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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Intercom para 100 abonados. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado El sistema de la unidad base, ubicada en la habitación del oficial de servicio en la entrada del edificio residencial de varios apartamentos, y las unidades de suscriptor instaladas en los apartamentos, proporciona una comunicación de altavoz dúplex entre el oficial de servicio y los residentes. Su peculiaridad es que todos los bloques están conectados en paralelo a un solo par de cables. Esto distingue favorablemente el dispositivo propuesto de los cuadros de distribución convencionales, durante cuya instalación es necesario tender un cable multinúcleo con pares de cables separados para cada suscriptor. La idea de un intercomunicador de dos hilos (lineal) no es nueva. Los sistemas de comunicación de voz domésticos basados en este principio se han producido en el extranjero durante mucho tiempo. Una breve descripción y un diagrama simplificado de uno de ellos, CD2000, están disponibles en [1]. Sin embargo, la unidad base de este sistema es muy compleja y contiene muchos microcircuitos que no tienen análogos domésticos. El dispositivo propuesto funciona según el mismo principio, pero es mucho más simple y está construido sobre elementos baratos generalizados. Los intercomunicadores de producción industrial brindan, por regla general, la oportunidad no solo de negociar, sino también de controlar de forma remota la cerradura electromagnética en la puerta de entrada. Sin embargo, en condiciones de aficionado es difícil hacer un dispositivo que no sea susceptible de ser dañado por los hooligans. En la versión propuesta, la unidad base no está destinada a la instalación en un lugar público, debe estar constantemente bajo la supervisión de una persona de turno. Después de ponerse en contacto con el apartamento deseado y averiguar si es posible dejar pasar al visitante, el asistente de turno abrirá la puerta manualmente. Se pueden conectar hasta cien unidades de suscriptor a una unidad base. (Más precisamente, es posible asignar hasta cien números diferentes a los suscriptores. Con qué número máximo funcionará el intercomunicador de manera confiable depende de las condiciones específicas: la longitud y la ruta del cable, el nivel de interferencia externa. - Nota, ed.). Para establecer comunicación con cualquiera de ellos, basta con que el oficial de turno marque el número de dos dígitos asignado al suscriptor llamado en el teclado del panel de control. Después de dos segundos, la unidad que recibió la llamada cambiará automáticamente del estado pasivo al estado operativo, su indicador LED se iluminará y sonará un tono de llamada durante 2 segundos. Desde entonces, se ha establecido la comunicación por voz. Al final de la conversación, el oficial de servicio presiona el botón "Colgar" en el control remoto: la conexión finaliza y el sistema vuelve a su estado original. UNIDAD BÁSICA La parte principal del diagrama de bloques básico se muestra en la fig. 1, y el diagrama de la fuente de alimentación de su nodo (y todo el sistema), en la fig. 2. En el momento en que se enciende el voltaje de +12 V, el circuito C3R1 genera un pulso que restablece los disparos en los elementos DD1.1, DD1.2 y DD2.1. En el disparador DD6.1, la señal de configuración inicial se suministra a través del diodo VD5 desde el pin 3 del elemento DDI.2. Gracias a los circuitos de retroalimentación, después de una fracción de segundo, los disparadores DD2.2, DD6.2 también volverán a su estado original. Dado que el transistor VT3 está cerrado, no hay voltaje de suministro en el nodo de conversación (en los transistores VT1, VT2, VT4-VT7) y en las unidades de suscriptores.
Al marcar el número de la unidad suscriptora, los códigos binarios de sus dígitos se envían a los pines 3-6 del conector XP1, y cada código va acompañado de un pulso en el pin 2. El primero de los pulsos cambia el estado del disparador. DD2.1 al contrario. Como resultado, la caída de nivel en el pin 1 del gatillo, diferenciada por el circuito C9R14, escribe el código de las decenas del número del abonado en el contador DD4 (sirviendo en este caso como registro regular).
El segundo pulso en el pin 2 del conector XP1 cambia nuevamente el estado del disparador DD2.1. Ahora la caída de nivel en el pin 2 del disparador, diferenciada por el circuito C8R15, tiene la polaridad deseada. Como resultado, el código de dígitos de las unidades del número se ingresa en el registro DD3, y el disparador de los elementos DD1.1, DD1.2 pasa al estado de registro. 0 en el pin 3 del elemento DD1.2. El transistor VT3 se abre, suministrando energía al nodo conversacional de la unidad base. A través de la resistencia R16, el voltaje de suministro ingresa a la línea que conecta la unidad base con las unidades de abonado. Después de aproximadamente 2 s (el retraso depende de la constante de tiempo del circuito R10C7), necesarios para cargar los condensadores en las unidades de abonado, el estado del disparador DD2.2 cambia. Ahora en su salida 12 hay un registro. 0. Esto elimina el bloqueo del generador de reloj en los elementos DD5.1, DD5.2 y cuenta los pulsos del contador DD7. El período de repetición del pulso del generador es de 12 ms. Las salidas del contador (pines 6, 11, 14 DD7) están conectadas a las entradas de dirección del multiplexor DD8. Los diagramas de voltaje en los puntos característicos de la unidad base durante la marcación del número 25 se muestran en la fig. 3.
El código paralelo del número de abonado, suministrado desde las salidas de los registros DD3 y DD4 a las entradas X0-X7 del multiplexor DD8, se convierte en uno serial en la salida 3 de este último. Gracias a los pulsos de reloj en la entrada S del multiplexor, la duración de sus pulsos de salida corresponde al registro. 1 código es igual a 6 ms. Un solo vibrador (disparador DD6.2 con circuito de retroalimentación R30C15) genera pulsos de reloj de 0,5 ms a partir de pulsos de reloj. Los pulsos de salida del vibrador único y multiplexor DD8 agregan lógicamente el elemento DD5.3, en su salida se forma una secuencia en la que se registra el registro. 0 corresponde a corto (0,5 ms) y log. 1 - pulsos largos (6 ms). A través del elemento DD5.4, la resistencia R12 y el diodo VD3, esta secuencia ingresa a la base del transistor VT2 y luego a la línea de comunicación. La amplitud del mensaje de código a la salida de la unidad base es de aproximadamente 2 V. Después del octavo pulso de reloj, aparece un registro. 1 en el pin 2 del contador DD7 y la entrada R del disparador DD2.2 conectado a él. Esto devuelve el gatillo a su estado original. Registro. Acerca de en su salida 12 se reemplaza por un registro. 1, que detiene la transmisión del código, bloqueando el generador de reloj y reiniciando el contador DD7. Con un retraso de aproximadamente 1 s, dependiendo de la constante de tiempo del circuito R19C10 y necesario para cargar los condensadores en la unidad de suscriptor encendida por la llamada, se inicia el vibrador único DD6.1, cuyo pulso durante 2 s ( depende de la constante de tiempo del circuito R28C12) enciende el generador de señal de llamada de tono en los elementos DD1.3, DD1.4. La señal va a la entrada 6 del elemento DD5.4 y luego a la línea de comunicación de la misma forma que el código del número de abonado. La llamada de tono se puede repetir reiniciando el vibrador único DD6.1 con un pulso de registro. 1 aplicado al pin 9 del conector XP1. Para terminar la conexión, se da un pulso de registro. 1 en el circuito para configurar la unidad a su estado inicial: al pin 1 del enchufe XP1, después de lo cual puede marcar otro número o apagar la alimentación con el interruptor SB 1 (Fig. 2). Los circuitos R13VD1, R29VD9 y el diodo VD4 son necesarios para la descarga rápida de los condensadores C7, C12, C10. El nodo de conversación se basa en el esquema de un aparato telefónico con altavoz importado publicado en [2]. La señal de la salida del amplificador de micrófono en el transistor VT1 ingresa a la línea de comunicación a través del capacitor C5, el diodo VD2 y el transistor VT2. Dado que el componente variable del voltaje en el emisor del transistor VT2 es idéntico, pero desfasado con la señal transmitida a la línea, puede elegir una posición del motor R18 de la resistencia de corte que suprima esta señal y a la entrada del amplificador receptor (base del transistor VT4). Al mismo tiempo, la señal que proviene de la línea de comunicación, al no tener su propia similitud en el emisor del transistor VT2, pasará a la entrada del amplificador solo ligeramente debilitada. Por lo tanto, es posible eliminar el "efecto local": escuchar la señal del propio micrófono en el altavoz, lo que lleva a la autoexcitación. El amplificador receptor se ensambla en los transistores VT4-VT7. Resistencia de ajuste R27 - control de volumen. Dado que los paquetes de códigos de marcación y tono de llamada generados en los nodos lógicos de la unidad base tienen una gran amplitud, inevitablemente se escuchan en la cabecera dinámica BA1. Las mismas señales en antifase se alimentan a la base del transistor VT4 a través de los diodos VD6-VD8 y las resistencias R21, R22, por lo que la resistencia de sintonización R22 logra una atenuación de escucha aceptable, suficiente solo para el control auditivo de la llamada. CONTROL REMOTO El enchufe XP1 de la unidad base está conectado mediante un cable de diez hilos al del mismo nombre instalado en la placa del panel de control, cuyo diagrama se muestra en la fig. 4.
Cuando presiona los botones SB3 - SB11 (números 1 - 9), el código binario correspondiente generado por el codificador de diodo (VD1 - VD5, VD7 - VD10, VD12 - VD18) ingresa a los pines 3-7 del conector XP1. La suma lógica de todos los bits del código, formada con los diodos VD6, VD11, VD16 y VD19, sirve como pulso de registro. Entra en el pin 2 del enchufe XP1 a través del condensador C3. El condensador C2 protege contra el rebote de los contactos de los botones y la interferencia, la resistencia R8 es necesaria para descargar los condensadores en las pausas entre las pulsaciones de los botones. -7 horquillas XP1 permanecen en cero, y la señal que proviene del botón sirve como pulso de grabación. Los botones SB1 y SB11 dan comandos para borrar y repetir la llamada. El LED HL2 se enciende cuando el dispositivo está en modo activo. Se le suministra voltaje desde el pin 10 del enchufe XP1 a través de la resistencia R4 de la unidad base (ver Fig. 1). La base del transistor VT1 que controla el LED HL1 se alimenta a través del circuito R1C1 con pulsos de escritura. Por lo tanto, cuando presiona cualquier botón "digital", este LED parpadea brevemente. UNIDAD DE SUSCRIPCIÓN El diagrama de la unidad de suscriptor se muestra en la fig. 5. Todos sus nodos son alimentados por la componente constante del voltaje que llega a través de la línea de comunicación, separados por un filtro electrónico en los transistores VT3 y VT5 [2]. Cuando aparece el voltaje de suministro, el circuito R15C10 genera un pulso que establece el disparador DD1.2 y el registro DD3 a su estado inicial (en la salida 13 DD1.2 - log. 1, en todas las salidas DD3 - log. 0). El circuito de suministro de energía del nodo conversacional está interrumpido por un transistor VT7 cerrado.
Los diagramas de voltaje en los puntos característicos de la unidad de suscriptor al recibir el número de código 25 se muestran en la fig. 6. Desde la línea de comunicación, la secuencia de pulsos a través del amplificador-formador en el transistor VT2 se alimenta a la entrada del registro de desplazamiento de nueve bits formado por el D-flip-flop DD1.2 y el microcircuito DD3. Los pulsos de cambio son generados por un solo vibrador en un disparador DD1.1 con un circuito de retroalimentación R13C8. El borde de cada uno de los pulsos de código activa el one-shot. La escritura en el registro y el cambio de datos ocurren al final del pulso generado por el vibrador único. Dado que su duración (4 ms) se elige como intermedia entre pulsos de código cortos (0,5 ms) y largos (6 ms), cada vez que se ingresa en el registro [3, 4] el valor correspondiente al siguiente bit de código.
Como resultado, después del octavo pulso de código, los primeros ocho bits del registro de desplazamiento contienen el código del número del abonado llamado convertido en forma paralela, y el último noveno bit contiene el registro. 1 (en el estado inicial, estaba en el primer bit del registro - desencadenar DD1.2). Este registro 1, que ingresa al elemento de entrada 2 DD2.1, prohíbe un mayor cambio de información en el registro, que de otro modo podría ocurrir, por ejemplo, bajo la influencia de interferencias. A continuación, entra en acción la unidad de comparación del número recibido con el asignado a esta unidad de abonado. Consta de diodos VD6 - VD13 y elementos DD2.3 y DD2.4 [4]. El número de bloque se asigna ajustando, según la tabla, cada diodo a una de las dos posiciones posibles: "0" o "1". Mostrado en la fig. 3 líneas continuas, la posición de los diodos corresponde al número 25.
A la salida del elemento DD2.4 log. 1 aparece si y solo si los valores de todos los dígitos del código recibido coinciden con los especificados y la recepción finaliza (log. 3 de la salida 1 del registro DD2 se recibió a través del diodo VD3 en el nodo de comparación). Cuando se arregla la coincidencia, el transistor abierto VT7 enciende el nodo conversacional de la unidad de suscriptor, según el esquema, casi no difiere del utilizado en la base. Cuando escuche una señal de llamada de tono a través de la línea de comunicación, puede iniciar una conversación. Al derivar la sección colector-emisor del transistor VT1 con el puente XT7, puede encender el nodo conversacional sin esperar a que llegue la combinación de código adecuada. Esto es útil al configurar y probar el sistema. El amplificador receptor del nodo conversacional de la unidad de suscriptor no se puede hacer con transistores, sino con un microcircuito de acuerdo con uno de los circuitos que se muestran en la Fig. 7-9 En este caso, se excluyen los transistores VT6, VT8 - VT10 (Fig. 5) y los elementos relacionados. El amplificador más simple se basa en el chip TDA7050 (Fig. 7). Sin embargo, este microcircuito es de bajo voltaje, el voltaje entre sus terminales 8 y 5 no debe exceder los 6 V. El exceso apaga el diodo zener VD1. En cambio, para este microcircuito, se puede proporcionar un regulador de voltaje integrado separado para 5 ... 6 V de la serie K1157, K1170 o sus análogos extranjeros.
Si se utilizan TDA7050 u otros microcircuitos de bajo voltaje (por ejemplo, KR174UN23, KR174UN23) en todas las unidades de suscriptores, puede deshacerse de las piezas innecesarias (diodos zener o estabilizadores integrados) reduciendo el voltaje de suministro de todo el sistema. Para ello basta con instalar el chip KR1EN2B como DA142 (ver Fig. 5). Dado que una disminución en el voltaje de suministro de los nodos lógicos implicará un cambio en la duración de todos los intervalos de tiempo formados en el sistema, es posible que sea necesario volver a seleccionar los valores de los elementos de los circuitos de ajuste de tiempo. Es posible reemplazar el amplificador receptor del transistor con uno de microcircuito, ensamblado de acuerdo con uno de los esquemas anteriores, en la unidad base. La entrada del amplificador está conectada a la derecha de acuerdo con el esquema (ver Fig. 1) placa del capacitor C11, la salida de potencia del microcircuito DA1 (Fig. 7-9) está conectada directamente o a través de un diodo zener al circuito de +12 V y la salida común está conectada al cable común de la unidad base. DETALLES Como microcircuitos DD3, DD4 (ver Fig. 1), además de K561IE11, se pueden usar K561IE14, K561TMZ, K176IRZ. En la posición DD7, el mismo chip será reemplazado por K561IE14, K561IE10, K176IE1, K176IE2. Todos los reemplazos se realizan teniendo en cuenta las diferencias en el propósito de las conclusiones. Los transistores de las series KT6114 y KT6115 son análogos de los S8050 y S8550 importados, respectivamente. Sus caracteristicas: Ik \u1,5d 1A; pico = 21 W; h85E = 160...XNUMX (grupo A), 120...200 (grupo B), 160...300 (grupo C). En las unidades base y suscriptoras, en lugar de ellas, puede instalar transistores más comunes de las series KT814, KT815 o KT816, KT817. Los menos potentes también son adecuados: n-p-n - KT645A, p-n-p - KT209 con cualquier índice de letras. Es deseable seleccionar un par de transistores con coeficientes cercanos h21E. El transistor KT645A (VT2 en la unidad base) reemplazará al KT3107B o KTZ107G-KT3107L con un coeficiente h21E de al menos 150, pero con dicho reemplazo y un circuito largo accidental de la línea de comunicación, un transistor de baja potencia puede fallar. VT3 (ver Fig. 1): cualquier transistor de silicio de la estructura p-n-p con una corriente de colector permitida de al menos 100 mA. Todos los transistores KT3102G se pueden reemplazar por cualquier estructura de silicio de baja potencia np-p con h21E al menos 50. Sin embargo, aún es deseable usar transistores de la serie KT1 como VT1 (ver Fig. 5 y 3102). Todos los diodos (a excepción de los instalados en la unidad de potencia, Fig. 2) son de silicio de baja potencia, por ejemplo, 1N4148 o la serie KD522, KD521. Los diodos de las series KD13, KD16, KD2, KD243, KD209 son adecuados como VD226 - VD105 (ver Fig. 221). Aquí también puede utilizar el puente de diodos prefabricado KTs407A o la serie KTs402, KTs405. El voltaje en el devanado secundario del transformador T1 es de 15 ... 20 V a una corriente de carga de 100 mA. Micrófonos ВМ1 (ver Fig. 1 y 5): cualquier electret, ampliamente utilizado en aparatos telefónicos importados y grabadoras. Se eligieron los cabezales dinámicos 1GDSH - 11 para las unidades de suscriptor debido a sus dimensiones más pequeñas en comparación con el 1GDSH - 10 instalado en la unidad base. Todos los cabezales pueden ser reemplazados por otros con una potencia de al menos 0,25 W con una resistencia de bobina móvil de 8 ... 50 Ohm. Interruptor de alimentación SA1 (ver Fig. 2) - PKN41.1.2. Botones del panel de control (ver Fig. 4) - PKN - 125 o similares importados. Los pulsadores con contactos de goma conductora no son adecuados. Condensadores de óxido de la fuente de alimentación (ver Fig. 2) - K50 - 16 o K50 - 35. En otros nodos, puede usar condensadores de óxido similares o K53 - 19 más confiables. Condensadores no polares: cualquier cerámica, por ejemplo, K10 - 17 o K10 - 62 Resistencias fijas - MLT o C2 - 23, sintonización - SDR - 38a. CONSTRUCCION Usando casquillos y tornillos, la placa de la unidad base se fija a la parte inferior de su caja, y la placa del panel de control se fija al interior de la cubierta de la caja a una distancia tal que los botones SB1 - SB12 se puedan presionar a través de ellos especialmente provistos. agujeros en la cubierta. Como ya se señaló, los enchufes XP1 de ambas placas están conectados con un cable o paquete de diez hilos. La caja debe tener orificios para acceder con un destornillador a las resistencias de corte R18 y R27 con la tapa cerrada. Es importante elegir el lugar adecuado para instalar el micrófono BM1 y el cabezal dinámico BA1 para garantizar el menor acoplamiento acústico entre ellos. El eje acústico del micrófono debe ser perpendicular al eje de la cabeza. Por lo tanto, si el cabezal dinámico está ubicado en el panel frontal de la unidad, el micrófono debe instalarse en el costado. El micrófono se coloca en un tubo de metal o plástico con un diámetro interior de 2 a 3 mm más grande que el diámetro exterior del micrófono. El espacio se llena con material absorbente de sonido, por ejemplo, caucho poroso. La calidad del aislamiento acústico se puede comprobar tapando con el dedo el orificio de la carcasa delante del micrófono. Si es malo, el amplificador se autoexcitará inmediatamente. Los orificios en las paredes del cuerpo de la unidad, excepto en la que está instalado el micrófono, contribuyen al aumento de la estabilidad. Cuanto mayor sea el área total de estos agujeros, mejor. Para eliminar radicalmente la retroalimentación acústica, puede abandonar por completo el cabezal dinámico y reemplazarlo con auriculares. Las unidades de abonado se colocan fácilmente, por ejemplo, en cajas de altavoces para una red de radiodifusión. Todo lo dicho anteriormente sobre la eliminación de la autoexcitación se aplica también a ellos. FORMANDO El ajuste final del sistema se lleva a cabo después de completar su instalación en la casa y la conexión a la línea de comunicación de todas las unidades de suscriptores. Todos los nodos conversacionales se configuran de la misma manera. En primer lugar, la resistencia de corte R27 (ver Fig. 1) o R18 (ver Fig. 5) establece el volumen en el umbral de excitación. Hay que tener en cuenta que las ondas sonoras que emite el cabezal dinámico llegan al micrófono de diversas formas, entre ellas reflejándose en las manos del controlador de tráfico. Al tocar el micrófono, logran el equilibrio con la ayuda de R18 (ver Fig. 1) o R14 (ver Fig. 5), la menor audibilidad del micrófono "propio". Ahora puede aumentar el volumen volviendo a configurarlo un poco menos que el umbral de excitación. Puede tomar varios intentos para obtener el mejor resultado. Dado que la estabilidad general del sistema depende de las ganancias y la retroalimentación acústica tanto en el suscriptor como en las unidades base, se debe encontrar un compromiso. Al reducir el volumen en la unidad base, puede aumentarlo en las unidades de abonado y viceversa. Si es necesario, cambiando los valores de los elementos R25, C14 y R30, C15 (ver Fig. 1), establezca la duración requerida de los pulsos del mensaje de código. La duración de los pulsos vibradores individuales en las unidades de suscriptores está regulada por una selección de los valores de la resistencia R13 y el condensador C8 (ver Fig. 5). Por último, al pulsar el botón SB12 "Repetir", la resistencia de recorte R22 de la unidad base establece el volumen para escuchar la señal de llamada. Literatura
Autor: E.Pletnev, Jarkov, Ucrania
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