Нередко в практике начинающего радиолюбителя возникает необходимость собрать простое проводное переговорное устройство, скажем, для дачного участка, чтобы можно было вести разговор из комнаты с теми, кто находится на кухне, в бане, хозяйственном блоке или с соседями по даче. Для решения такой проблемы предлагается два варианта устройства — для двух и трех абонентов.

Каждое из переговорных устройств собрано из доступных деталей, практически не требует налаживания и способно обеспечить дуплексную связь на расстояние до 200 м. В эксплуатации они максимально напоминают обычные телефоны, поскольку основная деталь в них — исправная телефонная трубка.

Конечно, в идеале неплохо было бы использовать испорченный телефонный аппарат с рычажным переключателем, на котором покоится трубка, но в случае отсутствия такового вполне подойдет любой корпус с установленным на нем тумблером — его придется коммутировать вручную.

Прежде чем перейти к знакомству с вариантами предлагаемых устройств, рассмотрим работу генератора вызывного сигнала или просто генератора вызова (ГВ). Его принципиальная схема приведена на рис. 1.

Генератор представляет собой несимметричный мультивибратор, выполненный на транзисторах разной структуры. К источнику питания и нагрузке он подключен тремя проводами через зажимы “Вых.”, “Общ.”, и “+”.

Частота генератора нестабильна и зависит от напряжения питания, сопротивления нагрузки и резистора R2. При указанных на схеме номиналах она находится в пределах 500...2000 Гц. От сопротивления резистора R1 зависит громкость звучания — чем оно больше, тем звук громче. Однако при слишком большом сопротивлении (более 1 кОм) возможен срыв колебаний генератора.

Собранный генератор следует проверить и наладить вместе с источником питания (батарея GB1 напряжением 3...12 В) и телефонным капсюлем, которые будут использованы в реальном устройстве. Налаживание заключается в подборе резисторов R1 и R2 с целью получения громкого и отчетливого звука.

Расскажем подробнее о работе мультивибратора. После включения питания транзисторы VT1 и VT2 закрыты, так как на базе транзистора VT1 нулевой потенциал. Конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R2 и цепочку последовательно соединенных элементов R1.BF1. Этот процесс протекает линейно до тех пор, пока напряжение на конденсаторе С1 не превысит порога открывания транзистора VT1.

Как только транзистор VT1 начинает открываться, следом открывается и VT2. В точке “Вых.” появляется положительное напряжение. Через резистор R1 оно складывается с напряжением на конденсаторе С1 и подается на базу транзистора VT1. А тот, в свою очередь, открывается еще больше, и еще больше открывает VT2. Возникает лавинообразный процесс, приводящий к тому, что транзисторы VT1 и VT2 входят в насыщение, а к телефонному капсюлю BF1 через открытый транзистор VT2 прикладывается полное напряжение батареи.

Это состояние нестабильно и будет продолжаться, пока конденсатор С1 перезаряжается через резистор R1. Как только конденсатор перезарядится, он не сможет обеспечить ток базы транзистора VT1, достаточный для поддержания режима насыщения. VT1 начнет закрываться, закрывая и VT2. Положительное напряжение в точке “Вых.” будет снижаться, снижая тем самым напряжение на базе VT1, — он закрывается еще больше, увлекая за собой и VT2.

Вновь идет лавинообразный процесс, в результате транзисторы полностью закрываются. База VT1 находится под отрицательным напряжением, обеспечиваемым конденсатором С1, который приобрел его в процессе перезарядки. Это напряжение не сохраняется постоянным, а за счет тока через резистор R2 плавно переходит в нуль и затем, достигая положительного значения, достаточного для открывания VT1, вызывает новый цикл.

Таким образом, мультивибратор периодически подключает телефонный капсюль к батарее, обеспечивая излучение звука. Следует обратить внимание на то, что ток, потребляемый от батареи, также промодулирован частотой генератора, и если последовательно с батареей включить второй телефонный капсюль, то он также будет излучать звук.

О. Ховайко, г. Москва.

Простое переговорное устройство

Переговорное устройство предназначено для проведения двусторонней громкоговорящей связи.
Область применения данного устройства- на ваше усмотрение: можно в качестве домофона или просто для связи между помещениями.
В основе устройства усилитель с применением операционного усилителя (ОУ) с мощным выходным каскадом на транзисторах.

Схема переговорного устройства

Выполнен переговорный автомат на одной микросхеме типа К237УН2 и четырех транзисторах V1 типа МП39≈МП42, V2 типа МП35≈ МП38, V3, V4 типа П213≈П217. В режиме приема автомат отключен от своего источника питания, а динамик через нормально замкнутые контакты K1.2 подключен к линии. У другого корреспондента, имеющего аналогичный переговорный автомат, должна быть включена кнопка "Передача". При этом подается питание на усилитель, контакты реле К1.2 подключают выход усилителя к линии, а контакты К1.1 подключают динамик ко входу усилителя. Кнопка "Вызов" переводит усилитель в режим генерации низкочастотных колебаний.

Детали .
Реле К1 типа РЭС-6; конденсаторы типа К50-6, МБМ, резисторы типа МЛТ-0,125 ≈ МЛТ-0,25; динамик типа 0,1ГД-6, лампочка Н1 на 13,6 В; линия связи ≈ телефонный провод; источник питания ≈ три батареи 3336Л, соединенные последовательно.

Иногда возникают ситуации, когда требуется связь всего лишь между двумя квартирами, гаражами дачами и другими объектами различного назначения. В данном случае использование телефонного коммутатора нецелесообразно, поэтому проблему сможет решить переговорное устройство на два абонента.

Подобные системы имеют существенное ограничение по сопротивлению линии, достигающему 1-2 кОм. Используемый медный провод диаметром 0,5 мм обеспечивает дальность связи на расстояние от нескольких десятков до нескольких сотен метров, а при использовании усилителя - до 5-10 км. Если увеличить длину линий или сечение провода, начнет возрастать индуктивность и повышаться емкость линии, что вызовет значительные затухания при передаче сигналов.

Принцип работы

Основными составными элементами переговорных устройств являются два пульта, установленных на объектах, и двухпроводная линия связи, соединяющая эти пульты. Каждый пульт представляет собой аппарат связи с усилителем и динамической головкой. Последний элемент может быть двойного назначения. Во время передачи сообщений динамическая головка выполняет функцию микрофона, а в процессе приема она используется по прямому назначению - для преобразования в звук электрического сигнала звуковой частоты.

В большинстве переговорных устройств сигнал, усиленный головкой, поступает с одного аппарата на динамическую головку другого по прямой линии связи. Из-за низкого сопротивления головки, в линиях связи происходят потери: громкость звука начинает падать по мере увеличения расстояния. Поэтому действие данных систем ограничено расстоянием в зависимости от используемой схемы.

Потерь на линии вполне возможно избежать, если подачу выходного сигнала с одного пульта произвести не на динамическую головку, а к усилителю другого аппарата, имеющего значительно большее сопротивление. Именно такое соединение позволяет довести прием и передачу сигнала до нескольких километров, без каких-либо существенных потерь. Существенным преимуществом подобных переговорных устройств является возможность его питания от источника с низким напряжением.

Принципиальная схема двусторонней связи

Предложенная для рассмотрения принципиальная схема включает в себя два пульта А1 и А2 и две линии связи, соединяющие друг с другом гнезда пультов XS1 и XS2. Поскольку усилители пультов имеют одинаковые схемы, то рассматриваться будет только одна из них - от аппарата А1.

Для усилителя звуковой частоты были использованы транзисторы VT2, VT3 и VT4. Напряжение отрицательно обратной связи подается с коллектора VT4 на базу VT2 через резистор R8. Обратная связь способствует стабилизации режима работы транзисторов и коэффициента усиления каскада. Ее действие позволяет снизить искажение звука.

Когда переключатель приема-передачи SB1 находится в замкнутом положении, подача входного сигнала с линии связи в эмиттерную цепь VT2 осуществляется через С1. Благодаря небольшой емкости конденсатора С1 происходит выравнивание характеристик головки для использования ее в качестве микрофона. Конденсатор С2 обеспечивает защиту входа усилителя от помех высокой частоты, а резистор R2 поддерживает составляющую эмиттерного тока VT2 в постоянном значении.

Каскад на VT1 является электронным ключом, обеспечивающим подачу напряжения на первый каскад усилителя. Этот ключ расположен в цепи нагрузки (R3) транзистора VT2. На указанной схеме переключатели SB1 находятся в режиме ожидания, а - в закрытом положении. В это время потребление аппаратами тока от источника питания очень незначительное. В связи с этим пульты не требуют отдельных выключателей питания.

После нажатия кнопки SB1 происходит подключение динамической головки ВА1 ко входу усилителя. При этом провод, включенный в гнездо XS2, будет соединен с выходом усилителя. Далее с G1 питание поступает через R10 ко входу усилителя второго аппарата по своей линии. Происходит открытие транзистора VT1 во втором пульте, подача напряжения питания на VT2 и включение усилителя второго пульта. Одновременно в первом пульте также происходит включение усилителя в связи с открытием транзистора VT1 током, протекающим через динамическую головку ВА1 по базовой цепи. Во время разговора перед головкой усиливается напряжение, которое вырабатывается в ее звуковой катушке и поступает в линию связи через конденсатор С5. Далее происходит усиление сигнала, ослабленного в линии связи, после чего он поступает к динамической головке.

Таким образом, при нажатии кнопки SB1 происходит одновременное включение обоих пультов. Однако в передающем аппарате усилитель работает в качестве микрофона и его потребление тока составляет всего лишь около 3,5 мА. В приемной аппаратуре он выполняет свою прямую функцию, потребляя при максимально громком звуке примерно 100 мА. Разговор между абонентами ведется поочередно. Кнопка нажимается после приема сообщения и отпускается по окончании передачи.

Схема переговорного устройства упрощается отсутствием в нем регулятора громкости. Поэтому, чтобы не допустить существенных искажений звука необходимо соблюдать определенные правила. Если линия короткая, до 2 км, то разговаривать следует негромко, соблюдая расстояние до пульта 40-50 см. В том случае, когда аппараты расположены на максимальном расстоянии 5-10 км, рекомендуется разговаривать громко, соблюдая расстояние 10-20 см от пульта.

Монтаж переговорного устройства

Для монтажа деталей усилителя в качестве платы используется односторонний фольгированный текстолит. Сам монтаж может выполняться не только печатным, но и навесным методом, когда под выводы деталей на плате закрепляются специальные медные шпильки.

Корпус пульта изготавливается из стали, толщиной 0,5 мм. Крепление платы осуществляется к задней стенке корпуса таким образом, чтобы кнопка переключателя выступала наружу.

Для того чтобы окончательно смонтировать переговорное устройство на два абонента, необходимо определить места размещения гнезд XS1 и XS2. Вместо них можно воспользоваться малогабаритным разъемом от магнитофона. Остается закрепить динамическую головку, установить источник питания и проверить работоспособность устройства.

Проводная связь с помощью переговорного устройства (интеркома) между комнатами квартиры или дома — далеко не роскошь, а довольно полезное изобретение нашего времени. Для обеспечения такой связи совсем не обязательно приобретать домашнюю телефонную станцию или DECT- радиотелефоны.

Если требуется несложное переговорное устройство, то изготовить усилитель низкой частоты и проложить между комнатами пару тонких проводов не составит большого труда. Кроме того, владельцы квартир, которые отключились от трансляционной линии проводного вещания, могут использовать «лапшу», уже проложенную в стенах домов.

Итак, остается только изготовить электронное устройство, которое обеспечит передачу звуковых сигналов по проводам В качестве базового элемента такого устройства очень удобно использовать микросхему LM386 — универсальный усилитель низкой частоты.

Эта недорогая микросхема широко распространена и позволяет при минимуме внешних «обвязочных» элементов изготовить усилитель низкой частоты с требуемыми параметрами.

Предлагаемый вниманию интерком позволяет организовать передачу голосового сообщения (например, «Кушать подано») или обеспечить разговор в так называемом симплексном режиме, когда один из абонентов говорит, а второй слушает, и наоборот.

Принципиальная схема одной из двух абонентских станции приведена на первом рисунке. В показанном на схеме положении кнопочного переключателя SB1 устройство обесточено.

При нажатии на кнопку SB1 и ее удержании на схему подается напряжение питания 9 В. и сигнал с электретного микрофона ВМ1, усиленный микросхемой DA1, по паре проводов подается на вторую абонентскую станцию (рис.2), схема которой аналогична приведенной на рис 1. Через нормально замкнутый контакт переключателя SB1 второй станции сигнал поступает на громкоговоритель ВА1.

Завершив передачу сообщения или закончив фразу в разговоре, абонент 1-й станции отпускает кнопку SB1. Если после этого такую же кнопку нажмет и будет удерживать абонент 2-й станции, то уже сигнал от него будет слышать 1-й абонент.

Для питания каждой абонентской станции удобно использовать малогабаритные трансформаторные блоки питания, которые вставляются в розетку сети переменного тока или батарею типа «Крона». Потребление тока от блока питания происходит только при нажатой кнопке SB1, и ток покоя микросхемы DA1 составляет не более 10 мА. При средней громкости звука, излучаемого громкоговорителем, имеющим сопротивление обмотки 8 - 16 Ом, ток. потребляемый усилителем от источника 9 В. не превышает 50 - 70 мА.

Оптимальную громкость звукового сигнала устанавливают при настройке интеркома. Для этого подбирают сопротивление резистора R2. При R2=1.2 кОм коэффициент усиления по напряжению усилителя низкой частоты составляет около 50.

Уменьшая сопротивление этого резистора, можно повысить коэффициент усиления (максимальное значение 200 попу- чается при R2=0), а увеличивая его сопротивление - снизить коэффициент усиления вплоть до минимального (20 при отсутствии цепочки R2-C3)

По материалам статьи «Jednoduchy intercom - domaci telefon», опубликованной в журнале Prakticka elektronika».

Данная электрическая схема была собрана и испытана в лабораторных условиях с подключением канала связи к внешней АТС. Коммутируемый виртуальный номер для подключения схемы любезно предоставила компания «Mango Office».

Рис.2 Схема внешнего блока ПУ

Работа устройства.

Переговорное устройство (ПУ) в исходном положении находится в режиме «Прием», когда контакты кнопки переключения режимов (SB1) занимают положение, показанное на схеме (рис. 1).

Как только за дверью раздается звук, он преобразуется динамической головкой SP2 (А5) в электрический сигнал, который усиливается микрофонным усилителем (А5), а затем усилителем ЗЧ на микросхеме DA1 (А2), далее поступает на динамическую головку SP1 (А1) воспроизводящую звук на пульте управления ПУ.

Для ответа посетителю, переходим в режим «Ответ» нажатием кнопки SB1 на пульте управления ПУ. При этом происходит переключение цепей. К входу усилителя ЗЧ (А2) через микрофонный усилитель (А1) присоединяется динамическая головка SP1 работающая в качестве микрофона внутреннего блока устройства, а выход усилителя ЗЧ (А2) через линию связи (Л1, Л2) и открывшийся электронный ключ (А4) подключается к динамической головке SP2 расположенной в наружном блоке.

Длина проводов линии связи может достигать 100 м и более, не отражаясь на качестве звука. Это достигнуто предварительным усилением сигнала ЗЧ микрофонным усилителем, что снижает влияние наводок и позволяет использовать даже неэкранированные провода.

Детали устройства.

Кроме указанных на схеме элементов, в переговорном устройстве можно применить аналогичные по мощности и структуре полупроводниковые приборы. Транзистор VT5 в наружном блоке должен быть малошумящим, диод VD3 - германиевый.

Диод VD1 - любой из серий КД521, КД522. Оксидные конденсаторы - К50-6, К53-1; С2 - МБМ, КМ-6; остальные - керамические типов КМ, КД. Все резисторы - МЛТ-0,125.

Во внутреннем блоке допустимо использовать динамическую головку SP1 мощностью не менее 1 Вт и сопротивлением звуковой катушки 4...8 Ом, а в наружном SP2 - малогабаритную головку мощностью 0,25...0,5 Вт сопротивлением звуковой катушки 8...50 Ом (0.25ГДШ-2; 0.1ГД13-50).

В качестве включателя питания и кнопки SB1 внутреннего блока удобно использовать переключатели П2К или любые аналогичные (фото 2).

Фото 2 Переключатели П2К

Изготовление переговорного устройства.

Детали внутреннего блока смонтированы (фото 3, 4) на универсальной печатной плате из фольгированного текстолита.

Плату можно установить в отдельном корпусе, например, от абонентского громкоговорителя (фото 1, 5) со штатной динамической головкой, добавить блок питания, кнопку («прием» - «ответ») и разъем для соединения пульта с линией связи.

Внешнюю часть устройства закрепить на внутренней стороне входной двери (фото 6). Напротив диффузора динамической головки SP2, в двери, просверлить отверстия диаметром 4...7 мм и закрыть их латунной сеткой (фото 8, 12) для защиты SP2.

Внешний блок (фото 7-10) присоединить к линии связи гибким проводом с петлей компенсации - она исключает обрыв провода при открывании двери (фото 11).

Наладка ПУ[

Наладку ПУ начинают с проверки работы усилителя ЗЧ в режиме «Прием».

Переместив наружный блок на расстояние, исключающее возникновение акустической обратной связи, проверяют качество прохождения звукового сигнала.

Если усилитель возбуждается, следует переместить точку подключения головки SP1 к общему проводу, как можно ближе к резистору R5 (А1). Этим резистором устанавливают усиление каскада на транзисторе VT1 таким, чтобы сигнал в линии не искажался и был достаточно громким. Громкость звука регулируется переменным резистором R10.

При необходимости, путем несложной доработки, ПУ возможно укомплектовать вызывным устройством. Операционный усилитель К157УД1 в усилителе ЗЧ возможно заменить на другой, аналогичный по характеристикам и с соответствующей обвязкой.