Verwendung eines Optokopplers in einer Telefonklingel. Schema, Beschreibung

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Verwendung eines Optokopplers in einem Telefonklingel. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Telefonie

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Die Verwendung eines Optokopplers zur Übertragung des Klingelsignals an eine separate Klingelanlage verhindert eine Überlastung der Telefonleitung, vermeidet Missverständnisse mit der Telefongesellschaft und hält die Leitung aufrecht, die das Signal empfängt. Mittels Optokoppler können auch andere Geräte eingeschaltet werden, wie zB ein Telefonanrufer. Die Klingel zieht 10 mA Klingelstrom und fast keine Last auf der Leitung bei DC-Sprachsignalen.

In dieser Schaltung überträgt der Optokoppler das Rufsignal an den Rest der Klingel und trennt ihn von der Telefonleitung. Der Ausgangsstrom des Optokopplers treibt einen Timer vom Typ 555 an, der in eine selbstoszillierende Multivibratorschaltung geschaltet ist. Die Audiofrequenz des Multivibrators wird verstärkt und einem entfernten Lautsprecher zugeführt, der ein Tonsignal erzeugt, wenn ein Anrufsignal im Telefonnetz erscheint.

(zum Vergrößern klicken)

Wie in der Abbildung dargestellt, hat ein Rufsignal mit einer Amplitude von 100 V und einer Frequenz von 20 Hz eine Einschaltzeit von 2 s und eine Ausschaltzeit von 4 s. Dieses Signal wird über einen 1uF-Kondensator mit einer Reaktanz von 10kΩ bei 20Hz an die Leuchtdiode des Optokopplers angelegt, wodurch der LED-Strom auf 10mA begrenzt wird. Die Schaltfrequenz von 40 Hz im Lautsprecherton ist angenehmer zu hören als 20 Hz, daher wird die Ruffrequenz durch einen Vollweg-Brückengleichrichter verdoppelt.

Das Ausgangssignal des Optokopplers mit einer Frequenz von 40 Hz wird dem Reset-Eingang eines Multivibrators zugeführt, der auf einem integrierten Timer vom Typ 555 aufgebaut ist. Die Eigenfrequenz des Multivibrators ist auf 440 Hz eingestellt. Diese Frequenz, die dem Rufsignal im Mobilteil entspricht, ist für den Teilnehmer am bequemsten. Die Frequenz des Multivibrators wird über ein 250-kΩ-Potentiometer gesteuert. Das Tastverhältnis des Multivibrators wird über einen 1-kΩ-Widerstand eingestellt und beträgt theoretisch 50 %, in der Praxis liegt es jedoch aufgrund der Modulation durch das Schaltsignal bei 35 %.

Das Ausgangssignal des Timers kann ohne zusätzliche Verstärkung über einen in Reihe geschalteten Strombegrenzungskondensator einem kleinen Lautsprecher zugeführt werden. In einigen Fällen kann diese Leistung jedoch unzureichend sein. Schaltverstärker müssen verwendet werden, um den Rechteckwellenausgang des 555-Timers zu verstärken. Um maximale Effizienz und Ausgangsleistung bei Strömen unter 50 mA zu erzielen, darf der integrierte Timer nicht als Stromquelle, sondern als Stromsenke verwendet werden, weshalb der Schaltverstärker auf pnp-Transistoren aufgebaut ist.

Mit den im Diagramm gezeigten Komponentenparametern beträgt die Ausgangsleistung der Schaltung 5,5 W, was nahe an der theoretischen Grenze für einen einzelnen 8-Ω-Lautsprecher, 12 V Vcc und 35 % Arbeitszyklus liegt. Durch die Verwendung eines Verstärkers mit höherer Verstärkung oder eines Lautsprechers mit niedrigerer Impedanz kann eine höhere Ausgangsleistung erzielt werden. In diesem Fall können Sie mehrere parallel in Reihe geschaltete Lautsprecher mit separater Lautstärkeregelung über eine L-förmige Widerstandsschaltung verwenden.

Im Leerlauf verbraucht die Schaltung 12 mW Leistung aus der 120-V-Versorgung. Diese Leistung kann durch Verwendung eines dualen Optokopplers auf Null reduziert werden. Der zweite isolierte und synchrone Ausgang wird verwendet, um den statischen Schalter am Triac zu steuern, der die Stromversorgung einschaltet.

Obwohl die Optokopplerschaltung die Leitung fast nicht belastet, müssen Sie der Telefongesellschaft dennoch mitteilen, dass Sie ein Klingelgerät installieren.

Autor: Kreingel Jr.; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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