Телефонный речевой информатор

Речевой информатор предназначен для передачи сообщения по телефонной линии звонящим абонентам. При входящем вызове линия АТС автоматически занимается и сообщение передаётся в линию. В конце сообщения информатор автоматически выключается и линия освобождается. Сообщение хранится в энергонезависимой памяти чипкордера семейства ISD25ХХ и может неоднократно меняться. Важно отметить, что, в отличие от автоответчиков, получающих питание от сетевого адаптера, исчезновение напряжения ~220V на работе этого информатора никак не скажется. Для управления устройством служат переключатель и кнопка. Принципиальная схема информатора показана на рисунке.

Напряжение линии 60V с диодного моста VD1 поступает через стабилизатор тока DA1 на стабилизатор напряжения DA3 и сглаживается конденсатором С3. Резистор R4 задаёт ток стабилизации для DA3, а диод VD2 предотвращает разряд С3 через внешние цепи схемы. С источника питания напряжение U=3,0…3,2V поступает на узел управления.
Напряжение с диодного моста через HL1, R7 и R6 также поступает на базу транзистора VT1 и открывает его. Своим переходом коллектор-эмиттер транзистор VT1 шунтирует переход затвор-исток (выводы 1,8 и 4,5) ключа DA2. Ключ DA2 закрыт, светодиод HL1 не горит и ток, потребляемый от телефонной линии составляет немногим более 100мкА. Линия АТС не занята, а узел управления на микросхеме DD1 подготовлен к работе.

Как производится запись сообщения.


Перед использованием информатора необходимо записать сообщение. Для этого переключатель SA1 переводят в нижнее по схеме положение, и вход 27DD2 соединяется с общим проводом схемы. Чтобы активировать процесс записи кратковременно нажимают кнопку SB1. На входе 12DD1.2 появляется низкий уровень напряжения и одновибратор на элементах DD1.2 и DD1.3 переключается, при этом на выходе 11DD1.2 устанавливается лог."1", а на выходе 10DD1.3 - лог."0". После отпускания кнопки состояние одновибратора удерживается конденсатором С2, который заряжается через R3. лог."1" с выхода 11DD1.2 через развязывающий диод VD5 поступает на затвор транзистора VT2 и открывает его. Через малое сопротивление (не более 10 Ом) канала сток-исток транзистора VТ2 общая точка резисторов R7 и R6 подключается к общему проводу схемы. Транзистор VT1 закрывается, а через резистор R5 открывается ключ DA2. Напряжение через ключ DA2 поступает на электронный дроссель, выполненный на элементах R11, VT3, R12, и С6. Дроссель имеет большое входное сопротивление для переменного тока, поэтому конденсатор С7 не оказывает шунтирующего воздействия на звуковые сигналы в линии. Кроме того, имея малое активное сопротивление, дроссель способствует большему отбору тока от линии АТС. Напряжение через диод VD9 прикладывается к стабилитрону VD10, телефонная линия занимается, а светодиод HL1 зажигается. Стабилитрон VD10 поддерживает питание чипкордера DD2 на уровне U=5,0...5,6V, конденсатор С7 сглаживает пульсации. Хотя питание на микросхему DD2 подано, она остаётся не активированной (типовой ток потребления порядка 1мкА), поэтому в начальный момент через стабилитрон VD10 протекает максимальный ток линии. Так как на выходе 10DD1.3 лог."0", то через R8 разряжается конденсатор С4, формируя небольшую задержку перед активацией DD2. Задержка необходима для завершения переходных процессов после подачи питания на DD2. Когда на конденсаторе С4 напряжение уменьшится до порога переключения элемента DD1.4, на выходе 4DD1.4 сформируется лог."1". Дифференцирующей цепью С5, R10 эта лог."1" преобразуется в короткий импульс, который поступит на затвор транзистора VT5 и откроет его. На входе 23DD2 сформируется импульс с низким уровнем напряжения, и микросхема DD2 активируется в режиме "ЗАПИСЬ". На выходе 25DD2 появляется высокий уровень напряжения, поступающий через развязывающий диод VD8 на затвор транзистора VT2. После заряда конденсатора С2 одновибратор на DD1.2 и DD1.3 переключится в исходное состояние (на 11DD1.2 – лог."0", на 10DD1.3 – лог."1"), поэтому открытое состояние VT2 будет удерживаться только напряжением с выхода 25DD2. Сообщение, например, "Здравствуйте, перезвоните, пожалуйста, мне на сотовый телефон…" проговаривают в микрофон BM1, который получает питание через фильтр на элементах R16, С8. Элементы С14 и R20, подключенные к выводу 19DD2 определяют уровень АРУЗ. В конце сообщения запись останавливают повторным кратковременным нажатием на кнопку SB1, при этом повторится такой же процесс, как при первом нажатии на кнопку – переключится одновибратор и на входе 23DD2 сформируется импульс. Чипкордер перейдёт в режим пониженного энергопотребления и на выходе 25DD2 высокий уровень напряжения сменится низким. Транзистор VT2 закроется, а транзистор VT1, наоборот, откроется и зашунтирует переход затвор-исток ключа DA2. Ключ закроется, светодиод HL1 погаснет и телефонная линия освободится. Диод VD7 теперь закрыт, а конденсатор С7 заряжен. Через резистор R17 на вход 24DD2 поступит высокий уровень напряжения, и внутренний маркер чипкордера переместится в начальный адрес. Такой же процесс произойдёт при заполнении всего блока памяти в чипкордере. Таким образом, микросхема DD2 подготовлена к последующим операциям – повторная запись или воспроизведение сообщения будут всегда начинаться с начала.

Проверка записанного сообщения. Чтобы убедиться, что запись была успешной, переключатель SA1 переводят в верхнее по схеме положение и кратковременно нажимают кнопку SB1. Повторяется алгоритм работы, подробно описанный выше, только микросхема DD2 теперь активируется в режиме "ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ". На выходах 14 и 15 микросхемы DD2 появляются противофазные звуковые сигналы записанного сообщения, которое воспроизводит динамическая головка BF1. По окончании сообщения чипкордер автоматически переходит в режим пониженного энергопотребления, и телефонная линия освобождается, т.е. повторное нажатие на кнопку SB1 не требуется.

Входящий вызов.
После записи сообщения и его проверки информатор готов к работе. Переключатель SA1 должен находиться в верхнем по схеме положении. В исходном состоянии, т.е. при отсутствии входящего вызова, делитель R1, R2 задаёт на входах 1 и 2 элемента DD1.1 низкий уровень напряжения. Когда в линии, к которой подключен информатор, появляется вызов (переменное напряжение с амплитудой 90…120V), то напряжение на конденсаторе С1 увеличивается. При достижении напряжением порога переключения элемента DD1.1, на его выходе появляется лог."0", который поступает на вход 13DD1.2 и запускает одновибратор на DD1.2 и DD1.3. Повторяются процессы, как в пункте 2. На транзисторе VT4, включенном по схеме эмиттерного повторителя, реализован модулятор телефонной линии. С помощью этого транзистора переменный сигнал с чипкордера передаётся в линию и позвонивший слышит записанную информацию. Громкость сигнала в линии зависит от резистора R15, а резистор R13 определяет протекающий ток через переход коллектор-эмиттер транзистора VT4.

Используемые детали и их возможная замена.
Микросхема DD1 меняется на любую из КМОП-серий К561, К1561, К564 с логической функцией "И-НЕ". Вместо транзистора VT2 типа КП501А может работать транзистор КП504А или токовый ключ КР1014КТ1А(В), а вместо VT5 – КП504А, КР1014КТ1А(В) или КП505А(Б, В). Транзистор VT3 меняется на КТ503Е, а VT4 – на КТ315Г. В информаторе допустима установка любого типа электретного микрофона BM1 от телефонов или магнитофонов. Вместо "одноминутной" микросхемы DD2 типа ISD2560 можно применить любую из семейства ISD25ХХ, это повлияет только на длительность записи/воспроизведения и пропускаемую частоту. Для сравнения различных микросхем семейства ниже приводится таблица параметров, где: вторая колонка – время записи/воспроизведения, третья колонка – частота дискретизации, с которой работает чипкордер, четвёртая колонка – ширина полосы пропускания звукового сигнала.

Лучше не применять динамическую головку BF1 с сопротивлением звуковой катушки менее 32 Ом, т.к. это заметно влияет на потребляемый ток от линии при воспроизведении. Рекомендуется включить последовательно с BF1 переменный резистор с R=60…120 Ом для регулирования громкости или предусмотреть выключатель. Стабилитрон VD10 лучше использовать в металлическом корпусе, ввиду запаса по рассеиваемой мощности. Диоды (кроме VD9) - любые кремниевые маломощные. Светодиод HL1 – любого типа и цвета.

Ниже представлен проверочный вариант информатора на макетной плате. Видеоролики демонстрируют работу устройства при записи и проверке сообщения, а также при звонке с сотового телефона. Приставка АОН используется только как индикатор занятия линии АТС.