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.
2.2. Описание структурной и принципиальной схем.
Плата электроники состоит из следующих основных элементов (см. структурную схему):
• радиоприемный тракт (Q1, IC1);
• радиопередающий тракт (Q3, Q4);
• блок управления настройкой на радиоканалы (IC3);
• компрессор, экспандер и ФНЧ речевого сигнала (IC2);
• УНЧ(Q218, IC1);
• блок сопряжения с телефонной линией (D7, Q13, Т5);
• блок управления подключением к телефонной линии и импульсным набором (Q12, РС1);
• детектор телефонного звонка (РС2);
• контроллер (IC4);
• элементы питания схемы {Q6, Q7, Q2, Q10, 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 (L7, С40), модулятор (D6), задающий генератор и предварительный усилитель (Q3), усилитель (Q4) и контур согласования с антенной (Т4).
Блок управления настройкой на радиоканалы предназначен для управления настройкой радиоприемного и радиопередающего трактов на один из десяти каналов. Блок реализован на микросхеме IC3- Команды для настройки на тот или иной канал приходят от контроллера IC4.
На микросхеме IC2 реализованы компрессор, экспандер и ФНЧ речевого сигнала, приходящего из телефонной линии в трубку и обратно. Компрессор предназначен для сжатия динамического диапазона речевого сигнала, приходящего из телефонной линии. 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. Второй ФНЧ фильтрует речевой сигнал перед экспандером.
УНЧ предназначен для усиления звуковых сигналов, передаваемых в телефонную линию. Первый каскад усилителя реализован на транзисторе Q18. Второй каскад находится в микросхеме IC1. На вход УНЧ приходит либо речевой сигнал с экспандера микросхемы IC2, 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 D7, ключевой транзистор Q13, согласующий трансформатор Т5, элементы R52, R105, L12. Транзистор Q13 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 Q13 по сигналам, приходящим от контроллера IC4. Блок включает в себя транзистор Q12 и оптрон РС1. Детектор телефонного звонка предназначен для выделения сигнала звонка и передачи его в контроллер IC4. Детектор реализован на оптроне РС2 и элементах С70, R56.
Элементы питания схемы предназначены для выработки стабилизированных напряжений питания для различных элементов схемы и подзарядки аккумуляторов переносной трубки. Стабилизатор на транзисторе Q6 вырабатывает напряжение питания +9 В, стабилизатор на транзисторе Q7 — б В, стабилизатор на транзисторе Q2 — 5 В. Транзисторы Q10, Q8 вырабатывают напряжение 5,6 В
Контроллер IC4 предназначен для управления всеми элементами схемы и выполняет следующие функции:
• прием звонка из линии (18-я ножка BELUHOOK);
• включение в работу передающего тракта и микросхемы ЮЗ (33-я ножка ТХ ROW);
• 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, D0.D1, D2, D3);
• передача служебных сигналов (звонок, перестройка на другой канал) в трубку (9-я ножка ТХ DATA);
• прием служебных сигналов {поднятие трубки, набор номера в линию) от трубки (17-я ножка RX DATA);
• блокировка прохождения сигналов в телефонную линию (20-я ножка LIN MUTE);
• блокировка прохождения звукового сигнала от трубки в телефонную линию (21-я ножка RX MUTE);
• прием сигнала о подзарядке аккумуляторов трубки (8-я ножка CHARGE);
• управление светодиодами индикации (3-я ножка IN USE и 4, 5 ножки MUTE, CH);
• прием сигнала о наличии напряжения питания (19-я ножка POWdown).
Прохождение сигналов в радиоприемном тракте.
Радиосигнал с антенны через катушку L1 поступает на последовательный контур, настроенный на диапазон принимаемых частот (49,6—49,9 МГц). Затем радиосигнал проходит через параллельный контур Т1 с трансформаторной связью, настроенный на этот же диапазон, и через параллельный контур Т2, выполняющий роль режекторного фильтра для сигналов передатчика базового блока (49,6—49,9 МГц), приходит на затвор полевого транзистора Q1. Транзистор выполняет функции усилителя радиочастоты, нагрузкой которого является резонансный контур ТЗ.
С выхода контура усиленный радиосигнал через конденсатор С2 поступает на 1-ю ножку микросхемы IC1. В микросхеме радиосигнал проходит через первый смеситель (1s1 MIX), преобразуясь в первую ПЧ 107 МГц. Задающий контур L4 С14 первого гетеродина (1sl LD) подключается к ножкам 3 4 микросхемы. Гетеродин настраивается на нужную частоту постоянным напряжением, приходящим на 2-ю ножку IC1 с 13-й ножки микросхемы IC3 через резисторы R12, R14. Сигнал гетеродина выходит : 5-й ножки IC1 и через конденсатор С23 приходит на 14-ю ножку IC3. Таким образом получается кольцо ФАПЧ. В микросхеме IC3 частота гетеродина сравнивается с эталонной частотой и вырабатывается управляющее напряжение (13-я ножка), необходимое для настройки радиоприемного тракта на заданный канал.
С выхода первого смесителя (6-я ножка IC1) сигнал первой ПЧ проходит через пьезофильтр СП 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 (16-я ножка ЮЗ) по цепи С19, R11 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, 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 23-й ножки IC1 и через R6, 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 R32, С49 проходит на ФНЧ и экспандер микросхемы IС2 для дальнейшей передачи в телефонную линию.
Прохождение сигналов в радиопередающем тракте.
На вход радиопередающего тракта приходят либо звуковой (речевой) сигнал из телефонной линии (с 9-й ножки IC2 по цепи С46, R29), либо служебные сигналы (данные) от контроллера (с 9-й ножки IC4 по цепи С45, R30). Эти сигналы приходят на анод варикапа D6, на котором построен частотный модулятор. Необходимое обратное смещение на катод варикапа подается со стабилизатора на транзисторе Q2 по цепи R28, R27, С42, R26. Катод варикапа D6 через конденсатор С41 подключен к контуру L7, С40 задающего генератора передатчика.
Приходящие на анод варикапа D6 сигналы изменяют его емкость, соответственно изменяется и частота настройки контура задающего генератора. Таким образом осуществляется модуляция ВЧ-сигнала передатчика. Транзистор Q3 выполняет функции задающего генератора передатчика и пред усилителя. Контур L7, С40 подключен к базе Q3 через конденсатор С38. Модулированный радиосигнал снимается с эмиттера Q3. Настройку передатчика на один из десяти каналов и стабилизацию несущей частоты осуществляет микросхема IC3. Как и в радиоприемном тракте, для этого используется принцип ФАПЧ.
К контуру L7, С40 задающего генератора через конденсатор С39 подсоединен варикап, который управляется постоянным напряжением, поступающим на его катод с 11-й ножки микросхемы IC3 по цепи R15, R16, R17. Генерируемый ВЧ-сигнал с эмиттера транзистора Q3 через конденсатор СЗЗ по цепи R15, R16, R17 Генерируемый ВЧ-сигнал с эмиттера транзистора Q3 через конденсатор С34 приходит на 9-ю ножку IC3. В микросхеме IC3 этот сигнал сравнивается с опорным сигналом и на 11-й ножке вырабатывается необходимое управляющее напряжение для подстройки задающего генератора передатчика. Перестройка радиопередающего тракта на другой канал производится путем скачкообразного изменения управляющего напряжения на 11-й ножке IC3.
Модулированный радиосигнал с эмиттера транзистора Q3 через конденсатор С33 поступает на усилитель мощности, собранный на транзисторе Q4. Нагрузкой усилителя является контур Т4, настроенный на диапазон частот передачи. Связь контура с антенной — трансформаторная С выхода контура Т4 радиосигнал проходит через последовательный контур L6, 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 Q3. Включение тракта в работу происходит при поднятии трубки, при этом контроллер IC4 с 33-й ножки подает напряжение смещения на базу Q3 (через цепочку R23, R22), а через R23, R24 — сигнал включения на 3-ю ножку микросхемы IC3.
Перестройка радиотракта на другие каналы.
Перестройкой радиотракта базового блока на один из десяти каналов управляет контроллер IС4 с помощью микросхемы ICЗ. Сигналом к перестройке для контроллера служит нажатие кнопки PAGE на базовом блоке. При этом 24-я ножка контроллера IC4 оказывается замкнутой на корпус через транзистор Q5 На выводах 12, 13, 14, 15 контроллер выставляет код, соответствующий одному из каналов. Этот код через резисторы R86, R87, R88, R89 поступает на выводы 5, 6, 7, 8 микросхемы IC3, которая настраивает радиоприемный и радиопередающий тракты на соответствующие каналы.
Система питания.
Базовый блок питается от сетевого адаптера, который выдает нестабилизированное напряжение 13,8В. Это напряжение приходит с разъема DC JACK на коллектор транзистора Q6, на котором собран стабилизатор напряжения 9,4 В (элементы С74, С75, R62, Q6, D8, С76, С77).
Этим напряжением питаются следующие элементы схемы:
• оптрон РС1 (1-я ножка через резистор R55);
• микросхемаIC2 (12-я ножка через резистор R43);
• УНЧ на транзисторе Q18,
• микросхема IC1 (24-я ножка через резистор R94);
• усилитель радиочастоты на транзисторе Q1 (через резистор R2);
• стабилизатор на транзисторе Q2,
• стабилизатор на транзисторе Q7;
• светодиоды индикации D16, D17;
• транзистор Q14, выдающий сигнал о подзарядке аккумуляторов трубки.
Это напряжение также подается через резистор R74 и контакт "+" в телефонную трубку для подзарядки аккумуляторов.
Стабилизатор на транзисторе Q2 (элементы R10, С17, Q2, D3, С18) выдает напряжение 5 В, которым питаются следующие элементы схемы:
• микросхема IC3 (15-я ножка через резистор R31 и 2-я ножка через резистор R91);
• усилитель мощности радиопередающего тракта (транзистор Q4 через резистор R18);
• транзистор Q3 задающего генератора;
• варикап D6 модулятора (через резисторы R28, R27, R26).
Стабилизатор на транзисторе Q7 (элементы R63, Q7, D9, С79, D10, С80) выдает напряжение 6,2 В, которое обеспечивает питание контроллера IC4 (42 и 41-я ножки через диод D12 и катушку L8) и транзисторов Q9, Q8, Q10. Схема на транзисторах Q10, Q8 обеспечивает формирование сигнала о наличии питания, подаваемого через диод D13 на 19-ю ножку контроллера IC4, а также подает необходимые положительные смещения на информационные и управляющие линии контроллера (18-я ножка через R61, 16-я ножка через R85, 36-я ножка через R70, 8-я ножка через R84). Транзистор Q9 формирует импульсный сигнал сброса для контроллера IC4 при подаче питания на базовый блок. Этот сигнал снимается с коллектора транзистора Q9 и по цепи R72, R71 подается на 11-ю ножку контроллера.
Прием телефонного звонка из линии.
Сигнал звонка с разъема CN1 проходит через ограничительную цепь С70, R56 на выводы 1, 2 оптрона РС2, выполняющего функции детектора звонка. На 4-й вывод оптрона подается напряжение около 5 В через R61. 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 R23, R22 поступает на базу транзистора Q3 первого каскада передающего тракта для задания необходимого рабочего режима транзистора. Через R23, R24 сигнал ТХ POW проходит на 3-ю ножку микросхемы IC3, включая ее в работу. Затем контроллер посылает с 9-го вывода импульсы данных о наличии звонка ТХ DATA, которые через С45, R30 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 S2. 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 R57 на базу транзистора Q12, открывая и закрывая его. В коллекторной цепи транзистора стоят оптрон РС1 2 и 1-я ножки) и резистор R55. Оптрон служит для гальванической развязки с телефонной линией и для управления ключевым транзистором Q13. Выход оптрона включен в базовую цепь Q13 (R54, 4 и 3-я ножки РС1). Работая как ключ, транзистор Q13 осуществляет импульсный набор в линию.
Тональный набор.
Контроллер IC4 выдает сигналы тонального набора с 37-й ножки. Сигналы проходят по цепи С95, R95, Q18, С97 на 14-ю ножку микросхемы IC1. В микросхеме происходит усиление сигналов до необходимой величины. С выхода микросхемы IC1 (16-я ножка) сигналы тонального набора по цепи R64, С67, трансформатор Т5, Q13, D7 поступают в телефонную линию.
Трансляция звука из телефонной линии в трубку.
Звуковой сигнал из линии проходит через диодный мост D7, транзистор Q13, трансформатор Т5, цепь R58, С93, R48, R47 и поступает на 22-ю ножку микросхемы IC2. Пройдя через буферный усилитель, сигнал с 20-й ножки IC2 через С63 поступает на ограничитель (19-я ножка IC2). С выхода ограничителя (17-я ножка) сигнал проходит через R51, С64 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 IC2) сигнал проходит через ФНЧ (R41, С57, R40, R42, С59, 11 и 9-я ножки IC2) и далее по цепи С46, R29 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 R32, С49 поступает на ФНЧ (R35, С50, R36, R37, С51, 2 и 3-я ножки IC2, С52). Контроллер IC4 может блокировать дальнейшее прохождение сигнала путем подачи со своего 21-го вывода сигнала высокого уровня, который через D33 и R92 приходит на 2-ю ножку IC2. Фильтрованный сигнал проходит в микросхеме IC2 через экспандер, который восстанавливает первоначальный динамический диапазон звукового сигнала. Далее сигнал усиливается, выходит с 5-й ножки микросхемы IC2 и по цепи R38, С94, R39, Q18, С97 проходит на 14-ю ножку микросхемы IC1.
В микросхеме происходит дополнительное усиление сигнала. С 16-го вывода IC1 звуковой сигнал по цепи R64, С67, Т5, Q13, D7 проходит в телефонную линию. Контроллер может блокировать прохождение звука через IC1 в линию подачей сигнала LINE MUTE с 20-й ножки IC4 на 12-ю ножку IC1.
