課程設(shè)計(jì)報(bào)告--電話機(jī)

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告-ZX2029型電話機(jī)的焊接與安裝 專(zhuān) 業(yè) 通信工程2010級(jí) 姓 名 XXXXXX 學(xué) 號(hào) XXXXXXXX 目錄一、電話機(jī)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢(shì)2二、電話機(jī)的原理32.1電話通信系統(tǒng)32.2電話機(jī)構(gòu)成的原理42.3極性定向電路52.4振鈴電路52.5撥號(hào)電路62.6通話電路7三、電話機(jī)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(jī)的調(diào)試12四、收獲與體會(huì)13一、電話機(jī)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢(shì)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(bào)技術(shù)已經(jīng)實(shí)用。1854年，法國(guó)的查爾斯·布素爾提出用活動(dòng)磁盤(pán)的通話原理，并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)；1857年，意大

2、利的梅烏齊·穆西也發(fā)明了簡(jiǎn)易的電話裝置；1860年，德國(guó)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(gè)裝置叫做“Telephone”，即為“電話”。1876年2月14日，美國(guó)人格雷向美國(guó)專(zhuān)利局申請(qǐng)要求在一年內(nèi)停止審批關(guān)于電話機(jī)的專(zhuān)利。他希望爭(zhēng)取時(shí)間把已經(jīng)研制成功的電話機(jī)再做改進(jìn)，并提出在三個(gè)月內(nèi)將申請(qǐng)這一專(zhuān)利，然而，格雷僅僅晚去了專(zhuān)利局幾個(gè)小時(shí)，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(duì)話成為人類(lèi)第一句通過(guò)電話傳送的語(yǔ)音而記入史冊(cè)；1876年3月7日，貝爾獲得發(fā)明電話專(zhuān)利，專(zhuān)利證號(hào)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(guó)家的電信部門(mén)作為電話發(fā)明的紀(jì)念日；通過(guò)貝爾的發(fā)明，人們制造了早期的很簡(jiǎn)陋的電話機(jī)，說(shuō)與聽(tīng)都用一個(gè)帶振動(dòng)的電磁鐵，聽(tīng)的時(shí)候放在耳朵上，當(dāng)受話器用；說(shuō)的時(shí)候放在嘴前，當(dāng)送話器用。用起來(lái)很不方便。后來(lái)人們把送話和受話分開(kāi)，做成兩個(gè)獨(dú)立的部件，不用來(lái)回移動(dòng)，但實(shí)際上還是兩個(gè)構(gòu)造相同的帶振動(dòng)片的電磁鐵，所以效率很低。1877年愛(ài)迪生發(fā)明了炭精式送話器，極大地提高了電話機(jī)的送話效率；1878年，美國(guó)設(shè)計(jì)并制成了人工交換機(jī)，配合磁石電話機(jī)，供多人使用；1879年，美國(guó)人康納利等獲得了自動(dòng)電話交換機(jī)的專(zhuān)利，并展出了一部8線自動(dòng)電話交換機(jī)1881年

4、，電話傳入中國(guó)；1882年，現(xiàn)了共電式人工交換機(jī)和與之配套的共電式電話機(jī)；1883年，英國(guó)人辛克萊獲得自動(dòng)電話機(jī)的專(zhuān)利；1889年，中國(guó)出現(xiàn)自行設(shè)計(jì)制造的電話；1892年11月3日，投入使用的史端喬自動(dòng)交換機(jī)，標(biāo)志著電話交換發(fā)展到機(jī)電式時(shí)代；1896年，美國(guó)人埃里克森發(fā)明了旋轉(zhuǎn)式電話撥號(hào)盤(pán)；1920年，美國(guó)人坎貝爾發(fā)明了消側(cè)音電話機(jī)電路；1932年，英國(guó)郵電部門(mén)根據(jù)這一發(fā)明在電話機(jī)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(tái)大型縱橫制電話交換機(jī)在瑞典投入使用；1956年5月29日，由于自動(dòng)交換技術(shù)和設(shè)備的進(jìn)一步完善，在比利時(shí)布魯塞爾和法國(guó)巴黎之間，開(kāi)通了世界第一個(gè)全自動(dòng)電話業(yè)

5、務(wù)；1963年，斯圖加特出現(xiàn)了第一個(gè)用按鍵盤(pán)的電話機(jī)，隨后CCITT提出了“雙音多頻”的發(fā)號(hào)方式；1965年，美國(guó)開(kāi)通使用了第一臺(tái)程控電話自動(dòng)交換機(jī)；1970年，第一部程控交換機(jī)在法國(guó)試驗(yàn)，這標(biāo)志著數(shù)字電話的全面使用和數(shù)字通信時(shí)代的到來(lái)。DanMark2于1983年制造，是80年代最先進(jìn)技術(shù)的體現(xiàn)。它具有許多功能，如電話號(hào)碼記憶功能、重?fù)芄δ堋⒈O(jiān)聽(tīng)功能、24種鈴聲。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電話機(jī)的電子化方興未艾。美國(guó)已推出了不用撥號(hào)盤(pán)，語(yǔ)音撥號(hào)的電話機(jī)，可大大簡(jiǎn)化“撥號(hào)”操作。2002 年，第一部固網(wǎng)的智能電話機(jī)COM2008在中國(guó)誕生并進(jìn)行了批量生產(chǎn)；2006年，A7688系列多媒體智能電話機(jī)誕

6、生。21世紀(jì)是科學(xué)的世紀(jì)，是創(chuàng)新的世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，更多的新型材料被開(kāi)發(fā)出來(lái)，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(wú)線通信，固定通信向移動(dòng)通信轉(zhuǎn)變，越來(lái)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(jìn)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(jìn)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(chē)、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(shí)現(xiàn)“秀才不出門(mén)，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(huì)議，購(gòu)物，繳費(fèi)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(wèn)題。除此之外針對(duì)不同人群開(kāi)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(yǔ)言轉(zhuǎn)化為文字語(yǔ)言，方便人們與之交流。另外，聾啞人在問(wèn)路、購(gòu)物時(shí)，這種電話機(jī)還可作為語(yǔ)音轉(zhuǎn)譯器，將其輸入的漢字輸出為語(yǔ)音，避免了使用啞語(yǔ)時(shí)許多人看不懂的麻煩。能測(cè)謊的電話，以色列一家軟件開(kāi)發(fā)公司發(fā)明了一種電話測(cè)謊軟件，使用時(shí)只要將電話線接入裝有該軟件的計(jì)算機(jī)，便可在對(duì)方毫無(wú)察覺(jué)的情況下開(kāi)始檢測(cè)。通話結(jié)束后，程序?qū)⒆詣?dòng)對(duì)對(duì)方的談話“質(zhì)量”做出評(píng)估報(bào)告。據(jù)悉，使用

8、該程序，測(cè)謊準(zhǔn)確率達(dá)85。該程序還可測(cè)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(dòng)翻譯電話的國(guó)家。自動(dòng)翻譯電話全稱是自動(dòng)同聲翻譯電話。當(dāng)兩個(gè)說(shuō)不同語(yǔ)言的人在打電話時(shí)，電腦會(huì)自動(dòng)將一種語(yǔ)言翻譯成另一種語(yǔ)言，并用聲音傳給對(duì)方，不需通過(guò)第三方翻譯就可直接對(duì)話，中間也不會(huì)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(duì)通信系統(tǒng)的發(fā)展起了非常重要的作用。相信在不遠(yuǎn)的未來(lái)，多功能、多樣性的電話會(huì)走進(jìn)千家萬(wàn)戶，走進(jìn)人們的生活。通過(guò)技術(shù)的不斷革新與進(jìn)步，電話會(huì)更好的為人們的生活服務(wù)。二、電話機(jī)的原理2.1電話通信系統(tǒng)電話通信是利用

9、電信號(hào)來(lái)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(gè)終端到另一個(gè)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(gè)部分組成。在電話通信系統(tǒng)中，終端設(shè)備就是電話機(jī)，基本功能是在用戶發(fā)話時(shí)將語(yǔ)音信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)，同時(shí)將對(duì)方終端設(shè)備送過(guò)來(lái)的電信號(hào)還原為語(yǔ)音信號(hào)。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(hào)來(lái)選擇被叫終端，使這兩個(gè)終端建立連接。圖2.1電話通信系統(tǒng)簡(jiǎn)單原理示意圖主叫用戶摘機(jī)呼出后，立即啟動(dòng)用戶電路，自動(dòng)交換機(jī)進(jìn)行相關(guān)的識(shí)別工作，并為主叫用戶連接好一個(gè)收號(hào)設(shè)備，同時(shí)向主叫用戶送出撥號(hào)音。主叫用戶聽(tīng)到

10、撥號(hào)音后就可撥打用戶號(hào)碼。交換機(jī)能自動(dòng)測(cè)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(tīng)到鈴響摘機(jī)應(yīng)答后，自動(dòng)停止振鈴，兩用戶即可通話。通話完畢掛機(jī)后，交換機(jī)自動(dòng)拆線。2.2電話機(jī)構(gòu)成的原理電話機(jī)的基本功能是撥號(hào)、通話以及外線來(lái)電時(shí)振鈴。由此，可畫(huà)出電話機(jī)的基本組成框圖，如圖2.1。它由極性定向、撥號(hào)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(jī)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(jī)送來(lái)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(hào)電路：由鍵盤(pán)、撥號(hào)集成電路和外圍電路組成。它將鍵盤(pán)輸入的號(hào)碼和符號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的雙音頻信號(hào)，送往交換機(jī)。通話電路：將交換機(jī)送來(lái)的話音信號(hào)送往手柄的受話機(jī)，把手柄的送話器送出的話音信號(hào)送往交換機(jī)。振鈴電路：將交換機(jī)送來(lái)的交流振鈴信號(hào)整流為直流電壓，供音頻振蕩器工作，輸出音頻振蕩信號(hào)使揚(yáng)聲器或蜂鳴器振鈴。2.3極性定向電路我們知道，交換機(jī)饋電橋用戶線向電話機(jī)撥號(hào)電路和通話電路提供直流電源，在安裝電話機(jī)時(shí)，用戶線上的電壓極性是不確定的，可能是線A正、線B負(fù)，也可能是線A負(fù)、線B正。所以交換機(jī)無(wú)法直接向撥號(hào)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(jī)輸出的極性不確定的直

12、流，變成極性固定的，符合電話機(jī)電源極性要求的直流電壓，即D正C負(fù)的直流電壓。圖2.3極性轉(zhuǎn)換電路2.4振鈴電路 交換機(jī)在收到撥號(hào)信號(hào)后，就控制電路接通被叫用戶，同時(shí)自動(dòng)向被叫話機(jī)輸送頻率為25Hz、電壓峰值為90V的交流鈴信號(hào)。在話機(jī)中，能接收鈴流信號(hào)，并以聲音呼叫用戶摘機(jī)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(gè)二極管組成全波整流電路，IC1(GF2410)是單獨(dú)的電話音樂(lè)芯片，即來(lái)電響鈴聲由它產(chǎn)生。電話在掛機(jī)時(shí)，交換機(jī)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(jìn)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(dòng)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(jī)送振鈴電壓時(shí)，振蕩器才有直流電源，振蕩器產(chǎn)生音頻信號(hào)，經(jīng)功率放大器輸出，驅(qū)使揚(yáng)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(diǎn)電壓固定在27V，以防電壓過(guò)高，損壞振鈴集成電路。圖2.4振鈴電路圖2.5撥號(hào)電路雙音頻撥號(hào)方式中的雙音頻，是指用兩個(gè)特定的但音頻的不同組合，表示不同的數(shù)字或符號(hào)。雙音頻電話機(jī)最多有16種信號(hào)需送往

14、交換機(jī)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(hào)，即697Hz、770Hz、852Hz、941Hz、1209Hz、1366Hz、1477Hz和1633Hz，因?yàn)檫@些頻率都在音頻范圍內(nèi)，所以稱為雙音頻撥號(hào)。從高頻群和低頻群任意各抽一種頻率進(jìn)行組合，共有16種不同組合，剛好代表16種數(shù)字或符號(hào)。表2.1雙音多頻的不同組合撥號(hào)電路由叉簧狀態(tài)檢測(cè)電路、電源電子開(kāi)關(guān)、鍵盤(pán)、撥號(hào)集成電路和電源以及通話電路中的部分電路組成。撥號(hào)電路以撥號(hào)器IC2（HM9102D）為核心，見(jiàn)圖2.5。Pin14為R1R4列線，Pin1518為C1C4行線，組成4×4鍵盤(pán)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(pán)“1”鍵，就是使C1、R1的電位均為低電位，其余同理類(lèi)推（見(jiàn)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(shí)鐘。圖2.5 撥號(hào)電路2.6通話電路交換機(jī)在收到撥號(hào)信號(hào)后，就控制電路接通被叫用戶，并向被叫話機(jī)輸送頻率為25Hz、電壓峰值為90V的交流鈴信號(hào)。被叫話機(jī)接通后，正式通過(guò)交換機(jī)與主叫話機(jī)聯(lián)接，兩機(jī)實(shí)現(xiàn)通話，而實(shí)現(xiàn)通話的電路就叫通話電路。通話電路的作用：話機(jī)摘機(jī)時(shí)通話；話機(jī)撥號(hào)時(shí)禁止通話電路送話，以免產(chǎn)生干擾，出現(xiàn)錯(cuò)誤撥號(hào)。2.6.1常用術(shù)語(yǔ)1電話機(jī)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(shì)必會(huì)降低電話線路的利用率，使電話機(jī)電路復(fù)雜，成本增加。實(shí)際上，并不要求話機(jī)通話達(dá)到面對(duì)面講話的聲音效果，因此可以適當(dāng)縮小電話的語(yǔ)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(shí)對(duì)著手柄下方的送話器講話時(shí)，在手柄上方的送話器中會(huì)聽(tīng)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?cè)诤饬吭挋C(jī)通話系統(tǒng)的傳輸特性時(shí)，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?fù)p和回聲平衡回?fù)p平衡回?fù)p又叫交流阻抗。它主要用于檢測(cè)在

17、34003.4kHz話音頻帶內(nèi)，話機(jī)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(jī)產(chǎn)生的反射信號(hào)小，話機(jī)對(duì)網(wǎng)絡(luò)“污染”少，數(shù)值越大，匹配越好。平衡回?fù)p分為穩(wěn)定平衡回?fù)p和回聲平衡回?fù)p。2.6.2受話器（MIC）和送話器（DTR）受話器是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成話音信號(hào)，送話器是將則是將話音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。送話器采用的是駐極體送話器，它利用駐極體電容實(shí)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(dòng)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(jī)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(jiàn)圖2.5）。由Q3組成的受話電路是一個(gè)最簡(jiǎn)單的功放（見(jiàn)圖2.5），R18提供基極偏置，外線經(jīng)R16、C13進(jìn)入Q3的基極，然后由集電極輸出，驅(qū)動(dòng)喇叭。不過(guò)這個(gè)受話電路的關(guān)鍵點(diǎn)在于電源的供給和消側(cè)音電路的連接。三、電話機(jī)的焊接與組裝3.1元件的選擇.本電話機(jī)以集成電路IC1（GF2410型）為單獨(dú)的電話音樂(lè)芯片，即來(lái)電響鈴聲由它產(chǎn)生，另一個(gè)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(kāi)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(hào)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?yàn)椋嚎缇€電阻二極管瓷片電容滌綸電容電解電容三極管收線開(kāi)關(guān)固定駐極體（放進(jìn)孔后用烙鐵將周?chē)芰蠣C幾個(gè)點(diǎn)固定，以免它跑出來(lái)）固定蜂鳴片（放在外殼上后用烙鐵燙以下塑料周?chē)鷰讉€(gè)點(diǎn)不讓它松動(dòng)）喇叭，用導(dǎo)線將它們都連接（根據(jù)設(shè)計(jì)印制PCB板圖）起來(lái)。各元件盡量裝低一點(diǎn)，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(shuō)明：將直線插座接鈴音板的W

20、X1、WX2兩個(gè)接線端（無(wú)正負(fù)極），蜂鳴片（邊緣為負(fù)中間位正）正極接BL+負(fù)極接BL-。話筒上的小喇叭（無(wú)正負(fù)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(fù)極，另外端為正極）正極接MIC+，負(fù)極接MIC-。主板上的V+、V-和鈴音板上的V+、V-通過(guò)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(guò)可伸縮線連接起來(lái)，電話線插在直線上后即可進(jìn)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(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題：未認(rèn)真閱讀安裝說(shuō)明，導(dǎo)致幾處返工。圖3.4安裝后的電話3.3電話機(jī)的調(diào)試電話機(jī)調(diào)試的過(guò)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(jī)的外線插頭拔下來(lái)插在本電話機(jī)的插座內(nèi)，提起手柄應(yīng)能聽(tīng)到撥號(hào)音，然后撥號(hào)，播完后應(yīng)能聽(tīng)到對(duì)方接通的響聲，然后掛機(jī)；再試接聽(tīng)，用另一臺(tái)電話機(jī)撥打本電話號(hào)碼，撥通后本機(jī)能聽(tīng)到電話機(jī)的鈴