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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Contador de tempo para chamadas telefônicas efetuadas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Telefonia Para registrar o tempo das conversas telefônicas, são utilizados contadores especiais. O dispositivo proposto difere dos descritos anteriormente por levar em consideração o tempo da chamada com maior precisão, pois analisa os sinais da linha telefônica. O princípio do pagamento baseado no tempo para chamadas telefônicas intraurbanas envolve o pagamento pelo tempo apenas das chamadas originadas do assinante. Neste caso, um determinado limite de tempo de chamada é fornecido como parte de uma tarifa fixa mensal. Naturalmente, é interessante e útil que os utilizadores da rede telefónica conheçam o seu tempo “falado” para, por exemplo, passarem atempadamente para o modo “poupança de conversa” ou para estimarem custos adicionais no final do mês. O algoritmo de operação do dispositivo é explicado pelo diagrama funcional mostrado na fig. 1.
Na presença de um sinal de toque (campainha), o bloco 5 gera e fornece uma tensão de controle à unidade de proibição de contagem de tempo (bloco 7), que neste caso interrompe a cadeia de pulsos de contagem. O indicador de tempo (bloco 9) exibe leituras anteriores sem alterá-las. Nesse caso, não há contagem de tempo, independentemente de o assinante ter atendido ou não o telefone. Quando o assinante pega o aparelho, o dispositivo de análise da presença da “sua” chamada (bloco 2) é acionado e prepara um circuito para passagem dos pulsos de contagem pela unidade de resolução de contagem de tempo (bloco 3). As condições necessárias para a passagem dos pulsos de contagem do gerador (bloco 8) pelo nó de proibição (bloco 7) são a ausência de sinal de toque antes de pegar o aparelho e o término dos sinais de “sem resposta” após o assinante discar o número. Assim, a contagem ocorre apenas quando ocorre uma conexão de saída. Se aparecer um sinal de ocupado, a contagem também não será iniciada. O tempo de conversação atual é exibido no indicador de tempo (bloco 9). O bloco 4 opera em modo acumulação. Para redefini-lo, existe um botão "Reset". Todos os elementos do dispositivo são alimentados por uma fonte de alimentação (bloco 10), que, por sua vez, é alimentada por uma linha telefônica. O diagrama esquemático do dispositivo é mostrado na Fig. 2. O gerador de pulsos de contagem é montado no chip DD2. Uma característica de sua construção é a ausência, para simplificar, de um ressonador de quartzo utilizado em um circuito de comutação típico. Na saída 9 do microcircuito DD2 (pino 1) existem pulsos de contagem com frequência de 1 Hz, e na saída K existem pulsos com frequência de 512 Hz, que são utilizados para operar o indicador de cristal líquido HG1 e alimentar para contadores DD5-DD10.
O dispositivo de análise de presença de chamada funciona da seguinte forma. O sinal de chamada (tensão alternada com frequência de 25 Hz e amplitude de até 110 V) da linha através do capacitor C3 é fornecido ao limitador de diodo VD7-VD10. A inclusão aplicada de diodos permite converter a tensão do sino senoidal em pulsos quase retangulares com amplitude de 2,1 V, que comutam o gatilho DD1.1 na entrada C. Já na entrada D do gatilho DD1.1 neste momento há é um nível alto na saída do elemento DD4.1, um nível alto também aparecerá na saída direta de DD1.1. Este sinal proíbe a passagem de pulsos de contagem pelo elemento DD3.1, que vem do chip DD2. Caso o assinante pegue o telefone para falar, o tempo não será contabilizado. Quando o assinante pega o aparelho, o gatilho Schmitt liga o elemento DD4.1. Sua entrada recebe um sinal do divisor R2R3. Neste caso, o nível mudará de alto para baixo, mas com algum atraso devido à presença do capacitor C2. O capacitor C2 é necessário para filtrar sinais de discagem, sinais de toque, bem como interferências que possam levar à falsa operação do gatilho DD4.1. O nível baixo da saída DD4.1 vai para a entrada D do trigger DD1.1 (que agora não mudará o estado zero inicial, independentemente de quaisquer sinais na entrada C, se não houve chamada antes) e a entrada do elemento DD3.2, que permite contar o tempo. Da saída DD3.2, os pulsos de contagem são enviados para o elemento DD3.3, cuja segunda entrada (pino 8) é alimentada com um nível de controle da saída do dispositivo para análise da presença do sinal “não respondendo” (envio pulsos senoidais com frequência de preenchimento de 425 Hz, duração de 1 se pausa de 4 s) ou “ocupado” (mensagens semelhantes com pausa de 1 s). Os pulsos são liberados nos diodos VD7-VD10, amplificados pelos transistores VT3, VT4 e pelo capacitor de carga C5 quase até a tensão da fonte de alimentação. Durante a pausa, o capacitor C5 é descarregado através do resistor de ajuste R9. O transistor VT2 está fechado neste momento. O resistor R9 define uma constante de tempo para que dentro de 4 s (pausa) o gatilho Schmitt DD4.3, que converte arestas exponenciais em sua entrada em arestas íngremes na saída, não comute. Assim, enquanto o sinal “não responde” é liberado no capacitor C5, o gatilho DD4.3 fica no estado único e, com seu sinal de saída, proíbe a passagem de pulsos de contagem pelo elemento DD3.3 - sua saída é baixa. Após a conexão dos assinantes, o sinal “não responde” desaparece, o gatilho DD4.3 comuta e em nível baixo permite a passagem dos pulsos de contagem através do elemento DD3.3 para o conector X3.1 e depois para a entrada do contador de tempo de “suas” conversas. Ao mesmo tempo, esses pulsos chegam à entrada C do trigger DD1.2 e à entrada do modelador de pulsos de indicação de contagem (elemento DD4.2). O gatilho DD1.2 comuta e abre o transistor VT2, que ignora a entrada do dispositivo de análise de sinal. Isto é necessário para evitar que o capacitor C5 seja carregado por sinais de voz e sinais de interferência na linha. Os gatilhos DD1.1 e DD1.2 são zerados aplicando um pulso gerado pelo circuito diferenciador C4R13, que ocorre quando o aparelho é abaixado sobre o dispositivo e, como resultado, o gatilho DD4.1 passa para o estado único. Se um sinal de toque for recebido na ausência do assinante (o aparelho não será atendido), os gatilhos DD1.1, DD1.2 são comutados da mesma forma que no modo de operação descrito acima e são zerados por um pulso do circuito diferenciador C9R13, que ocorre no momento em que o gatilho Schmitt DD4.3 é colocado em estado zero após o término dos sinais da campainha. O elemento DD4.4 evita que o gatilho DD1.1 seja zerado caso uma chamada seja recebida e o aparelho seja atendido, pois neste caso o pulso de zeragem da saída do DD4.4, que ocorre quando o aparelho é atendido, é dividido pela metade nos capacitores C4, C9 e sua amplitude torna-se insuficiente para acionar o gatilho DD1.1. Um nível baixo na entrada D do gatilho DD1.1 (quando o monofone é levantado) permite que o gatilho permaneça no estado zero ao discar pulsos e pulsos de ruído na linha são aplicados à sua entrada C através do circuito C3R12. O contador de tempo para “suas” conversas é montado em microcircuitos DD5-DD10. A frequência do pulso de contagem é de 1 Hz. Os contadores DD5, DD6 contam unidades e dezenas de segundos, DD7, DD8 - unidades e dezenas de minutos, e DD9, DD10 - unidades e dezenas de horas. O tempo total que o contador pode contar antes de transbordar é de 99 horas e 59 minutos. Minutos e horas são exibidos no LCD do HG1. A operação do dispositivo no modo de contagem é determinada pelo ponto decimal médio piscando na frequência de 1 Hz (pino 9 HG1). A reinicialização das leituras do contador e dos indicadores é realizada aplicando um pulso nas entradas R, gerado pelo circuito diferenciador C10R17 quando o botão SB1 é pressionado. O dispositivo é alimentado por uma linha telefônica usando um diodo zener de micropotência VD6, cuja corrente operacional é definida pelo estabilizador de corrente VT1. A ponte de diodos VD1-VD4 garante independência de polaridade ao conectar o dispositivo à linha. A corrente consumida pelo dispositivo em modo standby não excede 100 μA. A configuração do dispositivo é simples e se resume ao ajuste de três resistores de corte. Usando o resistor de corte R3, a tensão no capacitor C2 (com o tubo abaixado) é igual à tensão de alimentação (3 V). A finalidade do resistor R9 foi discutida acima. O resistor R14 define a frequência dos pulsos de contagem, que deve ser igual a 1 Hz (você pode controlar um sinal com frequência de 512 Hz na saída K do chip DD2). É proibida a conexão de dispositivos não certificados a redes telefônicas públicas, portanto o dispositivo descrito só pode ser conectado a PABXs de escritório e redes semelhantes. Autor: I.Zabelin, Moscou
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