小型闭路电话系统设计

安玲玲

（闽南理工学院，福建 石狮 362700）

小型闭路电话系统设计

安玲玲

（闽南理工学院，福建 石狮 362700）

设计了一种小型闭路电话系统，介绍了其工作原理与设计方案.该系统可以实现双方通话、三方通话甚至多方通话，不必缴纳话费，无需使用交换机，可以满足中小型企业单位内部之间的通信需求，同时降低电话的投资费用.

闭路电话；逻辑控制；发话电路；受话电路

通常单位企业内部通信使用的是以交换设备为中心的电话系统，这种交换设备就是电话交换机，电话交换机是一种特殊用途的用户交换机，它有若干电话机共用外线，适用于机关、团体、中小企业等单位，也可以用于住宅和秘书电话,但这种通话系统需要对电话交换机进行定期的检修，增加了通话系统的成本.对于中小型企事业单位来说，如果直接使用普通电话，不仅投资大，并且在日后使用过程中也给中小型企事业带来不少的通话资费.

为此，提出一种小型闭路电话系统，该系统将交换设备直接分配在各个电话机中，可以实现多方通话，无需进行定期维护检修，大大节省了维护修理费用，使用方便，不必花费电话费，可以降低中小型企事业单位的投入成本.

1 系统功能介绍

该系统具有以下几个功能:

（1）一部电话可呼叫系统以内的其他任何一部电话.摘机后，按被叫的电话号码，被叫为挂机状态时，被叫电话即振铃，同时主叫能听到回铃音，当被叫摘机，振铃音和回铃音皆停止，主叫和被叫双方即可通话，当被叫无人摘机时，主叫挂机后，被叫振铃即停止,系统复原.

（2）当两部电话通话时，可呼叫出第三部电话机进行三方通话.在主叫与被叫双方通话过程中，欲呼叫出第三方通话，可由主叫或被叫任意一方作为二次主叫方按第三方的电话号码，随即第三方电话机振铃，同时原主叫和被叫均可听到回铃音，待第三方摘机后，即可三方通话，若第三方无人摘机，欲终止对其呼叫，可由二次主叫方按下叉簧，第三方电话机便停止振铃，接着按原通话方的电话号码，则可与原通话方继续通话.

（3）可用任一部电话机呼叫出其他三部电话机实现多方的通话.

2 话路环节设计

2.1 话路组成方案

如图1所示.发话话筒采用驻极体话筒，驻极体话筒产生的话音信号经前置放大T1和输出放大T2后，信号送入消侧音电路，然后进入外线向对方传输.对方讲话的话音信号经外线传输送入消侧音电路，再送入前置放大VT101和输出放大VT102然后由耳机转换成声音.

图1 话路部分组成框图

2.2 发话电路设计

如图2所示.晶体管T1为前置放大，晶体管T2为输出放大.R2为晶体管T1的负反馈偏置电阻，R4为T1的负反馈电阻，R5和R6为T2的偏置电路，R8为T2的负反馈电阻，R9为第二级反馈至第一级的负反馈电阻.C4为电容负反馈，防止电路产生高频振荡.

图2 发话部分电路图

2.3 受话电路设计

如图3所示.晶体管T2的基极电流经R118和R111提供，晶体管T1的基极电流由R112提供为直流负反馈，T1与T2两级放大器为直流耦合.R113为话音信号的负反馈电阻.

图3 受话部分电路图

2.4 消侧音电路设计

采用阻容电桥法消侧音，如图4所示.R1、R2是电桥的两固定臂，X1,X2两端接外线，ZL是线路等效阻抗，ZB是电桥的另外一桥臂，ZL/ZB=R1/R2时电桥平衡，送、受话互不干扰，即消除了受话器中的侧音.电桥平衡的精度取决于平衡网络的ZB.在实际电路中，由于音频不是一个固定频率，线路阻抗也不是固定值，故不可能使电桥达到理想平衡.在电话技术标准中允许有一定的侧音存在.

图4 阻容电桥消侧音电路图

3 传输环节设计

设计方案如图5所示.sw1和sw2为电话机的插簧，相当一个双刀双向开关.空闲时各电话机都处于挂机状态，A线和1#电话机sw1的2端相连接，为高电平状态.当2#电话机呼叫1#电话机时，2#电话机摘机，+12电源对按键电路供电，2#电话机中的各晶体三级管均截止；当2#电话机按下按键电路里的1按键时，按键电路中的非门N2翻转，使晶体三极管VT201导通，从而让VD201和VD207也导通，1#电话机sw1的2端变成低电平状态，1#电话机振铃，同时2#电话机可以听到1#电话机的回铃音；当1#电话机摘机时候，1#电话机的sw1的2端变成高电平状态，使1#电话机振铃停止，同时2#电话机的回铃音也消失，二极管VD213导通，2#电话机和1#电话机的送、受话通话电路连通，实现双方通话.当1#电话机不摘机时，1#电话机的sw1的2端一直处于低电平状态，从而1#电话机的振铃一直在响应；直到2#电话机挂机时，1#电话机的sw1的2端恢复到高电平状态，1#电话机的振铃停止响应.

图5 传输环节的设计方案方框图

4 逻辑控制环节设计

4.1 逻辑控制环节的总体结构与功能

其总体结构图如图6所示.其主要功能为：

当主叫拨号时，点2与经过逻辑部分的点4处处于低电平状态，为铃流电路供电，使扬声器发声振铃，即被叫振铃；

当被叫摘机时，点2与点4处处于高电平状态，K2、K3处于断开状态，不能为铃流电路供电，扬声器工作停止，即被叫振铃停止响应，被叫与主叫话路接通；

当被叫无人接听时，主叫挂机，点3与点4处于高电平状态，此时铃流电路不能正常工作，扬声器也就停止响应，即被叫的振铃停止.

图6 逻辑控制环节总体结构图

4.2 逻辑控制环节的工作原理

其原理图如图7、图8所示.

图7 铃流信号产生原理图

图8 逻辑控制原理图

具体工作过程如下：CD4027的S和R端高电平有效，它们一出现有效的高电平，其它操作就处于被禁止的状态，时钟脉冲也不起作用.为使CD4027的Q端置0或者置1，只须使R=1或者S=1，其他端可处于任意状态.

（1）当给电后，K=1，J=0，R=0，S=1，则 Q1=1，保持电话机处于复原状态.

（2）当被呼叫时，②端由高变低，CD4011的10脚出现正脉冲，送给CD4027的4脚，使CD4027的Q1端（1脚）变为低电平，即使R314下端为低电平，（在挂机状态，②与③相连，使R312的下端亦变为低电平）两个串联的电子开关导通，因此发生振铃.

（3）被叫摘机时，③悬空，即③发生由低向高跳变，CD4011的4脚出现正脉冲，送给4027的7脚使CD4027的Q1端（1脚）变高，振铃停止.

被叫先挂机，②端无变化，③端由高变低，平稳无输出，CD4027的1脚仍为1.主叫挂机时，②由低变高，由C402组成的单稳无输出，同时，③跟随②由低变高，对CD4027又置1（原来已经是1).

（4）在通话状态，若主叫挂机，则②由低变高，由C402组成的单稳无变化（CD4027仍为“1”状态），当主叫挂机时，③仍为高，CD4027仍为“1”状态.

5 结束语

该小型闭路电话系统免去了小型交换机，投资小，不必花费电话费，使用方便，具有实用价值，特别适合中小型企事业单位的应用.

〔1〕童诗白.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2011.

〔2〕张克农.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社,2010.

〔3〕黄继昌.常用电子元器件实用手册[M].北京：人民邮电出版社,2009.

〔4〕樊昌信，曹丽娜.通信原理[M].北京：国防工业出版社，2009.

〔5〕郑周景,应艳杰.安徽电子信息职业技术学院学报[J].智能公交系统研究,2008（2）.

〔6〕赵茂泰.智能仪器原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2009.

TN91

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1673-260X（2012）08-0082-03