| Усовершенствованное реле |
Описанное в предыдущем разделе простейшее реле, переключаемое сигналом вызова, вполне работоспособно, но имеет слишком много недостатков. Без творческой доработки оно вряд ли пригодно для практического применения. Главный недостаток этой конструкции состоит в том, что реле включается только при наличии сигнала вызова. Передаваемый по телефонным линиям сигнал вызова — импульсный, а не непрерывный. Телефон звонит 2 секунды, затем следует 4-секундная пауза, после чего цикл повторяется. Управляемый прибор будет включаться и выключается таким же образом. Если вы используете вышеописанную конструкцию для включения лампы, свет будет мигать, включаясь и выключаясь синхронно с импульсами вызова.
Улучшенная схема реле, переключаемого сигналом вызова, показана на рисунке. Перечень элементов для нее приведен в таблице ниже. Точно придерживаться указанных номиналов компонентов не обязательно, хотя лучше их выбрать максимально близкими к предложенным значениям.
В этом устройстве для включения реле используется схема на цифровых вентилях. В него введена задержка отключения реле при пропадании сигнала вызова. Время задержки определяется емкостью конденсатора СЗ и сопротивлением резистора R6. Для стандартного импульсного сигнала вызова, используемого в Соединенных Штатах, выбраны конденсатор емкостью 100 мкФ и резистор сопротивлением 1 МОм.
Обратите внимание, что для питания цифровых вентилей используется отдельный источник. Напряжение в телефонной линии слишком ненадежно для этой цели. Большая импульсная помеха в телефонной линии (а это нередкое событие) может вывести микросхему из строя. Напряжение источника питания может быть любым в диапазоне от 6 до 15 В. Я бы посоветовал использовать максимально возможное напряжение питания и не уменьшать его ниже 9 В, хотя схема, в принципе, может работать и при более низком напряжении.
Усовершенствованное реле, переключаемое сигналом вызова
| D1 | Микросхема CD4011 — 4 вентиля 2И-НЕ | | VT1 | n-p-п транзистор 2N3904 или аналогичный |
| VD1-VD5 | Диод 1N4003 или аналогичный | | VD6 | Диод 1N4148 или аналогичный |
| CI, С2 | Электролитический конденсатор 1 мкФ, 250 В | | СЗ | Электролитический конденсатор 100 мкФ, 25 В |
| С4 | Конденсатор 0,01 мкФ | | Rl, R2, R4 | Резистор 470 Ом, 0,5 Вт, 5% | | R3 | Переменный резистор 1 МОм |
| R5, R6 | Резистор 1 МОм, 0,25 Вт, 5% | | R7 | Резистор 100 Ом, 0,5 Вт, 5% | | R8 | Резистор 5,1 кОм, 0,25 Вт, 5% | | Kl | Подходящее реле |
Делитель напряжения, выполненный на резисторах R5, R4 и переменном резисторе R3, определяет чувствительность схемы и понижает напряжение, подаваемое на вход первого вентиля. Слишком высокое напряжение может вывести из строя микросхему D1. Ни в коем случае не уменьшайте сопротивление резистора R5. Установите оптимальную чувствительность устройства переменным резистором R3. Схема должна устойчиво срабатывать от сигналов вызова и не реагировать на шумы и другие сигналы, которые могут оказаться в телефонной линии. Другими словами, реле должно переключаться только во время телефонного звонка и никогда больше. Если схема слишком чувствительна к шумам телефонной линии, возможны ложные срабатывания.
В этой конструкции используются четыре КМОП вентиля 2И-НЕ. Не заменяйте их ТТЛ микросхемой, которые весьма критичны как к напряжению питания, так и к уровням входных сигналов. Почти наверняка ТТЛ микросхема, примененная в этой конструкции, преждевременно выйдет из строя.
Пока в телефоной линии нет переменного напряжения вызова, на выпрямительный мост ничего не подается. Напряжение на входе D1.1 равно нулю. Это воспринимается цифровым, вентилем как низкий логический уровень. Реле остается в выключенном состоянии.
Как только в линии появляется сигнал вызова, на вход D1.1 поступает положительное напряжение. Оно воспринимается вентилем как логическая единица (высокий уровень), в результате чего реле включается. Когда импульс сигнала вызова заканчивается, реле еще в течение нескольких секунд остается включенным благодаря наличию конденсатора СЗ и резистора R6. Если за это время придет следующий импульс сигнала вызова, конденсатор СЗ подзарядится, и отсчет задержки начнется заново. Во время пауз между импульсами реле остается во включенном состоянии. Когда сигнал вызова прекратится
— либо вы снимете трубку, либо вызывающая сторона даст отбой
— реле останется включенным только на время задержки, определяемое емкостью СЗ и сопротивлением R6. Спустя несколько секунд оно переключится в исходное состояние. Теперь устройство готово отреагировать на следующий телефонный звонок.
В качестве VT1 можно использовать любой n-p-п транзистор. Он используется для управленя реле, поскольку выходной ток КМОП вентиля (D1.4) недостаточен для этих целей.
Диод VD5 включен для защиты схемы от выбросов напряжения, возникающих при переключении реле. Реле должно выбираться с учетом мощности коммутируемой нагрузки. Возможно, потребуется подобрать сопротивление токоограничивающего резистора R7. Оно зависит от напряжения срабатывания используемого реле; в некоторых случаях этот резистор может не понадобиться. Но имейте в виду, что при этом могут перегреваться обмотка реле или транзистор VT1. Если вы подаете на эту конструкцию питание от батарейки, использование токоограничивающего резистора может продлить ее срок службы.
|
|
Как работают современные телефоны
