CC BY
12ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Исследование узлов телефонного аппарата на предмет величины
энергопотребления Куценко С. М.1, Петров С. А.2
1Куценко Сергей Михайлович /Kucenko Sergej Mihajlovich - кандидат технических наук,
доцент,
кафедра автоматики, телемеханики и связи;
2Петров Сергей Анатольевич /Petrov Sergej Anatol'evich - студент, факультет систем обеспечения транспорта, Иркутский государственный университет путей сообщения, г. Иркутск
Аннотация: в данной статье автором рассмотрен вопрос энергопотребления узлами стационарного телефонного аппарата. В программе электронного моделирования собраны два варианта противоместных схем, таких как схема с использованием трансформатора и с использованием резисторов. Произведен замер потребляемой ими электрической энергии. По результатам полученных данных проведено сравнение двух схем на предмет величины потребляемого ими электрического тока и сделаны соответствующие выводы по поводу их экономичности.
Ключевые слова: противоместный эффект, энергопотребление, телефонный аппарат.
Введение: со времени появления телефона (1876 г.) прошло уже 140 лет, и в наше время огромная популярность этого изобретения позволяет оценить его огромное значение для общества как средства связи. На протяжении всего своего существования, начиная с момента появления, телефонные аппараты совершенствовались, для того, чтобы идти в ногу со временем, соответствовать требованиям абонентов и предоставлять максимально возможное качество связи. Фундаментальная схема двухпроводной разговорной цепи телефона с дуплексной связью имеет существенный недостаток, называемый местным эффектом. Для борьбы с ним в конструкцию телефонного аппарата включается противоместная схема. Однако и сама схема претерпевала изменения со временем, оправданность одной из таких модернизаций и рассматривается в данной статье.
Эксперимент: в ходе эксперимента была произведена симуляция двух различных противоместных схем телефонного аппарата: полностью резистивной и схемы с трансформатором. Схемы смоделированы в электронной среде Multisim с помощью редактора, проведен их анализ на предмет величины потребляемого тока.
Рис. 1. Противоместная схема включения телефонного аппарата на резисторах
Для модулирования ситуации, в которой абонент принимает речевую информацию с двухпроводной линии в качестве источника энергии, в схему включена электронная модель реального источника переменной ЭДС с частотой £=50 Гц и последовательно включенным резистором Я7=1 Ом. Резистор Я4=120 Ом имитирует сопротивление линии связи, а резистор Я3=120 Ом - балансное сопротивление противоместной схемы. В качестве замещения сопротивления микрофона в схему включен резистор И2= 600 Ом. Ю= 8 Ом, это сопротивление динамика (величина потребляемой энергии на этом участке схемы одна из наиболее важных для эксперимента, так как предполагается, что моделирование показывает ситуацию, в которой абонент слушает информацию из линии связи). Резисторы Я5 и Я6 были приняты равными 100 Ом. Они необходимы для подключения динамика телефонного аппарата.
ш
Рис. 2. Противоместная схема с трансформатором
Для схемы, приведенной на рис. 2 были взяты те же резисторы Я4, Я2, Я3, и модель источника реальной переменной ЭДС 60В с частотой f=50Гц и внутренним сопротивлением Я5=1Ом.
Резисторы Я5 и Я6 из предыдущей схемы были заменены на трансформатор Т2. Параметры трансформатора Т2 были приняты следующими [1, с.17]: число витков первичной обмотки п1=665, число витков вторичных обмоток равны п2=935 и п3=520;
Сопротивление первичной обмотки принято равным 32 Ом, вторичных обмоток 21,5 Ом.
Результаты исследований: для получения данных о количестве потребляемой элементами схем включения телефонного аппарата (рис. 1 и 2) энергии в обе модели были, последовательно с элементами, на которых проводилось исследование данной величины, включены модели амперметров, и с помощью них были получены значения потребляемого тока в различных участках схемы.
Анализ полученных данных: Из показаний амперметров А1 и А4, которые в схеме, построенной исключительно на резисторах соответственно равны 0.484А и 0.459А, а в схеме с использованием трансформатора соответственно равны 0.381А и 0.140А, мы можем сделать вывод, что величина потребляемой энергии противоместной схемы с использованием трансформатора значительно ниже, чем аналогичная величина в схеме, построенной на резисторах. Следовательно, использование противоместной схемы с применением трансформаторов наиболее экономично, чем резистивной схемы.
Литература
1. Дубровский Е. П. Справочник молодого телефониста. [Текст] / Е. П. Дубровский. М.: Высшая школа, 1992. 224 с.
