Некоммерческое акционерное общество

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра  Автоматическая  Электросвязь

 

 

 

СЕТИ СВЯЗИ И СИСТЕМЫ КОММУТАЦИИ

Методическое указание к выполнению лабораторных

работ для студентов всех форм обучения специальности

5В071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации

 

 

 

Алматы 2012 

Составители: Якубова М.З, Абиров Ж.А, Терликбаева Г.Б, Жапанова А.Ш. Сети связи и системы коммутации. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения специальности 5В071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации – Алматы: АУЭС,2012. – 28с. 

 

Методические указания содержат описания заданий для лабораторных работ, требования к их выполнению, иллюстрационные примеры  решения задач и варианты заданий.

Освоение этих лабораторных работ поможет  изучать и практически приобретать технологии следующих  исследований, схемы телефонного аппарата, вызывного устройства, измерению параметров и характеристик разговорной цепи, тракта приема разговоргой цепи, измерению параметров импульсных и разговорных ключей, импульсного ключа на МОП транзисторе, работы электронного номеронабирателя, необходимые будущим специалистам для приобретения способности анализа и расчета электрических цепей.

Ил.16, табл. 8, библиогр. 2 назв.

 

Рецензент: канд.тех.наук, доцент кафедры АЭС Байкенов А.С.

 

Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2012 г.

 

©НАО  «Алматинский университет энергетики и связи», 2012 г.

Введение

Лабораторный практикум знакомит слушателей с основными типами электронных телефонных аппаратов ТА, решает задачи формирования навыков эксплуатации и ремонта ТА, адаптации ТА зарубежного производства к отечественным телефонным сетям. В программу исследований включены следующие разделы:

-         исследование схемы телефонного аппарата;

-         исследование вызывного  устройства;

-         измерение параметров и характеристик разговорной цепи;

-         тракта приема разговорной цепи;

-         измерение параметров  импульсных и разговорных ключей;

-         исследование импульсного ключа на МОП транзисторе;

-         изучение работы электронного номеронабирателя.

Лабораторный практикум рассчитан на выполнение в течение 14 часов, в зависимости от уровня начальной подготовки.

Для проведения исследований разработана специализированная лабораторная установка, включающая:

-         имитатор напряжений АТС;

-         коммутационное поле со схемой электронного ТА;

-         набор модулей для сборки и исследования различных схем ТА и их компонентов.

Общий вид лабораторной установки показан на фотографии (см. рисунок 1).

Рисунок 1 - Вид лабораторной установки

При проведении экспериментов также  используются универсальные измерительные приборы:

-         осцилограф;

-         генератор сигналов;

-         цифровой мультиметр.

Описание лабораторной установки

1 Имитатор сигналов АТС

Имитатор сигналов АТС обеспечивает исследуемые схемы постоянным напряжением 60 В и переменным вызывным сигналом. В целях безопасности напряжение вызывного сигнала уменьшено до 60 В.

Для удобства подключения измерительных приборов напряжения имитатора подаются по несимметричной линии (вывод Л1 - заземление).

Кроме того, в составе имитатора имеется индикатор набора номера (ИН) и буферное ЗУ, обеспечивающее непрерывное воспроизведение сигналов первой цифры набранного номера для наблюдения формы сигналов на экране осциллографа. И, наконец, в данном блоке расположен вспомогательный регулируемый источник постоянного напряжения (БП).

Передняя панель с органами управления и структурная схема имитатора сигналов АТС изображены на рисунке 2.а,б соответственно.

a)

b)

Рисунок 2 - Передняя панель с органами управления

            Постоянное напряжение для питания ТА поступает на линию от источника GВ ( +60 В ) через сопротивление элементов АТС по постоянному току Rатс. Напряжение на линии Uлин контролируется вольтметром V.

При нажатии кнопки "Вызов" в линию через разделительный конденсатор Ср поступает переменное вызывное напряжение ( 60В; 50Гц ). При ответе абонента вызывное напряжение снимается.

Индикатор набора номера высвечивает 5 набираемых на ТА цифр. Сброс индикатора происходит по сигналу «отбой».

Буферное запоминающее устройство запоминает первую, набранную после "отбоя" цифру, и обеспечивает ускоренное в 1000 раз непрерывное воспроизведение сигнала в линии, соответствующего набору данной цифры. При наблюдении формы сигнала (выход Y) используется внешняя синхронизация осциллографа от буферного ЗУ ( выход Синхр ).

2 Коммутационное (наборное) поле с электронным ТА

Наборное поле состоит из двух половин. В левой половине размещена типовая схема электронного аппарата отечественного производства рисунок 3 ( при установке всех перемычек, показанных пунктиром), который может быть подключен к АТС. Наличие перемычек позволяет заменить любой узел ТА другим, собираемым из отдельных компонентов в правой части наборного поля.

Рисунок 3 - Структурная схема электронного ТА

Структурная схема электронного ТА содержит следующие узлы:

1 - вызывное устройство ( ВУ );

2 - диодный мост;

3 - рычажный переключатель ( РП );

4 - схему питания номеронабирателя;

5 - номеронабиратель ( НН );

6 - импульсный ключ ( ИК );

7 - схем «отбой» НН;

8 - разговорный ключ ( РК );

9 - дополнительная текстатура;

10- разговорная схема;

11 - телефонная трубка;

12 - пьезоэлектрический преобразователь.

 

Номера элементов ТА выделены жирным шрифтом.

Роль рычажного переключателя (РП) в лабораторном ТА выполняет тумблер (верхнее положение тумблера соответствует снятию ТЛФ трубки).

ТЛФ трубка с расположенными в ней микрофонным и телефонным капсюлями подключается к наборному полю стандартным разъёмом; при этом телефонный капсюль присоединяется к выводам 39, 40, а микрофонный к выводам 41, 42. Разъём для подключения ТЛФ трубки расположен на левой боковой стенке наборного поля (справа).

Для набора номера номеронабирателем 5 используется левая (круглая) тестатура. Правая тестатура 9 предназначена для исследования схем номеронабирателей, собираемых в правой части наборного поля. Внутреннее устройство тестатура показано на рисунок 4. Например, при нажатии на клавишу  "1" замыкаются выводы ХО и YО.

Рисунок 4 -  Внутреннее устройство тестатура

Подключение ТА к имитатору сигналов АТС осуществляется специальным кабелем через разъём Р 1 в левой верхней части наборного поля. Кроме того, предусмотрено подключение к линии (Л1, Л2 ) второго стандартного ТА. (Разъём на задней стенке имитатора напряжения АТС).

 

3 Взаимодействия ТА с АТС

Упрощённая схема исследуемого ТА, подключённого к имитатору АТС, изображена на рисунке 5. Она почти совпадает со схемой ТА на рисунке 3 и схемой, изображённой на наборном поле. (на рисунок 3 дополнительно показан диодный мост, позволяющий подключать ТА, не обращая внимания на полярность постоянного напряжения линии).

Рисунок 5 - Упрощённая схема исследуемого ТА, подключённого к

имитатору АТС

 

В режиме ожидания вызова (ТЛФ трубка лежит на аппарате), рычажный переключатель разомкнут и к линии Л 1, Л2 подключено только вызывное устройство (ВУ). При поступлении сигнала вызова от АТС раздаётся звонок. ВУ обязательно подключается через конденсатор, практически исключающий влияние ВУ на работу остальных элементов Т А.

Если абонент поднимает ТЛФ трубку, то рычажный переключатель (РП) замыкается и разговорная схема (РС) подключается к линии Л1, Л2, так как в исходном состоянии импульсный ключ (ИК) разомкнут, а разговорный (РК) - замкнут.

По постоянному току сопротивление разговорной схемы Rpc составляет 160 - 600 Ом в зависимости от типа ТА.

В результате в линии потечёт ток Iл = U л/(Rатс + Rpc,) а напряжение в линии уменьшится до величины:

 

UTa = Uл (Rpc/(RaTc+Rpc)) = 5 -15 В.

 

Аппаратура АТС (реальной) при проявлении тока линии более 1 мА отключает сигнал вызова (если он в этот момент посылался) и подаёт в линию тональный сигнал, прослушиваемый в телефоне Т А.

При наборе номера разговорный ключ размыкается на время набора, а импульсный ключ замыкает линию накоротко и размыкает её количество раз, равное цифре набора. Изменение напряжения на линии во время набора номера (цифра 5) показано на рисунке 6.

Рисунок 6 - Изменение напряжения на линии во время

набора номера «5»

 

Пять импульсов с амплитудой 60 В и длительностью 60мс появляются в моменты размыкания импульсного ключа.

Приняв импульсы набора, коммутационное оборудование АТС устанавливает требуемое соединение. Когда вызываемый абонент' снимает трубку, разговорные схемы ТА обоих абонентов соединяются на линии (по переменному току) параллельно и обеспечивают двухстороннее прохождение разговорных сигналов. Отметим, что вопросы, связанные с прохождением сигналов внутри АТС и в соединительных линиях между А те в данном лабораторном практикуме не рассматриваются.

 

 

1 Лабораторная работа. Исследование схемы телефонного аппарата

 

Цель работы: изучение телефонного аппарата и подключение в линию  его отдельных узлов.

 

1.1    Предварительная подготовка

 

Ознакомится со структурой телефонного аппарата. Прочитать материалы, изложенные в части «Ведение».   

 

1.2    Рабочее задание

 

1.2.1 Собрать  цепь,  показанную на рисунке 1.1.

1.2.2 Опробовать все  узлы на работоспособность.

1.2.3  Написать  вывод  о  проделанной работе.

 

1.3    Требуемое оборудование

 

Электронный телефонный аппарат, перемычки.

1.4 Методические указания по выполнению работы

 

1.4.1 С помощью коротких перемычек  собрать схему телефонного аппарата согласно функциональной схеме. Для этого,  соединяя точки 2-3, подключаем вызывное устройство;  9-10,11-12 подключаем импульсный ключ; 13-14,15-16, подключаем номеронабиратель; 17-18,19-20,21-22 подключаем  разговорную схему; 26-37,27-38,28-39,29-40 подключаем телефон и микрофон как на рисунке 1.1.  

 

Рисунок 1.1 – Схема телефонного аппарата

 

1.4.2  Включить питание блока формирования сигнала АТС( установить кнопку «сеть» во включенное положение, при этом кнопка должна засветиться).   

1.4.3 На блоке имитатора АТС нажать кнопку «Вызов». Наличие вызывного сигнала  свидетельствует о работоспособности вызывного устройства(ВУ).

1.4.4 Перевести тумблер РП в верхнее положение («Трубка снята»). Наличие гудка АТС в трубке свидетельствует  о работоспособности  разговорной схемы(блок 9).

1.4.5 На клавиатуре набрать любой номер.

1.4.6 Наличие наборного номера на индикаторе указывает на работоспособность номеронабирателя и ключей (ИК и РК).

1.4.7 Подключите вход осциллографа  к гнезду «СИНХР» блока формирования сигналов АТС.

1.4.8 Засинхронизируйте развертку осциллографа и убедитесь в наличии импульсов набора номера.

1.4.9 Работа способность блока формирования сигналов АТС можно проверить, подключив к его линейному выходу  любой телефонный аппарат промышленного изготовления.

 

1.4    Контрольные вопросы

 

1.5.1 Каковы основные функциональные узлы электронного телефонного аппарата?

1.5.2 В чем принципиальное отличие  электромеханического и электронного телефонного аппарата?

1.5.3 Зачем нужен в лабораторной установке имитатор АТС? Какие сигналы он выдает?

1.5.4 Каковы параметры сигнала вызова?

 

 

2 Лабораторная работа.  Исследование вызывного устройства

Цель работы: исследовать работу  вызывного устройства  телефонного аппарата. Ознакомиться с его отдельными узлами.

2.1 Предварительная подготовка

 

Ознакомится со структурой телефонного аппарата. А именно:  с узлом ВУ.

 

2.2 Рабочее задание

 

2.2.1 Собрать  цепь  показанную на рисунке 2.1.

2.2.2 Снять нужные электрические параметры .

2.2.3  Рассчитать по формуле  сопротивление.

2.2.4  Занести результаты в таблицу.

2.2.5  Написать  вывод  о  проделанной работе.

 

 

2.3 Требуемое оборудование

 

Электронный телефонный аппарат, перемычки, мультиметр.

 

 

2.4 Методические указания по выполнению работы

 

2.4.1 Собрать схему исследования рисунке 2.1 (При использовании одного мультиметра, вольтметр и милиамперметр подключаются по очереди).

2.4.2 Нажать кнопку "вызов" и убедиться в прохождении вызывного сигнала.

Рисунок 2.1 – ВУ подключенное к АТС

2.4.3 Включить имитатор сигналов АТС нажатием клавиши "ВКЛ-СЕТЬ", расположенной на его передней панели.

Признаки включения имитатора: светится клавиша "ВКЛ-СЕТЬ", и на табло цифрового инди­катора ИН светятся пять горизонтальных линий. Вольтметр Uлин показывает напряжение 60 В.

2.4.4 Соединить выход имитатора "Линия" с входом телефонного аппарата "АТС" специаль­ным двухпроводным кабелем с двумя телефонными разъемами типа ТJ на концах. Подключить вы­зывное устройство ВУ к имитатору АТС. Для этого поставить гибкий проводник между узлами 2 и 3 макета телефона.

2.4.5 Убедиться в прохождении в макет вызывного сигнала, нажав кнопку "Вызов" на перед­ней панели имитатора.

При нажатии кнопки "Вызов" из макета телефонного аппарата должен раздаваться звон, а стрелка вольтметра имитатора UЛИН станет колебаться между значениями 60 В и 20 В.

2.4.6 Присоединить вольтметр к вызывному устройству ВУ (узел 1). Для этого вставить один из концов кабеля вольтметра в гнездо 1 макета, а другим концом (земляным !) коснуться одного из штепселей гибкого проводника - перемычки между гнездами 2 и 3.

Примечание. При данном и последующих измерениях помните, что "земляной" вывод сиг­нальных кабелей приборов отличается большей длиной и более темным цветом.

Подключайте "земляные" выводы кабелей приборов к гнездам макета, выделенным знаком заземления "_".

2.4.7 Удерживая "земляной" конец кабеля вольтметра около штепселя перемычки и нажав кнопку "Вызов" имитатора, измерьте действующее значение напряжения вызова сигнала UB от АТС.

Измеренное значение занести в таблицу 2.1 и с отмеченным в ней нормативом .

2.4.8 Рассчитайте сопротивление вызывного устройства ВУ по переменному току в режиме вызова по формуле:

                                            (2.1)

        

где, ;   

 - показания вольтметра " ";

Zлин - полное сопротивление линии передачи и АТС, равное 1,5 кОм.

Запишите результат расчета в таблицу 2.1 и сравните с нормативом.  2.4.9 Отключите перемычку от гнезд 2 и З.

 

Таблица 2.1  - Основные электрические параметры ВУ

№ пп

Измеряемая величина

Норматив, ожидаемые значения

Измеренное (вычисленное) значение

1

Вызывное напряжение Uo, В

90 ... 180

 

2

Сила тока вызывного устройства 10, мА

~8

 

3

Сопротивление вызывного устройства ВУ  по переменному току в режиме вызова Zв , кОм

~4

 

2.5 Контрольные вопросы

2.5.1  Как работает  ВУ?

2.5.2  Какие элементы  входят  в структуру ВУ?

2.5.3 При каких значениях  тока и напряжения срабатывает ВУ?

2.5.4  Как измерить полное сопротивление устройства вызова с помощью вольтметра, если известно сопротивление линии передачи вместе с АТС?

3 Лабораторная работа. Измерение параметров и характеристик разговорной цепи. Тракт передачи

Цель работы: измерение и исследование параметров и характеристик разговорной цепи.

3.1 Предварительная подготовка

Ознакомится со структурой телефонного аппарата. Прочитать материалы, изложенные в части «Ведение».

В принципе разговорная схема может содержать только включённые последовательно микрофонный и телефонный капсюли, как показано на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Микрофонный и телефонный капсюли

Однако при этом будет наблюдаться "местный эффект" - сигнал микрофона будет прослушиваться в собственном телефоне. В разговорных схемах реальных ТА используют противоместные схемы. Например в схеме РС (см.рисунок 8)  токи микрофона,  создаваемые в обмотках I и II, равны (если Zк = Zл) и направлены в противоположные стороны; таким образом, сигнал в телефоне от собственного микрофона подавляется.

         3.2 Рабочее задание

3.2.1 Собрать  цепь  показанную на рисунке 3.2.

3.2.2 Снять нужные электрические параметры .

3.2.3  Рассчитать по формуле  нужные параметры.

3.2.4  Занести результаты в таблицу.

3.2.5  Проанализировать проделанную работу.

 

 

3.3 Требуемое оборудование

 

Электронный телефонный аппарат, перемычки, мультиметр, аудиогенератор, конденсатор с емкостью 1мкФ.

         3.4 Методическое указание по выполнению работы

3.4.1 Собрать цепь для исследования разговорной цепи в соответствии со схемой на рисунке 3.2

Рисунок 3.2 - Схема для исследования разговорной цепи

Подключить к разъему на левой боковой стенке макета телефонную трубку с помощью вито­го телефонного кабеля с разъемом TJ.

Для подключения к выходам разговорной цепи (блок 9) телефона и микрофона установите короткие перемычки между гнездами макета 26-37; 27-38; 28-39; 29-40 (см. рисунок 3.2).

Присоединить вход разговорной цепи к линии передачи с помощью перемычек 17-18 и 19-22.

3.4.2 Подключить разговорную цепь к имитатору АТС, переведя ручку рычажного переклю­чателя РП (блок 1) в верхнее положение.

Перевести цифровой мультиметр в режим измерения постоянного напряжения. Установить предел измерения напряжения – 30В.

Подключить мультиметр  к гнездам 8 и 12 макета. Измерить напряжение линии Uлр в  разговорном режиме. Сравнить показания мультиметра и вольтметра "Uлин"(на имитаторе). Если они отличаются несу­щественно, занести показания мультиметра в таблицу 3.1 и сравнить с нормативом..)

3.4.3 Отключить от имитатора АТС разговорную цепь, вернув ручку переключателя РП (блок 1) в нижнее положение.

Измерить мультиметром и вольтметром "Uлин" напряжение линии в режиме холостого хода Uло.  Сравните показания приборов между собой и нормативом. Занесите показания мультиметра в таблицу 3.1

3.4.4 Вычислите сопротивление телефонного аппарата по постоянному току в разговорном режиме Rтл по формуле

;                                    (3.1)

 где, Rл - общее сопротивление постоянному току линии передачи и АТС, равное 1,5 кОм.

3.4.5 Для измерения коэффициента усиления тракта передачи и затухания местного эффекта внести изменения в экспериментальную цепь согласно схеме на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 -  Экспериментальная цепь

Как следует из рисунка 3.3, необходимо подключить к микрофонному входу разговорной цепи (гнезду 28) генератор гармонического напряжения через конденсатор С1 емкостью 1 мкФ.

Для того  чтобы иметь возможность измерить напряжение на входе 28, присоединим генера­тор, используя наборное поле и гибкие проводники, как показано на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 -  Измерение напряжение на входе

Кроме того, чтобы было удобнее измерять напряжение на микрофонном выходе 26 разговор­ной цепи, заменим соединение гнезд 26 и 37 на то, что приведено на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 - Измерение напряжение на микрофонном выходе

3.4.6 Установить по вольтметру, показанному на рисунке 3.5, выходное напряжение генератора входа на микрофонном входе Uм , равное 30 - 50 мВ с частотой 800 Гц.

3.4.7 Переключив вольтметр к телефонному выходу 26, как это указано на рисунке 3/5, измерить напряжение на телефонном капсюле Uтел как напряжение между узлами 26 и 43.

3.4.8 Подключив вольтметр ко входу разговорной цепи между гнездами 8 и 12, измерить переменное напряжение линии UЛИН.

3.4.9 Рассчитать и занести в таблицу 3.1 значения коэффициента усиления тракта передачи.

,дб                                    (3.2)

и затухание местного эффекта

,дБ.                                      (3.3)

Полученные значения занести в таблицу 3.1 и сравнить с нормативными.

3.4.10  Снять частотную характеристику затухания местного эффекта Амэ(f) в диапазоне час­тот 20 Гц ... 20кГц. Для этого, как показано на рисунке 3.3 контролируя вольтметром заданный уровень напряжения Uм и под­держивая его постоянным, произвести измерение значений напряжения UТеЛ не менее, чем в 5 -6 точках заданного частотного диапазона. Затем сравнить напряжение Uтел и Uм = const и выразить их отношение в децибелах.

Построить график частотной характеристики затухания на бланке отчета.

3.4.11 Снять частотную зависимость коэффициента усиления тракта передачи Kпep(f) разго­ворной цепи в диапазоне частот 20 Гц ... 20кГц. Контролируя вольтметром и поддерживая постоян­ным  значение напряжения микрофона Uм, измерить напряжение линии UЛИН между гнездами 8 и 12 менее, чем в 5 - 6 точках заданного частотного диапазона (см.рисунок 3.3).

Сравнить напряжение UЛИН и Uм = const и получить результаты измерений в децибелах.

Построить графики частотной характеристики коэффициента усиления Knep(f) на бланке отчета.

 

Таблицу 3.1 – Основные электрические параметры тракт передачи

№ пп

Измеряемая величина

Норматив, ожидаемые значения

Измеренное (вычисленное) значение

1

Постоянное напряжение линии в разговорном режиме Uлр, В

3 ... 15

 

2

Постоянное напряжение линии в режиме холостого хода Uло, В

56 ... 64

 

3

Сопротивление Т А постоянному току в разговорном режиме RTA, Ом

150 ... 600

 

4

Коэффициент усиления напряжения тракта передачи Кпео, дБ

-3 ... +40

 

5

Затухание местного эффекта Амэ, дБ

~ 15

 

3.5 Контрольные вопросы

3.5.1 Что такое разговорная цепь (схема)?

3.5.2 Какие функции она выполняет? 7

акое "местный эффект"? Как снизить его влияние?

3.5.4 Как определить полное сопротивление телефонного аппарата по постоянному току RTA, если имеется вольтметр, а сопротивление линии передачи по постоянному току Rл известно?

3.5.5 Как измеряется и вычисляется коэффициент усиления тракта передачи разговорной цепи?

3.5.6 Как измеряется и вычисляется затухание "местного эффекта"?

4 Лабораторная работа.  Тракта приема разговорной цепи

Цель работы: измерение и исследование параметров и характеристик тракта приема разговорной цепи.

4.1 Предварительная подготовка

Ознакомиться со структурой телефонного аппарата. Прочитать материалы, изложенные в части «Ведение».

4.2 Рабочее задание

4.2.1 Собрать  цепь,  показанную на рисунке 4.1.

4.2.2 Снять нужные электрические параметры .

4.2.3  Рассчитать по формуле  нужные параметры.

4.2.4  Занести результаты в таблицу.

4.2.5  Проанализировать проделанную работу.

 

 

4.3 Требуемое оборудование

 

Электронный телефонный аппарат, перемычки, мультиметр, аудиогенератор, конденсатор с емкостью 10мкФ, резистор с сопротивлением на 150 Ом

 

         4.4 Методическое указание по выполнению работы

 

4.4.1 Измерить коэффициент передачи тракта приема разговорной цепи.

Перевести ручку переключателя РП (блок 1) в верхнее положение!

Собрать цепь для очередного эксперимента согласно схеме на рисунке 4.1.

 

Рисунок 4.1 – Тракта приема разговорной цепи

При сборке цепи оставить перемычки 17-18 и 19-22 на входе разговорной цепи, а также со­хранить соединения цепи с телефонным капсюлем, установленные ранее согласно рисунку 3.3.

Подключить генератор гармонических колебаний G через последовательную цепочку R1C1 ко входу разговорной цепи, как это показано на рисунке 4.1. Для этого нужно соединить гнездо 31 с ближайшим гнездом наборного поля модулем с резистором R1 , имеющим сопротивление 150 Ом. Затем вставить в соседнее гнездо конденсатор С1 емкостью 10 мкФ.

Между гнездом наборного поля и "земляным” гнездом 36 включить концы кабеля генератора  G.

Подключить вольтметр между гнездами 8 и 12. Установить по вольтметру напряжение на входе разговорной цепи Uл с действующим значением 50 мВ и частотой 800 Гц. Затем измерить этим вольтметром напряжение генератора UГ, соответствующее установленному напряжению Uл. Переключив вольтметр на телефонный выход между гнездами 26 и 30, измерить выходное напряжение Uтел.

4.4.2 Рассчитать коэффициент передачи тракта приема Кпр и полное сопротивление теле­фонного аппарата (разговорной цепи) Zта по переменному току в разговорном режиме по формулам:

                                           Кпр = 20lg (Uтел /Uл) ,дБ;                                           (4.1)

                                    Zтa = Uл /Iвx =R1 Uл /( Uг-Uл ), Ом.                                (4.2)

Результаты расчета занести в таблицу 4.1 и сравнить с нормативами.

         4.4.3 Получить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) тракта приема Kпp(f) в диапа­зоне частот 20 Гц ... 20кГц. Изменяя частоту генератора в заданном диапазоне, контролируя и выдерживая постоянным уровень напряжения генератора Uг, измерять значения выходного напряжения Uтел. Перевести полученные результаты в значения Кпр по формуле из п. 4.4.2.

4.4.4 Построить график АЧХ Kпp(f) на бланке отчета.

4.4.5. Разобрать цепь со схемой, изображенной на рисунке 4.1.

 

Таблица 4.1

№ пп

Измеряемая величина

Норматив, ожидаемые значения

Измеренное (вычисленное) значение

1

Коэффициент усиления напряжения тракта приема Кпр, дБ

-3 ... +40

 

2

Полное входное сопротивление Т А пере- менному току в разговорном режиме Zта, Ом

450 ... 800

 

 

 

4.5 Контрольные вопросы

 

4.5.1  Какие элементы  входит в разговорную цепь?

4.5.2 Как измеряется и вычисляется коэффициент усиления тракта приема разговорной цепи?

         5 Лабораторная работа.  Измерение параметров импульсного и разговорного ключей

Цель работы: исследование и измерение параметров импульсного и разговорного ключей.

 

5.1 Предварительная подготовка

 

Ознакомится со структурой телефонного аппарата. Прочитать материалы, изложенные в части «Ведение».

Элементы коммутации электронных ТА - импульсный и разговорный ключи выполняют следующие функции:

- импульсный ключ (ИК) при наборе номера формирует тоновые и бестоновые посылки (путем замыкания и размыкания линии), которые управляют работой коммутационных устройств АТС;

- разговорный ключ (РК) отключает разговорную часть ТА от линии во время набора номера.

 

5.2 Рабочее задание

5.2.1 Собрать  цепь  показанную на рисунке 5.1 и 5.2.

5.2.2 Снять нужные электрические параметры .

5.2.3  Рассчитать по формуле  нужные параметры.

5.2.4  Занести результаты в таблицу.

5.2.5  Проанализировать проделанную работу.

 

 

5.3 Требуемое оборудование

 

Электронный телефонный аппарат, перемычки, мультиметр.

 

         5.4 Методическое указание по выполнению работы

5.4.1 Установить уровень постоянного напряжения источника в блоке имитатора АТС равным нулю. Для этого повернуть ручку "Рег. U" на передней панели имитатора влево до упора. Просле­дить по встроенному вольтметру "0- 12 В", что нужное значение напряжения получено.

Убедиться,  что ручка переключателя РП (блок 1 ) в верхнем положении!

Перевести ручку переключателя мультиметра в положение "100V=" для измерения постоян­ного напряжения. Подключить кабель мультиметра между гнездами "U=R" и "0".

5.4.2 Собрать цепь импульсного ключа ИК (блок 7) по схеме, изображенной на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 - Цепь импульсного ключа

При сборке цепи поставить перемычки 9-10 и 11-12. Соединить длинным проводником гнездо "-" на панели блока питания с гнездом заземления макета 30. Другим длинным проводником связать гнездо "+" с управляющим входом импульсного ключа 14.

5.4.3 Подключив мультимер между гнездами макета 17 и 22, измерить постоянное напряже­ние линии Uло.

5.4.4 Установить ручкой" Рег. U" на панели блока питания напряжение Ег, равное 2 В. Кон­тролировать установку встроенным вольтметром "0 - 15 В".

5.4.5 Измерить мультиметром напряжение линии Uл, соответствующее управляющему на­пряжению Е. Результат занести в таблицу 5.1.

5.4.6 Рассчитать сопротивление замкнутого импульсного ключа Rиз по  формуле

, Ом.                               (5.1)

Занести вычисленное значение в таблицу 5.1 и сравнить с нормативом.

5.4.7 Разобрать цепь импульсного ключа. Вновь установить напряжение питания Е, =0 В и шкалу мультиметра "V=R" с диапазоном 100 В.

5.4.8 Собрать цепь разговорного ключа ИК (блок 8) по схеме изображенной на рисунке 5.2.

При сборке цепи установить перемычки 17-20 и 21-22. Переключить мультиметр к гнездам 9 и 12 макета.

Длинный проводник от гнезда "-" блока питания подключить к "земляному" гнезду 30. Дру­гой длинный проводник установить между гнездом "+" и управляющим входом разговорного ключа 16.

Рисунок 5.2 - Цепь разговорного ключа ИК

 5.4.9 Повторно измерить мультиметром напряжение линии Uло.

5.5.10 Установить ручкой" Рег. U" блока питания напряжение Е, равное 3 В. Контролировать установку встроенным вольтметром "0 - 15 В".

5.4.11 Измерить мультиметром напряжение линии UЛ ост , соответствующее установленному напряжению Е. Записать результат в таблицу 5.1.

5.4.12 Рассчитать сопротивление замкнутого разговорного ключа Rрз по формуле, приведен­ной в п. 5.4.6 .

Занести вычисленное значение в таблицу 5.1 и сравнить с нормативом.

5.4.13 Разобрать цепь со схемой изображенной на рисунке 5.2.

 

Таблица 5.1

№ пп

Измеряемая величина

Норматив, ожидаемые значения

Измеренное (вычисленное) значение

1

Постоянное напряжение линии при замыкании импульсного ключа UЛ ост, В

1,75

 

2

Сопротивление постоянному току замк нутого импульсного ключа Rиз, Ом 

50

 

3

Сопротивление постоянному току замк

нутого разговорного ключа Rоз, Ом

50

 

5.5 Контрольные вопросы

5.5.1  Зачем нужен разговорный ключ?

5.5.2 Зачем нужен импульсный ключ?

5.5.3 Какие изменения происходят в структуре телефонного аппарата при замыкании или размыкании рычажного переключателя?

 

6 Лабораторная работа.  Импульсный ключ на МОП транзисторе

Цель работы: исследование импульсного ключа на МОП транзисторе.

6.1 Предварительная подготовка

Ознакомиться со структурой телефонного аппарата. Прочитать материалы, изложенные в части «Ведение».

В электронных ТА оба ключа выполняются либо на специальных полевых транзисторах (типа КП1014КТ1), либо на составных биполярных транзисторах, к которым при эксплуатации в отечественных ТЛФ сетях предъявляются жесткие требования:

- коммутация постоянного напряжения до 70 В при тонах до 100 мА;

- способность выдерживать воздействие напряжения до 220 В длительностью до 100 мА (в случае, если ТЛФ трубка снимается во время поступления вызывного сигнала); сопротивление открытого ключа не более 50 Ом (150 Ом для аппаратов 0- го и 1-ого классов);

- сопротивление закрытого ключа не менее 300 кОм.

Следует отметить, что во многих ТА зарубежного производства эти требования не выполняются, что может приводить к сбоям при наборе номера и даже выходу Т А из строя.

Исследование импульсного ключа на МОП транзисторе КРI014КТ1.

6.2 Рабочее задание

6.2.1 Собрать  цепь,  показанную на рисунке 6.1 .

6.2.2 Снять нужные электрические параметры .

6.2.3  Рассчитать по формуле  нужные параметры.

6.2.4  Занести результаты в таблицу.

6.2.5  Проанализировать проделанную работу.

 

6.3 Требуемое оборудование

 

Электронный телефонный аппарат, перемычки, мультиметр, генератор постоянного напряжения( встроен в имитатор), МОП транзистор КРI014КТ1.

 

         6.4 Методическое указание по выполнению работы

6.4.1 Собрать схему исследования, приведенную на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Подключение МОП транзистора

6.4.2 Перевести ручку РП в положение  снятой трубки, при этом  Uлин =60В (если  схема правильная).

6.4.3 Изменяя управляющее напряжение Е1 от 0 до 3В, снять передаточную характеристику ключа Uвых(Е1); данные эксперимента занести в таблицу. 6.4. 4  Построить график зависимости Uвых(Еl).

6.4.5 Определить падение напряжения на ключе в открытом состоянии Uвых(при Еl=3В).

 

Таблица 6.1

Е1

Uвых

В

В

 

 

 

 

 

6.5 Контрольные вопросы

6.5.1  В чем заключаются работа МОП транзистора?

6.5.2 Почему Uвых(Еl) так меняется?

 

7 Лабораторная работа.  Работа электронного номеронабирателя

 Цель работы: изучение  и исследование работы электронного номеронабирателя.

7.1 Предварительная подготовка

Ознакомиться со структурой телефонного аппарата. Прочитать материалы,  изложенные в части «Ведение».

Номеронабиратель рассчитан на напряжение абонентской линии 60 В. Напряжение питания от 2,5 В до 5.0 В.

Установившееся значение междуцифровой паузы - 640, 740, 840 мс; Значение импульсного коэффициента - 70/30, 66/33, 50/50 мс/мс (как отношение длительности импульса в линии к расстоянию во времени между импульсами).

7.2 Рабочее задание

7.2.1 Снять нужные электрические параметры .

7.2.2  Рассчитать по формуле  нужные параметры.

7.2.3 Занести результаты в таблицу.

7.2.4  Проанализировать проделанную работу.

 

7.3 Требуемое оборудование

 

Электронный телефонный аппарат, перемычки, мультиметр.

         7.4 Методическое указание по выполнению работы

7.4.2 Собрать полную цепь электронного телефонного аппарата (см.рисунок 1.1 в работе №1) на левой субпанели макета. Перевести ручку переключателя РП (блок 2) в нижнее положение.

Установить перемычки 11-12, 17-18, 21-22, 26-37, 27-38, 28-39, 29-40.

Для подключения измерительных при боров необходимо соединить гнезда левой субпанели 9 и 10, 13-14, 15-16, 19-20 через контактные площадки (каре из гнезд) в правой субпанели (на набор­ном поле).

7.4.3 Подключить вход осциллоскопа к выходу "Y" буферного запоминающего устройства, расположенному на передней панели имитатора АТС. Выход "Синхр." имитатора подключить ко входу синхронизации осциллоскопа. Установить соответствующей ручкой режим внешней синхронизации.

7.4.4 Перевести ручку рычажного переключателя РП в верхнее положение, подключив тем самым аппарат к телефонной линии.

Убедиться в правильной сборке цепи. Один из признаков этого - снижение показаний вольт­метра "Uлин" до уровня примерно 6 В.

7.4.5 Установить мультиметр в режим измерения постоянного напряжения. Для этого пере­вести в положение "=" переключатель и подключить концы кабеля мультиметра в гнезда "U=R" и "О".

7.4.6  Поочередно подключая к гнездам 6, 10 и 20 мультиметр, измерить напряжение питания номеронабирателя U, напряжение на импульсном ключе UIL и напряжение на разговорном ключе UAL. Все напряжения - относительно "земли".

Нажав кнопку "Отбой" (#) на левой тестатуре и удерживая эту кнопку, заново измерить напряжение UAL.

Занести полученные значения на бланк отчета в таблицу 7.1

 

Таблица 7.1 - Режим работы электронного номеронабирателя

№ пп

Измеряемые величины

Измеренные значения

1

Напряжение питания U, В

 

2

Напряжение импульсного ключа U'L, В

 

3

Напряжение разговорного ключа U AL, В

 

 

7.4.7 Наблюдать импульсы набора номера и измерить их параметры. Нажать кнопку "Отбой" (#) левой тестатуры. Затем нажать несколько раз (от 10 до 22) одну из цифровых кнопок, соответствующую символу, указанному в таблице 7.2. Тогда номеронабиратель начнет набор номера. Указанные действия необходимы для обеспечения многократного набора но­мера и его многократного наблюдения на экране осциллоскопа. Для повторения всей последовательности набора достаточно будет последовательно нажимать клавиши "Отбой" (#) и "Повтор" (*).

7.4.8 Подключить вход осциллоскопа к выходу NSI (гнездо 13).

7.4.9 Нажимая клавиши "#" и "*", наблюдать и зарисовать осциллограмму напряжения. Измерить уровень и длительность набора Т" а также расстояние между ними Т2. Измерить также дли­тельность межцифровой паузы Т мц, Рассчитать значение импульсного коэффициента по формуле

 

                              Kи=T1/T2.                                           (7.1)

 

Полученные результаты занести на таблицу 7.2.

Примечание. При измерении и вычислении необходимо учесть, что импульсы набора воспро­изводятся буферным запоминающим устройством в 1000 раз быстрее, чем записываются. Если нуж­но произвести сброс неверно набранной цифры, нажмите двукратно клавишу "#" левой текстатуры.

7.4.10 Подключить вход осциллоскопа к выходу NSA (гнездо 15).

Поочередно нажимая клавиши "#" и "*", наблюдать и зарисовать осциллограммы импульсов разговорного ключа. Определить уровень и длительность этих импульсов.

Результаты занести на таблицу 7.2.

         7.4.11 Разобрать цепь исследования номеронабирателя.

 

 

Таблица 7.2 - Режим работы электронного номеронабирателя

№

Измеряемые величины

Измеренные значения

пп

 

1

Длительность импульсов набора номера Т, с

 

2

Интервал времени между импульсами набора

 

 

номера Т2, с

 

3

Длительность межцифровой паузы Тмц, С

 

4

Импульсный коэффициент Ки

 

5

Амплитуда импульсов разговорного ключа, В

 

6

Длительность импульсов разговорного ключа, с

 

 

Таблица 7.3 - Параметры импульсов набора

№

пп

Параметры серии импульсов

Номер бригады (вариант)

1

2

3

4

5

6

1

Символ набора номера

 

 

 

 

 

 

2

Импульсный коэффициент

 

 

 

 

 

 

3

Межцифровая пауза, с

 

 

 

 

 

 

4

Частота импульсов, Гц

 

 

 

 

 

 

 

  7.5 Контрольные вопросы

 

7.5.1  Что такое импульсный набор номера?

7.5.2 Что такое импульсный коэффициент?

7.5.3  Что такое время межцифровой паузы?

7.5.4  Какова частота импульсов набора номера в электронных телефонных аппаратах?

7.6.5  Как меняется напряжение линии при наборе некоторой цифры при импульсном наборе номера?

  

Список литературы 

1. Иванов О.Н., Копп М.Ф., Коханова З.С., Метельский Г.Б./Под ред. О.Н. Ивановой  Автоматическая коммутация – М.: Ради и связь, 1988.-624 с.

2.  Коволева В.Д., Вахтанов Л.И., Рябченко Ю.С., Шиманоквй.Ф.Г. Основы телефонной коммутации: Учебник для техникумов связи – М.: Ради и связь,1987. -304 с. 

  

Содержание 

Введение     

3

Описание лабораторной установки  

4

1 Лабораторная работа. Исследование схемы телефонного аппарата               

8

2 Лабораторная работа  Исследование вызывного устройства                         

10

3Лабораторная работа. Измерение параметров и характеристик разговорной цепи. Тракт передачи                                                                       

13

4 Лабораторная работа.  Тракта приема разговорной цепи   

17

5 Лабораторная работа.  Измерение параметров импульсного и разговорного ключей   

20

6 Лабораторная работа.  Импульсный ключ на МОП транзисторе    

23

7 Лабораторная работа.  Работа электронного номеронабирателя                   

25

Список литературы   

28

 Сводный план 2012 г., поз 118