Analoge Telefontechnik

Analoge Telefontechnik
Beispiel: Standard - Fernsprechapparat "FeTAp 612 - 2"
Aufgaben der Endger├Ąte:
    Vermittlungstechnik (Herstellen der Verbindung) ├ťbertragungstechnik (├ťbertragung von Informationen)
Die zweiadrige Hauptanschlu├čleitung ist also gleichzeitig Steuer - und Signalleitung
Die Funktionszust├Ąnde eines Fernsprechapparates
H├Ârer ist aufgelegt
Nur der Wecker ist mit der Anschlu├čleitung ├╝ber einen Kondensator verbunden. Das Endger├Ąt ist mit Vermittlungsstelle ├╝ber eine Stromschleife verbunden, es liegen von der Vermittlungsstelle 60V= an. ├ťber C flie├čt kein Strom, da Gleichspannung anliegt (Schleife ist offen)
Anruf wird signalisiert
Vermittlungsstelle legt 60V~/25Hz an (Klingeln). ├ťber C flie├čt ein Wechselstrom (ca. 5 - 10mA) durch den Wecker (=Glocke), das Telefon l├Ąutet. In neueren Apparaten ist der mechanische Wecker durch ein elektronisches Modul ersetzt, welches ├╝ber einen ├ťbertrager mit dahintergeschaltetem Gleichrichter w├Ąhrend des L├Ąutens mit Gleichstrom versorgt wird.
H├Ârer wird abgehoben
Der Gabelschalter wird bet├Ątigt. C wird ├╝ber Widerstand R1(100 Ohm) kurzgeschlossen, es flie├čt ein Strom ├╝ber die Sprecheinrichtung. Die Vermittlungsstelle erkennt den Stromflu├č und schaltet auf 60V=, im Apparat fallen davon ca. 10V= ab (Spannungsteiler aus Leitungswiderstand (max. 3k) und Innenwid. der Apparates (600Ohm)). Es ergibt sich ein Schleifenstrom von ca. 20mA. Der Gleichspannung ist ein Signalton (Freizeichen) von 400 Hz ├╝berlagert.
W wird von La getrennt. Eine ├╝ber W angeschlossene Zusatzklingel oder ein weiterer Apparat werden von der Anschlu├čleitung getrennt (Schutz vor Mith├Âren und Vermeidung von zus├Ątzlichem Stromflu├č).
Aufbau von Selbstwahlverbindungen
Zur Zeit der W├Ąhlscheibentelefone war das Impulswahlverfahren das ausschlie├člich verwendete Verfahren, es wird seit mehreren Jahren vom Mehrfrequenzwahlverfahren abgel├Âst. Die Vermittlungsstellen erkennen meist automatisch beide Wahlverfahren. Beim Impulswahlverfahren (IWF) werden Wahlimpulse erzeugt. Die Zahl der Impulse entspricht der gew├Ąhlten Ziffer (=serielle ├ťbertragung). Impulsverh├Ąltnis 40/60ms (sehr langsam, z.B. beim W├Ąhlen einer 0 sind 10 Impulse erforderlich, d.h. 1s ├ťbertragungsdauer). Bei jedem Impuls wird die Sprecheinrichtung kurzgeschlossen, der nsi (=Nummern - Schalter - Impuls) ├Âffnet die Stromschleife entsprechend dem Impulsdauer/ - pausenverh├Ąltnis
Beim Mehrfrequenzwahlverfahren (MFV) entspricht die erzeugte Tonfrequenz einer Ziffer (=parallele ├ťbertragung). Die ├ťbertragung einer Ziffer erfolgt schneller, als die Eingabe ├╝ber die Tastatur erfolgen kann. Die Verbindung kann meist in Echtzeit hergestellt werden, d.h. Verbindung steht sofort nach Eingabe der letzten Ziffer
Weitere Steuerfunktionen: die Erdtaste
Taster (Schlie├čer) verbindet die Zuleitung La mit der Klemme E zur Auswertung durch hausinterne Telefonanlagen (z.B. zum Verbinden, Ausgef├╝hrt auch als R - Taste, Erdsymbol, einzelner Knopf)
Die Sprecheinrichtung: Br├╝ckenschaltung zur Entkopplung von Mikrofon/Lautsprecher
Die Sprecheinrichtung ist im Prinzip eine Wheatstonesche Br├╝cke, wobei die Stromquelle das Mikrofon und das Anzeigeinstrument der Lautsprecher ist. Im Idealfall (Br├╝cke abgeglichen) wird somit das eigene Sprachsignal nicht vom eigenen Lautsprecher wiedergegeben. Der Lautsprecher wird dabei nicht direkt, sondern ├╝ber einen ├ťbertrager (entzspricht R1,R3) angeschlossen. R2 entspricht der Telefonleitung (Vierpol), und R4 einem Leitungsnachbild aus RN, CN mit den gleichen Eigenschaften wie der Vierpol.
Diese Br├╝cke ist jedoch in der Praxis aufgrund der unterschiedlichen Leitungswiderst├Ąnde nie vollst├Ąndig abgeglichen, so dass meist das eigene Sprachsignal im H├Ârer wahrgenommen werden kann. Durch die Br├╝ckenschaltung tritt beim kommenden Signal (Spannungsteiler aus R3/R4) und beim gehenden Signal (Strom vom Mikrofon teilt sich durch beide Zweige auf) ├╝ber die Leitung zur Gegenstelle (R2) ein Verlust von ├╝ber 50% auf. Ein Teil dieser Verluste wird durch den hohen Wirkungsgrad des Kohlemikrofons (>100% bez├╝glich Umsetzung Schall -> El. Energie durch Stromflu├č durch Mikrofon) jedoch wieder kompensiert.
Kabel - Anschlu├čbelegungen:
Nr.:
Farbe:
Markierung:
Bedeutung:
1
wei├č
ohne
La
2
braun
einfach
Lb
3
gr├╝n
doppelt, langer Abst.
W
4
gelb
doppelt, kurzer Abst.
E
Codierung der Stecker (TAE)
    F - Codierung (Fernsprecher) N - Codierung (Nicht - Fernsprecher)
Die Codierung dient nur der festen Reihenfolge bei der Hintereinanderschaltung von mehreren Ger├Ąten, d.H. zuerst wird ein Nicht - Fernsprechger├Ąt (Z.B. Modem,Fax, Anrufbeantworter), und dahinter ein Fernsprechger├Ąt (Telefon) angeschlossen. Die Belegung der Anschl├╝sse der Stecker ist identisch.

Einfache Zusatzschaltungen
Anschlu├č von 2 Apparaten ├╝ber W - Leitung
Ein Apparat wird direkt an die Anschlu├čleitung (La, Lb) geschaltet, der andere an dieLb und W - Leitung des ersten. Es l├Ąuten beide Apparate, und von beiden kann eine Verbindung aufgebaut werden
Problem: Apparat 2 kann vom App. 1 unterbrochen werden
Abhilfe: Warneinrichtung in App. 1 (Optische Anzeige bei benutztem Apparat 2)
Anwendung: Zusatz zu Funktelefon (Bei Stromausfall kann ein zusammen mit dem Funktetefon angeschlossenes einfaches Telefon verwendet werden)
Blockieren von abgehenden Verbindungen ├╝ber Schl├╝sselschalter
Im Ger├Ąt: direktes ├ťberbr├╝cken des Nummernimpulsschalters
Extern: ├ťberbr├╝cken des Nummernimpulsschalters ├╝ber W - Leitung
Problem: Wenn W - Leitung unterbrochen / nicht vorhanden (Japan - Tel.) w├Ąhlen trotz blockiertem Schalter m├Âglich
Geb├╝hrenz├Ąhler
Von der Vermittlungsstelle wird bei jeder Geb├╝hreneinheit ein 16 KHz - Signal ├╝ber die Anschlu├čleitung geschickt. Dieses Signal kann ├╝ber einen Geb├╝hrenz├Ąhler erfa├čt werden, der entweder separat parallel zur Anschlu├čleitung geschaltet wird oder in einen Telefonapparat integriert ist.
Problem: Das 16KHz - Signal kann zu St├Ârungen bei Verbindungen ├╝ber Telefaxger├Ąte oder Modems f├╝hren, da das Datensignal kurz ├╝berlagert wird.
Abhilfe: Verwendung eines Filters, welches das 16KHz - Signal ausblendet.
Wichtig: das Filter muss so plaziert werden, dass alle Daten├╝bertragungsger├Ąte hinter dem Filter angeordnet sind, alle Geb├╝hrenz├Ąhler jedoch davor.
Warnung bei Unterbrechung der Anschlu├čleitung
In vielen F├Ąllen ist es w├╝nschenswert, aus Sicherheitegr├╝nden eine Unterbrechung der Anschlu├čleitung zu erkennen (z.B. Notrufmelder in Personenaufz├╝gen,Verbindung von Alarmanlagen ├╝ber das Telefunnetz mit der Polizei). Zu diesem Zweck schlie├čt man parallel zum Apparat einen hochohmigen Widerstand an, der dessen Funktion nicht beeinflu├čt, aber auch bei aufgelegtem Apparat zu einen geringen Stromflu├č f├╝hrt. Dieser Strom kann an beliebiger Stelle in der Anschlu├čleitung mit einem in Serie geschalteten Optokoppler dedektiert und von einer Auswerteelektronik ├╝berwacht werden. So kann bei einer Unterbrechung eine Warnmeldung erzeugt werden.

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