Analoge Telefontechnik
Beispiel: Standard-Fernsprechapparat
"FeTAp 612-2"
Aufgaben der Endgeräte:
- Vermittlungstechnik (Herstellen der Verbindung)
- Übertragungstechnik (Übertragung von
Informationen)
Die zweiadrige Hauptanschlußleitung ist also
gleichzeitig Steuer- und Signalleitung
Die Funktionszustände eines
Fernsprechapparates
Hörer ist aufgelegt
Nur der Wecker ist mit der Anschlußleitung über einen
Kondensator verbunden. Das Endgerät ist mit Vermittlungsstelle über
eine Stromschleife verbunden, es liegen von der Vermittlungsstelle 60V= an.
Über C fließt kein Strom, da Gleichspannung anliegt (Schleife ist
offen)
Anruf wird signalisiert
Vermittlungsstelle legt 60V~/25Hz an (Klingeln). Über C fließt
ein Wechselstrom (ca. 5-10mA) durch den Wecker (=Glocke), das Telefon
läutet. In neueren Apparaten ist der mechanische Wecker durch ein
elektronisches Modul ersetzt, welches über einen Übertrager mit
dahintergeschaltetem Gleichrichter während des Läutens mit Gleichstrom
versorgt wird.
Hörer wird abgehoben
Der Gabelschalter wird betätigt. C wird über Widerstand R1(100
Ohm) kurzgeschlossen, es fließt ein Strom über die Sprecheinrichtung.
Die Vermittlungsstelle erkennt den Stromfluß 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
überlagert.
W wird von La getrennt. Eine über W angeschlossene Zusatzklingel oder
ein weiterer Apparat werden von der Anschlußleitung getrennt (Schutz vor
Mithören und Vermeidung von zusätzlichem Stromfluß).
Aufbau von Selbstwahlverbindungen
Zur Zeit der Wählscheibentelefone war das Impulswahlverfahren das
ausschließlich verwendete Verfahren, es wird seit mehreren Jahren vom
Mehrfrequenzwahlverfahren abgelöst. Die Vermittlungsstellen erkennen meist
automatisch beide Wahlverfahren. Beim Impulswahlverfahren (IWF) werden
Wahlimpulse erzeugt. Die Zahl der Impulse entspricht der gewählten Ziffer
(=serielle Übertragung). Impulsverhältnis 40/60ms (sehr langsam, z.B.
beim Wählen einer 0 sind 10 Impulse erforderlich, d.h. 1s
Übertragungsdauer). Bei jedem Impuls wird die Sprecheinrichtung
kurzgeschlossen, der nsi (=Nummern-Schalter-Impuls) öffnet die
Stromschleife entsprechend dem Impulsdauer/-pausenverhältnis
Beim Mehrfrequenzwahlverfahren (MFV) entspricht die erzeugte Tonfrequenz
einer Ziffer (=parallele Übertragung). Die Übertragung einer Ziffer
erfolgt schneller, als die Eingabe über 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 (Schließer) verbindet die Zuleitung La mit der Klemme E zur
Auswertung durch hausinterne Telefonanlagen (z.B. zum Verbinden, Ausgeführt
auch als R-Taste, Erdsymbol, einzelner Knopf)
Die Sprecheinrichtung: Brückenschaltung zur Entkopplung von
Mikrofon/Lautsprecher
Die Sprecheinrichtung ist im Prinzip eine Wheatstonesche Brücke, wobei
die Stromquelle das Mikrofon und das Anzeigeinstrument der Lautsprecher ist. Im
Idealfall (Brücke abgeglichen) wird somit das eigene Sprachsignal nicht vom
eigenen Lautsprecher wiedergegeben. Der Lautsprecher wird dabei nicht direkt,
sondern über einen Übertrager (entzspricht R1,R3) angeschlossen. R2
entspricht der Telefonleitung (Vierpol), und R4 einem Leitungsnachbild aus RN,
CN mit den gleichen Eigenschaften wie der Vierpol.
Diese Brücke ist jedoch in der Praxis aufgrund der unterschiedlichen
Leitungswiderstände nie vollständig abgeglichen, so daß meist
das eigene Sprachsignal im Hörer wahrgenommen werden kann. Durch die
Brückenschaltung tritt beim kommenden Signal (Spannungsteiler aus R3/R4)
und beim gehenden Signal (Strom vom Mikrofon teilt sich durch beide Zweige auf)
über die Leitung zur Gegenstelle (R2) ein Verlust von über 50% auf .
Ein Teil dieser Verluste wird durch den hohen Wirkungsgrad des Kohlemikrofons
(>100% bezüglich Umsetzung Schall -> El. Energie durch
Stromfluß durch Mikrofon) jedoch wieder kompensiert.
Kabel-Anschlußbelegungen:
Nr.:
|
Farbe:
|
Markierung:
|
Bedeutung:
|
1
|
weiß
|
ohne
|
La
|
2
|
braun
|
einfach
|
Lb
|
3
|
grün
|
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 Geräten, d.H. zuerst wird ein
Nicht-Fernsprechgerät (Z.B. Modem,Fax, Anrufbeantworter), und dahinter ein
Fernsprechgerät (Telefon) angeschlossen. Die Belegung der Anschlüsse
der Stecker ist identisch.
Einfache Zusatzschaltungen
Anschluß von 2 Apparaten über W-Leitung
Ein Apparat wird direkt an die Anschlußleitung (La, Lb) geschaltet,
der andere an dieLb und W-Leitung des ersten. Es läuten 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 über Schlüsselschalter
Im Gerät: direktes Überbrücken des Nummernimpulsschalters
Extern: Überbrücken des Nummernimpulsschalters über
W-Leitung
Problem: Wenn W-Leitung unterbrochen / nicht vorhanden (Japan-Tel.)
wählen trotz blockiertem Schalter möglich
Gebührenzähler
Von der Vermittlungsstelle wird bei jeder Gebühreneinheit ein 16
KHz-Signal über die Anschlußleitung geschickt. Dieses Signal kann
über einen Gebührenzähler erfaßt werden, der entweder
separat parallel zur Anschlußleitung geschaltet wird oder in einen
Telefonapparat integriert ist.
Problem: Das 16KHz-Signal kann zu Störungen bei Verbindungen über
Telefaxgeräte oder Modems führen, da das Datensignal kurz
überlagert wird.
Abhilfe: Verwendung eines Filters, welches das 16KHz-Signal ausblendet.
Wichtig: das Filter muß so plaziert werden, daß alle
Datenübertragungsgeräte hinter dem Filter angeordnet sind, alle
Gebührenzähler jedoch davor.
Warnung bei Unterbrechung der Anschlußleitung
In vielen Fällen ist es wünschenswert, aus
Sicherheitegründen eine Unterbrechung der Anschlußleitung zu erkennen
(z.B. Notrufmelder in Personenaufzügen,Verbindung von Alarmanlagen
über das Telefunnetz mit der Polizei). Zu diesem Zweck schließt man
parallel zum Apparat einen hochohmigen Widerstand an, der dessen Funktion nicht
beeinflußt, aber auch bei aufgelegtem Apparat zu einen geringen
Stromfluß führt. Dieser Strom kann an beliebiger Stelle in der
Anschlußleitung mit einem in Serie geschalteten Optokoppler dedektiert und
von einer Auswerteelektronik überwacht werden. So kann bei einer
Unterbrechung eine Warnmeldung erzeugt werden.