Đề tài Máy điện thoại kéo dài

Lời nói đầu Nội dung đồ án của em bao gồm 4 phần chính: Phần A: Về máy điện thoại kéo dài. Phần này có tính chất giới thiệu về các loại điện thọai kéo dài cũng như cũng như phương thức hoạt động của nó. Phần B: Phân tích sơ đồ khối máy điện thoại kéo dài. Nội dung của phần này là phân tích sơ đồ khối chi tiết điển hình của máy điện thoại kéo dài, các chức năng của từng khối trong máy điện thoại cũng như sơ đồ các mạch tổng quát. PhầnC: Phân tích sơ đồ mạch của máy điện thoại kéo dài Panasonic KX-TC1040. Nội dung của phần này là phân tích các mạch điện cụ thể trong máy điện thoại Panasonic KX-TC1040 bao gồm cả máy chủ (Base unit) và máy cầm tay (Handset). Nguyên tắc hoạt động của từng mạch này rồi đi đến hoạt động của điện thoại. PHẦN D: Hoạt động của điện thoại kéo dài trong mạng điện thoại công cộng. Phần này giới thiệu về sơ đồ khối của tổng đài, các chức năng của báo hiệu trong mạng điện thoại công cộng và hoạt động của điện thoại kéo dài trong mạng điện thoại công cộng. Mặc dù nhiệm vụ của đồ án là khá mới và phức tạp, nhưng dưới sự hướng dẫn vô cùng tận tình của Thầy Kiều Vĩnh Khánh đã giúp em hoàn thành bản đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn Thầy! Em xin cảm ơn! Phần A: Về máy điện thoại kéo dài I. Giới thiệu chung Điện thoại kéo dài (cordless phone) bao gồm một máy điện thoại chủ (base unit) và máy kéo dài (handset). Ngoài chức năng nghe gọi của máy chủ giống như một máy điện thoại thông thường trong mạng điện thoại công cộng thì điện thoại kéo dài có những đặc điểm khác như: Máy kéo dài có thể mang theo bên mình như một điện thoại di động mà khi có ai gọi đến hoặc cần gọi đến một thuê bao nào đó thì máy kéo dài có khả năng làm việc này mà người sử dụng không cần đến bên máy chủ. Bên cạnh đó thì máy chủ và máy kéo dài có thể liên lạc trực tiếp với nhau mà không cần thông qua tổng đài. Khoảng cách liên lạc giữa máy chủ và máy phụ hoặc giữa các máy con từ vài chục mét đến vài chục Km. Máy chủ được nối với giắc điện thoại thông qua mạch nối dây điện thoại chuẩn về phía hệ thống điện thoại thì giống như một điện thoại thông thường, nhưng khi máy chủ nhận cuộc gọi tới từ một thuê bao điện thoại trong mạng điện thoại rồi qua quá trình điều chế thành tín hiệu vô tuyến FM và phát nó. Máy kéo dài nhận tín hiệu vô tuyến và chuyển đổi thành tín hiệu điện rồi đưa tín hiệu này tới loa thành âm thanh mà ta có thể nghe được. Khi ta nói thì máy kéo dài phát tín hiệu thoại của chúng ta thông qua một tín hiệu vô tuyến FM thứ hai trở lại máy chủ. Máy chủ nhận tín hiệu này, chuyển thành tín hiệu điện và gửi tín hiệu điện này thông qua đường dây điện thoại đến các các thuê bao khác qua tổng đài. Máy chủ và máy kéo dài hoạt động trên một cặp tần số cho phép chúng ta có thể nói và nghe ở cùng một thời điểm, được gọi là tần số song công. II. Phân loại các loại điện thoại kéo dài. 2.1.Phân loại theo dải tần sử dụng: 2.1.1. Một số dải tần ở các nước Ở các dải tần số sử dụng ở nước ta là: 43 – 44 MHZ 46 – 50 MHZ 72 – 73.5 MHZ 261.5 – 262.5 MHZ 263.5 – 264.5 MHZ 387.5 – 388.5 MHZ 389.5 - 390.5 MHZ Ở các dải tần số sử dụng ở Mỹ là: 43 MHZ – 50 MHZ 900 MHZ 1.9 GHZ 2.4 GHZ 5.8 GHZ 2.1.2. Đặc điểm của một số dải tần Đặc điểm của điện thoại kéo dài sử dụng dải tần số tần số vô tuyến từ 43 MHZ – 50 MHZ Điện thoại kéo dài cơ bản là một bộ thu phát tần số vô tuyến vì vậy khi liên lạc giữa máy chủ và máy phụ phải đặt trong một miền tần số vô tuyến. Tuy nhiên ngày nay thì loại điện thoại này không còn được sử dụng nhiều nữa vì nó có những vấn đề sau: Chúng gây ra nhiễu đến các máy móc dùng điện trong nhà, hơn nữa tính bảo mật của nó không được cao. Ví dụ như những người hàng xóm xung quanh chúng ta cũng có một chiếc điện thoại cùng loại như vậy thì rất có thể chúng sẽ nghe được một cuộc hội thoại riêng của gia đình hàng xóm trên điện thoại của chúng ta và họ cũng có thể có điều tương tự với chúng ta. Điểu này thật phức tạp với những nơi mà mật độ dân cư đông đúc. Để khắc phục điều này người ta có thể cải tiến dung lượng nhiều đường, truyền nhiều kênh, mã hóa số… Đặc điểm của điện thoại kéo dài sử dụng dải tần số 900 MHZ. Khi loại điện thoại kéo dài sử dụng tần số 900 MHZ ra đời đã tránh được những thiếu sót mà loại điện thoại kéo dài sử dụng tần số trong khoảng 43 MHZ – 50 MHZ gây ra. Tuy nhiên có một điều mới nảy sinh là các mạng điện thoại di động của phần lớn các quốc gia trên thế giới đều sử dụng ở phạm vi tần số này, dẫn đến phạm vi tần số này đã rất đông đúc nay lại càng đông đúc hơn. Điều này chính là nguyên nhân lý giải tại sao điện thoại kéo dài sử dụng tần số khoảng 2.4 GHZ ra đời. Đặc điểm của điện thoại kéo dài sử dụng dải tần 2.4 GHZ Được dùng phổ biến ở các nước phát triển hiện nay, các công ty sản xuất loại điện thoại này là Sony, Panasonic, AT&T và Uniden. Loại điện thoại sử dụng dải tần số này được tăng cường tính bảo mật và khoảng cách liên lạc giữa máy mẹ và máy con so với các loại máy trước đó. Đặc điểm của điện thoại kéo dài sử dụng dải tần 5.8 GHZ Loại điện thoại này đặc biệt có khả năng chống nhiễu cao nhất, nó có thể hoạt động tốt ở những vùng có nhiều sự hoạt động của các máy tính PC sử dụng công nghệ Wi-fi, dưới các đường điện cao thế,… 2.2. Phân loại dựa vào công nghệ sử dụng trong điện thoại. Loại điện thoại kéo dài sử dụng công nghệ tương tự. Loại điện thoại kéo dài sử dụng công nghệ tương tự và số. 2.3. Phân loại theo khoảng cách liên lạc giữa phần di động và phần cố định hay giữa các phần di động với nhau. Loại dùng trong các hộ gia đình: Loại này só khả năng liên lạc trong khoảng 100m, hoặc thấp hơn. Loại dùng trong một khu vực dân cư nhỏ: Loại này có thể liên lạc giữa máy mẹ và máy con hoặc giữa các máy con trong khoảng cách từ 1Km đến vài 4Km hoặc có thể xa hơn tùy thuộc vào điều kiện địa hình và thời tiết. Loại dùng trong phạm vi thành phố: Loại điện thoại này có khoảng cách liên lạc đến 50 Km, có thể lắp trên các phương tiện giao thông như các ô tô con, hoặc được mang theo bên người như một điện thoại di động bình thường. 2.4. Một số tham số của máy điện thoại kéo dài của hãng Panasonic - Bộ suy giảm tiếng dội : Tiếng dội là kết quả của sự phản xạ tín hiệu trên đường truyền, kết quả của tiếng dội gây nhiễu cho cả hai bên khi đàm thoại hay nói cách khác làm suy giảm chất lượng của thông tin liên lạc giữa hai bên, đối với các máy điện thoại thì đây là một tham số quan trọng và cần thiết do đó trong các máy điện thoại luôn có một mạch làm suy giảm tín hiệu khi nó bị dội trở về.Với máy điện thoại KX - T3000 thì tín hiệu thoại từ người nói được bộ suy hao nhận biết và lam suy giảm 40dB trên đường trở về. - Tần số tín hiệu nhận của máy chủ: Một kênh với 49.6 - 49.9 MHz. - Tần số tín hiệu nhận của máy phụ: Một kênh với 46.6 - 46.9MHz. - Tần số tín hiệu truyền của máy chủ: Một kênh với 46.6 - 46.9MHz - Tần số tín hiệu truyền của máy phụ: Một kênh với 49.6 - 49.9MHz. - Độ nhạy của máy điện thoại: Độ nhạy là một thông số quan trọng quyết định khả năng thu sóng của máy điện thoại từ đó quyết định khả năng, chất lượng của thông tin liên lạc cũng như cho phép máy điện thoại có thể liên lạc trong nhiều điều kiện thời tiết khác nhau. Độ nhạy ở đây là mức tín hiệu nhỏ nhất tại đầu vào ăng ten mà máy vẫn có thể thu được tín hiệu tốt. Đối với máy điện thoại kéo dài KX - T3000 trên thì độ nhạy cụ thể như sau: Với máy chủ: 1 µv khi tỉ số tín hiệu trên tạp âm (S∕N) là 20 dB. Với máy phụ: 2 µv khi dB tỉ số tín hiệu trên tạp âm (S∕N) là 20 dB. Phần B: Phân tích sơ đồ khối máy điện thoại kéo dài I. Sơ đồ khối chi tiết của máy chủ và chức năng các khối (Base unit) 1st F 2nd F DF PLL Comp Lim Exp Rx F 2nd Mix 1st Mix IF Amp DET Pre Amp Line Amp Mic Amp 1st Mixer Hình b1: Sơ đồ khối máy chủ (Base unit) CPU (IC701) BELL DET Tel Interface Power down 8V Regulor 5V Regulor Reset KB Memory Charge DET TX DATA Tel jack DC jack Charge jack DAmp ANT Receiving frequency 49.67~49.99MHz 1.1. Bộ lọc đầu vào thu (RX Filter): Đây là tầng đầu tiên của máy thu, được nối trược tiếp với anten, nó có nhiệm vụ chuyển tín hiệu cao tần từ anten đến các phần tiếp theo của máy thu, đồng thời làm nhiệm vụ tiền khuếch đại tín hiệu trước khi xử lý tiếp. Các yêu cầu của mạch này là: Cần có hệ số truyền đạt lớn, đồng thời hệ số truyền đạt ít biến đổi thong cả băng sóng. Bảo đảm yêu cầu về độ chọn lọc, đối với máy thu đổi tần chủ yếu là độ suy giảm tần số ảnh và tần số trung tần. Đảm bảo các chỉ tiêu về giải thông và méo tần số. Bảo đảm tần số cộng hueỏeng ít bị biến đổi theo các yếu tố bên ngoài ví dụ như biến đổi trở kháng tương của anten, sự biến đổi trởi kháng vào của tầng đầu máy thu. 1.2. Bộ trộn tần (Mixer): Nhiệm vụ của tầng này là biến đổi tần số cao tần từ tầng trước đó về tần số trung tần. Bộ biến đổi tần trong máy này là biến đổi tần 2 lần để tạo ra 2 lần tần số trung tần. Tần số trung tần được tạo ra ở tầng thứ nhất là 10.695 MHz, và tần số trung tần do bộ trộn tần thứ hai tạo ra là 455 KHz. Hoạt động của khối này hoạt động theo hình vẽ sau (trộn tần 1 lần): MIXER IF LPF │ fi ± fosc │ fIF fosc fi Hình b2: Sơ đồ trộn tần 1 lần 1.3. Bộ khuếch đại tín hiệu trung tần (IF Amp): Bộ này có tác dụng khuếch đại tín hiệu trung tần được tạo ra từ bộ trộn tần thức hai. 1.4. Bộ tách sóng (DET): Bộ này có tác dụng tách tín hiệu thu được ở dạng trung tần thành hai thành phần tín hiệu là tín hiệu âm tần và dữ liệu để đưa đến vi xử lý (CPU) để xử lý. 1.5. Bộ khuếch đại dữ liệu (DAmp): Bộ này dùng để khuếch đại dữ liệu trước khi đưa đến CPU để xử lý. Dữ liệu sau khi qua bộ dò sóng được đưa qua bộ lọc dữ liệu để loại bỏ các thành phần nhiễu rồi đưa tới bộ khuếch đại dữ liệu nhằm tăng cường độ tính hiệu và giảm thiểu nhiễu để đưa đến CPU xử lý được chính xác. 1.6. Bộ tiền khuếch đại (Pre Amp): Bộ này có tác dụng khuếch đại tín hiệu trung tần trước khi xử lý tiếp. Tín hiệu sau khi được bộ dò sóng tách ra được khuếch đại tiếp để xử lý đưa ra loa. 1.7. Bộ giãn (EXP): Bộ này có tác dụng giải nén dữ liệu để quá trình xử lý được dễ dàng. Nguyên nhân để có bộ này là do tín hiệu trong quá trình truyền nhằm làm giảm dung lượng và băng thông nên tín hiệu đã được nén lại. Vì vậy sau khi thu được tín hiệu thì tín hiệu này chính là tín hiệu đã nén chứ không phải tín hiệu thực, muốn xử lý tiếp đòi hỏi phải giải nén tín hiệu hay nói cách khác là giãn tín hiệu. 1.8. Bộ khuếch đại đường dây (Line Amp): Bộ này có tác dụng khuếch đại tín hiệu tín hiệu lần cuối cùng trước khi đưa ra loa hoặc đưa vào mã hóa để truyền vào đường điện thoại. 1.9. Bộ nén dữ liệu (Comp): Bộ này có tác dụng nén dữ liệu lại nhằm múc đích giảm thiểu kích thước dữ liệu và giảm những thành phần không cần thiết, giảm băng thông truyền và đặc biệt là ít làm cho tín hiệu bị nhiễu trong quá trình truyền trong không gian. 1.10. Bộ hạn chế (Lim): Có tác dụng giảm nhiễu, khi tín hiệu mới từ Mic ra là tín hiệu rất nhỏ, sau khi khuếch đại tín hiệu thực thì cũng đồng thời khuếch đại cả thành phần nhiễu. Vì tín hiệu thực rất nhỏ nên qua bộ khuếch đại có hệ số lớn thì tín hiệu nhiễu cũng tăng lên, vì vậy cần thiết phải có bộ hạn chê. 1.11. Bộ khuếch đại từ micro (Mic Amp): Bộ này khuếch đại tín hiệu từ micro ra, do tín hiệu từ Mic ra là rất nhỏ nên việc đầu tiên là khuếch đại tín hiệu rồi mới tiếp tục xử lý tiếp. 1.12. Bộ giao tiếp với đường dây điện thoại: Bộ này có tác dụng có tác dụng chuyển tín hiệu 4 dây thành 2 dây, và cùng với một số khối khác giúp phát hiệu tín hiệu chuông. 1.13. Khối xử lý trung tâm (CPU): Khối này có tác dụng xử lý các dữ liệu nhận được, các dữ liệu cấn phát đi, các chức năng chuyển mạch. III. Sơ đồ khối máy cầm tay (Handset) ANT Rx F 6.610~46.970 MHz 1st IFF 2nd IFF DF Rx F 1st Mixer 2nd Mixer IF Amp DET Pre Amp Exp Line Amp Tx signal 35.915 ~36.275 MHz 1st Local 2nd Local 10.240 MHz PLL Comp Lim Mic Amp Rx signal Mic BAT Charge DET Reset Ctrl Data X102 3.991MHz X901 32.76 MHz CPU (IC 901) MOD KB Tx VCO Tx Amp Tx F BAT Low DET/ Power DOWN D Amp X201 10.24MHz 1 2 3 TX DATA Hình b3: Sơ đồ khối máy cầm tay (Handset) 2.1. Bộ lọc đầu vào thu (RX Filter): Bộ này có tác dụng lọc tín hiệu, phối hợp trở kháng và khuếch đại sơ bộ. 2.2. Bộ trộn tần (Mixer): Bộ phận trộn tần trong máy này gồm 2 bộ trộn tần để tạo ra 2 lần tần số trung tần. Tần số trung tần được tạo ra ở tầng thứ nhất là 10.695 MHz, và tần số trung tần do bộ trộn tần thứ hai tạo ra là 455 KHz. 2.3. Bộ khuếch đại tín hiệu trung tần (IF Amp): Bộ này có tác dụng khuếch đại tín hiệu trung tần được tạo ra từ bộ trộn tần thức hai. 2.4. Bộ tác dò sóng (DET): Bộ này có tác dụng tách sóng thu được thành hai thành phần tín hiệu là tín hiệu âm tần và dữ liệu để đưa đến vi xử lý (CPU) để xử lý. 2.5. Bộ khuếch đại dữ liệu (DAmp): Bộ này dùng để khuếch đại dữ liệu trước khi đưa đến CPU để xử lý. 2.6. Bộ tiền khuếch đại (Pre Amp): Bộ này có tác dụng khuếch đại tín hiệu trung tần trước khi xử lý tiếp. 2.7. Bộ giãn (EXP): Bộ này có tác dụng giải nén dữ liệu để quá trình xử lý được dễ dàng. 2.8. Bộ khuếch đại đường dây (Line Amp): Bộ này có tác dụng khuếch đại tín hiệu tín hiệu lần cuối cùng trước khi đưa ra loa hoặc đưa vào mã hóa để truyền vào đường điện thoại. 2.9. Bộ nén dữ liệu (Comp): Bộ này có tác dụng nén dữ liệu lại nhằm múc đích giảm thiểu kích thước dữ liệu và giảm những thành phần không cần thiết. 2.10. Bộ hạn chế (Lim): Có tác dụng giảm nhiễu. 2.11. Bộ khuếch đại từ micro (Mic Amp): Bộ này khuếch đại tín hiệu từ micro ra. 2.12. Khối xử lý trung tâm (CPU): Khối này có tác dụng xử lý các dữ liệu nhận được, các dữ liệu cấn phát đi, các chức năng chuyển mạch. Khối này có 2 bộ dao động thạch anh (X102 có tần số 3.991 MHz và X901 có tần số là 32.76 KHz) để tạo dao động cho CPU hoạt động. 2.13. Khối điều chế (Modulation): Khối này có tác dụng điều chế dữ liệu để nhằm mục đích bảo mật dữ liệu và phát dữ liệu. 2.14. Khối phát hiện pin yếu (BATT Low DET/Power): Khối này có tác dụng phát hiện ra pin của máy cầm tay sắp bị hết và sẽ có hiển thị để cảnh báo người dùng. 2.15. Khối phát hiện đang sạc pin (Charge DET): Khối này có tác dụng báo hiệu cho người sử dụng biết khi nào máy cầm tay đang để trên máy chủ và máy chủ đang thực hiện nạp điện cho pin của máy cầm tay. 2.16. Các khối khuếch đại và lọc trước khi phát tín hiệu qua ăng ten. III. Cơ sở lý thuyết các khối trong máy thu phát. 3.1. Mạch vào Chức năng: Mạch vào là mạch nối Anten với tầng đầu vào đầu tiên của máy thu. Nó có nhiệm vụ chuyển tín hiệu cao tần từ Anten đến tầng đầu của máy thu, đồng thời nó đảm nhận một phần độ chọn lọc của máy thu. Do vậy mạch vào gồm hệ thống cộng hưởng làm nhiệm vụ chọn lọc và các mạch ghép giữa mạch vào với Anten thu và với tầng đầu của máy thu. Các yêu cầu kỹ thuật: Mạch cần có hệ số truyền đạt lớn, và hề số truyền đạt phải ít bị biến đổi trong toàn bộ băng sóng thu. Đảm bảo yêu cầu về độ chọn lọc. Đối với máy thu đổi tần chủ yếu là độ suy giảm tần số ảnh và tần số bằng trung tần, còn đối với máy thu khuyếch đại thẳng là độ chọn lọc tần số lân cận. Đảm bảo các chỉ tiêu về dải thông, méo tần số. Bảo dảm tần số cộng hưởng ít bị biến đổi theo các yếu tố bên ngoài (như sự thay đổi trở kháng tương đương của Anten, sự biến đổi trở kháng vào của tầng đầu máy thu…) . Nhận xét: Các yêu cầu trên thường mâu thuẫn nhau (Thí dụ đẻ giảm nhỏ ảnh hưởng của Anten đến tần số cộng hưởng và độ chọn lọc của mạch vào ta thường dùng cách ghép lỏng giữa Anten với mạch vào nhưng như thế hệ số truyền đạt lại nhỏ)…..Vì vậy khi chọn các tham số của mạch vào ta xét một cách toàn diện không nên lệch về phía nào, dung hoà được các mặt trên theo một yêu cầu nhất định của kỹ thuật và người sử dụng. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của mạch: Thanh Ferit Hình b4: Mạch vào Mạch vào ta dùng có cấu tạo như hình vẽ. Nó chính là một mạch cộng hưởng song song bao gồm tụ xoay C1 và cuộn cảm L1 hợp thành để chọn lọc tín hiệu đài cần thu. Năng lượng sóng điện từ của tín hiệu cần thu được Anten cảm ứng sẽ được dẫn vào mạch cộng hưởng. Tụ xoay có đặc điểm là khi ta xoay núm tụ thì điện dung sẽ thay đổi. Nếu xoay đến một vị trí nào đó mà giá trị điện dung làm cho tần số cộng hưởng của mạch đúng bằng tần số của tín hiệu thu thì lúc này ta đã thu được tín hiẹu của đài đó. Với tần số cộng hưởng của mạch là: f= 1 ∕ ( 2Л√L1C1 ) (1) Tín hiệu được chọn sẽ cảm ứng qua cuộn dây ghép L2 và được đưa vào Bagiơ của Transistor T1 của tầng đầu tiên. Với cuộn dây L1 cuốn trên thanh Ferit sẽ trực tiếp ảnh hưởng đến tính năng và phạm vi tần số làm việc của máy thu . Để có được hệ số phẩm chất Q cao ,chúng ta dung dây se nhiều sợi để quấn, đó là loại dây 7 sợi se 0,07mm × 7. Đối với trường hợp này nếu ta cuốn dây se càng nhiều sợi và đường kính dây càng to thì hệ số phẩm chất Q của nó càng cao. Nhìn vào (1) ta thấy rằng nên chọn C1 có dải trị số lớn để có L1 nhỏ dễ chế tạo cuộn dây. Để đạt được độ nhạy cao và có tính chọn lọc tốt ta cần phải chọn tỉ số vòng dây giữa cuộn cảm L1 và L2 cho thích hợp. Nếu ta muốn có được độ nhạy cao ( hệ số truyền đạt lớn ) thì cần phải thực hiện việc phối hợp trở kháng giữa trở kháng cộng hưởng (Zch ) của mạch vào khoảng vài trăm KΏ với trở kháng vào Zv của Transistor khoảng vài K Ώ , tức là ta phải có: N2 ∕ N1 = √(Zv ∕Zch) Trong đó: N1, N2 là số vòng của cuộn L1, L2. Như vậy thì hệ số phẩm chất Q của mạch vào sẽ giảm nhỏ làm tính chọn lọc kém. Để có tính chọn lọc cao thì số vòng dây của L2 càng ít càng tốt. Ở băng sóng trung, số vòng của L1 khoảng từ 60 đến 80 vòng và cuộn L2 thường cuốn ≤ 1/10 số vòng cuộn L1. Trị số điện cảm và hệ số phẩm chất Q của cuộn dây còn phụ thuộc vào vị trí của nó trên thanh Ferit. Nếu càng dịch vào giữa thanh Ferit thì điện cảm càng lớn nhưng Q lại giảm , và ngược lại khi ta dịch cuộn dây ra 2 đầu thanh . Như vậy muốn nâng cao Q, độ nhạy và tính chọn lọc cho máy thu ta chia cuộn dây làm 2 nửa cuốn ở 2 đầu thanh, khi cần điều chỉnh độ tự cảm ta chỉ việc xê dịch 2 nửa cuộn dây này. Một số mạch vào khác: Để thu được những đài ở xa có cường độ điện từ trường yếu, chúng phải dùng thêm Anten ngoài để nâng cao độ nhạy cho máy. Anten ngoài không được ghép trực tiếp với mạch vào mà phải thông qua mạch ghép nếu không sẽ làm ảnh hưởng đến lệch cộng hưởng của mạch vào. Mạch vào ghép điện dung với Anten ngoài: Hình b5: Mạch vào ghép điện dung (Tụ C2 là tụ bù để tăng tần số cộng hưởng .) Ở đây tín hiệu thu từ Anten thong qua tụ Cgh vào mạch cộng hưởng. ( Cgh không nằm trong mạch cộng hưởng ). Mạch tuy đơn giản nhưng hệ số truỳen đạt không ổn định và các tham số Anten ảnh hưởng nhiều đến mạch cộng hưởng, nên mạch này chỉ được dùng cho máy thu 1 đài cố đinh và phạm vi tần số hẹp . Để giảm nhỏ ảnh hưởng của Anten với mạch vào thì Cgh cần có giá trị đủ nhỏ ( Cgh << CA ): CA - điện dung twong đương của Anten. Thông thường Cgh khoảng vài chục pF. Hình b6: Mạch vào ghép hỗ cảm Đầu ra Mạch vào ghép hỗ cảm với Anten ngoài: Mạch ghép hỗ cảm Ở mạch này, tín hiệu can tần được thu từ Anten dẫn vào cuộn Lgh. Nhờ tác dụng hỗ cảm nên tín hiệu thu được ghép sang cuộn thứ cấp L1 trong mạch cộng hưởng vào. MẠch này không có ưư điểm gì hơn mạch ghép điện dung. Vấn đề của mạch là chọn giá trị Lgh để có được hệ số truyền đạt đủ lớn. Ở các băng sóng khác nhau thì Lgh có những giá trị khác nhau, do đó cần phải cân chỉnh lại Lgh. Ngoài ra tần số cộng hưởng tự nhiên của mạch Anten (fA) cũng ảnh hưởng đến hệ số truyền đạt của mạch vào . Nếu fA nằm trong băng song cần thu thì tại tần số fA hệ số truyền đạt (HSTĐ) sẽ lớn nhất à làm cho HSTĐ trong cả băng sóng không đồng đều. Do đó cần chọn fA nằm ngoài băng sóng cần thu. Nếu fA cao hơn dải tần làm việc của mạch vào thì HSTĐ sẽ tỉ lệ thuận với bình phương tín hiệu thu. Ngược lại, thì coi như HSTĐ hầu như không có quan hệ gì với tần số tín hiệu thu. Mạch ghép hỗn hợp: Đó là mạch ghép kết hợp 2 mạch trên với nhau. Ưu điểm của mạch này là có thể giảm nhỏ trị số điện cảm ghép mà hệ số truyền đạt cả băng song vẫn đồng đều, đó là do tác dụng lẫn nhau của 2 kiểu ghép. Nhược điểm của nó là khi có lệch cộng hưởng xa, độ chọn lọc bị giảm. Đầu ra Hình b7: Mạch vào ghép hỗn hợp Anten thu: Trong thực tế thường dùng 2 loại: Anten từ & Anten điện. Ở băng sóng dài và trung thường dùng Anten từ , băng sóng ngắn dùng Anten điện ( Anten cần). Với loại Anten từ thì thường dùng Anten Ferit. Đó là 1 thanh Ferit có quấn dây lên đó. Ferit có khả năng tập trung năng lượng từ trường rất tốt từ sóng điện từ và cảm ứng thành sức điện động trên cuộn L1. Độ dẫn từ của Ferit càng cao thì sức điện động cảm ứng càng lớn. Khi dùng Anten Ferit thì hệ số phẩm chất Q đạt được khá lớn, từ 200à300, nên tính chọn lọc rất tốt. Ngoài ra Anten từ này còn có tính phương hướng rất rõ rệt. Khi trục của thanh Ferit vuông góc với hướng lan truyền sóng điện từ và song song với các đường sức từ trường thì sức điện động cảm ứng sẽ lớn nhất. Nhờ vậy có khả năng giảm nhiếu từ các phương khác và nâng cao tỉ số S/N. Có 2 loại Anten từ: Loại Ferit MnZn: Có tính dẫn từ rất tốt nhưng tần số làm việc thấp (thường ở mức sóng trung). Loại Ferit NiZn: Có tính dẫn từ kém hơn loại trên nhưng tần số làm việc khá cao ( có thể đạt tới 26MHz ). Để có thể dùng cho cả 2 băng sóng , ta chỉ cần dùng 1 thanh Ferit nhưng gồm 2 nửa với 2 loại trên nối lại. Có 2 loại hình dạng của Anten từ: Một loại tiết diện tròn và loại kia dẹt có tiết diện hình chữ nhật. Nếu chiều dài và tiết diện như nhau thì hiệu quả như nhau, chỉ là khác nhau về hình dạng khi cần lắp ráp. Quan hệ giữa đường kính d, chiều rộng D và chiều cao H của 2 loại Anten như sau: Л. (d/2)bình phương = D.H Hay d = 2.√(D.H)/Л Điện áp tín hiệu cao tần cảm ứng trong cuộn dây Anten Ferit còn phụ thuộc vào kích thước của thanh Ferit. Tỉ số chiều dài và đường kính của thanh (l/d) càng lớn bản than đường kính càng lớn thì hiệu quả thu càng cao. 3.2. Bộ trộn tần ft ~ fd ~ Tín hiệu ra Do lợi dụng đặc tính phi tuyến của transistor để trộn tần và dùng một khung cộng hưởng LC tại đầu ra để lọc tần số nên sơ đồ nguyên lí của mạch này như sau: Hình b8: Mạch trộn tần và chọn lọc tần số Tín hiệu cao tần (với tần số ft) và tín hiệu ngoại sai (với tần số fd) đồng thời được đưa tới chân bazơ của transistor khi đó tại chân colector của transistor sẽ có ngoài các tín hiệu với tần số f1 và fd còn có các tín hiệu với các tần số: fd ± ft. Khung cộng hưởng LC với các giá trị L và C được chọn trước sẽ chọn các tín hiệu lân cận tần số cộng hưởng của khung: fch = Ở đây cần lấy ra các tín hiệu trung tần do đó giá tri các linh kiện cần chọn sao cho tần số chọn được sau khung cộng hưởng là: f = fd - ft Như vậy tại đầu ra cảu khung cộng hưởng ta có thể có các tín hiệu trung tần với tần số như yêu cầu. trên thực tế thường thực hiện việc đổi tần nhiều lần, mỗi lần giảm từ từ để đảm bảo độ hoạt động chính xác của các linh kiện cũng như giảm méo tín hiệu. 3.3. Mạch khuếch đại. 3.3.1. Mạch khuếch đại cao tần(loại không cộng hưởng) Hình b9: Mạch khuếch đại Tác dụng: Tầng khuếch đại cao tần là để nâng cao độ nhậy thực tế và độ chọn lục tần số ảnh cho máy thu. Ngoài ra tầng khuếch đại cao tần còn làm giảm ảnh hưởng giữa mạch vào và mạch ngoại sai, tạo điều kiện thuận lợi hơn cho biệc đổi tần cũng như giảm nhỏ độ ghép tín hiệu ngoại sai ra anten. Tầng khuếch đại cao tần có thể lắp theo mạch emitơ chung, bazơ chung hoặc colectơ chung. Vi mạch emitơ chung có hệ số khuếch đại lớn hơn cả nên phần nhiều các tầng khuếch đại cao tần đều dùng mạch này. Khi đưa tín hiệu Uv tới đầu vào của tầng thì tín hiệu lấy ra trên tải của nó cũng giống tín hiệu đưa vào nhưng ngược pha 1800 và đã được khuếch đại tầng khuếch đại cao tần không cộng hưởng có thể khuếch đại được tín hiệu trong một dải tần số rộng do đó còn gọi là bộ khuếch đại dải rộng. Thí dụ một tần khuếch đại tải điện trở có thể khuếch đại các tín hiệu từ vài héc cho tới hàng chục mêga héc, nó khuếch đại được các tín hiệu có tần số càng cao khi tần số cắt của transistor càng cao và các điện dung, điện cảm tạp tán càng ít. Trên thực tế hệ số khuếch đại K sẽ giảm khi tần soó tín hiệu tằng, vì bị đặc tính tần số của transistor hạn chế và tác dụng phân đường của trở kháng vào tầng trộn tần làm giảm điện trở tải Rt = 2,2 - 2,7 KΩ nhưng khi là việc ở băng sóng ngắn điện trở tải của tầng có thể bị giảm đến 100 – 200KΩ. Để bù lại khuyết điểm đó người ta thường lắp tầng khuếch đại cao tần không cộng hưởng như hình 2-16. Trong đó mạch colectơ ngoài điện trở tải R2 còn mắc nối tiếp thêm cuộn chặn cao tần Lk để nâng thêm hệ số khuếch đại của tầng pử phía tần số cao. 3.3.2. Mạch khuếch đại trung tần Tác dung: Trong máy thu transistor kiểu đổi t ần, các tầng khuếch đại trung tần chiếm một địa vị rất quan trọng bì nó có tác dụng quyết định đối với các chỉ tiêu chất lượng chủ yếu của máy thu như độ nhạy, độ chọn lọc, tác dụng tự động điều chỉnh độ khuếch đại v.v…Một tầng khuếch đại trung tần khác một tầng khuếch đại cao tần ở chỗ là nó chỉ khuếch đại ở một tần số cố định gọi là tần số trung gian hay trung tần, do đó tất cả các điều đã giới thiệu ở phần khuếch đại cao tần đều có thể liên hệ dùng cho tầng khuếch đại trung tần. -Ec Mạch điện nguyên lí của một tầng khuếch đại trung tần cộng hưởng. Hình b10: Mạch khuếch đại trung tần cộng hưởng Ưu điểm của mạch điện này là đơn giản, có hệ số khuếch đại lớn, tuy vậy khi sản xuất đòi hỏi phải chọn các transistor có tham số giống nhau hoặc phải điều chỉnh riêng mạch trung hòa cho từng máy, do đó tốn công hơn và giá thành sản xuất cao. Sở dĩ mạch cộng hưởng trung tần thường là một mạch cộng hưởng đơn và thực hiện dưới dạng một biến áp trung tần là để mong đạt được hệ số khuếch đại lớn nhất bằng cách phối hợp trở kháng tốt giữa đầu ra của tầng đổi tần có trở kháng cao (khoảng 20Ω - 100KΩ) với đầu vào của tầng trung tần có trở kháng thấp (khoảng 300Ω đến 2KΩ) cũng như đầu ra của tầng trung tần này với đầu vào của tầng trung tần sau, đồng thời mạch cộng hưởng còn có tác dụng chọn lọc để bảo đảm chỉ tiêu về độ chọn lọc tần số lân cận cho máy. Khác với máy thu dùng đèn điện tử, biến áp trung tần trong máy thu transistor phần nhiều dùng loại mạch cộng hưởng đơn, ít dùng lọa mạch cộng hưởng kép, đó là vì trở kháng vào của transistor nhỏ hơn trỏ kháng vào của đèn điện tử rất nhiều, ngoài ra tham số của transistor tuy cùng loại nhưng cũng không đồng đều, nếu dùng mạch cộng hưởng kép sẽ phức tạp hơn nhiều. Tụ điện CN trong mạch là tụ trung hòa. Việc mắc mạch trung hòa trong các tầng khuếch đại trung tần của máy thu transistor là rất cần thiết. Bởi vì điện dung tạp tán giữa các cực của transistor lớn, nhất là điện dung Ccb giữa colectơ và bazơ thường vào khoảng vài pF đến mười mấy pF, điện dung Ccb đưa điện áp trung tần sau khi đã được khuếch đại từ mạch colectơ trở về bazơ hình thành hồi tiếp dương gây ra dao động kí sinh, phá vỡ điều kiện làm việc bình thường của tầng khuếch đại trung tần, làm máy thu bị rú rít và độ khuếch đại giảm. Để khử tác dụng hồi tiếp dương do tụ tạp tán Ccb sinh ra, người ta thường dùng mạch trung hòa. Cách mắc tụ trung hòa CN vào mạch khuếch đại trung tần, Trung hòa chính là phương pháp dùng dòng điện hồi tiếp ngoài iN để triệt tiêu dòng điện hồi tiếp trong do tụ tạp tán Ccb gây ra. Hai dòng điện này phải có cùng trị số tuyệt đối nhừng ngược pha nhau. Điều đó thực hiện bằng cách, điều chỉnh tụ CN mắc trong các mạch điện, trị số tụ CN thường vào khoảng từ mấy đến mười mấy pF. 3.3.3. Mạch khuếch đại âm tần Hình b11: Mạch khuếch đại âm tần ghép điện trở điện dung Hình trên là sơ đồ nguyên lí một tầng khuếch đại âm tần ghép điện trở điện dung. Trong đó R1, R2 là các điện trở định thiên dùng đẻ xác định diểm làm việc cho transistor T1. Trên thực tế khi lắp ráp điều chỉnh người ta thường dùng R2 là một trị số cố định trong khoảng 5 – 10 KΩ sau đó điểu chỉnh trị số R1 để xác định điểm làm việc cho Transistor, R3 là điện trở tải, trị số thường dùng trong khoảng từ 1 KΩ đến 10 KΩ. Nếu điện trở tải quá nhỏ, hệ số khuếch đại sẽ nhỏ. Nếu điện trở tải của lớn, điện áp một chiểu sụt trên điện trở tải sẽ nhiều, làm điện áp đưa vào colectơ sẽ quá nhỏ, làm hiệu suấ thấp và tín hiệu ra bị méo. Hơn nữa, dù điện trở tải có lớn thì hệ số khuếch đại của tầng cũng khong thể tăng lên quá vì tải thực tế của tầng gồm R3 mắc song song với trở kháng vào của tầng sau; trở kháng vào của transistor của tầng sau chỉ vào khoảng 1 KΩ nên có tăng R3 lên bao nhiêu thì tải của tầng cũng không thể lớn quá 1 KΩ. R4, C3 là điện trở mắc trong mạch emitơ và tụ phân đường âm tần dùng để ổn định điểm làm việc cho transistor. R4 khoảng từ vài trăm ôm tới 1 KΩ, C3 khoảng 30 – 50 µF trở lên. C1, C2 đều là các tụ nối tầng, nó có nhiệm vụ ngăn cách dòng một chiều giữa colectơ của tầng này bới bazơ của tầng sau, đồng thời đưa tín hiệu âm tần sang bazơ tầng sau. Vì trở kháng vào của transistor nhỏ, để cho tín hiệu âm tần ít bị sụt áp trên C1, C2 thì dung kháng của chúng yêu cầu phải nhỏ hơn nhiều so với trở kháng vào của transistor, do đó C1, C2 thường dùng từ 3 - 10µF. Tùy theo mạch điện dùng transistor loại PNP hoặc NPN, vần chú ý mắc đúng cực tụ hóa nối tầng. Ưu điểm: Mạch điện đơn giản, rẻ tiền, thể tích nhỏ, trọng lượng nhẹ, độ tin cậy cao, đặc tuyến tần số tương đối tốt, có thể dễ dàng thực hiện được hệ số ổn định cao. Nhược điểm: Hệ số khuếch đại nhỏ vì không phối hợp được trở kháng giữa các tầng, và hiệu suất của mạch điện thấp. 3.3.4. Mạch khuếch đại công suất Là tầng cuối của máy thu có nhiệm vụ khuếch đại công suất âm tần đưa ra loa do đó yêu cầu cần phải đưa ra cống suất lớn và không méo. Mạch khuếch đại cống suất dùng 1 transistor làm việc ở chế độ A Loa Hình b12: Mạch khuếch đại công suất Đặc điểm: Bộ khuếch đại công suất loại A là kết cấu mạch điện đơn giản, dạng sóng ít méo, công suất nhỏ, hiệu suất thấp, tiêu hao nguồn điện nhiều do đó nói chung mạch này chỉ thích hợp dùng trong các máy thu đơn giản 3, 4 transistor. Bộ khuếch đại làm việc ở chế độ A, khi có tín hiệu hoặc không có tín hiệu, cống suất tiêu thụ do nguồn một chiều cung cấp vẫn không thay đổi. Khi không có tín hiệu vì không có công suất xoay chiều đưa ra trên toàn bộ công suất tiêu thụ đều tổn hao trên tiếp giáp colectơ của transistor là transistor nóng lên. Dó đó đối với bộ khuếch đại làm việc ở chế độ A, công suất một chiều (tích số giữa điện áp colectơ và dòng điện colectơ của transistor khi không có tín hiệu) phải nhỏ hơn công suất tổn hao lớn nhất cho phép. Công suất tổn hao lớn nhất cho phép của transistor lại phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh. Nếu nhiệt độ môi trường xung quanh cao, việc tỏa nhiệt khío thì công suất tổn hao cho phép lại giảm đi. Ơ mỗi nhiệt độ môi trường nhất định, nói chung có thể căn cứ vào công thứ sau đây để tính ra công suất tổn hao lớn nhất cho phép. PhầnC: Phân tích sơ đồ mạch của máy điện thoại kéo dài I. Sơ đồ chi tiết, chức năng cụ thể, hoạt động của từng phần trong sơ đồ khối của máy chủ. 1.1. Mạch máy phát. 1.1.1. Sơ đồ mạch. Hình c1: Sơ đồ mạch máy phát 1.1.2. Chức năng của mạch. Mạch này có tác dụng biến đổi tín hiệu thành dạng sóng vô tuyến phát ra không gian để liên lạc với máy cầm tay. 1.1.3. Hoạt động của mạch Tín hiệu thoại hoặc tín hiệu dữ liệu được đưa vào cực anode của diode biến dung D851, diode biến dung này được sử dụng để thay đổi mức tín hiệu như thế sẽ làm thay đổi mức điều chế. Tín hiệu được tạo dao động ở Tx VCO được IC802 khuếch đại, tín hiệu này thu được này có thể điều chỉnh thông qua VR852, tín hiệu sẽ đi qua bộ chuyển đổi thu phát đi đến ăng ten phát ra không gian. 1.2. Giao diện với đường điện thoại. Trạng thái rỗi của máy điện thoại. Ở trạng thái rỗi thì transito Q101 ở trạng thái mở để ngăn dòng điện vòng một chiều và làm giảm dòng tải của chuông. Khi hiệu điện áp chuông xuất hiện ở Tip (T) và Ring (R). Điện áp chuông xoay chiều truyền trong mạch theo đường đi như sau: Bắt đầu từ T – PO101 – L101 – R121 – C116 – Q106 – IC701 (chân 64) . Khi CPU (DSP) phát hiện ra tín hiệu chuông thì Q101 mở, lúc này chuyển mạch Hook ở trạng thái off làm dòng một chiều chạy trong mạch và tín hiệu thoại truyền trong mạch theo chiều từ T qua PO101 – D101 – Q101 – Q105 – R105 – D101 – R. Khi chuyển mạch Hook ở trạng thái “on” thì Q101 mở, Q101 được nối để ngăn điện vòng một chiều và để ngăn tín hiệu thoại, vì thế điều này làm chuyển mạch Hook ở trạng thái “on”. Chi tiết hoạt động của mạch. Hình c2: Sơ đồ mạch giao tiếp với mạng điện thoại Khi trạng thái chuyển mạch Hook bật (trạng thái rỗi) thì dòng điện thì dòng điện chày giữa đường điện thoại và phần mạch này như sau: Bắt đầu từ T – PO101 – L101 – R121 – C116 – R122 – C115 – R120 – L102 – R Các thành phần một chiều bị khóa bởi C115 và C116 do đó làm cho trạng thái của chuyển mạch Hook là “on”. Trở kháng xoay chiều vào khoảng trên 47 KΩ điều này thỏa mãn yêu cầu mà nhà sản xuất đưa ra. 1.3. Hoạt động của máy chủ khi nối với đường điện thoại. Khi tín hiệu chuông được đưa vào từ đường điện thoại: Mạch phát hiện chuông (Q106) bắt đầu hoạt động, transito Q106 ở trạng thái hoạt động nên đưa mức độ đưa vào chân chuông của IC 701 (BELL pin 64) là mức thấp. Để đưa tín hiệu chuông này đến máy cầm tay (Handset) thì chân 25 của IC701 đưa vào dạng phát trở lên cao và dữ liệu chuông này có một mã mà có thể thay đổi bởi chân 97 của IC701 được gửi tới máy cầm tay như là một tín hiệu ra đã được điều chê. Lúc nhận dữ liệu chuông, và máy cầm tay được chuyển từ trạng thái sãn sàng sang trạng thái nói. Máy chủ nhận sóng mang đã được điều chế bởi dữ liệu chỉ ra chuyển mạch từ trạng thái sẵn sàng sang trạng thái nói (từ STANDBY sang TALK). Dữ liệu này sau đó được giải điều chế ở máy chủ và qua bộ khuếch đại tín hiệu dữ liệu của IC701. tín hiệu sau khi vào chân 59 của IC 701, nó làm cho Q101 và Q102 giải phóng câm và chuyển thành dạng “talk” nghĩa là nằm ở trạng thái liên lạc. 1.4. Hoạt động đáp ứng lại của máy cầm tay. Khi máy cầm tay được nhấn nút Talk thì dữ liệu được truyền đế máy chủ, và dữ liệu này được giải điều chế ở máy chủ, đi qua bộ khuếch đại tín hiệu dữ liệu của IC801 sau đó vào chân 59 của IC 701 (CPU). Khi mã trùng nhau thì chân 99 của IC701 trở thành điện áp mức cao, cùng thời điểm đó khả năng phát được cho phép và transito Q102 được bật. Chân 65 của IC701 trở thành thấp (điện áp mức thấp) thì đèn tín hiệu báo cho biết máy đang hoạt động sáng lên. 1.5. Mạch phát tín hiệu. Hình c3: Mạch phát tín hiệu Hoạt động của mạch: Tín hiệu vào từ đường điện thoại qua chân 38 của IC701 – chân 35 – C501 – 828 – R817 và vào bộ khuếch đại chân 9 của IC801. Bộ khuếch đại này bao gồm mạch hạn chê, tín hiệu qua bộ nén và qua bộ lọc lộp bộp, rồi ra chân 3 cua IC801 sau đó đi ra mạch điều chế. 1.6. Mạch thu RF và IF. Hình c4: Mạch thu tín hiệu Tín hiệu của dải sóng 49 MHz (từ 48.76 – 49.99 MHz) vào từ ăng ten được lọc qua bộ lọc của DUP801, qua bộ khuếch đại lọc của dải sóng 49 MHz đi vào chân 41 của IC801. RX VCO tạo dao động ở T801 và chân 44 và 45 của IC801 vào điều khiển chương trình bên trong IC 801, tần số cục bộ đầu tiên được điều khiển để ấn định kênh bởi dữ liệu chuỗi từ đầu ra của chân 21, 22 và 23 của IC701 (DSP), làm vòng với bộ dò pha ra và RX VCO, và khóa tần số cục bộ thứ nhất này. Tín hiệu vào chân 41 của IC801 và tần số ra cục bộ từ RX VCO được trộn bên trong IC801 sau đó đi qua CF801 và tần số trung tần được tạo ra là 10.695 MHz. Tiếp theo tần số 10.240 MHz được phát ra do X801 và chân 52, 53 của IC801 được trộng trong IC801 và lọc bởi CF802 cho ra tần số trung tần thứ hai là 455 Hz. Tín hiệu được phát hiện ra đi qua R806 đến C815 qua R807 và và bộ tiền khuếch đại của IC801, qua bộ giãn đi ra chân 21 của IC801. Tín hiệu đi qua C822 – VR801 – R813 và vào bộ khuếch đại thu chân 17 của IC801. Tín hiệu ra từ bộ khuếch đại trên chân 16 của IC801 và đi qua J884 đến PCB chính. Hình c5: RF IC 1.7. Mạch khởi động. Mạch này có chức năng sử dụng để chạy máy vi tính khi nó kết hợp với một bộ chỉnh lưu xoay chiều. Hoạt động của mạch này: Sơ đồ mạch. Hình c6: Mạch khởi động Khi bộ tương thích xoay chiều được chèn vào phần này thỉ điện áp thay đổi bởi D303 và công suất được cấp cho CPU. Bộ này có thể hoạt động ở xa điểm A trong mạch trên. 1.8. Khi máy cầm tay để trên máy chủ. Sơ đồ như sau: Hình c7: Máy cầm tay đặt trên máy chủ Trạng thái sạc điện cho máy cầm tay: Khi sạc máy cầm tay trên máy chủ thì mã nhận dạng được gửi từ thiết bị đầu cuối CONT đế máy cầm tay và dòng điện sạc sẽ đưa và máy cầm tay từ công tác nạp pin thông qua R314, R315 trên máy chủ. Khi công tắc trên máy chủ đưa vào chân 60 của IC701 (DSP) qua Q313. Khi điểm A trên máy cầm tay ở mức cao, Q502 trên máy cầm tay đi vào chân 24 của IC901 trở lên thấp có nghĩa là máy cầm tay biết được rằng pin đang được sặc. Transito Q312 chuyển mạch do ảnh hưởng của chân 97 của IC701 trên máy chủ, dữ liệu được gửi là dữ liệu CH, mã nhận dạng, dữ liệu dạng âm, xung. Tín hiệu dữ liệu được gửi tới chân 23 của IC901 (CPU) thông qua Q501 trên máy cầm tay, trong quá trình sạc thì dữ liệu sẽ tiếp tục gửi đến CPU của máy cầm tay. 1.9. Mạch cung cấp nguồn. Hình c8: Mạch cấp nguồn Nguồn từ bộ chỉnh lưu xoay chiều đi qua khối biến đổi là IC301. IC301 là một nguồn cung cấp được biến đổi, điện áp ở điểm A được biến đổi đến 8V bởi IC301. Điện áp tại điểm C rơi trên D710, D303 ~ 305, D701 đến 4.2V. 1.10. Cấu tạo và hoạt động của CPU (IC701) Hình c9: Sơ đồ chân của IC701 Sơ đồ chân IC: Trạng thái chức năng của từng chân trong IC701: Bảng c1: Trạng thái chân IC701 Các trạng thái của máy điện thoại ứng với các trạng thái của các chân IC: Cách thức định thời của cổng ra trong định vị giữa máy chủ và máy cầm tay. Khi nhấn chuyển mạch nói của máy cầm tay (Handset) Khi nhấn chuyển mạch nói của máy cầm tay trở về tắt (Handset) Mạch triệt tiếng vang: Hình c10: Mạch triệt tiếng vang Tỷ lệ giữa Make/Break khi quay số cùng với máy cầm tay là: 40%:60%. Tỷ lệ giữa High/Low ở trên tín hiệu chuông: 50%:50% Vì vậy nếu tỷ lệ Low/High lớn hơn 45% ở IC701 – 64 (DSP) thì nó sẽ biết được đó là tín hiệu chuông. Hình c11: Mạch nhận dữ liệu của máy chủ Giải thích mạch nhận dữ liệu của máy chủ: Mạch này được sử dụng khi vùng có công suất phát của máy cầm tay là cực kỳ yếu trong khi đó mức độ nhiễu lại đặt lên trên dữ liệu và khi đó thì khi đó khả năng có lỗi đối với dữ liệu nhận được là cực kỳ lớn, khi đó nhờ mạch nhận tín hiệu này mà điều đó được khắc phục. II. Sơ đồ chi tiết, chức năng cụ thể, hoạt động của từng phần trong sơ đồ khối của máy cầm tay. 2.1. Mạch máy thu thu RF và IF. Hình c12: Mạch máy thu RF và IF Hoạt động của mạch: tín hiệu của băng sóng 46 MHz (43.72 MHz ~ 46.97 MHz) đi vào từ ANT được DUP101 lọc, sau đó vào chân 42 của IC101. Bộ dao động điều khiển điện áp điều khiển bởi T201 và IC101 được khóa tới tần số cục bộ thứ nhất bởi PLL bên trong IC101 (PLL được điều khiển bởidữ liệu ra nối tiếp từ chân 28, 29 và 30 của IC901). Tín hiệu vào từ chân 42 của IC101 và tần số cục bộ thứ nhất từ bộ điều khiển điện áp thu được trộn tần bên trong IC101 sau đó qua CF1, và tần số trung tần thứ nhất được tạo ra là 10.695 MHz và 10.240 NHz thì tạo ra từ X101, rồi qua bộ trộn tần bên trong IC101 và được lọc ở CF2 sẽ cho ra tần số trung tần là 455 KHz. Mạch xử lý tín hiệu trung tần IF (455KHz) Hình c13: Mạch xử lý tín hiệu trung tần IF Sau khi tạo ra được tín hiệu có tần số 455KHz tín hiệu này đưa vào chân 33 của IC101 và đi qua bộ khuếch đại trung tần rồi mạch dò và đầu ra là chân 26. Tín hiệu âm tần được tạo ra sẽ tiếp tục qua R123, C124. Các mức độ được điều khiển bởi bộ khuếch đại điều khiển âm lượng của IC101. Tín hiệu đó được thu ở chân 25 của IC101, sau đó qua các mạch sau đây. Pre Amp, Exp và Amp và sẽ cho ra ở chân 16 và cuối cùng được gửi đến loa. Bên trong IC101: Gồm các mạch RX-MUTE, MIC-MUTE và PLL được điều khiển bởi dữ liệu nối tiếp mà CPU gửi đến từ chân28, 29 và 30. Mạch xử lý tín hiệu đi từ MIC: Hình c14: mạch xử lý tín hiệu từ MIC Tín hiệu vào từ MIC qua bộ lọc rồi qua C202, VR201, R201 và C203, R203 và tín hiệu này vào chân 9 của IC101.Ở trong đó tín hiệu qua bộ khuếch đại micro và bộ nén và lọc tiếng lộp bộp sau đó tín hiệu ra chân 3. Nó đi qua R204, C221 sau đó vào mạch điều chế. Mạch điều chỉnh tín hiệu thu. Hình c15: Mạch điều chỉnh tín hiệu thu Chỉ có dữ liệu thu được mới qua bộ lọc thông thấp rồi định dạng lại tín hiệu bởi R216 và C129 và chân 22 của IC101, tại đây dạng sóng được điểu chỉnh, kết quả được tín hiệu ra chân 13 rồi gửi tới trực tiếp CPU. Mạch phát hiện pin yếu: Hình c16: Mạch phát hiện pin yếu Mạch này dùng để phát hiện ra pin yếu để thông báo cho người sử dụng biết để có biện pháp khắc phục. Nguyên tắc hoạt động của mạch này như sau: Khi điện áp của pin giảm xuống 2.35V thì mức này sẽ được phát hiện nhờ vào các thành phần trong IC 101, đầu ra được gửi tới chân 26 của IC901. Bộ xử lý trung tâm CPU phát hiện ra mức điện áp thấp nhờ vào chân 26 này và đèn báo hiệu pin của máy điện thoại cầm tay yếu sắp hết, lúc này nó sẽ nhấp nháy. IC101 kiểm tra mức độ của pin, nếu mức độ này nhỏ hơn 2.2V, thì đầu ra của chân 11 sau đó CPU ngừng làm việc để giữ bộ nhớ. 2.2. Cấu tạo và hoạt động của CPU (IC901) Sơ đồ chân của CPU (IC901) Hình c17: Sơ đồ chân CPU (IC901) Bảng mô tả chức năng và trạng thái của các chân. Bảng c2: Bảng chức năng và trạng thái chân của IC 901 Khi hoạt động trạng thái của các chân là: Bảng c3: Bảng chức năng trạng thái chân IC901 khi hoạt động 2.3. Mạch khởi động lại. Hình c18: Mạch Reset Mạch này có tác dụng tác dụng tắt bật nguồn cung cấp để bộ nạp có thể nạp được cho pin của máy cầm tay. Khi máy cầm tay được sạc thì xung mã hóa được gửi qua C905, Q910 phát sinh ra tính hiệu Reset và được đưa đến chân 20 của CPU. III. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điện thoại kéo dài 3.1. Sơ đồ máy chủ (Base unit) 3.2. Sơ đồ máy cầm tay (Handset) IV. Điện thoại KX-TC1040LAB/KX-TX1040LAW 3.1. Hình dáng bên ngoài và các nút chức năng của điện thoại. 3.2. Các thông số kỹ thuật của điện thoại Chỉ tiêu kỹ thuật Máy chủ (Base unit) Máy cầm tay (Handset) Nguồn cung cấp AC adaptor (PQLV1Z) Pin Ni-Cd xạc được Tần số thu 25 kênh trong phạm vi 48.76 - 49.97 MHz 25 kênh trong phạm vi 43.72 – 49.97 MHz Phương pháp thu Bộ tạo phách thu Bộ tạo phách thu Tần số phát 25 kênh trong phạm vi 43.72 – 49.97 MHz 25 kênh trong phạm vi 48.76 - 49.97 MHz Phương pháp dao động Bộ tổng hợp khóa pha Bộ tổng hợp khóa pha Phương pháp dò Bộ tách sóng cầu Bộ tách sóng cầu Độ dung sai tần sô ngoại sai ± 3.6 KHz ± 3.6 KHz Phương pháp điều chế Điều chế tần số (F3) Điều chế tần số (F3) Mã nhận dạng (ID) 20 bit 20 bit Nhận và lưu thông tin Ghi số, thời gian đến 15 phút Dạng quay số Tone(DTMF)/pulse Tone(DTMF)/pulse Quay số lại Đến 32 chữ số Tốc độ bộ quay số Đến 22 chữ số Công suất tiêu thụ 30 ngày chờ, 8 giờ nói Kích thước 55x165x215mm 266x53x38mm Trọng lượng 420g 250g gồm cả pin Bảng c4: Thông số kỹ thuật của máy KX-TC1040 V. Lưu đồ tín hiệu của máy 5.1. Bảng tần số liên lạc sử dụng trong hệ thống máy điện thoại kéo dài. Hệ thống điênn thoại kéo dài này sử dụng 25 kênh ứng với những tần số khác nhau cụ thể như sau: Bảng c5: Bảng tần số lên lạc của Base unit và Handset Các kênh trên chia làm hai nhóm kênh là: (a) thể hiện các kênh trong phạm vi từ kênh 16 đến kênh 25, (b) là các kênh từ 1 đến 15. 5.2. Sự trao đổi thông tin của máy kéo chủ và máy cầm tay trong quá trình hoạt động của hệ thống điện thoại. 5.2.1. Quá trình chuyển từ trạng thái sẵn sàng sang trạng thái liên lạc. Bước A: Máy chủ sẽ quét các tần số phát của máy cầm tay trong phạm vi 10 kênh gốc (a), đồng thời máy chủ cũng quét tất cả các tần số phát của máy cầm tay (b) cho đến khi tìm được một kênh rỗi. Rồi sẽ lưu trạng thái của 10 kênh (a) và trạng thái kênh rỗi (b) vừa tìm được vào bộ nhớ. Bước 1. Khi người sử dụng nhấn nút “TALK” thì máy cầm tay sẽ gửi yêu cẩu TALK – ACK đến máy chủ (máy cầm tay sử dụng 1 trong các tần số phát trong khoảng từ kênh 16 đến kênh 25). Bước 2. Máy chủ gửi lại cho máy cầm tay tín hiệu ACK – OK trên tần số phát (a) của máy. Tín hiệu ACK – OK này bao gồm số lượng 2 kênh rỗi. Một kênh (a), và 1 kênh (b) rỗi còn lại đã được chọn và lưu ở bước A. Bước 3. Máy cầm tay kiểm tra tần số thu của kênh rỗi của mình đã được lựa chọn và lưu ở bước A. Nếu kênh này là rỗi thì máy cầm tay sẽ xử lý đến bước 4a, nếu kênh này không rỗi thì máy cầm tay sẽ chuyển đến xử lý bước 4b. Bước 4: Máy cầm tay gửi một lệnh TALK, lệnh này bao gồm số kênh rỗi (b) đã được chọn và lưu ở bước A (lệnh này được gửi bằng tần số thu của máy cầm tay (a)). Sau khi gửi lệnh TALK, máy cầm tay tahy đổi kênh trống (b) rồi máy chủ sẽ chiếm đường điện thoại và thay đổi kênh rỗi này. Máy cầm tay gửi lệnh TALK, lệnh này bao gồm số kênh rỗi đã được chọn ở bước 2a (gửi bằng tần số phát của máy cầm tay (a)). Sau khi gửi lệnh TALK, máy chủ sẽ chiếm đường điện thoại này (máy chủ và máy cầm tay đã liên lạc trên một kênh (a) từ bước 1 vì vậy chúng sẽ tiếp tục liên lạc trên kênh đó). Bước 5: Một tín hiệu chuông quay số được nghe. Ví dụ1: Một cuộc gọi giữa hai máy Máy chủ: Chọn tần số là tần số (a) (1) Máy cầm tay: Chọn tần số là tần số (b) (2) (1) Khi máy chủ quét, thì tần số thu của CH8 là trống, máy chủ gửi tín hiệu ACK-OK bao gồm số kênh 8 và 17. (2) Máy cầm tay kiểm tra tần số thu CH8, tần số thu này là rỗi và máy cầm tay gửi lệnh TALK, nó bao gồm số kênh là 8. Ví dụ 2: Máy chủ: Chọn tần số là tần số (a) (1) Máy cầm tay: Chọn tần số là tần số (b) (2) (1) Khi máy chủ quét, thì tần số thu của CH8 là rỗi, máy chủ gửi tín hiệu ACK-OK bao gồm số kênh 8 và 17. (2) Máy cầm tay kiểm tra tần số thu CH8, tần số thu của CH8 của máy cầm tay được chiếm , máy cầm tay không sử dụng CH8. Máy cầm tay gửi lệnh TALK nó bao gồm số kênh 17. Ví dụ 3: Máy chủ: Tất cả các kênh (b) đều bị chiếm(1) (1) Khi máy chủ quét, tần số thu (b) của máy chủ là rỗi, máy chủ gửi tín hiệu ACK OK mà nó chỉ bao gồm số hiệu kênh là 17. (2) Máy cầm tay không kiểm tra tần số thu của mình mà gửi lệnh TALK mà nó bao gồm số hiệu kênh 17. Ví dụ 4: (CH -> CH8) (1) Khi người sử dụng nhấn nút CH, máy cầm tay gửi yêu cầu CH – ACK đến máy chủ sử dụng tần số hội thoại. (2) Máy chủ kiểm tra tần số thu của mình từ một kênh rỗi kỳ có tần số (b) một cách ngỗng nhiên. (3) Máy cố định gửi tín hiệu ACK – OK, tín hiệu này bao gồm 2 kênh rỗi. Một kênh (a) và một kênh (b) được chọn từ bước (2). (4) Máy cầm tay kiểm tra tần số thu của mình của kênh rỗi trong bước (2). (5) Máy chủ gửi lênh CH bao gồm số kênh rỗi sau đố gửi CH – ACK, máy cầm tay thay đổi kênh rỗi. (6) máy cố định thay đổi đến kênh rỗi và khi đó cuộc hội thoại có thể được thiết lập. 5.2.2. Trạng thái khi kết thúc cuộc gọi. 5.2.3. Tín hiệu báo chuông Sau khi phát hiện ra tín hiệu chuông từ mạch, máy chủ gửi tín hiệu dữ liệu (Ring) trên tần số phát của mình sau đó máy cầm tay mới bắt đầy phát chuông. 5.2.4. Dạng sóng của dữ liệu trong thu phát không dây. Dữ liệu được phát từ máy cầm tay đến máy chủ là sự kết hợp từ DATA 0, DATA 1, DATA Delimt, Pre – data,và End data. Dữ liệu được phát từ máy chủ đến máy cầm tay là sự kết hợp từ DATA 0, DATA 1, DATA Delimt, Pre – data,và End data. Định dạng dữ liệu phát của máy cẩm tay (Handset) Định dạng dữ liệu phát của máy chủ (Base unit) 5.2.5. Khi liên kết dữ liệu. Khi chuyển trạng thái từ STANDBY -> TALK, DATA được truyền ở định dạng trên. Sự kết hợp các phần DATA0 và DATA 1 được truyền ở yêu cầu LINK định dạng dữ liệu đầu tiên(40 bit). Sau đó khi LINK OK (ACK - OK) DATA (46bit) quay trở lại từ máy chủ, nó được gửi như LINK từ DATA sau khi thay đổi sự kết hợp của DATA 0 và DATA 1. Và DATA Delimit ở giữa một khung như một điểm dừng. Khái niệm của yêu cầu LINK và dạng LINK từ DATA là khác nhau phụ thuộc vào mỗi hoạt động. 5.2.6. Xung quay số Khi thực hiện xung quay số, dữ liệu xung quay số được truyền từ máy cầm tay đến máy chủ ở định dạng trên. Sự kết hợp của DATA 0 và DATA 1 được thay đổi bởi mỗi một số. Và DATA Delimit ở giữa mỗi một khung dùng để thể hiện điểm dừng. Số lượng khung này là 2. 5.2.7. Chuông quay số Khi thực thi Tone Dial, Tone Dial được truyền từ máy cầm tay đến máy chủ ở định dạng trên. DATA được thay đổi theo số Dial No, giống như Pulse Dial, khi Tone Dialing, DATA mà ký tự vẫn tiếp tự được nhấn được gửi đi trong suốt quá trình được nhấn. Khi không nhấn nữa thì Tone Dial sẽ kết thúc DATA (Tone end DATA) được gửi, và cuối cùng End Data được gửi. Với 1.000.000 loại mã bảo mật có thể dùng được cho loại máy KX-TC1040, mỗi lần máy cầm tay được thay đổi trên cái giá để của máy chủ (có tác dụng để sạc điện cho pin của máy cầm tay) thì CPU tự động thay đổi mã bí mật. PHẦN D: HOẠT ĐỘNG CỦA ĐIỆN THOẠI KÉO DÀI TRONG MẠNG ĐIỆN THOẠI CÔNG CỘNG. Trong phần này sẽ giới thiệu về sơ đồ khối của tổng đài điện thoại, cấu trúc, chức năng, yêu cầu về các khối của tổng đài điện thoại, báo hiệu của tổng đài trong mạng điện thoại và phương thức hoạt động của điện thoại kéo dài trong mạng điện thoại công cộng. I. Sơ đồ khối của tổng đài điện thoại: Tổng đài là một hệ thống chuyển mạch, có nhiệm vụ kết nối các cuộc liên lạc từ thiết bị đầu cuối chủ gọi (calling side) đến thiết bị đầu cuối bị gọi (called side). Do có nhiệm vụ như trên nên tổng đài bao gồm các: Khối điều khiển, các khối báo hiệu, khối chuyển mạch và các mạch giao tiếp. Sơ đồ khối cụ thể của tổng đài điện thoại như sau: Hệ chuyển mạch Hình d1: Sơ đồ khối tổng đài điện thoại 1.1. Khối chuyển mạch: Cấu tạo: Bao gồm các chuyển mạch cơ, các chuyển mạch điện tử tương tự và các chuyển mạch số. Trong tổng đài số trường chuyển mạch số là trường chuyển mạch mà tín hiệu chuyển mạch qua nó là tín hiệu số và chúng có các cấu trúc khác nhau tùy theo dung lượng tổng đài và do các hãng sản xuất khác nhau. Chức năng: Chức năng chủ yếu của khối chuyển mạch là thực hiện đấu nối giữa một đầu vào bất kỳ và một đầu ra bất kỳ. Đối với hệ thống chuyển mạch số để thiết lập tuyến đàm thoại giữa hai thuê bao cần phải thiết lập tuyến nối cho cả hai hướng về và đi. Yêu cầu về khối chuyển mạch : Khối chuyển mạch cần đảm bảo khả năng đấu nối giữa một đầu vào bất kỳ với một đầu ra bất kỳ. Hay nó cần phải có chế độ tiếp thông hoàn toàn. 1.2 KHối báo hiệu thuê bao: Chức năng: Thực hiện việc trao đổi thông tin báo hiệu thuê bao, thông tin báo hiệu trung kế liên đầi nhằm phục vụ chocác qua trình thiết lập, giải phóng các cuộc gọi. Các thông tin này được trao đoi với khối điều khiển để thực hiện quá trình xử lí cuộc gọi. (Quá trình phát hiện, chọn, thiết lập, giải phóng tuyến nối cho hai thuê bao). Nó bao gồm các loại thông tin sau: - Báo hiệu thuê bao tới tổng đài (Bao gồm những thông tin đặc trưng cho báo hiệu trạng thái) Nhấc tổ hợp (hook off ). Đặt tổ hợp ( hook on ). Thuê bao phát xung thập phân . Thuê bao phát xung đa tần DTMF . Thuê bao ấn phím flash. - Báo hiệu tổng đài tới thuê bao: (Bao gồm các thông tin báo hiệu về âm báo) Âm mời quay số. Âm báo bận. Âm báo tắc nghẽn. Hồi âm chuông. Xung tính cước từ tổng đài đưa tới. Ngoài ra còn các bảng tin báo khác và dòng điện chuông khi thuê bao bị gọi. 1.3. Khối báo hiệu trung kế: Báo hiệu trung kế là quá trình trao đổi thông tin về các đường trung kế giữa hai hoặc nhiều tổng đài với nhau. Trong mạng hợp nhất IDN có hai phương pháp báo hiệu trung kế được sử dụng: - Báo hiệu kênh riêng CAS. - Báo hiệu kênh chung CSS. Yêu cầu của khối báo hiệu trung kế: Hệ thống báo hiệu trung kế cần thống nhất theo các tiêu chuẩn cụ thể để có thể phối hợp với các tổng đài khác trong mạng viễn thông. 1.4. Khối điều khiển: Cấu tạo: Khối điều khiển bao gồm tập hợp các bộ xử lí, bộ nhớ, các thiết bị lưu trữ và các thiết bị ngoại vi như băng từ, đĩa từ màn hình, máy in….Hệ thông điều khiển có cấu trúc tập trung, phân tán các cấu trúc kết hợp giữa hai kiểu cấc trúc trên. Các thiết bị điều khiển cần được trang bị dự phòng để đảm bảo độ tin cậy hệ thống. Yêu cầu: Khối điều khiển cần có độ tin cậy cao, có khả năng phát hiện, định vị hư hỏng nhanh chóng,chính xác. Thủ tục khai thác,bảo dưỡn dễ dàng linh hoạt, có khả năng phát triển nâng cấp về dung lượng. Chức năng: Phân tích xử lí thông tin từ khối báo hiệu đưa tới để thiết lập hoặc giải phóng cuộc gọi. Các cuộc gọi có thể là cuộc gọi nội mạng, cuộc gọi tới, cuộc gọi đi, cuộc gọi chuyển tiếp … tiến hành tính cước cho các cuộc gọi, quản lí các dịch vụ … Ngoài ra khối điều khiển còn thực hiện chức năng thuộc về khai thác, bảo dưỡng hệ thống. Nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt động tin cậy, hiệu quả. 1.5. Các mạch giao tiếp trung kế và thuê bao: Chức năng: Thực hiện các chức năng giao tiếp giữa các đương dây thuê bao, các đường trung kế với khối chuyển mạch. Yêu cầu: Có khả năng đấu nối các loại thuê bao khác nhau, các loại trung kế khác nhau (các lọa tương tự, số, điều chế tín hiệu…) , có khả năng ngâng cấp về dung lượng. Cấu tạo: Ngoại vi thuê bao thường có cấu trúc là bộ tập trung thuê bao để thực hiện tập trung lưu lượng trên các đương dây thuê bao thành một số ít các đường PCM có mật độ lưu thoại rất nhiều để đưa tới trường chuyển mạch thực hiện điều khiển đổi nối thiết lập tuyến đàm thoại. Ngoại vi trung kế tiến hành sự phối hợp về tốc độ, pha, tổ chức các kênh thoại trên tuyến PCM giữa đường PCM đấu nối liên đài với đường PCM đấu nối nội bộ trong tổng đài. II. Báo hiệu trong mạng điện thoại: Trong mạng điện thoại báo hiệu là phương tiện để trao đổi thông tin và các lệnh từ điểm này tới điểm khác. Các thông tin này liên quan đến qua trình thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi hay nối cách khác chính các thông tin báo hiệu đã điều khiển các quá trình trên. Do dó báo hiệu trong tổng đài là một khâu quan trọng trong hoạt động của hệ thống điện thoại cũng như có liên quan chặt chẽ với mỗi thuê bao trong hệ thống điện thoại công cộng. * Phân loại các loại báo hiệu trong tổng đài: Hệ thống báo hiệu trong tổng đài thường phân làm hai lọai: Báo hiệu thuê bao: là báo hiệu giữa các thiết bị đầu cuối (các máy điện thoai) với tổng đaì. Báo hiệu trung kế: Là quá trình báo hiệu giữa các tổng đài với nhau. Hình d2: Sơ đồ tổng quan về hệ thống báo hiệu Trong báo hiệu trung kế có hai loại: Báo hiệh kênh kết hợp CAS (báo hiệu kênh riêng): Là hệ thống báo hiệu mà trong đó thông tin báo hiệu nằm trong kênh thoại hoặc trong kênh có liên quan chặt chẽ vứi kênh thoại. Báo hiệu kênh chung CSS: Là hệ thống báo hiệu mà trong đó thông tin báo hiệunằm trên một kênh tách biệt với kênh thoại. Kênh báo hiệu này được sử dụng chung để báo hiệu cho một số lớn các kênh thọai. III. Các chức năng của báo hiệu trong tổng đài: Trong tổng đài báo hiệu có các chức năng cụ như: Giám sát cuộc gọi, chức năng tìm chọn, chức năng chức năng khai thác và bảo dưỡng mạng. Chức năng gám sát: Chức năng này ssược sử dụng để nhận biết sự tháy đổi trạng thái của đường dây thuê bao hoặc trung kế. Các tín hiệu giám sát có tthể ở trạng thái dòng (hoặc không dòng) hoặc là các mã nhị phân đặc trưng cho từng trạng thái. Chức năng tìm chọn: Dùng để xử lí các quá trình như: trao đổi các thông tin địa chỉ, đặc tính thuê bao. Trong qua trình báo hiệu, chức năng tìm chọn thường phải được thực hiện trong khoảng thời gian thường gọi là thời gian trễ quay số. Là khoảng thời gian từ khi thuê bao chủ gọi phát xong các con số địa thỉ thuê bao bị gọi cho đến khi nhận được hồi âm chuông. Yêu cầu thời gian trễ càng nhỏ càng tốt. Ngoài ra hệ thống còn phải thực hiện chức năng này với độ tin cậy cao, tốc độ báo hiệu nhanh hiệu quả. Chức năng khai thác và bảo dưỡng : Phục vụ cho việc khai thác duy trì hoạt động của mạng lưới. Các tín hiệu báo hiệu thuộc chức năng này gồm: Nhận biết và trao đổi các thông tin về trạng thái tắc nghẽn của mạng . Thông báo về trạng thái thiết bị, đường trung kế. Cung cấp các thông tin tính cước. Cung cấp các thông tin về lỗi trong quá trình truyền thông tín hiệu. IV. Các hình thức báo hiệu trong tổng đài điện thoại: Trong mạng điện thoại có rất nhiều hình thức báo hiệu káhc nhau nhưng thống nhất với nhau. Tùy theo đường tuyến đấu nối cần thiết lập mà ta có thể phân thành các hình thức báo hiệu sau: Báo hiệu thuê bao: Được thực hiện khi hai thuê bao cùng thuộc một tổng đài: Hình d3: Sơ đồ đường tín hiệu báo hiệu trong báo hiệu thuê bao Báo hiệu từ thuê bao tới tổng đài: Tín hiệu nhấc máy: Để thực hiện cuộc gọi, thuê bao chủ gọi nhấc máy. Động tác này tạo ra một tín hiệu gửi đến tổng đài. (Tạo ra dòng điện mạch vòng trên đường dây thuê bao). Do đó tổng đài nhận được tín hiệu cần thiết lập cuộc gọi. Tín hiệu quay số: Khi thuê bao nhận được âm mời quay số, thuê bao tiến hành việc phát thông tin địa chỉ thuê bao bị gọi tới tổng đài bằng cách quay số hoặc nhấn phím nhập số. Các thông tin địa chỉ có thể là xung thập phân hay xung đa tần (DTMF ). Tại tổng đài sẽ thu được và giải mã các thông tin địa chỉ này. Tín hiệu flash: Trong quá trình đàm thoại thuê bao có thể sử dụng một số dịch vụ đặc biệt bằng cách ấn phím flash. Khi đó mạch vòng đường dây thuê bao sẽ bị cắt mạch trong một khoảng thời gian ngắn nhất định. Tổng đài xác định được trạng thái này và nhận biết thuê bao sử dụng dịch vụ đặc biệt. • Báo hiệu từ tổng đài đến thuê bao : Dòng chuông: 25Hz, 75 - 90v. Dòng chuông được cấp cho thuê bao bị gọi biết là đang bị gọi. Khi đó máy bị gọi sẽ đỏ chuông. • Các loại âm báo: - Âm mời quay số: Là âm liên tục để thông báo cho thuê bao chủ gọi biết là có thể thiết lập cuộc gọi. Khi đó thuê bao chủ gọi có thể bắt đầu quay số. Khi thuê bao quay số đầu tiên tổng đài sẽ cắt mạch điện cấp âm mời quay số. - Âm báo bận: Thuê bao chủ gọi sẽ nhận được một loại âm báo cho biết trạng thái không liên lạc được với thuê bao bị gọi (máy bận hoặc do hỏng hóc, sự cố … - Âm báo tắc nghẽn: Khi thuê bao thiết lập cuộc gọi ra trên đường dây trung kế nếu tổng đài không chiếm được một trung kế rỗi cho cuộc gọi ra đó thì tổng đài sẽ gửi âm báo tắc nghẽn tới thuê bao chủ gọi. - Ngoài ra tổng đài còn cung cấp cho thuê bao một số âm báo và bản tin khác. Tất cả các âm báo đó đều được số hóa và lưu trữ trong vi mạch EPPOM và mỗi âm báo chiếm một vùng nhứ nhất định. + Báo hiệu trung kế liên đài : Khi thuê bao muốn thực hiện cuộc gọi kết nối liên đài thì tổng đài máy chủ phải báo hiệu tới tổng đài bị gọi (là tổng đài chứa thuê bao bị goi, hay tổng đài kết nối). Quá trình đó được phân làm tiến trình báo hiệu đó là: • Báo hiệu đường: Để trao đổi báo hiệu về trung kế, sự chiếm dụng, xác nhận chiếm dụng và giải tỏa tuyến nối. • Báo hiệu ghi phát: Để báo hiệu về các thông tin địa chỉ. các đặc tính thuê bao, các yêu cầu phát thông tin địa chỉ, thay đổi nhóm báo hiệu, trạng thái thuê bao... Hình d4: Báo hiệu giữa các tổng đài Hệ báo hiệu kênh kết hợp CAS trong mạng số hợp nhất: Hệ báo hiệu kênh kết hợp CAS là hệ thống báo hiệu kênh riêng được sử dụng trong mạng số hợp nhất IDN gồm hai tiến trình: Báo hiêuh đường và báo hiệu ghi phát. Báo hiệu đường: Trong cấu trúc khung tín hiệu số PCM 30/32 khe thời gian 16 (TS16) được dành cho báo hiệu đường. Để báo hiệu về trạng thái của từng đường trung kế trong một khung PCM người ta tập hợp 16 khung PCM liên tiếp thành một cấu trúc đa khung. T rong đó TS16 của khung 0 của cấu trúc đa khung được sử dụng để đồng chỉnh đa khung và cảnh báo mất đồng chỉh đa khung. TS16 của khung1 trong cấu trúc đa khung mang thông tin báo hiệuđường cho kênh 1 và kênh 16. TS16 của khung 2 trong cấu trúc đa khung sẽ mang thông tin báo hiệu đường cho kênh 2 và kênh 17. Cứ như thế TS16 của khung 15 trong cấu trúc đa khung mang thông tin báo hiệu đường cho kênh thứ 15 và 30. Báo hiệu đường cũng gồm hai hướng đi và về và bao gồm những tín hiệu đặc trưng cho trạng thái đường trung kế. (Như mô tả trong bảng) Trên bảng chúng ta thấy để báo hiệu cho một kênh thoại ta chỉ cần 2 bít (a và b). Để báo hiệu về các trạng thái còn các bít còn lại (c,d) không sử dụng nên không mang ý nghĩa gì. Báo hiệu ghi phát: Báo hiệu ghi phát gồm các tín hiệu báo cho hướng đi và các tín hiệu báo cho hướng về để truyền thông tin. Bao gồm hai loại sau: • Báo hiệu kiểu từng chặng: Khi thuê bao cần thiết lập cuộc gọi liên đài qua nhiều tổng đài trung gian thì tại tổng đài chủ EX1 (tổng đài có tbuê bao chủ gọi) sau khi thu đầy đủ con số địa chỉ của thuê bao bị gọi sẽ xử lí và gửi qua tổng đài chuyển tiếp EX2 toàn bộ số địa chỉ đó. Tổng đài chuyển tiếp sau khi thu đầy đủ các con số địa chỉ lại thực hiện lại công việc trên đên tổng đài chuyển tiếp tiếp theoEX3. Cứ như thế cho tới khi tới tổng đài EXn kết gửi được báo hiệu tới tổng đài có thuê bao bị gọi để tổng đài bị gọi xử lí cuộc gọi vào. Các quá trình tín hiệu khác cũng như vậy kể cả trong quá trình đàm thoại. Khi một trong hai thuê bao gác máy sẽ tạo nên tín hiệu báo về các tổng đài lầnlượt nhận biết và đều giải phóng kênh truyền. Hình d5: Sơ đồ mô tả đường tín hiệu báo hiệu • Báo hiệu kiểu xuyên suốt: Khi thuê bao thực hiện cuộc gọi liên đài qua nhiều tổng đài trung gian. Tại tổng đài chủ gọi EX1 (có thuê bao chủ gọi) sau khi thu dủ các con số địa chỉ của thuê bao bị gọi sẽ gửi báo hiệu tới tổng đài chuyển tiếp EX2 (bao gồm mã vùng, mã tổng đài, mã thuê bao). Ngay khi nhận được báo hiệu tại tổng đài sẽ xử lí và xác định sau đó thiết lập ngay tuyến nối tới tổng đài chuyển tiếp tiếp theo là EX3 để EX1 trao đổi trực tiếp tới EX3. Sau đó EX3 tiếp tục đóng vai trò và nhiệm vụ như EX2 vừa tiến hành. Quá trình tiếp tục cho tới tổng đài bị gọi cuối cùng EXn (tổng đài chứa thuê bao bị gọi). EXn sẽ sử lí báo hiệu nhận cuộc gọi tới. Hình d6: Sơ đồ mô tả đường đi của tín hiệu báo hiệu xuyên suốt Qua hai kiểu báo hiệu trên ta thấy hình thức báo hiệu kiểu xuyên suốt tón ít thời gian báo hiệu hơn do các tổng đài trung gian phải xử lí ít các con số hơn. Việc tổ chức mạng viễn thông thực tế phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố như: Cấu trúc tổ chức mạng viễn thông, các chính sách về giá cước trong mạng, vì vậy có những mạng viễn thông thực tế áp dụng kết hợp nhiều hình thức báo hiệu.Thường là hai kiểu báo hiệu: báo hiệu từng chặng và báo hiệu kiểu xuyên suốt. - Hệ thống báo hiệu R2-CCITT trong mạng IDN: Hệ thống báo hiệu R2 - CCITT là hệ thống báo hiệu kiểu kết hợp. Đó là hệ thống sử dụng các mã đa tần MFC và thực hiện chức năng báo hiệu ghi phát. Khi tổng đài chủ nhận được tín hiệu báo hiệu đường công nhận chiếm , tổng đài sẽ thực hiện quá trình báo hiệu R2. Để truyền đi các thông tin địa chỉ , các đặc tính thuê bao, cũng như các tín hiệu điều khiển người ta sử dụng các tổ hợp trong bảng tần thoại.Cụ thể sử dụng tổ hợp hai trong 6 tần số để đặc trưng cho một tín hiệu nhất định, như các con số thập phân từ 0 - 9 …. Báo hiệu ghi phát gồm các tín hiệu báo hiệu cho hướng đi và hướng về. Tuy nhiên đối với một hướng nếu chỉ sử dụng 15 tổ hợp tín hiệu báo hiệu thì sẽ không đủ các thông tin báo hiệu cần thiết cho quá trình thiết lập cuộc gọi, Vì vậy người ta tạo ra cho mỗi hướng báo hiệu hai nhóm tín hiệu báo hiệu. Hướng đi có nhóm I, nhóm II. Hướng về có nhóm B. Việc thay đổi nhóm báo hiệu trong quá trình báo hiệu giữa hai tổng đài thực hiện nhờ một tín hiệu điều khiển xác định. Trong quá trình truyền thông tin báo hiệu R2 - MFC có hai phương tức truyền thông tin là: •Báo hiệu kiểu bắt buộc : Khi thực hiện quá trình trao đổi thông tin báo hiệu giữa hai tổng đài, kiểu báo hiệu bắt buộc là khi tổng đài chủ gọi phát di mọt thông tin báo hiệu nào đó , tổng đài bị gọi nhận được và trả lời cho tổng đài chủ gọi bằng một thông tin báo hiệu nhất định. Khi đó tổng đài chủ gọi mới tiếp tục phát đi tín hiệu báo hiệu tiếp theo. Sơ đồ báo hiệu kiểu bắt buộc như sau: Hình d7: báo hiệu bắt buộc •Báo hiệu kiểu không bắt buộc: Tổng đài chủ gọi gửi đi một vài con số tới tổng đài bị gọi tổng đài bị gọi gửi con số công nhận (ACK ). Sau khi nhận được tín hiệu đó tổng đài chủ gọi lại gửi đi một vài con số tiếp theo. Quá trình tiếp tục cho tới khi phát hết các con số địa chỉ tới tổng đài bị gọi . Phương thức báo hiệu bắt buộc có độ tin cậy cao nhưng tốn nhiều thời gian hơn so với phương thức báo hiệu không bắt buộc. Báo hiệu kênh chung (CSS ) Báo hiệu kênh chung là hình thức báo hiệu sử dụng một số đường tín hiệu báo hiệuđể truyền thông tin báo hiệu phục vụ cho nhiều kênh thoại. Hình d8: Báo hiệu kênh chung SP: Signaling point (điểm báo hiệu) SPC: Signaling point code (mã điểm báo hiệu) - Các thành phần cơ bản của mạng báo hiệu kênh chung bao gồm: • Đường số báo hiệu SDL hay còn gọi là kênh báo hiệu: Là tuyến nối xác định được sử dụng để truyền đi những thông tin báo hiệu theo một thủ tục được xác định giữa hai tổng đài. • Linkset: Một số kênh báo hiệu được nhóm lại là tập hợp các kênh báo hiệu hoặc còn gọi là nhóm kênh báo hiệu. • Điểm báo hiệu: Mỗi tổng đài trong mạng báo hiệu kênh chung được gọi là một điểm báo hiệu. Mỗi điểm báo hiệu trong mạng báo hiệu được đặc trưng bởi một mã điểm báo hiệu để tạo nhận và xử lí bản tin. • Điểm chuyển tiếp báo hiệu: Là điểm thực hiện chức năng chuyển tiếp bản tin báo hiệu đi và điểm báo hiệu đích. - Tổ chức phân cấp cho mạng báo hiệu kênh chung CSS: Tùy theo cách tổ chức mạng mà có các kiểu: Mạng báo hiệu kiểu kết hợp và mạng báo hiệu kiểu cận kết hợp. Hình d9: Đường báo hiệu Mạng báo hiệu kiểu kết hợp là kiểu báo hiệu mà giữa hai tổng đài ngoài các trung kế thoại được đấu nối trực tiếp còn có các kênh báo hiệu được đấu nối trực tiếp. Mạng báo hiệu kiểu kết hợp thường được sử dụng trong trường hợp lưu lượng thoại giữa hai tổng đài lớn. -Mạng kiểu cận kết hợp: Hình d10: mạng kiểu cận kết hợp Trong kiểu tổ chức mạng báo hiệu này giữa tổng đài đi và tổng đài đích chỉ có các kênh thoại. con các thong tin báo hiệu không được chuyển trực tiếp mà phải qua các điểm báo hiệu làm chức năng điểm chuyển tiếp báo hiệu. Hệ thống báo hiệu số 7: Là hệ thống báo hiệu được thiết kế cho việc điều khiển thiết lập ,giám sát không chỉ các cuọc gọi điện thoại mà mà cả các dịch vụ phi thoại với các đặc điểm như: Tốc độ cao: thời gian thiết lập cuộc gọi nhỏ hơn 1s trong hầu hết các trường hợp. Dung lượng lớn: Mỗi đường báo hiệu có thể mang thông tin báo hiệu đến vài trăm cuộc gọi đồng thời. Độ tin cậy cao: bằng cách sử dụng các tuyến dự phòng mạng có thể hoạt động với độ tin cậy cao. Tính kinh tế: so với các thiết bin báo hiệu truyền thống hệ thống báo hiệu số 7 rất ít các thiết bị báo hiệu . Tính mềm dẻo: Hệ thống gồm rất nhiều tín hiệu. Do vậy có thể sử dung với nhiều mục đích khác nhau. Đáp ứng được nhu cầu mở rộng dung lượng mạng. IV. Phương thức hoạt động của điện thoại kéo dài trong mạng điện thoại công cộng: Trong phần này trình bày về phương thức hoạt động của điện thoại kéo dài trong mạng điện thoại công cộng do đó coi cả hệ thống điện thoại kéo dài (bao gồm cả máy chủ và phần di động) như là một máy (Một đơn vị thuê bao). Ở đây không xét cuộc gọi nội mạng giữa máy chủ và máy con (đã trình bày trong hai chương trước). Khi đó phương thức hoạt động của điện thoại kéo dài trong mạng điện thoại công cộng như sau: Đối với cuộc gọi nội mạng: Là liên lạc giữa máy điện thoại kéo dài với một máy điện thoại khác trong cùng tổng đài: Khi ta nhấc máy gọi đi: mạch điện đường dây thuê bao kín mạch, khi đó trên đường dây thuê bao có dòng điện mạch vòng. Bộ thuê bao sẽ nhận biết được trạng thái nhấc máy và thông báo cho khối điều khiển trung tâm . Điều khiển trung tâm sẽ tiến hành việc xác định : số máy thuê bao , loại máy điên thoại, các dịch vụ mà thuê bao cài đặt, Nếu thỏa mãn mọi điều kiện thì tổng đài sẽ gửi âm mời quay số. Khi đó tại nơi máy điện thoại gọi sẽ nhận được âm mời quay số của tổng đài và bắt đầu việc quay số. Đồng thời bộ điều khiển trung tâm yêu cầu bộ điều khiển mạch thuê bao thiết lập đấu nối giữa thuê bao chủ gọi với khe thời gian có chứa thông tin âm mời quay số của bộ tạo âm báo. Nếu máy điện thoại hoạt động ở chế độ phát xung đa tần DTMF thì bộ điều khiển mạch điện thuê bao cũng thực hiện đấu nối thuê bao chủ gọi với bộ thu xung đa tần rỗi. Lúc này thuê bao chủ gọi đã nghe được âm mời quay số, còn tổng đài thì sẵn sàng thu xung đa tần DTMF từ thuê bao củ gọi đưa tới. Thuê bao chủ gọi quay số địa chỉ từ con số đầu tiên tới con số cuối cùng của thuê bao bị gọi. Khi thuê bao quay số đầu tiên mạch thu xung đa tần nhận được sẽ truyền cho bộ điều khiển thuê bao. Bộ điều khiển thuê bao sẽ ruyền tiếp cho bộ điều khiển trung tâm. Lúc này bộ điều khiển trung tâm yêu cầu bộ điều khiển thuê bao nhắt mạch âm mời quay số. Thuê bao phát con số tiếp theo và bộ điều khiển tthuê bao cũng nhận được các con số bị gọi theo mạch: thuê bao – tập trung thuê bao – thu đa tần - điều khiển thuê bao – điều khiển trung tâm. Điều khiển trung tâm tiến hành phân tích địa chỉ thu được sau khi hoàn thành việc thu các con số địa chỉ. Quá trình đó theo hai bước sau: Phân tích chỉ số tiền định: ngay khi vừa thu được các con số đầu tiên của thuê bao bị gọi. Điều khiển trung tâm tiến hành tiền hành phân tích để xác định loại cuộc gọi đó: cuộc gọi nội hạt, cuộc gọi dặc biết, hay cuộc gọi ra ngoài tổng đài …. Trong trường hợp này điều khiển trung tâm sẽ xác định con số thuê bao chủ gọi phải quay. PHân tích biên dịch: Khi thu nhận tiếp các con số thuê bao chủ gọi. Điều khiển trung tâm thực hiện quá trình phân tích – biên dịch. Quá trình này tổng đài sẽ biên dịch từ danh bạ thuê bao bị gọi thành chỉ số thiết bị thuê bao bị gọi. ( Tổng đài xác định vị trí thuê bao bị gọi ) đó là các chỉ số như: Thuê bao bị gọi thuộc bộ tập trung thuê bao nào, Bộ điều khiển mạch điện thuê bao nào quản lí và chỉ số kết cấu của thuê bao bị gọi. Tiếp sau đó hệ thống điều khiển kiểm tra trạng thái của thuê bao bị gọi. Khi đã xác định được vị trí của thuê bao bị gọi, Điều khiển trung tâm sẽ yêu cầu bộ điều khiển thuê bao của thuê bao bị gọi tiến hành kiểm tra thuê bao bị gọi. Nếu thuê bao bị gọi rỗi thì phát dòng chuông báo hiệu tới thuê bao bị gọi. Nếu không thì phát báo hiệu thông báo bận tới thuê bao chủ gọi. Khi thuê bao bị gọi rỗi thì sẽ có dòng từ tổng đài đưa tới thuê bao chủ gọi cũng nhận được hồi âm chuông từ tổng đài đưa tới. Khi thuê bao bị bgọi nhấc máy trả lời thì tuyến nối được thiết lập: Khi thuê bao bị gọi nhấc máy trả lời, bộ điều khiển đường đay của thuê bao bị gọi đã xác định được trạng thái này và thông báo về điều khiển trung tâm. Điều khiển trung tâm sẽ thực hiện thiết lập tuyến đàm thoại qua trường chuyển mạch trung tâm. Đồng thời các bbộ điều khiển liên quan cũng cắt các mạch điện chuông, mạch điện tạo âm với thuê bao bị gọi. Lúc này hai máy bắt đầu đàm thoại và hệ thống tính cước cũng bắt đầu làm việc. Các thiết bị phụ trợ cũng được giải phóng để phục vụ cho các cuộc nối khác. Mạch đàm thoại giữa hai thuê bao được giám sát bởi chương trình tính cước ở bộ điều khiển trung tâm. Khi một trong hai thuê bao đặt máy sẽ kết thúc tuyến nối: Khi một trong hai thuê bao đặt máy, trạng thái đó được bộ điều khiển đường dây thuê bao tương ứng xác định nhưng trong trường hợp này là thuê bao đặt máy. Nhận được thông tin này bộ điều khiển trung tâm sẽ thực hiện giải phóng tất cả các tuyến nối liên quan. Chương trình tính cước sẽ kết thuc việc tính cước cho cuộc đàm thoại đó và lưu thông tin cước vào thiết bị nhớ (băng tờ, đĩa từ hoặc ổ cứng …) Khi tiến hành cuộc gọi ra ngoài mạng: Khi ta nhấc máy các công việc được tiến hành ở bộ điều khiển thuê bao và bộ điều khiển trung tâm hoần toàn tương tự như trên. Khi thuê bao nhận được âm mời quay số sẽ tiến hành quay các con số địa chỉ của thuê bao bị gọi từ con số đầu tiên cho tới con số cuối cùng. Phân tích tiền định: Ngay khi nhânj được con số địa chỉ đầu tiên bộ Điều khiển trung tâm đã phân tich để tìm ra đặc tính cuộc gọi. trong trường hợp này là cuộc gọi ra ngoài mạng. Phân tích tìm tuyến nối thich hợp: Sau khi xác định được cuộc gọi tổng đài sẽ phân tích tìm tuyến nối cho cuộc gọi đó. Khi đã tim được một một tuyến rỗi của cuộc gọi ra, giữa hai tổng đài sẽ trao đổi các thông tin báo hiệu caanf thiết để tiến hành thiết lập tuyến nối cho cuộc gọi đó. Tạo tuyến cho cuộc gọi ra: Khi tổng đài đã xác định được hướng đi cho cuộc gọi ra đó. tổng đài sẽ thực hiện quá trình báo hiệu liên đài với các tổng đài đối tác để trao đổi các thông tin liên quan đến cuộc gọi đó. Khi kết thúc quá trình báo hiệu tổng đài chủ gọi tiến hành thiết lập tuyến nối giữa hai thuê bao với kênh thoại vừa chiếm giữ trên đường trung kế đấu nối giữa hai tổng đài. Tại tổng đài bị gọi sẽ xử lí cuộc gọi như quá trình xử lí cuộc gọi vào. Quá trình này tương tự như khi thiết lập với cuộc gọi nội mạng như đã trình bày ở trên. Như vậy về phương thức hoạt động của điện thoại kéo dài trong mạng điện thoại công cộng hoàn toàn giống như một điện thoại cố định thông thường. Hoạt động của nó gắn liền với hoạt động của tổng đài. Tuy vậy vai trò của điện thoại kéo dài trong mạng điện thoại công cộng thì rất lớn: Nó tiện lợi do có thể di động được. Do có thể liên lạc nội mạng và một máy mẹ có nhiều máy con nên chi phí chung cho điện thoại kéo dài đối với nhỡng đơn vị nhỏ lẻ cỡ vài hộ gia đình, hoặc trong công trường,văn phòng, công ty… là được lợi rất nhiều. Ngoài ra điện thoại kéo dài còn được sử dụng rất thuận lợi đối với những vùng có địa hình phức tạp. Kết luận Sau khi hoàn thành bản đồ án trên, đã giúp em hiểu rõ hơn về máy điện thoại kéo dai (Cordless phone), về sơ đồ các khối chức năng của máy chủ cũng như máy cầm tay và các mạch cụ thể trong một máy điện thoại kéo dài. Những sơ đồ khối và các mạch trong đồ án này có lẽ chỉ mang tình chất chunng nhất và đặc biệt không thể so sánh với các chức năng của các máy điện thọai kéo dài hiện tại và trong tương lai nhưng đó là những chức năng chung nhất mà bất kỳ các máy điện thoại kéo dài nào cũng có, nó là cơ sở để nghiên cứu phát triển của thế hệ máy tiên tiến hơn, hiện đại hơn sau này. Vì thời gian có hạn nên những phần em trình bày trong đồ án có thể chưa đầy đủ và chắc hẳn không tránh khỏi những sai sót, em rất mong các thầy cô châm trước. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy Kiều Vĩnh Khánh và các thầy cô trong khoa đã giúp em hoàn thành bản đồ án này! Tài liệu tham khảo Các loại sách: 1. Kỹ thuật mạch điện tử 2 Tác giả: Đoàn Nhân Lộ - NXB Giáo dục 2. Kỹ thuật mạch điện tử Tác giả: Phạm Minh Hà – NXB Giáo dục 3. Kỹ thuật điện tử Tác giả: Đỗ Xuân Thụ - NXB Giáo dục 4. Cell planning – Morotola 5. Electronic divices and circuit theory Tác giả: Robert Boylestad & Louis Neshelsky - 1996 6. Digital & Analog communication systems. Tác giả: Leon.W.Couch Tài liệu từ mạng: Tạp chí bưu chính viễn thông: Mục lục Lời nói đầu Mục lục Danh mục các từ viết tắt và các thuật ngữ tiếng Anh Danh mục các hình vẽ, bảng biểu và đồ thị. Phần A: Về máy điện thoại kéo dài 1 I. Giới thiệu chung 1 II. Phân loại các loại điện thoại kéo dài. 1 2.1.Phân loại theo dải tần sử dụng 1 2.1.1. Một số dải tần ở các nước 1 2.1.2. Đặc điểm của một số dải tần 2 2.2. Phân loại dựa vào công nghệ sử dụng trong điện thoại 3 2.3. Phân loại theo khoảng cách liên lạc giữa phần di động và phần cố định hay giữa các phần di động với nhau 3 2.4. Một số tham số của máy điện thoại kéo dài của hãng Panasonic 4 Phần B: Phân tích sơ đồ khối máy điện thoại kéo dài 6 I. Sơ đồ khối chi tiết của máy chủ và chức năng các khối (Base unit) 1.1. Bộ lọc đầu vào thu (RX Filter) 1.2. Bộ trộn tần (Mixer) 1.3. Bộ khuếch đại tín hiệu trung tần (IF Amp) 1.4. Bộ tác dò sóng (DET) 1.5. Bộ khuếch đại dữ liệu (DAmp) 1.6. Bộ tiền khuếch đại (Pre Amp) 1.7. Bộ giãn (EXP) 1.8. Bộ khuếch đại đường dây (Line Amp) 1.9. Bộ nén dữ liệu (Comp) 1.10. Bộ hạn chế (Lim) 1.11. Bộ khuếch đại từ micro (Mic Amp) 1.12. Bộ giao tiếp với đường dây điện thoại 1.13. Khối xử lý trung tâm (CPU) 6 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9 10 10 10 II. Sơ đồ khối máy cầm tay (Handset) 2.1. Bộ lọc đầu vào thu (RX Filter) 2.2. Bộ trộn tần (Mixer) 2.3. Bộ khuếch đại tín hiệu trung tần (IF Amp) 2.4. Bộ tác dò sóng (DET) 2.5. Bộ khuếch đại dữ liệu (DAmp) 2.6. Bộ tiền khuếch đại (Pre Amp) 2.7. Bộ giãn (EXP) 2.8. Bộ khuếch đại đường dây (Line Amp) 2.9. Bộ nén dữ liệu (Comp) 2.10. Bộ hạn chế (Lim) 2.11. Bộ khuếch đại từ micro (Mic Amp) 2.12. Khối xử lý trung tâm (CPU) 2.13. Khối điều chế (Modulation) 2.14. Khối phát hiện ắc quy yếu (BATT Low DET/Power) 2.15. Khối phát hiện sạc (Charge DET) 2.16. Các khối khuếch đại và lọc trước khi phát tín hiệu qua ăng ten 10 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 13 13 13 III. Cơ sở lý thuyết các khối trong máy thu phát 13 3.1. Mạch vào 13 3.2. Bộ trộn tần 19 3.3. Mạch khuếch đại 20 3.3.1. Mạch khuếch đại cao tần(loại không cộng hưởng) 20 3.3.2. Mạch khuếch đại trung tần 21 3.3.3. Mạch khuếch đại âm tần 3.3.4. Mạch khuếch đại công suất 23 24 PhầnC: Phân tích sơ đồ mạch của máy điện thoại kéo dài Panasonic KX-TC1040 26 I. Sơ đồ chi tiết, chức năng cụ thể, hoạt động của từng phần trong sơ đồ khối của máy chủ 26 1.1. Mạch máy phát 26 1.2. Giao diện với đường điện thoại 27 1.3. Hoạt động của điện thoại khi nối với đường điện thoại 28 1.4. Hoạt động đáp ứng lại của máy cầm tay 29 1.5. Mạch phát tín hiệu 29 1.6. Mạch thu RF và IF 30 1.7. Mạch khởi động 31 1.8. Khi máy cầm tay để trên máy chủ 33 1.9. Mạch cung cấp nguồn 34 1.10. Cấu tạo và hoạt động của CPU (IC701) II. Sơ đồ chi tiết, chức năng cụ thể, hoạt động của từng phần trong sơ đồ khối của máy cầm tay 34 39 2.1. Mạch máy thu RF và IF 39 2.2. Cấu tạo và hoạt động của CPU (IC901) 43 2.3. Mạch Reset 46 III. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điện thoại kéo dài 46 3.1. Sơ đồ máy chủ (Base unit) 3.2. Sơ đồ máy cầm tay (Handset) IV. Điện thoại KX-TC1040 47 4.1. Hình dáng bên ngoài và các nút chức năng của điện thoại. 47 4.2. Các thông số kỹ thuật của điện thoại 49 V. Lưu đồ tín hiệu của máy 50 5.1. Bảng tần số liên lạc sử dụng trong hệ thống máy điện thoại kéo dài 50 5.2. Sự trao đổi thông tin của máy kéo chủ và máy cầm tay trong quá trình hoạt động của hệ thống điện thoại 51 5.2.1. Quá trình chuyển từ trạng thái sẵn sàng sang trạng thái liên lạc 51 5.2.2. Trạng thái khi kết thúc cuộc gọi 56 5.2.3. Tín hiệu báo chuông 56 5.2.4. Dạng sóng của dữ liệu trong thu phát không dây 57 5.2.5. Khi liên kết dữ liệu 58 5.2.6. Xung quay số 58 5.2.7. Chuồng quay số 59 PHẦN D: HOẠT ĐỘNG CỦA ĐIỆN THOẠI KÉO DÀI TRONG MẠNG ĐIỆN THOẠI CÔNG CỘNG 60 I. Sơ đồ khối của tổng đài điện thoại 60 1.1 Khối chuyển mạch 61 1.2 Khối báo hiệu thuê bao 61 1.3. Khối báo hiệu trung kế 62 1.4. Khối điều khiển 62 1.5. Các mạch giao tiếp trung kế và thuê bao 63 II. Các chức năng của báo hiệu trong tổng đài 64 III. Các hình thức báo hiệu trong tổng đài điện thoại 65 IV. Phương thức hoạt động của điện thoại kéo dài trong mạng điện thoại công cộng 66 Kết luận 81 Tài liệu tham khảo 82 Các thuật ngữ và chữ viết tắt Viết tắt Tiếng anh Tiếng việt ACK-OK ANT Acknowledgement OK Antenna Dã nhận Ăng ten 1st F First filter Bộ lọc thứ nhất 2nd F Second filter Bộ lọc thứ hai ABAS Aircraft Based Augmentation System Hệ thống tăng cường trên máy bay ADC Analog to Digital Converter Bộ chuyển đôi tương tự sang số AF Audio frequency Trung tần AGC Automatic Gain Control Tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại Amp Amplifier Bộ khuếch đại Base unit Máy chủ BAT Battery Pin BPF Band Pass Filter Bộ lọc thông dải BPSK Binary Phase Shift Keying Điều khiển khóa dịch pha hai mức CDMA CH CH-ACK CH-COMMAND Code Division Multiple Access Channel Channel acknowledgement Channel command Đa truy cập phân kênh theo mã Kênh (băng tần) Kênh báo nhận Kênh lệnh Comp Compressor Bộ nén Con Condition Conversation Connector Đầu nối dây Điều kiện Hội thoại CPU Contral processing unit Đơn vị xử lý trung tâm DAmp Data amplifier Bộ khuếch đại dữ liệu Data Dữ liệu DATA format Định dạng dữ liệu DET Detector Bộ tách sóng DF Data filter Bộ lọc dữ liệu DGPS Differential GPS GPS vi phân DoD U.S Department of Denfense Bộ quốc phòng Hoa Kỳ DUP Duplexer Bộ chuyển đổi thu phát EIRP Effective Isotropic Radiated Power Năng lượng phát xạ đẳng hướng hiệu dụng End - DATA Dữ liệu kết thúc ENU East North Up (coordinates) Hệ tọa độ địa lý cục bộ Exp Expander Bộ giãn FLL Frequency-Lock Loop Vòng khóa tần FSLF Free-Space Loss Factor Hệ số suy hao theo cự ly GBAS Ground Based Augmentation System Hệ thống tăng cường trên mặt đất HF High frequency Cao tần HOW Hand-Over Word Từ định thời IF Intermediate Frequency Trung tần IF Amp Bộ khuếch đại trung tần Intercom Inter - communication Liên lạc nội bộ IODC Issue Of Date Clock Thông báo thời gian IODE Issue Of Data Ephemeris Thông báo cập nhập ITU KB International Telecommunication Union Keyboard Hiệp hội viễn thông quốc tế Ban phím Jack Led Thiết bị nối Đi ốt phát sáng Lim Limiter Bộ hạn chế LPF Low pass filter Bộ lọc thông thấp LPLF Low Pass Loop Filter Bộ lọc vòng thông thấp Mic Amp Micro amplifier Bộ khuếch đại micrô Mix MOD Mixer Modulator Bộ trộn Bộ điều chế NCO Numerically Controlled Oscillator Bộ dao động điều khiển bằng số NMT Multipath Mitigation Technology Công nghệ giảm lỗi nhiều tia PLL Phase locked loop Vòng khóa pha Pre - DATA Dữ liệu đầu Pre Amp Pre-amplifier Bộ tiền khuếch đại PRN Pseudo Random Noise Tạp giả ngẫu nhiên PST Parallel Search Technique Kỹ thuật tìm kiếm song song R Receiver Máy thu RF Ring Ring signal Ringing flashing Radio Frequency Tần số vô tuyến – tín hiệu cao tần Chuông Báo hiệu chuông Nhấp nháy khi có chuông Rx F Rx frequency Receiver filter Bộ lọc thu Tần số thu SAW Surface Acoustic Wave (filter) Bộ lọc sóng mặt SCF Sharp Cut-off Filter Bộ lọc có đặc tuyến dốc SNR Signal to Noise Ratio Tỉ lệ tín hiệu trên tạp âm SP Signaling point Điểm báo hiệu SPC Standby Standby mode Signaling point code Mã điểm báo hiệu Sẵn sàng Phương thức sẵn sàng T Talk Talk ACK Talk led Transmitter Talk acknowledgement Máy phát Gọi (nói) Tín hiệu báo nhận gọi Đi ốt phát sáng khi nói TEC Tel jack Total Electron Count Telephone jack Hệ số mật độ electron Đầu nối mạng điện thoại TLM TeLeMetry word Từ truyền thông TOW Time Of Week count Bộ đếm giờ TTFF Tx frequency Time To First Fix Thời gian tiếp cận Tần số phát VCO Voltage controlled oscillator Bộ dao động điểu khiển điện áp Danh mục các hình vẽ, đồ thị và bảng biểu. Hình b1: Sơ đồ khối máy chủ (Base unit)………………………………………….……..….7 Hình b2: Sơ đồ trộn tần 1……………………………..………………………………………..…...8 Hình b3: Sơ đồ khối máy cầm……..……………………………………………………...…….11 Hình b4: Mạch vào……………………………………………………………………………..……14 Hình b5: Mạch vào ghép điện dung…………...……………………………………………...16 Hình b6: Mạch vào ghép hỗ cảm…..…………………………………………..………………17 Hình b7: Mạch vào ghép hỗn hợp…………………………..…………………………………18 Hình b8: Mạch trộn tần và chọn lọc tần số………………………………………………...19 Hình b9: Mạch khuếch đại…………………...…………………………………………………...20 Hình b10: Sơ đồ khối máy chủ (Base unit) ………………………………………………..22 Hình b11: Nguyên lý đổi tần 2 lần………………………………………………………..…...23 Hình b12: Sơ đồ khối máy cầm tay (Handset) …………………………………………...25 Hình c1: Sơ đồ mạch máy phát………………………………………………………..………..26 Hình c2: Sơ đồ mạch giao tiếp với mạng điện thoại…………………………………...27 Hình c3: Mạch phát tín hiệu………………………………………………………..…………….29 Hình c4: Mạch thu tín hiệu………………………………………………………..……………...30 Hình c5: RF IC………………………………………………………..……………………………….31 Hình c6: Mạch khởi động………………………………………………………..………………..32 Hình c7: Máy cầm tay đặt trên máy chủ……………………………………………………33 Hình c8: Mạch cấp nguồn………………………………………………………..……………….34 Hình c9: Sơ đồ chân của IC701………………………………………………………………...34 Bảng c1: Trạng thái chân IC701………………………………………………………..………35 Hình c10: Mạch triệt tiếng vang………………………………………………………..………37 Hình c11: Mạch nhận dữ liệu của máy chủ………………………………………………..38 Hình c12: Mạch máy thu RF và IF………………………………………………………..…..39 Hình c13: Mạch xử lý tín hiệu trung tần IF………………………………………………..40 Hình c14: mạch xử lý tín hiệu từ MIC……………………………………………………….41 Hình c15: Mạch điều chỉnh tín hiệu thu…………………………………………………….42 Hình c16: Mạch phát hiện pin yếu…………………………………………………………….43 Hình c17: Sơ đồ chân CPU (IC901) ………………………………………………………….43 Hình c18: Mạch Reset………………………………………………………..…………………….46 Hình c19: Sơ đồ máy chủ………………………………………………………..………………..46 Hình c18: Sơ đồ máy cầm tay………………………………………………………..………….46 Bảng c2: Bảng chức năng và trạng thái chân của IC 901…………………………….44 Bảng c3: Bảng chức năng trạng thái chân IC901 khi hoạt động…………………..45 Bảng c4: Thông số kỹ thuật của máy KX-TC1040……………………………………..49 Bảng c5: Bảng tần số lên lạc của Base unit và Handset………………………………50 Hình d1: Sơ đồ khối tổng đài điện thoại…………………………………………………….60 Hình d2: Sơ đồ tổng quan về hệ thống báo hiệu…………………………………………64 Hình d3: Sơ đồ đường tín hiệu báo hiệu trong báo hiệu thuê bao…….………….66 Hình d4: Báo hiệu giữa các tổng đài………………………………………………………….69 Hình d5: Sơ đồ mô tả đường tín hiệu báo hiệu…………………………………………...71 Hình d6: Sơ đồ mô tả đường đi của tín hiệu báo hiệu xuyên suốt………………..72 Hình d7: báo hiệu bắt buộc………………………………………………………..……………...73 Hình d8: Báo hiệu kênh chung………………………………………………………..………...74 Hình d9: Đường báo hiệu………………………………………………………..………………..75 Hình d10: Mạng kiểu cận kết hợp……………………………………….…………………….75 1st F 2nd F DF PLL Comp Lim Exp Rx F 2nd Mix 1st Mix IF Amp DET Pre Amp Line Amp Mic Amp 1st Mixer Hình b10: Sơ đồ khối máy chủ (Base unit) CPU (IC701) BELL DET Tel Interface Power down 8V Regulor 5V Regulor Reset KB Memory Charge DET TX DATA Tel jack DC jack Charge jack DAmp ANT Receiving frequency 49.67~49.99MHz ANT Rx F 6.610~46.970 MHz 1st IFF 2nd IFF DF Rx F 1st Mixer 2nd Mixer IF Amp DET Pre Amp Exp Line Amp Tx signal 35.915 ~36.275 MHz 1st Local 2nd Local 10.240 MHz PLL Comp Lim Mic Amp Rx signal Mic BAT Charge DET Reset Ctrl Data X102 3.991MHz X901 32.76 MHz CPU (IC 901) MOD KB Tx VCO Tx Amp Tx F BAT Low DET/ Power DOWN D Amp X201 10.24MHz 1 2 3 TX DATA Hình b12: Sơ đồ khối máy cầm tay (Handset)