2.1. Технические характеристики и функции.
Основные технические характеристики:
• Источник питания: сетевой адаптер КХ-А10 (напряжение 12 В)
• Частота приема. 10 каналов в диапазоне 49,6—49,9 МГц
• Избирательность по соседнему каналу: 40 дБ
• Чувствительность: 1 мкВ при соотношении сигнал/шум 20 дБ
• Частота передачи: 10 каналов в диапазоне 46,6—46,9 МГц
• Разъемы: разъем питания (DC IN), телефонная линия
• Антенна: телескопическая
Конструктивно базовый блок состоит из корпуса, телескопической антенны, платы электроники и платы светодиодов.
Базовый блок выполняет следующие функции:
• сопряжение с телефонной линией;
• прием звонка из линии;
• набор телефонного номера в линию;
• связь с телефонной трубкой;
• трансляция звука из телефонной линии в трубку;
• трансляция звука от трубки в телефонную линию;
• Подзаряд аккумуляторов телефонной трубки;
• перестройка на один из десяти радиоканалов;
• разговор по телефону без использования трубки (спикерфон);
• вызов телефонной трубки и ведение разговора с базового блока с трубкой (пейджер — связь и переговорное устройство — функция INTERCOM);
• удержание телефонной линии до момента поднятия трубки на параллельном телефоне (резким HOLD).
2.2. Описание структурной и принципиальной схемы
Плата электроники состоит из следующих основных элементов (см. структурную схему):
• радиоприемный тракт (Q1, IC1);
• радиопередающий тракт (Q15, Q16);
• блок управления настройкой на радиоканалы (IС2);
• компрессор, экспандер и ФНЧ речевого сигнала (IC3);
• УНЧ (Q28, Q34);
• блок сопряжения с телефонной линией (D14, Q32, Т10);
• блок управления подключением к телефонной линии и импульсным набором (Q25, РСЗ);
• детектор телефонного звонка (РС1);
• детектор состояния линии {Q33, РС2);
• контроллер (IC4);
• спикерфон (IC5);
• элементы питания схемы (Q7, Q24, Q8).
Радиоприемный тракт предназначен для приема радиосигнала от переносной телефонной трубки и выделения низкочастотных служебных и звуковых сигналов. Тракт включает в себя усилитель радиочастоты, собранный на полевом транзисторе Q1, и элементы преобразования, реализованные на микросхеме IC1 (первый гетеродин, первый смеситель, второй гетеродин, второй смеситель, УПЧ, детектор, усилитель служебных сигналов).
Радиопередающий тракт предназначен для передачи в телефонную трубку по радиоканалу звуковых сигналов, приходящих из телефонной линии, и служебных сигналов, посылаемых контроллером IC4. Тракт включает в себя контур задающего генератора (Т9, С31), модулятор (02), задающий генератор и предварительный усилитель (Q15), усилитель (Q15) и контур согласования с антенной (Т8).
Блок управления настройкой на радиоканалы предназначен для управления настройкой радиоприемного и радиопередающего трактов на один из десяти каналов. Блок реализован на микросхеме IC2. Команды для настройки на тот или иной канал приходят от контроллера IC4. На микросхеме IC3 реализованы компрессор, экспандер и ФНЧ речевого сигнала, приходящего из телефонной линии и обратно.
Компрессор предназначен для сжатия динамического сигнала, приходящего из телефонной линии, или микрофона спикерфона. Далее этот сигнал фильтруется ФНЧ и поступает в радиопередающий тракт. Экспандер предназначен для восстановления первоначального динамического диапазона речевого сигнала, приходящего от трубки. Далее этот сигнал передается в телефонную линию или на встроенный динамик. Второй ФНЧ фильтрует речевой сигнал перед экспандером.
УНЧ предназначен для усиления звуковых сигналов, передаваемых в телефонную линию. Первый каскад реализован на транзисторе Q28. Второй каскад реализован на транзисторе Q34. На вход УНЧ приходит либо речевой сигнал с экспандера микросхемы IC3, либо речевой сигнал с микросхемы спикерфона IC5, либо сигналы тонального набора от контроллера IC4.
Блок сопряжения с телефонной линией предназначен для согласования линии с электроникой схемы. Он включает в себя диодный мост D14, ключевой транзистор Q32, согласующий трансформатор Т10, элементы L2, R67. Транзистор Q32 используется для подключения к линии при поднятии трубки и для импульсного набора номера в линию.
Блок управления подключением к телефонной линии и импульсным набором служит для управления транзистором Q32 по сигналам, приходящим от контроллера IС4. Блок включает в себя транзистор Q25 и оптрон РСЗ. Детектор телефонного звонка предназначен для выделения сигнала звонка и передачи его в контроллер IC4. Детектор реализован на оптроне РС1 и элементах С78, R99.
Элементы питания схемы предназначены для вырабатывания стабилизированных напряжений питания для различных элементов схемы и для подзарядки аккумуляторов переносной трубки. Стабилизатор на транзисторе Q27 вырабатывает напряжение питания +9,4В, стабилизатор на транзисторе Q24 — 6В. Транзистор Q8 вырабатывает напряжение 5,6В. Детектор состояния линии сигнализирует контроллеру IC4 об уровне напряжения в телефонной пинии. Это необходимо для реализации режима HOLD.
Спикерфон предназначен для ведения разговора по телефону без использования телефонной трубки, а также для ведения разговора с базового блока с телефонной трубкой при использовании функции двусторонней пейджер-связи (при этом телефонная линия не задействуется). Для разговора используются микрофон и динамик, встроенный в базовый блок. Спикерфон включает в себя микросхему IC5, микрофон MIC и динамик SP.
Контроллер IC4 предназначен для управления всеми элементами схемы и выполняет следующие функции:
• прием звонка из линии или сигнала о состоянии линии (в режиме HOLD), (18-я ножка, BEEL/HOOK);
• включение в работу передающего тракта и микросхемы IC2 (33-я ножка, ТХ POW);
• импульсный набор номера в линию (36-я ножка, TR-RLV);
• тональный набор номера в линию {37-я ножка, DTMF);
• настройка радиоприемного и радиопередающего трактов на один из каналов (ножки 12, 13, 14, 15, 00,01,02,03);
• передача служебных сигналов (звонок, перестройка на другой канал, вызов трубки) в трубку (9-я ножка, ТХ DATA);
• прием служебных сигналов (поднятие трубки, набор номера в линию, вызов базового блока) от трубки (17-я ножка, RX DATA);
• блокировка прохождения сигналов в телефонную линию и из нее (20-я ножка, LIN MUTE);
• блокировка прохождения звукового сигнала от трубки (21-я ножка, RX MUTE);
• прием сигналов о подзарядке аккумуляторов трубки (8-я ножка, Charge);
• управление светодиодами индикации (3-я ножка, IN USE;
• 4-я ножка, MUTE; 5-я ножка, СН; 2-я ножка, SP-PHONE);
• прием сигнала о наличии напряжения питания (19-я ножка, POWdown);
• блокировка прохождения звука со встроенного микрофона (22-я ножка, MIC MUTE);
• блокировка прохождения звука на встроенный динамик (23-я ножка, SP MUTE).
Прохождение сигналов в радиоприемном тракте.
Радиосигнал с антенны через катушку L1 поступает на последовательный контур Т1, настроенный на диапазон принимаемых частот (49,6—49,9 МГц). Затем сигнал проходит через параллельный контур Т2 с трансформаторной связью, настроенный на этот же диапазон, и через параллельный контур Т3, выполняющий роль режекторного фильтра для сигналов передатчика базового блока (46,6—46,9 МГц), приходит на затвор полевого транзистора Q1. Транзистор выполняет функции усилителя радиочастоты, нагрузкой которого является резонансный контур Т4.
С выхода контура усиленный радиосигнал поступает на 1-ю ножку микросхемы IC1. В микросхеме радиосигнал проходит через первый смеситель, преобразуясь в первую ПЧ 107 МГц. Задающий контур Т6, С45 первого гетеродина (1st LD) подключается к ножкам 3, 4 микросхемы. Гетеродин настраивается на нужную частоту постоянным напряжением, приходящим на 2-ю ножку IС1 с 14-й ножки микросхемы IC2 через резисторы R17, R12. Сигнал гетеродина выходит с 5-й ножки IC1 и через конденсатор С22 приходит на 16-ю ножку IC2. Таким образом, получается кольцо ФАПЧ. В микросхеме IC2 частота гетеродина сравнивается с эталонной частотой и вырабатывается управляющее напряжение (14-я ножка), необходимое для настройки радиоприемного тракта на заданный канал.
С выхода первого смесителя (6-я ножка IC1) сигнал первой ПЧ проходит через пьезофильтр CF1 на вход второго смесителя (2nd MIX, 7-я ножка IC1), который преобразует сигнал во вторую ПЧ 455 кГц. Второй гетеродин (2nd LD) настроен на фиксированную частоту. Она стабилизирована и задается опорным сигналом, поступающим с кварцевого резонатора Х1 (18-я ножка IC2) по цепи С15, R15 на 29-ю ножку IC1. Вторая ПЧ с выхода смесителя (28-я ножка IC1) проходит через пьезофильтр CF2 на вход усилителя (IF) второй ПЧ (26-я ножка IC1), Нагрузкой усилителя является параллельный колебательный контур Т5, подсоединенный к 23-й ножке IC1.
Усиленный сигнал второй ПЧ поступает на детектор (DET), на выходе которого образуются низкочастотные служебные сигналы (данные) или речевой сигнал. Служебные сигналы выходят с 22-й ножки IC1 и через R7, С8 поступают на вход усилителя (DATA Amp, 19-я ножка IC1). Усиленные служебные сигналы выходят с 11-й ножки IC1 и поступают на 17-ю ножку контроллера IC4. Речевой сигнал с детектора выходит с 13-й ножки IC1 и по цепи R33, С177, С68 проходит на ФНЧ и экспандер микросхемы ЮЗ для дальнейшей передачи в телефонную линию или на встроенный динамик.
Прохождение сигналов в радиопередающем тракте.
На вход радиопередающего тракта приходят либо звуковой (речевой) сигнал из телефонной линии (с 9-й ножки IC3 по цепи С43, R189), либо служебные сигналы (данные) от контроллера (с 9-й ножки IC4 по цепи С27, R23). Эти сигналы приходят на анод варикапа D2, на базе которого построен частотный модулятор. Необходимое обратное смещение на катод варикапа подается со стабилизатора на транзисторе Q7 по цепи R16, R21, С24, R22. Катод варикапа D2 через конденсатор СЗО подключен к контуру Т9, С31 задающего генератора передатчика.
Приходящие на анод варикапа D2 сигналы изменяют его емкость, соответственно изменяется и частота настройки контура задающего генератора. Таким образом, осуществляется модуляция ВЧ-сигнала передатчика. Транзистор Q15 выполняет функции задающего генератора передатчика и предусилителя. Контур Т9, С31 подключен к базе Q15 через конденсатор СЗЗ. Модулированный радиосигнал снимается с эмиттера Q15. Настройку передатчика на один из десяти каналов и стабилизацию несущей частоты осуществляет микросхема IC2. Как и в радиоприемном тракте, для этого используется принцип ФАПЧ.
К контуру Т9, С31 задающего генератора через конденсатор С32 подсоединен варикап D3, который управляется постоянным напряжением, поступающим на его катод с 12-й ножки микросхемы IC2 по цепи R18, R9, R25. Генерируемый ВЧ-сигнал с эмиттера транзистора Q15 через конденсатор С37 приходит на 10-ю ножку IC2. В микросхеме IC2 этот сигнал сравнивается с опорным сигналом и на 12-й ножке вырабатывается необходимое управляющее напряжение для подстройки задающего генератора передатчика. Перестройка радиопередающего тракта на другой канал производится путем скачкообразного изменения управляющего напряжения на 12-й ножке IC2.
Модулированный радиосигнал с эмиттера транзистора Q3 через конденсатор С38 поступает на усилитель мощности, собранный на транзисторе Q16. Нагрузкой усилителя является контур Т8, настроенный на диапазон частот передачи. Связь контура с антенной — трансформаторная. С выхода контура Т8 радиосигнал проходит через последовательный контур L7, также настроенный на диапазон частот передачи, в антенну.
В дежурном режиме (когда трубка лежит и отключена) радиопередающий тракт не работает из-за отсутствия смещения на базе транзистора Q15. Включение тракта в работу происходит при поднятии трубки, при этом контроллер IC4 с 33-й ножки подает напряжение смещения на базу Q15 (через цепочку D37, R31, R26), а через R29 — сигнал включения на 3-ю ножку микросхемы IC2.
Перестройка радиотракта на другие каналы.
Перестройкой радиотракта базового блока на один из десяти каналов управляет контроллер IC4 с помощью микросхемы IC2. Сигналом к перестройке для контроллера служит нажатие кнопки PAGE на базовом блоке. При этом 24-я ножка контроллера IC4 оказывается замкнутой на корпус. На выводах 12, 13, 14, 15 контроллер выставляет код, соответствующий одному из каналов. Этот код через резисторы R95, R96, R97, R98 поступает на выводы 6, 7, 8, 9 микросхемы IC2, которая настраивает радиоприемный и радиопередающий тракты на соответствующие каналы.
Система питания.
Базовый блок питается от сетевого адаптера, который выдает нестабилизированное напряжение 13,8 В. Это напряжение приходит с разъема CN1 на коллектор транзистора Q7, на котором собран стабилизатор напряжения 9,4 В (элементы С84, С83, R79, Q7, D4, С82, С81).
Этим напряжением питаются следующие элементы схемы:
• оптрон РСЗ (1-я ножка через резистор R69)
• микросхема IC3 (12-я ножка через резистор R47);.
• транзистор Q28, Q29;
• микросхема IС1 (24-я ножка);
• усилитель радиочастоты на транзисторе Q1;
• микросхема IC1 (17-я ножка через R117);
• стабилизатор на транзисторе Q24;
• светодиоды индикации D11, D12, D13, D32, D33;
• транзистор Q11, выдающий сигнал о подзарядке аккумуляторов трубки;
• микросхема IC5 (15-я ножка);
• транзисторы Q15, Q16 радиопередающего тракта.
Это напряжение также подается через резистор R82 и контакт "+" в телефонную трубку для подзарядки аккумуляторов. Стабилизатор на транзисторе Q24 (элементы R78, Q24, D5, С80, D39, С79) выдает напряжение 6,2В, которое обеспечивает питание контроллера IC4 (42 и 41-я ножки через диод D8) и транзисторов Q8, Q9. Схема на транзисторе Q8 обеспечивает формирование сигнала о наличии питания, подаваемого через диод D7 на 19-ю ножку контроллера IC4, а также подает необходимые положительные смещения на информационные и управляющие линии контроллера (18-я ножка через R71, 16-я ножка через R70, 36-я ножка через R91, 8-я ножка через R80). Транзистор Q9 формирует импульсный сигнал сброса для контроллера IC4 при подаче питания на базовый блок. Этот сигнал снимается с коллектора транзистора Q9 и через R195 подается на 11-ю ножку контроллера.
Прием телефонного звонка из линии.
Сигнал звонка с разъема CN1 проходит через ограничительную цепь С87, R99 на выводы 1,2 оптрона РС1, выполняющего функции детектора звонка. На 4-й вывод оптрона подается напряжение около 5В через R71. При звонке на 4-м выводе образуются импульсы, поступающие на 18-ю ножку контроллера IC4. Определив наличие звонка, контроллер выставляет на 33-м выводе сигнал высокого уровня ТХ POW, который включает в работу радиопередающий тракт. Этот сигнал через D37, R31, R26 поступает на базу транзистора Q15 первого каскада передающего тракта для задания необходимого рабочего режима транзистора. Через R29 сигнал ТХ POW проходит на 3-ю ножку микросхемы IC2, включая ее в работу. Затем контроллер посылает с 9-го вывода импульсы данных о наличии звонка ТХ DATA, которые через С27, R23 проходят в радиопередающий тракт для передачи по радиоканалу в телефонную трубку.
Набор телефонного номера в линию.
Базовый блок обеспечивает два вида набора номера: импульсный и тональный. Вид набора устанавливается переключателем S5. Набор номера базовый блок производит при приеме от телефонной трубки сигналов набора. Принятые и выделенные радиоприемным трактом сигналы набора проходят с 11-й ножки микросхемы IC1 на 17-ю ножку контроллера IC4. Далее контроллер производит импульсный или тональный набор в линию.
Импульсный набор.
Контроллер IC4 выдает импульсы набора с 36-й ножки, они поступают через резистор R176 на базу транзистора Q25, открывая и закрывая его. В коллекторной цепи транзистора стоят оптрон РСЗ (2 и 1-я ножки) и резистор R69. Оптрон служит для гальванической развязки с телефонной линией и для управления ключевым транзистором Q32. Выход оптрона включен в базовую цепь Q32 (R191, 4 и 3-я ножки РСЗ). Работая как ключ, транзистор Q32 осуществляет импульсный набор в линию.
Тональный набор.
Контроллер IC4 выдает сигналы тонального набора с 37-й ножки. Сигналы проходят через С126, R145 на базу транзистора Q28, на котором собран первый каскад УНЧ. С коллектора Q28 сигнал через R147, С127 проходит на базу транзистора Q34 второго каскада УНЧ. Транзистор Q34 образует эмиттерный повторитель. С эмиттера Q34 сигналы тонального набора по цепи С76, трансформатор Т10, Q32, D14 поступают в телефонную линию.
Трансляция звука из телефонной линии в трубку.
Звуковой сигнал из линии проходит через диодный мост D14, транзистор Q32, трансформатор Т10, цепь R65, С74, R63, С73 и поступает на 21-ю ножку микросхемы IC3. Пройдя через буферный усилитель, сигнал с 20-й ножки IC3 через R45, С53 поступает на ограничитель (19-я ножка IC3). С выхода ограничителя (17-я ножка) сигнал проходит через R46, С55 на вход компрессора (16-я ножка). Компрессор сжимает динамический диапазон звукового сигнала, что позволяет при передаче по радиоканалу повысить соотношение сигнал/шум и соответственно улучшить чистоту звука. С выхода компрессора (13-я ножка IC3) сигнал проходит через ФНЧ (R48, C59, R49, R50, С60, С61, 11 и 9-я ножки IC3) и далее по цепи С43, R189 поступает в радиопередающий тракт для трансляции по радиоканалу в телефонную трубку.
Трансляция звука от трубки в телефонную линию.
Принятый антенной радиосигнал проходит через приемный тракт, на выходе которого (13-я ножка IC1) образуется низкочастотный звуковой сигнал. Этот сигнал через R33, С177, С68 поступает на ФНЧ (R54, С67, R53, R52, С66, 2 и 3-я ножки IC3, С64). Контроллер IC4 может блокировать дальнейшее прохождение сигнала путем подачи со своего 21-го вывода сигнала высокого уровня RX MUTE, который через R188 и D41 приходит на 2-ю ножку IC3. Фильтрованный сигнал проходит в микросхеме IC3 через экспандер, который восстанавливает первоначальный динамический диапазон звукового сигнала. Далее сигнал усиливается, выходит с 5-й ножки микросхемы IC3 и по цепи R51, С44, R194 проходит на базу транзистора Q28 первого каскада УНЧ (Q28, Q34).
В УНЧ происходит дополнительное усиление сигнала. С эмиттера Q34 звуковой сигнал по цепи С76, Т10, Q32 проходит в телефонную линию. Контроллер может блокировать прохождение звука через УНЧ в линию подачей сигнала высокого уровня LINE MUTE с 20-й ножки IC4 на базу транзистора Q35. Открываясь, транзистор Q35 замыкает базу Q34 на корпус, препятствуя, таким образом прохождению сигнала.
