课程设计报告--电话机

1、课程设计报告-ZX2029型电话机的焊接与安装 专 业 通信工程2010级 姓 名 XXXXXX 学 号 XXXXXXXX 目录一、电话机的发展历史、现状及趋势2二、电话机的原理32.1电话通信系统32.2电话机构成的原理42.3极性定向电路52.4振铃电路52.5拨号电路62.6通话电路7三、电话机的焊接与组装93.1元件的选择93.2元件的焊接与安装103.3电话机的调试12四、收获与体会13一、电话机的发展历史、现状及趋势电的发现，为电话的发明创造了基础。电话出现前，电报技术已经实用。1854年，法国的查尔斯·布素尔提出用活动磁盘的通话原理，并进行了相关的实验；1857年，意大

2、利的梅乌齐·穆西也发明了简易的电话装置；1860年，德国的菲利普·赖斯利用他发明的电话装置第一次将一曲旋律用电发送了一段距离。他把这个装置叫做“Telephone”，即为“电话”。1876年2月14日，美国人格雷向美国专利局申请要求在一年内停止审批关于电话机的专利。他希望争取时间把已经研制成功的电话机再做改进，并提出在三个月内将申请这一专利，然而，格雷仅仅晚去了专利局几个小时，使电话发明与他失之交臂。1875年6月2日，贝尔和沃森特之间的对话成为人类第一句通过电话传送的语音而记入史册；1876年3月7日，贝尔获得发明电话专利，专利证号码NO：174655；1876年3月10

3、日，贝尔用他发明的装置，第一次发送了一句完整的话。这一日被许多国家的电信部门作为电话发明的纪念日；通过贝尔的发明，人们制造了早期的很简陋的电话机，说与听都用一个带振动的电磁铁，听的时候放在耳朵上，当受话器用；说的时候放在嘴前，当送话器用。用起来很不方便。后来人们把送话和受话分开，做成两个独立的部件，不用来回移动，但实际上还是两个构造相同的带振动片的电磁铁，所以效率很低。1877年爱迪生发明了炭精式送话器，极大地提高了电话机的送话效率；1878年，美国设计并制成了人工交换机，配合磁石电话机，供多人使用；1879年，美国人康纳利等获得了自动电话交换机的专利，并展出了一部8线自动电话交换机1881年

4、，电话传入中国；1882年，现了共电式人工交换机和与之配套的共电式电话机；1883年，英国人辛克莱获得自动电话机的专利；1889年，中国出现自行设计制造的电话；1892年11月3日，投入使用的史端乔自动交换机，标志着电话交换发展到机电式时代；1896年，美国人埃里克森发明了旋转式电话拨号盘；1920年，美国人坎贝尔发明了消侧音电话机电路；1932年，英国邮电部门根据这一发明在电话机上加上了消侧音线圈，大大提高了通话质量；1926年，世界第一台大型纵横制电话交换机在瑞典投入使用；1956年5月29日，由于自动交换技术和设备的进一步完善，在比利时布鲁塞尔和法国巴黎之间，开通了世界第一个全自动电话业

5、务；1963年，斯图加特出现了第一个用按键盘的电话机，随后CCITT提出了“双音多频”的发号方式；1965年，美国开通使用了第一台程控电话自动交换机；1970年，第一部程控交换机在法国试验，这标志着数字电话的全面使用和数字通信时代的到来。DanMark2于1983年制造，是80年代最先进技术的体现。它具有许多功能，如电话号码记忆功能、重拨功能、监听功能、24种铃声。随着电子技术的发展，电话机的电子化方兴未艾。美国已推出了不用拨号盘，语音拨号的电话机，可大大简化“拨号”操作。2002 年，第一部固网的智能电话机COM2008在中国诞生并进行了批量生产；2006年，A7688系列多媒体智能电话机诞

6、生。21世纪是科学的世纪，是创新的世纪，科学技术得到了长足的发展，更多的新型材料被开发出来，电话的造型和功能也发生着翻天覆地的变化。电话的外形逐渐从宽大厚重向轻巧纤薄，从有线电话向无线通信，固定通信向移动通信转变，越来与贴近人们的日常生活。电话的功能上也产生了巨大的变化，最初的电话只限于通信，随着光纤传输的进步，现在已经有了可视电话，人们不仅可以通话，还可以进行图像传输，真正做到了“天涯若比邻”。科技迅猛发展的今天，电话不再是单纯的通信工具， 电话、汽车、信用卡和住房，是缺一不可的生活必备条件，有了这些，生活的基本资料就有了，现在，将信用卡绑定在电话上，就可以实现“秀才不出门，能办天下事”，许

7、多事情坐在家里就能解决。电话现在具备除了通话功能，还有电话会议，购物，缴费支付，上网，信息订阅等功能，可谓是神通广大，一部小小的电话就解决了生活的问题。除此之外针对不同人群开发的还有相应的特殊功能的电话。供聋哑人使用的电话，将聋哑人的肢体语言转化为文字语言，方便人们与之交流。另外，聋哑人在问路、购物时，这种电话机还可作为语音转译器，将其输入的汉字输出为语音，避免了使用哑语时许多人看不懂的麻烦。能测谎的电话，以色列一家软件开发公司发明了一种电话测谎软件，使用时只要将电话线接入装有该软件的计算机，便可在对方毫无察觉的情况下开始检测。通话结束后，程序将自动对对方的谈话“质量”做出评估报告。据悉，使用

8、该程序，测谎准确率达85。该程序还可测出讲话者是否受到非正常心态的影响。有翻译功能的电话，日本是最早研制自动翻译电话的国家。自动翻译电话全称是自动同声翻译电话。当两个说不同语言的人在打电话时，电脑会自动将一种语言翻译成另一种语言，并用声音传给对方，不需通过第三方翻译就可直接对话，中间也不会因翻译而产生延迟电话的发展并未止步，现在，又有大量新技术出现，例如集成电路的生产和光纤的应用，这些都对通信系统的发展起了非常重要的作用。相信在不远的未来，多功能、多样性的电话会走进千家万户，走进人们的生活。通过技术的不断革新与进步，电话会更好的为人们的生活服务。二、电话机的原理2.1电话通信系统电话通信是利用

9、电信号来传递人们的讲话声音,电话通信系统的基本任务是提供从任一个终端到另一个终端传送话音信息的路由，它由终端设备、传输设备、交换设备三个部分组成。在电话通信系统中，终端设备就是电话机，基本功能是在用户发话时将语音信号变为电信号，同时将对方终端设备送过来的电信号还原为语音信号。传输设备是指终端设备与交换中心以及交换中心到交换中心的传输线和相关的设备。交换设备根据主叫用户终端所发出的选择信号来选择被叫终端，使这两个终端建立连接。图2.1电话通信系统简单原理示意图主叫用户摘机呼出后，立即启动用户电路，自动交换机进行相关的识别工作，并为主叫用户连接好一个收号设备，同时向主叫用户送出拨号音。主叫用户听到

10、拨号音后就可拨打用户号码。交换机能自动测试被叫用户的忙闲，如被叫用户空闲，则向被叫用户送振铃电流和向主叫用户送回铃音；如果被叫用户忙，则向主叫用户送忙音。被叫听到铃响摘机应答后，自动停止振铃，两用户即可通话。通话完毕挂机后，交换机自动拆线。2.2电话机构成的原理电话机的基本功能是拨号、通话以及外线来电时振铃。由此，可画出电话机的基本组成框图，如图2.1。它由极性定向、拨号电路、通话电路、振铃电路和装有受话器、送话器的手柄组成。图2.2 电话组成框图在电话机电路之前加入极性定向电路,可以把极性不确定的输入电压变换为极性固定、方向正确的电压极性定向电路：将交换机送来的极性不确定的输入电压，转变为极

11、性固定而方向正确的电压。拨号电路：由键盘、拨号集成电路和外围电路组成。它将键盘输入的号码和符号转换成相应的双音频信号，送往交换机。通话电路：将交换机送来的话音信号送往手柄的受话机，把手柄的送话器送出的话音信号送往交换机。振铃电路：将交换机送来的交流振铃信号整流为直流电压，供音频振荡器工作，输出音频振荡信号使扬声器或蜂鸣器振铃。2.3极性定向电路我们知道，交换机馈电桥用户线向电话机拨号电路和通话电路提供直流电源，在安装电话机时，用户线上的电压极性是不确定的，可能是线A正、线B负，也可能是线A负、线B正。所以交换机无法直接向拨号电路和通话电路供电。经下图的极性转换电路，把交换机输出的极性不确定的直

12、流，变成极性固定的，符合电话机电源极性要求的直流电压，即D正C负的直流电压。图2.3极性转换电路2.4振铃电路 交换机在收到拨号信号后，就控制电路接通被叫用户，同时自动向被叫话机输送频率为25Hz、电压峰值为90V的交流铃信号。在话机中，能接收铃流信号，并以声音呼叫用户摘机应答的装置，称为振铃器，通常也称之为电话铃。在振铃电路中D1D4四个二极管组成全波整流电路，IC1(GF2410)是单独的电话音乐芯片，即来电响铃声由它产生。电话在挂机时，交换机将25Hz、90V的振铃电压由WX1,、WX2输入，经全波整流电路和滤波电容后C3后输出，变为直流电压，滤波电容使整流后的直流电压变得平滑。IC1的

13、Pin1获得27V电压后，就进入工作状态。R3、C4组成低音频发生电路，R4、C5组成高音频发生电路，最后铃声由Pin8输出，驱动BL（蜂鸣器）发出铃声，BL是压电陶瓷材料构成的电声器件。只有交换机送振铃电压时，振荡器才有直流电源，振荡器产生音频信号，经功率放大器输出，驱使扬声器或蜂鸣器振铃。Z1为稳压二极管，稳压值一般为27V。直流电压小于27V，Z1不起作用；直流电压大于27V，Z1击穿，使A点电压固定在27V，以防电压过高，损坏振铃集成电路。图2.4振铃电路图2.5拨号电路双音频拨号方式中的双音频，是指用两个特定的但音频的不同组合，表示不同的数字或符号。双音频电话机最多有16种信号需送往

14、交换机处理，即数字09、*、#、A、B、C、D。按照组合的原理，它必须有8种不同的单音频信号，即697Hz、770Hz、852Hz、941Hz、1209Hz、1366Hz、1477Hz和1633Hz，因为这些频率都在音频范围内，所以称为双音频拨号。从高频群和低频群任意各抽一种频率进行组合，共有16种不同组合，刚好代表16种数字或符号。表2.1双音多频的不同组合拨号电路由叉簧状态检测电路、电源电子开关、键盘、拨号集成电路和电源以及通话电路中的部分电路组成。拨号电路以拨号器IC2（HM9102D）为核心，见图2.5。Pin14为R1R4列线，Pin1518为C1C4行线，组成4×4键盘矩

15、阵。加电后Pin14或Pin1518其中必然有一为低电位，另一为高电位。按下键盘“1”键，就是使C1、R1的电位均为低电位，其余同理类推（见附录1）。晶体X1和C7、C8组成3.58MHZ振荡器的外部电路，为DTMF提供基准时钟。图2.5 拨号电路2.6通话电路交换机在收到拨号信号后，就控制电路接通被叫用户，并向被叫话机输送频率为25Hz、电压峰值为90V的交流铃信号。被叫话机接通后，正式通过交换机与主叫话机联接，两机实现通话，而实现通话的电路就叫通话电路。通话电路的作用：话机摘机时通话；话机拨号时禁止通话电路送话，以免产生干扰，出现错误拨号。2.6.1常用术语1电话机通话的频率范围如果将80

16、Hz8kHz频率范围内的声音完整送出去，虽然话音很清晰，但势必会降低电话线路的利用率，使电话机电路复杂，成本增加。实际上，并不要求话机通话达到面对面讲话的声音效果，因此可以适当缩小电话的语音频带到300Hz到3.4kHz。2侧音和消侧音网络我们打电话时对着手柄下方的送话器讲话时，在手柄上方的送话器中会听到自己讲话的声音，这就是侧音。侧音是双工通信固有的现象。由于存在侧音，我们在衡量话机通话系统的传输特性时，不仅要考虑发送和接受，还要考虑侧音和消侧音。起消侧音作用的电路叫做消侧音电路或消侧音网络。图2.6具有消侧音电路的通话电路 3稳定平稳回损和回声平衡回损平衡回损又叫交流阻抗。它主要用于检测在

17、34003.4kHz话音频带内，话机与电话公共网路的匹配程度。匹配好，表示在电话公共网络上话机产生的反射信号小，话机对网络“污染”少，数值越大，匹配越好。平衡回损分为稳定平衡回损和回声平衡回损。2.6.2受话器（MIC）和送话器（DTR）受话器是将电信号转换成话音信号，送话器是将则是将话音信号转化为电信号。送话器采用的是驻极体送话器，它利用驻极体电容实现声电转换，其基本结构为用驻极体材料做一片振动膜，相隔0.02mm0.03mm处平行放一块金属片。图2.6驻极体基本结构MIC和Q2组成发话电路，取机后MIC电源从外线获得，经R16、R17、R13、R14加到MIC+。话音经R15、C11加到Q

18、2基极，经集电极输出到外线（见图2.5）。由Q3组成的受话电路是一个最简单的功放（见图2.5），R18提供基极偏置，外线经R16、C13进入Q3的基极，然后由集电极输出，驱动喇叭。不过这个受话电路的关键点在于电源的供给和消侧音电路的连接。三、电话机的焊接与组装3.1元件的选择.本电话机以集成电路IC1（GF2410型）为单独的电话音乐芯片，即来电响铃声由它产生，另一个IC2（9102D型）是主电路板，主电路由它处理。.三极管Q1、Q3为普通的9014，值大于300倍即可，也可以用它的高频小功率三极管如9011、9013、9018、3DG6、3DG201等代用。.二极管分为开关二极管1N4001

19、和稳压二极管（3.9V和27V）。.电阻、电容可在一定范围内选用。.电声器件如喇叭、蜂鸣片、驻极体可选其它型号代替，但只要允许好安装即可。表3.1元件清单3.2元件的焊接与安装焊接需要使用的工具为电烙铁、焊锡和松香。安装顺序为：跨线电阻二极管瓷片电容涤纶电容电解电容三极管收线开关固定驻极体（放进孔后用烙铁将周围塑料烫几个点固定，以免它跑出来）固定蜂鸣片（放在外壳上后用烙铁烫以下塑料周围几个点不让它松动）喇叭，用导线将它们都连接（根据设计印制PCB板图）起来。各元件尽量装低一点，主板上的电解电容采用卧式安装，以防盖子不好盖上。图3.1印刷版铃音版图3.2印刷版主板接线说明：将直线插座接铃音板的W

20、X1、WX2两个接线端（无正负极），蜂鸣片（边缘为负中间位正）正极接BL+负极接BL-。话筒上的小喇叭（无正负极）分别接主板的B+，B-两端，驻极体（与外壳有三根铜铂线相连的那端为负极，另外端为正极）正极接MIC+，负极接MIC-。主板上的V+、V-和铃音板上的V+、V-通过螺旋的可伸缩线相连。图3.3焊接后的主线路板和铃音板安装前应该先装按键，接上喇叭和驻极体后安装在话筒内，铃音板接上直线插座和蜂鸣片后安装在底座，底座和话筒通过可伸缩线连接起来，电话线插在直线上后即可进入下一布接打电话的调试。需要注意：蜂鸣器、喇叭以及驻极体需被固定。焊接过程中出现的问题：未认真阅读安装说明，导致几处返工。图3.4安装后的电话3.3电话机的调试电话机调试的过程中，为了调试方便，未用到外壳，待调试好后再装入外壳。先可将正在用的电话机的外线插头拔下来插在本电话机的插座内，提起手柄应能听到拨号音，然后拨号，播完后应能听到对方接通的响声，然后挂机；再试接听，用另一台电话机拨打本电话号码，拨通后本机能听到电话机的铃