課程設(shè)計報告--電話機

1、課程設(shè)計報告-ZX2029型電話機的焊接與安裝 專 業(yè) 通信工程2010級 姓 名 XXXXXX 學(xué) 號 XXXXXXXX 目錄一、電話機的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢2二、電話機的原理32.1電話通信系統(tǒng)32.2電話機構(gòu)成的原理42.3極性定向電路52.4振鈴電路52.5撥號電路62.6通話電路7三、電話機的焊接與組裝93.1元件的選擇93.2元件的焊接與安裝103.3電話機的調(diào)試12四、收獲與體會13一、電話機的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢電的發(fā)現(xiàn)，為電話的發(fā)明創(chuàng)造了基礎(chǔ)。電話出現(xiàn)前，電報技術(shù)已經(jīng)實用。1854年，法國的查爾斯·布素爾提出用活動磁盤的通話原理，并進行了相關(guān)的實驗；1857年，意大

2、利的梅烏齊·穆西也發(fā)明了簡易的電話裝置；1860年，德國的菲利普·賴斯利用他發(fā)明的電話裝置第一次將一曲旋律用電發(fā)送了一段距離。他把這個裝置叫做“Telephone”，即為“電話”。1876年2月14日，美國人格雷向美國專利局申請要求在一年內(nèi)停止審批關(guān)于電話機的專利。他希望爭取時間把已經(jīng)研制成功的電話機再做改進，并提出在三個月內(nèi)將申請這一專利，然而，格雷僅僅晚去了專利局幾個小時，使電話發(fā)明與他失之交臂。1875年6月2日，貝爾和沃森特之間的對話成為人類第一句通過電話傳送的語音而記入史冊；1876年3月7日，貝爾獲得發(fā)明電話專利，專利證號碼NO：174655；1876年3月10

3、日，貝爾用他發(fā)明的裝置，第一次發(fā)送了一句完整的話。這一日被許多國家的電信部門作為電話發(fā)明的紀念日；通過貝爾的發(fā)明，人們制造了早期的很簡陋的電話機，說與聽都用一個帶振動的電磁鐵，聽的時候放在耳朵上，當(dāng)受話器用；說的時候放在嘴前，當(dāng)送話器用。用起來很不方便。后來人們把送話和受話分開，做成兩個獨立的部件，不用來回移動，但實際上還是兩個構(gòu)造相同的帶振動片的電磁鐵，所以效率很低。1877年愛迪生發(fā)明了炭精式送話器，極大地提高了電話機的送話效率；1878年，美國設(shè)計并制成了人工交換機，配合磁石電話機，供多人使用；1879年，美國人康納利等獲得了自動電話交換機的專利，并展出了一部8線自動電話交換機1881年

4、，電話傳入中國；1882年，現(xiàn)了共電式人工交換機和與之配套的共電式電話機；1883年，英國人辛克萊獲得自動電話機的專利；1889年，中國出現(xiàn)自行設(shè)計制造的電話；1892年11月3日，投入使用的史端喬自動交換機，標(biāo)志著電話交換發(fā)展到機電式時代；1896年，美國人埃里克森發(fā)明了旋轉(zhuǎn)式電話撥號盤；1920年，美國人坎貝爾發(fā)明了消側(cè)音電話機電路；1932年，英國郵電部門根據(jù)這一發(fā)明在電話機上加上了消側(cè)音線圈，大大提高了通話質(zhì)量；1926年，世界第一臺大型縱橫制電話交換機在瑞典投入使用；1956年5月29日，由于自動交換技術(shù)和設(shè)備的進一步完善，在比利時布魯塞爾和法國巴黎之間，開通了世界第一個全自動電話業(yè)

5、務(wù)；1963年，斯圖加特出現(xiàn)了第一個用按鍵盤的電話機，隨后CCITT提出了“雙音多頻”的發(fā)號方式；1965年，美國開通使用了第一臺程控電話自動交換機；1970年，第一部程控交換機在法國試驗，這標(biāo)志著數(shù)字電話的全面使用和數(shù)字通信時代的到來。DanMark2于1983年制造，是80年代最先進技術(shù)的體現(xiàn)。它具有許多功能，如電話號碼記憶功能、重撥功能、監(jiān)聽功能、24種鈴聲。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電話機的電子化方興未艾。美國已推出了不用撥號盤，語音撥號的電話機，可大大簡化“撥號”操作。2002 年，第一部固網(wǎng)的智能電話機COM2008在中國誕生并進行了批量生產(chǎn)；2006年，A7688系列多媒體智能電話機誕

6、生。21世紀是科學(xué)的世紀，是創(chuàng)新的世紀，科學(xué)技術(shù)得到了長足的發(fā)展，更多的新型材料被開發(fā)出來，電話的造型和功能也發(fā)生著翻天覆地的變化。電話的外形逐漸從寬大厚重向輕巧纖薄，從有線電話向無線通信，固定通信向移動通信轉(zhuǎn)變，越來與貼近人們的日常生活。電話的功能上也產(chǎn)生了巨大的變化，最初的電話只限于通信，隨著光纖傳輸?shù)倪M步，現(xiàn)在已經(jīng)有了可視電話，人們不僅可以通話，還可以進行圖像傳輸，真正做到了“天涯若比鄰”。科技迅猛發(fā)展的今天，電話不再是單純的通信工具， 電話、汽車、信用卡和住房，是缺一不可的生活必備條件，有了這些，生活的基本資料就有了，現(xiàn)在，將信用卡綁定在電話上，就可以實現(xiàn)“秀才不出門，能辦天下事”，許

7、多事情坐在家里就能解決。電話現(xiàn)在具備除了通話功能，還有電話會議，購物，繳費支付，上網(wǎng)，信息訂閱等功能，可謂是神通廣大，一部小小的電話就解決了生活的問題。除此之外針對不同人群開發(fā)的還有相應(yīng)的特殊功能的電話。供聾啞人使用的電話，將聾啞人的肢體語言轉(zhuǎn)化為文字語言，方便人們與之交流。另外，聾啞人在問路、購物時，這種電話機還可作為語音轉(zhuǎn)譯器，將其輸入的漢字輸出為語音，避免了使用啞語時許多人看不懂的麻煩。能測謊的電話，以色列一家軟件開發(fā)公司發(fā)明了一種電話測謊軟件，使用時只要將電話線接入裝有該軟件的計算機，便可在對方毫無察覺的情況下開始檢測。通話結(jié)束后，程序?qū)⒆詣訉Ψ降恼勗挕百|(zhì)量”做出評估報告。據(jù)悉，使用

8、該程序，測謊準(zhǔn)確率達85。該程序還可測出講話者是否受到非正常心態(tài)的影響。有翻譯功能的電話，日本是最早研制自動翻譯電話的國家。自動翻譯電話全稱是自動同聲翻譯電話。當(dāng)兩個說不同語言的人在打電話時，電腦會自動將一種語言翻譯成另一種語言，并用聲音傳給對方，不需通過第三方翻譯就可直接對話，中間也不會因翻譯而產(chǎn)生延遲電話的發(fā)展并未止步，現(xiàn)在，又有大量新技術(shù)出現(xiàn)，例如集成電路的生產(chǎn)和光纖的應(yīng)用，這些都對通信系統(tǒng)的發(fā)展起了非常重要的作用。相信在不遠的未來，多功能、多樣性的電話會走進千家萬戶，走進人們的生活。通過技術(shù)的不斷革新與進步，電話會更好的為人們的生活服務(wù)。二、電話機的原理2.1電話通信系統(tǒng)電話通信是利用

9、電信號來傳遞人們的講話聲音,電話通信系統(tǒng)的基本任務(wù)是提供從任一個終端到另一個終端傳送話音信息的路由，它由終端設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備三個部分組成。在電話通信系統(tǒng)中，終端設(shè)備就是電話機，基本功能是在用戶發(fā)話時將語音信號變?yōu)殡娦盘?，同時將對方終端設(shè)備送過來的電信號還原為語音信號。傳輸設(shè)備是指終端設(shè)備與交換中心以及交換中心到交換中心的傳輸線和相關(guān)的設(shè)備。交換設(shè)備根據(jù)主叫用戶終端所發(fā)出的選擇信號來選擇被叫終端，使這兩個終端建立連接。圖2.1電話通信系統(tǒng)簡單原理示意圖主叫用戶摘機呼出后，立即啟動用戶電路，自動交換機進行相關(guān)的識別工作，并為主叫用戶連接好一個收號設(shè)備，同時向主叫用戶送出撥號音。主叫用戶聽到

10、撥號音后就可撥打用戶號碼。交換機能自動測試被叫用戶的忙閑，如被叫用戶空閑，則向被叫用戶送振鈴電流和向主叫用戶送回鈴音；如果被叫用戶忙，則向主叫用戶送忙音。被叫聽到鈴響摘機應(yīng)答后，自動停止振鈴，兩用戶即可通話。通話完畢掛機后，交換機自動拆線。2.2電話機構(gòu)成的原理電話機的基本功能是撥號、通話以及外線來電時振鈴。由此，可畫出電話機的基本組成框圖，如圖2.1。它由極性定向、撥號電路、通話電路、振鈴電路和裝有受話器、送話器的手柄組成。圖2.2 電話組成框圖在電話機電路之前加入極性定向電路,可以把極性不確定的輸入電壓變換為極性固定、方向正確的電壓極性定向電路：將交換機送來的極性不確定的輸入電壓，轉(zhuǎn)變?yōu)闃O

11、性固定而方向正確的電壓。撥號電路：由鍵盤、撥號集成電路和外圍電路組成。它將鍵盤輸入的號碼和符號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的雙音頻信號，送往交換機。通話電路：將交換機送來的話音信號送往手柄的受話機，把手柄的送話器送出的話音信號送往交換機。振鈴電路：將交換機送來的交流振鈴信號整流為直流電壓，供音頻振蕩器工作，輸出音頻振蕩信號使揚聲器或蜂鳴器振鈴。2.3極性定向電路我們知道，交換機饋電橋用戶線向電話機撥號電路和通話電路提供直流電源，在安裝電話機時，用戶線上的電壓極性是不確定的，可能是線A正、線B負，也可能是線A負、線B正。所以交換機無法直接向撥號電路和通話電路供電。經(jīng)下圖的極性轉(zhuǎn)換電路，把交換機輸出的極性不確定的直

12、流，變成極性固定的，符合電話機電源極性要求的直流電壓，即D正C負的直流電壓。圖2.3極性轉(zhuǎn)換電路2.4振鈴電路 交換機在收到撥號信號后，就控制電路接通被叫用戶，同時自動向被叫話機輸送頻率為25Hz、電壓峰值為90V的交流鈴信號。在話機中，能接收鈴流信號，并以聲音呼叫用戶摘機應(yīng)答的裝置，稱為振鈴器，通常也稱之為電話鈴。在振鈴電路中D1D4四個二極管組成全波整流電路，IC1(GF2410)是單獨的電話音樂芯片，即來電響鈴聲由它產(chǎn)生。電話在掛機時，交換機將25Hz、90V的振鈴電壓由WX1,、WX2輸入，經(jīng)全波整流電路和濾波電容后C3后輸出，變?yōu)橹绷麟妷?，濾波電容使整流后的直流電壓變得平滑。IC1的

13、Pin1獲得27V電壓后，就進入工作狀態(tài)。R3、C4組成低音頻發(fā)生電路，R4、C5組成高音頻發(fā)生電路，最后鈴聲由Pin8輸出，驅(qū)動BL（蜂鳴器）發(fā)出鈴聲，BL是壓電陶瓷材料構(gòu)成的電聲器件。只有交換機送振鈴電壓時，振蕩器才有直流電源，振蕩器產(chǎn)生音頻信號，經(jīng)功率放大器輸出，驅(qū)使揚聲器或蜂鳴器振鈴。Z1為穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓值一般為27V。直流電壓小于27V，Z1不起作用；直流電壓大于27V，Z1擊穿，使A點電壓固定在27V，以防電壓過高，損壞振鈴集成電路。圖2.4振鈴電路圖2.5撥號電路雙音頻撥號方式中的雙音頻，是指用兩個特定的但音頻的不同組合，表示不同的數(shù)字或符號。雙音頻電話機最多有16種信號需送往

14、交換機處理，即數(shù)字09、*、#、A、B、C、D。按照組合的原理，它必須有8種不同的單音頻信號，即697Hz、770Hz、852Hz、941Hz、1209Hz、1366Hz、1477Hz和1633Hz，因為這些頻率都在音頻范圍內(nèi)，所以稱為雙音頻撥號。從高頻群和低頻群任意各抽一種頻率進行組合，共有16種不同組合，剛好代表16種數(shù)字或符號。表2.1雙音多頻的不同組合撥號電路由叉簧狀態(tài)檢測電路、電源電子開關(guān)、鍵盤、撥號集成電路和電源以及通話電路中的部分電路組成。撥號電路以撥號器IC2（HM9102D）為核心，見圖2.5。Pin14為R1R4列線，Pin1518為C1C4行線，組成4×4鍵盤矩

15、陣。加電后Pin14或Pin1518其中必然有一為低電位，另一為高電位。按下鍵盤“1”鍵，就是使C1、R1的電位均為低電位，其余同理類推（見附錄1）。晶體X1和C7、C8組成3.58MHZ振蕩器的外部電路，為DTMF提供基準(zhǔn)時鐘。圖2.5 撥號電路2.6通話電路交換機在收到撥號信號后，就控制電路接通被叫用戶，并向被叫話機輸送頻率為25Hz、電壓峰值為90V的交流鈴信號。被叫話機接通后，正式通過交換機與主叫話機聯(lián)接，兩機實現(xiàn)通話，而實現(xiàn)通話的電路就叫通話電路。通話電路的作用：話機摘機時通話；話機撥號時禁止通話電路送話，以免產(chǎn)生干擾，出現(xiàn)錯誤撥號。2.6.1常用術(shù)語1電話機通話的頻率范圍如果將80

16、Hz8kHz頻率范圍內(nèi)的聲音完整送出去，雖然話音很清晰，但勢必會降低電話線路的利用率，使電話機電路復(fù)雜，成本增加。實際上，并不要求話機通話達到面對面講話的聲音效果，因此可以適當(dāng)縮小電話的語音頻帶到300Hz到3.4kHz。2側(cè)音和消側(cè)音網(wǎng)絡(luò)我們打電話時對著手柄下方的送話器講話時，在手柄上方的送話器中會聽到自己講話的聲音，這就是側(cè)音。側(cè)音是雙工通信固有的現(xiàn)象。由于存在側(cè)音，我們在衡量話機通話系統(tǒng)的傳輸特性時，不僅要考慮發(fā)送和接受，還要考慮側(cè)音和消側(cè)音。起消側(cè)音作用的電路叫做消側(cè)音電路或消側(cè)音網(wǎng)絡(luò)。圖2.6具有消側(cè)音電路的通話電路 3穩(wěn)定平穩(wěn)回損和回聲平衡回損平衡回損又叫交流阻抗。它主要用于檢測在

17、34003.4kHz話音頻帶內(nèi)，話機與電話公共網(wǎng)路的匹配程度。匹配好，表示在電話公共網(wǎng)絡(luò)上話機產(chǎn)生的反射信號小，話機對網(wǎng)絡(luò)“污染”少，數(shù)值越大，匹配越好。平衡回損分為穩(wěn)定平衡回損和回聲平衡回損。2.6.2受話器（MIC）和送話器（DTR）受話器是將電信號轉(zhuǎn)換成話音信號，送話器是將則是將話音信號轉(zhuǎn)化為電信號。送話器采用的是駐極體送話器，它利用駐極體電容實現(xiàn)聲電轉(zhuǎn)換，其基本結(jié)構(gòu)為用駐極體材料做一片振動膜，相隔0.02mm0.03mm處平行放一塊金屬片。圖2.6駐極體基本結(jié)構(gòu)MIC和Q2組成發(fā)話電路，取機后MIC電源從外線獲得，經(jīng)R16、R17、R13、R14加到MIC+。話音經(jīng)R15、C11加到Q

18、2基極，經(jīng)集電極輸出到外線（見圖2.5）。由Q3組成的受話電路是一個最簡單的功放（見圖2.5），R18提供基極偏置，外線經(jīng)R16、C13進入Q3的基極，然后由集電極輸出，驅(qū)動喇叭。不過這個受話電路的關(guān)鍵點在于電源的供給和消側(cè)音電路的連接。三、電話機的焊接與組裝3.1元件的選擇.本電話機以集成電路IC1（GF2410型）為單獨的電話音樂芯片，即來電響鈴聲由它產(chǎn)生，另一個IC2（9102D型）是主電路板，主電路由它處理。.三極管Q1、Q3為普通的9014，值大于300倍即可，也可以用它的高頻小功率三極管如9011、9013、9018、3DG6、3DG201等代用。.二極管分為開關(guān)二極管1N4001

19、和穩(wěn)壓二極管（3.9V和27V）。.電阻、電容可在一定范圍內(nèi)選用。.電聲器件如喇叭、蜂鳴片、駐極體可選其它型號代替，但只要允許好安裝即可。表3.1元件清單3.2元件的焊接與安裝焊接需要使用的工具為電烙鐵、焊錫和松香。安裝順序為：跨線電阻二極管瓷片電容滌綸電容電解電容三極管收線開關(guān)固定駐極體（放進孔后用烙鐵將周圍塑料燙幾個點固定，以免它跑出來）固定蜂鳴片（放在外殼上后用烙鐵燙以下塑料周圍幾個點不讓它松動）喇叭，用導(dǎo)線將它們都連接（根據(jù)設(shè)計印制PCB板圖）起來。各元件盡量裝低一點，主板上的電解電容采用臥式安裝，以防蓋子不好蓋上。圖3.1印刷版鈴音版圖3.2印刷版主板接線說明：將直線插座接鈴音板的W

20、X1、WX2兩個接線端（無正負極），蜂鳴片（邊緣為負中間位正）正極接BL+負極接BL-。話筒上的小喇叭（無正負極）分別接主板的B+，B-兩端，駐極體（與外殼有三根銅鉑線相連的那端為負極，另外端為正極）正極接MIC+，負極接MIC-。主板上的V+、V-和鈴音板上的V+、V-通過螺旋的可伸縮線相連。圖3.3焊接后的主線路板和鈴音板安裝前應(yīng)該先裝按鍵，接上喇叭和駐極體后安裝在話筒內(nèi)，鈴音板接上直線插座和蜂鳴片后安裝在底座，底座和話筒通過可伸縮線連接起來，電話線插在直線上后即可進入下一布接打電話的調(diào)試。需要注意：蜂鳴器、喇叭以及駐極體需被固定。焊接過程中出現(xiàn)的問題：未認真閱讀安裝說明，導(dǎo)致幾處返工。圖3.4安裝后的電話3.3電話機的調(diào)試電話機調(diào)試的過程中，為了調(diào)試方便，未用到外殼，待調(diào)試好后再裝入外殼。先可將正在用的電話機的外線插頭拔下來插在本電話機的插座內(nèi)，提起手柄應(yīng)能聽到撥號音，然后撥號，播完后應(yīng)能聽到對方接通的響聲，然后掛機；再試接聽，用另一臺電話機撥打本電話號碼，撥通后本機能聽到電話機的鈴