电话机的电路结构复杂而精细,它涉及到多个关键部分,如电源电路、取电电路、换向电路、手柄和免提电路、振铃电路以及信号检测电路。这些部分共同确保了电话机的正常运作。
电话机中的放电管,包括气体放电管和半导体放电管,主要用于通讯线路的保护。它们在电话机中扮演着重要角色,因为它们的损坏率很高。一旦出现短路或断路,可能导致无法接听或拨打电话。
换向电路在电话机中至关重要,其功能是改变电流的方向。它与整流电路的区别在于没有滤波电容。当电话线TIP1为正,RING为负时,电话可正常使用;反之,如果TIP2为负,RING为正,则可能是换向电路中的某个二极管损坏。故障诊断通常通过万用表在线测量二极管的正向和反向电压降来完成。
电源电路是电话机的基础,电话线在一定条件下作为直流恒流源,其电压与话机阻抗成正比。挂机时,电话机相当于断路,外线电压约为48V;而抬机后,电压会降低至6-12V左右。话机可以通过电池、市电或者从电话线上“偷电”来获取电源。偷电电流受到严格标准限制,不能超过规定值。取电电路中,发光二极管的压降决定了工作电压,通过特定的电阻网络为话机控制电路提供稳定的电源。
电话机的抬机取电电路通常采用模拟电感设计,能够在保证通话质量的同时提供较大的电流供应。反极检测则用于检测线路状态变化,例如在某些交换线路中用于计费或显示。反极信号可以用来检测振铃或通话状态,同时,FSK(移频键控)和DTMF(双音多频)检测是来电显示和拨号的重要环节。
DTMF信号是由两个不同频率的音频信号叠加而成,代表数字电路中的1和0。FSK信号则通过改变频率来传递1和0的信息。这些信号必须满足严格的参数要求,如波形、幅度、频率等,否则可能造成通信失败。单片机通过特定的电阻和二极管网络来接收和发送这些信号,调节电阻可以调整信号的直流偏置和交流信号幅度。
话机的抬挂机控制则通过叉簧开关实现,挂机时,开关连接到地,单片机检测端为低电平;抬机时,开关连接到外线,检测端变为高电平,从而通知单片机启动通话模式。如果话机的麦克风(MIC)电路出现问题,可能会导致严重的干扰,影响通信质量。
通过实验,比如使用两台话机进行拨号测试,可以诊断线路问题,甚至早期的公用电话曾利用这种原理进行非法拨打。在调试话吧管理机时,也应注意避免干扰,确保每一路通话的独立性。
电话机的电路设计是一个复杂的系统,涉及多种电子元件和信号处理技术,每一个细节都关乎到通信的可靠性和效率。理解这些基本概念和工作原理,对于维护和修理电话机至关重要。