Caratteristiche delle parti principali componenti l'apparecchio telefonico

Caratteristiche delle parti principali componenti l'apparecchio telefonico

Si considerano le caratteristiche dei microtelefono,  dell'alimentazione, dei dipositivo di suoneria, del circuito antilocale e dei dispositivi di selezione.

1) Microtelefono

Il microtelefono è costituito da microfono e telefono; questi due componenti hanno la struttura descritta al Par. XIX.21. Il microfono è a carbone, in quanto consente livelli di uscita superiori agli altri tipi di microfoni in commercio (piezoelettrici, a condensatore o elettromagnetici).
Il ricevitore è di tipo elettromagnetico costituito da magnete permanente, bobina e membrana, come nell'esempio schematizzato in Fig, XIX.21; l'impedenza della bobina è dell'ordine del centinaio di ohm.

2) Alimentazione

L'alimentazione può essere a batteria locale o a batteria centrale.

La prima, ora poco usata, era impiegata particolarmente nei sistemi militari di comunicazioni. L'alimentazione è costituita da una batteria, posta presso l'apparecchio telefonico; essa fornisce la corrente necessaria al funzionamento del microfono. La chiamata dell'utente desiderato è effettuata tramite un generatore elettromagnetico, azionato a mano, che genera una corrente di chiamata a bassa frequenza.

Nell'alimentazione a batteria centrale, l'alimentazione si trova presso la centrale; il sollevamento del microtelefono determina il passaggio di corrente continua nell'apparecchio telefonico dell'utente chiamante; il funzionamento è descritto al Par. B precedente; Le tensioni usate possono essere di 12 V, 24 V, 48 V, 60 V; nelle centralli automatiche generalmente si impiegano tensioni di 48 V e 60 V. L'alimentazione, in continua, viene ottenuta raddrizzando la tensione di rete nelle stazioni di energia; per garantire, però, la continuità del servizio in casi di interruzione dell'alimentazione di rete, vengono impiegato batterie di accumulatori in tampone.

3) Dispositivo di suoneria

Il dispositivo di suoneria è costituito da un martelletto che fa parte dell'equipaggio mobile di un'elettrocalamita; la corrente di chiamata, percorrendo l'avvolgimento dell'elettrocalamita, causa l'oscillazione del martelletto che agisce su due timpani; il suono generato consente di avvertire l'abbonato chiamato. La corrente di chiamata è a frequenza di 25 Hz, Il condensatore C, in serie alla suoneria, permette il disaccoppiamento per le coni ponenti continue.

4) il circuito antilocale

Il circuito antilocale è impiegato per evitare che l'utente senta, al ricevitore, la propria voce ed i rumori dell'ambiente (rumori di sala); diversamente l'ascolto sarebbe disturbato tenderebbe ad aumentare il volume della voce, con conseguente aggiornamento della comprensione.

Un esempio di circuito antilocale è riportato nello schema in figura. Il microfono M è collegato fra il centro del primario di un trasformatore ed un estremo di impedenza Z, pari all'impedenza della linea vista dall'apparecchio telefonico; il ricevitore R è collegato al secondario del trasformatore.

 Per spiegare il funzionamento del circuito è conveniente impiegare il teorema di sostituzione al circuito di Fig. XIX.2.2. In assenza di segnale audio applicato al microfono, il circuito antilocale è riportato in Fig. XIX.2.3a; Rm0 indica la resistenza del microfono in assenza di segnale audio.
In presenza di segnale, si ha una variazione di resistenza,funzione del segnale audio applicato: il circuito diviene come in B),con DR la variazione della resistenza del microfono, variabile istante per istante. Ad esempio, un'onda sonora sinusoidale di frequenza f determina una variazione di  DR = KRm0 sen 2fir   
(DR è la variazione di R) con K costante di proporzionalità dipendente dalle caratteristiche del microfono. Le variazioni di resistenza del microfono causano variazioni della corrente nel circuito, essendo costante la tensione di alimentazione E; per il teorema di sostituzione, le variazioni suddette possono essere calcolate supponendo presente una tensione equivalente Eeq= DRI nel ramo del circuito in cui è modificata la resistenza.
Il microfono può pertanto essere considerato un generatore di tensione avente resistenza Rmo, pari alla sua resistenza in assenza di segnale audio, e tensione DRI.
L'equivalenza è valida nell'ipotesi di piccole variazioni di resistenza, ipotesi, peraltro valida, in quanto, per evitare distorsione, si fa in modo che le variazioni di resistenza non siano grandi.
Il microfono genera pertanto due correnti I'1 e I''1 uguali, indicate in Fig. XIX.2.3c; esse percorrono in senso opposto le due metà, L'1 e L''1 dell'avvolgimento primario del trasformatore, generando flussi opposti; il flusso corrispondente è nullo e quindi è nulla la corrente nel ricevitore; l'utente non sente la propria, voce.

La corrente fonica proveniente dall'altro utente, invece, percorre le due metà L'1 e L''1 dell'avvolgimento primario nello stesso verso; il flusso generato, diverso da zero, si concatena col secondario L2, causando il passaggio di una corrente nel ricevitore: l'utente considerato sente pertanto la voce dell'altro abbonato.

Il trasformatore presente nell'apparecchio, oltre a realizzare il circuito antilocale, presenta due altri vantaggi. In primo luogo consente l'adattamento di impedenza dell'apparecchio alla linea, scegliendo opportunamente il rapporto spire.
In secondo luogo impedisce il passaggio della componente continua della corrente di linea nel ricevitore; essa non serve e può portare il nucleo magnetico a lavorare in regioni non lineari, con conseguente riproduzione distorta del segnale audio.

5) Dispositivi di selezione

I dispositivi di selezione consentono di chiamare l'abbonato desiderato; possono essere a disco combinatore o a tastiera. Il caso di disco combinatore è considerato in Fig.XIX.22; un eccentrico, solidale al disco, determina, come si è visto, l'apertura di C1 e la chiusura di C2 e quindi l'interruzione della corrente continua di linea un numero di volte corrispondente al numero scelto.
La durata dell'apertura e della chiusura di C1 sono, rispettivamente, di 60 ms e 40 ms.
I dispositivi di chiamata a tastiera consentono una migliore precisione ed una maggiore rapidità di selezione; essi sono convenienti, dato che l'introduzione del commutazione elettronica ha permesso di ridurre notevolmente i tempi necessari allo stabilirsi del collegamento fra due abbonati.
In questi dispositivi ogni numero è rappresentato da due frequenze audio generate contemporaneamente nell'apparecchio telefonico; questo pertanto deve essere provvisto di un oscillatore in grado di operare contemporaneamente su due frequenze.
Nella tabella Tab. XIX.2.1 sono riportate coppie di frequenze corrispondenti ad ogni tasto; le ultime due combinazioni possono essere impiegate per altri scopi.

Si osserva dalla tabella come le frequenze generate siano nel campo audio e quindi possano essere trasmesse ed impiegate per altri usi.

Le due frequenze corrispondenti ad ogni numero vengono ricevute in centrale; in essa devono essere presenti filtri accordati sulle frequenze stesse, che ne rivelino la presenza e quindi individuino il numero selezionato dall'utente.

Negli impianti interni si usano anche dispositivi di selezione a tastiera che impiegano diodi; l'apparecchio telefonico risulta semplificato, dato che non è presente un oscillatore ,però é più complesso il collegamento fra gli utenti, per la necessità di usare un ulteriore conduttore: il filo di terra.
Fra il filo a ed il filo di terra sono posti due diodi, in opposizione, con in serie a ciascuno un contatto che ne permette o no l'inserimento; analogamente si hanno due diodi fra filo b e filo di terra.

Ad ogni tasto corrisponde una combinazione di diodi inseriti; in centrale vengono misurate le impedenze fra i fili a, b ed il filo di terra e dai valori ottenuti si individua il numero selezionato. In Fig. XIX.2.4 è riportato un esempio di connessione dei diodi.