Цифровые коммутационные станции, страница 12

Рис.6.22 Питание абонентской линии от источника тока

На рис. 6.23 приведена упрощенная схема питающего устройства для абонентской линии. Источник тока построен на транзисторе VT1. Напряжение на резисторе R5 поддерживается постоянным благодаря включению стабилитрона VD1. Величина тока в абонентской линии равна Iал = (Uст – Uбэ)/R5, где Uст - напряжение стабилизации VD1, Uбэ - напряжение перехода база-эмиттер VT1.

Для того, чтобы обеспечить питание длинных абонентских линий, станционная батарея имеет довольно высокое напряжение: на отечественных сетях -60 В и, чаще всего, -48 В на зарубежных. Если же линия оказывается короткой, то это приводит к рассеиванию большой мощности в интерфейсе аналоговой линии.

Предположим, что телефонный аппарат, имеющий внутреннее сопротивление постоянному току 300 Ом, подключен непосредственно к кроссу АТС, так что сопротивление абонентской линии пренебрежимо мало. Если источник тока обеспечивает питание линии током величиной 30 мА (0,03 А), то напряжение на телефонном аппарате составит 300 · 0,03=9 В. При этом падение напряжения на элементах ИТ будет равно 60 - 9 = 51 В. Мощность, выделяющаяся в виде тепла в интерфейсе абонентской линии, составит 51 · 0,03 = 1,53 Вт. Поскольку на одной плате обычно располагаются 16 абонентских комплектов, то проблема отведения выделяющегося тепла оказывается весьма серьезной. Для снижения рассеиваемой источником тока мощности можно осуществлять питание коротких абонентских линий от низковольтной батареи. В этом случае, как показано на рис. 6.24, интерфейс АТС должен содержать коммутатор S, подключающий к ИТ одну из двух станционных батарей. Выбор батареи производится автоматически под управлением монитора, входящего в состав интерфейса и контролирующего сопротивление абонентской линии. Такое техническое решение реализовано в интегральных микросхемах, предназначенных для использования в современных цифровых АТС.

Рис.6.23 Упрощенная схема источника тока

Рис.6.24 Питание абонентских линий от двух батарей

Защита станционных устройств от высоких напряжений в абонентской линии призвана обеспечить безопасность в случае воздействия атмосферного электричества, при сообщении проводов линии с промышленной сетью переменного тока, а также при неосторожных действиях абонентов. В связи с тем, что воздушные абонентские линии, в наибольшей степени подверженные влиянию грозы, сейчас почти не встречаются, нет необходимости в установке разрядников. Защита осуществляется с помощью диодных мостов, полупроводниковых ограничителей напряжения, резисторов и предохранителей.

На схеме (рис. 6.25) представлен пример защитного устройства с диодным мостом. При возникновении на проводах a и b отрицательного потенциала ниже -60 В относительно земли, открываются диоды VD1 и VD2 и избыточное напряжение гасится на резисторах R1 и R2. Аналогичным образом с помощью диодов VD3 и VD4 гасится положительное напряжение. Вместо резисторов в схеме могут быть установлены предохранители, которые отключат абонентскую линию от оборудования АТС при протекании в цепи защиты большого тока.

Рис.6.25 Защита станционных устройств от высоких напряжений

Для электронных элементов интерфейса, работающих с разговорными токами, могут быть опасны и более низкие напряжения. Поэтому после конденсаторов, отделяющих постоянную составляющую, обычно включается низковольтный ограничитель напряжения (VD5 на приведенной схеме).

Передача в линию индукторного тока при посылке вызова абонентупредставляет собой непростую задачу, так как коммутация источника переменного тока высокого напряжения (до 90 В) низкой частоты (25 Гц) с помощью полупроводниковых коммутационных устройств требует сложных схемотехнических решений. По этой причине во многих АТС посылка вызова выполняется с помощью обычных электромагнитных реле. В примере, представленном на рис. 6.26, источник вызывного тока подключается контактами реле РВ, которое срабатывает по сигналам, формируемым управляющим устройством (УУ).

Рис.6.26 Посылка вызова с помощью электромагнитного реле

Основной недостаток подобных схем, характерных также для АТС электромеханической системы, заключается в невозможности обнаружить сигнал ответа абонента во время посылки вызывного тока. Если абонент снимет трубку во время работы звонка, то он услышит громкий неприятный звук в телефоне. В старых аппаратах прохождение вызывного тока через угольный микрофон нередко приводило к спеканию зерен угольного порошка и выходу микрофона из строя.

Кроме того, реле имеет относительно большие габариты и более короткий срок службы по сравнению с интегральными схемами.

В современных интегральных схемах, предназначенных для построения интерфейсов аналоговых абонентских линий, реализован другой способ посылки вызова. Этот способ заключается в использовании индивидуального для каждой линии формирователя индукторного тока. При этом, во-первых, разработчикам и проектировщикам не приходится задумываться о выборе генераторов индукторного вызова разной мощности в зависимости от емкости АТС. Во-вторых, параметры вызывного сигнала могут быть индивидуально настроены для каждой линии программным способом.

Как показано на рис. 6.27, формирователь индукторного вызова, находящийся в интегральной схеме интерфейса, содержит генератор переменного тока и два усилителя, выходы которых подключены к проводам абонентской линии. По сигналу от управляющего устройства генератор начинает вырабатывать переменный ток частотой 25 Гц с небольшой амплитудой (не более 10 В). Сигнал, поступающий с выхода генератора, усиливается высоковольтными усилителями, получающими питание от источников постоянного тока V+ и V- (напряжение питания обычно составляет 60-85 В). В результате этого, на проводах a и b оказывается переменное напряжение вызывного сигнала с амплитудой 30-60 В.

Рис.6.27 Использование для посылки вызова индивидуального формирователя индукторного тока

Поступление сигнала ответа вызываемого абонента контролируется как в течение посылки вызывного тока, так и в паузах между посылками. Для этого к проводам линии постоянно подключен детектор замыкания абонентского шлейфа.