độ chờ, chuyển mạch Hook làm ngắn mạch quay số đàm thoại, mạch thu chuông nối Do nguồn cấp tổng đài nguồn chiều nên bị tụ C1 ngăn lại, khối thu chuông chưa hoạt động có tín hiệu chng (xoay chiều) từ tổng đài gửi tới b Chế độ chng (khi có tín hiệu chng) Khi máy khác gọi đến, tổng đài gửi tín hiệu 75V – 25HZ đến (gửi 2s ngắt 4s) Nguồn cấp từ tổng đài sau qua khối chống áp qua mạch trờ kháng cao (gồm điện trở R1 tụ C1), mạch có tác dụng lọc chng (hạ áp điện áp chuông) đến 35 – 40V, qua chỉnh lưu cấp cho IC chuông làm IC chuông hoạt động IC chuông gồm chân, nguồn từ tổng đài cấp cho chân 1, chân nối loa phát chng (có qua chuyển mạch gồm ba điện trở R6, R7, R8 để điều chỉnh âm lượng) Các chân 2, 3, 6, nối với mạch R, C có tác dụng điều chỉnh âm sắc chng c Chế độ hoạt động (tổ hợp nhấc) Khi ta nhấc ông nghe lên, chuyển mạch Hook ngắn mạch khối chuông nối đầu dây với khối quay số đàm thoại Nguồn cấp từ tổng đài qua khối chỉnh lưu cầu khối chuông đảo cực chống áp tới chân B Transistor Q1 làm transistor mở, làm chân C nối với chân số IC phím ấn mức thấp điều khiển cho IC hoạt động Khi ta ấn phím bấm, IC phát xung (với quay số kiểu xung) chân số 10 tổ hợp đa tần (quay số kiểu tổ hợp đa tần) chân 11 gửi tới IC thoại tổng đài • Quay số kiểu xung (PULSE) Khi chuyển mạch P-T đặt P, chân số IC phím số mức cao (xác lập quay số kiểu xung) Nếu ta bấm phím, IC phím số điều khiển phát dãy xung thập phân tương ứng chân số 10 Tín hiệu xung gửi tới tổng đài tới IC thoại (tạo tiếng kêu ta bấm phím) thơng qua khối khóa điện tử Q trình gửi tín hiệu xung q trình đóng mở transistor khối khóa điện tử có dạng sau (minh họa cho trưởng hợp ấn phím 2) • Quay số kiểu tổ hợp đa tần (TONE) Khi chuyển mạch P-T đặt T, chân số IC phím số mực thấp (xác lập quay số kiểu tổ hợp đa tần) Nếu ta bấm bàn phím, IC phím số điểu khiển phát chân số 11 tổ hợp tín hiệu âm tần (có tần số cao, có tần số thấp) Tổ hợp tín hiệu âm tần gửi tới chân số IC thoại (tạo tiếng kêu ta bấm phím) tổng đài Tín hiệu quay số đưa tổng đài tổng đài gửi tín hiệu chng đến số máy ta cần liên lạc Nếu máy bận, tổng đài gửi tín hiệu báo bận Nếu đầu nhấc máy, trình đàm thoại điễn • Q trình đàm thoại: Khi ta nói, tín hiệu từ mic gửi tới chân 11 chân 12 IC thoại, tín hiệu thoại chân số IC thoại qua khối khóa điện tử gửi lên tổng đài Tín hiệu thoại từ đầu dây bên gửi từ tổng đài, qua khối khóa điện tử đưa vào IC thoại chân số 9, qua IC thoại gửi ống nghe chấn số 14 15 III MẠCH GIAO TIẾP THUÊ BAO Sơ đồ nguyên lý mạch giao tiếp thuê bao: Hình Mạch giao tiếp th bao Phân tích nguyên lý hoạt động mạch giao tiếp thuê bao Các linh kiện, giá trị linh kiện sử dụng mạch giao tiếp thuê bao: Điện trở Transistor R1 = 10K Q1=TIP41C R2 = 100 Ω Q2=Q3= R3 = 47 Ω C935 R4 = 47K R5= 10K R6 = 100Ω R7 = 10K R8 = R9 = 5Ω R10 = 470 Ω Diode Rơle D1=D2=D7=D8= Ls1=Rơle 1N4007 D3, D4: diode zenner (3.9V) D5 D9 = led Tụ C1=47µF C2= 22µF C3= 220µF Chức linh kiện mạch GTTB (Phân tích theo khối chức năng) - Khối nguồn: (B) gồm R1: điện trờ phân áp vào chân B Q1 C1: lọc nguồn dẫn xoay chiều Q1: Tạo điện áp cấp cho mạch D3: ổn áp dòng điện 3.9V đặt vào chân B Q1 R2: Điện trờ ổn định nhiệt D1: chống điện áp ngược cho Q1 - Khối bảo vệ áp (O): bao gồm D4, D5: có điện áp cáo từ đường dây thuê bao vào mạch diode thơng ngắt mạch xuống đất bảo vệ tồn mạch - Khối giám sát (S): bao gồm R5, R10, D9, Q2, R6 C3, D7 R10: hạn chế dòng R9 D9: thị trạng thái làm việc máy điện thoại Q2: có tác dụng khóa điện trở R6: phân áp cấp vào chân B C Q2 C3: lọc nguồn dẫn xoay chiều D7: chống điện áp ngược đặt vào B Q2 Khi thuê bao nhấc tổ hợp có dịng chạy: từ +30V qua CE Q1 qua R2 qua chuyển mạch LS (3 nối 4) qua R8, qua thuê bao, qua R9, qua R6, xuống đất Khi Q2 cấp nguồn thơng đèn led sang, báo hiệu thuê bao làm việc - Khối chuông: bao gồm R7, Q3, D8 R7: hạn chế dòng cho Q3 Q3: tác dụng khóa điện tử D8: chống điện áp ngược đặt vào Q3 Khi có tín hiệu chng từ tổng đài đưa tới qua R7 đặt vào B Q3, làm Q3 thơng cuộn dây cấp nguồn, hút tiếp điểm nối LS1 Khi điện áp 25HZ 75V qua R3, LS1 (3 nối 5), qua R8 tới thuê bao báo hiệu có gọi tới IV Mạch giải mã DTMF: Sơ đồ nguyên lí mạch DTMF: Phân tích nguyên lí: Khi điện thoại quay số, khối quay số gửi xung tới tổng đài Ở tổng đài có mạch giải mã để xác định phím số nhấn Mạch mạch giải mã tín hiệu Kết giải mã sau: ... III MẠCH GIAO TIẾP THUÊ BAO Sơ đồ nguyên lý mạch giao tiếp thuê bao: Hình Mạch giao tiếp thuê bao Phân tích nguyên lý hoạt động mạch giao tiếp thuê bao Các linh kiện, giá trị linh kiện sử dụng mạch. .. bị giao tiếp thuê bao xa Mạch đường dây Đường dây thuê bao Thiết bị kêt nối Thiết bị Chuyển Mạch Trung kế tương tự Trung kế số Báo hiệu kênh chung Báo hiệu kênh riêng Thiết bị phân phối báo. .. cho Q1 - Khối bảo vệ áp (O): bao gồm D4, D5: có điện áp cáo từ đường dây thuê bao vào mạch diode thơng ngắt mạch xuống đất bảo vệ toàn mạch - Khối giám sát (S): bao gồm R5, R10, D9, Q2, R6 C3,