บทที่ 2 เครื่องโทรศัพท์

วงจรเบื้องต้นของเครื่องโทรศัพท์

รูปสัญลักษณ์ของเครื่องโทรศัพท์

1.Transmitter

โดยทั่วไปเราเรียกว่า “ปากพูด” อุปกรณ์ตัวนี้แท้จริงแล้วก็คือ Microphone ซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนเสียงพูดให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า Transmitter ที่ใช้ในเครื่องโทรศัพท์ปัจจุบันมีอยู่ 3 แบบ

1 แบบ Carbon

2 แบบ Dynamic

3 แบบ Condenser

เครื่องโทรศัพท์รุ่นใหม่ ๆ จะนิยมใช้ Condenser เป็น Transmitter เพราะขนาดเล็ก ราคาถูก ความไวสูงกว่าแบบอื่น ๆ

2. Receiver

โดยทั่วไปเรียกว่า “หูฟัง” ซึ่งก็คือ ลำโพง Speaker ทำหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณเสียง ลักษณะโครงสร้างของ Receiverอาจไม่เหมือนลำโพงทั่วๆไปเพราะต้องออกแบบให้มีขนาดเล็กและมีรูปร่างที่ถูกจำกัดไว้ด้วยพื้นที่ แต่หลักการทำงานเหมือนเดิม

3. Hook Switch

ลักษณะของ HookSwitchก็คือSwitch2ทางทำหน้าที่เลือกว่าจะให้Lineโทรศัพท์ต่อเข้ากับวงจรกระดิ่ง(Ringer)หรือต่อเข้ากับวงจรปากพูด หูฟัง

รูปแสดงลักษณะและสัญลัษณะของ Hook Switch

Block Diagram แสดงหน้าที่ Hook Switch

ในขณะที่ไม่มีการใช้โทรศัพท์ Hook Switch จะต่อเข้ากับ Line เข้ากับวงจรกระดิ่ง แต่เมื่อมีการยกหู Hook Switch จะต่อ Line เข้ากับ วงจร ปากพูด หูฟังทันที โดยตัดวงจรกระดิ่งออกไปHook Switch จะทำงานเมื่อมีการยกห ูหรือวางหู เพราะ Hand Set จะวางทับ Hook Switch ไว้เวลายกขึ้น ก็จะปล่อยเวลาวางลงก็จะทับ ทำให้ Hook Switch ทำงาน

4. HAND SET

Hannd Set โดยทั่วไปเราจะเรียกว่า “มือถือ” หรือ “หูโทรศัพท์” ดังเช่น เรามักจะพูดว่า “ถือหูโทรศัพท์” หรือ “ยกหูโทรศัพท์” เป็นต้น Hand Set จะทำหน้าที่เป็นที่อยู่ของปากพูดและหูฟัง ซึ่งจะออกแบบ Hand Set ให้เหมาะสม ง่ายต่อการพูดและฟัง พร้อม ๆ กัน

เนื่องจาก Hand Set จะมีปากพูดและหูฟังภายใน เวลาโทรศัพท์ต้องให้ตำแหน่งปากพูดอยู่ใกล้ปากและหูฟังอยู่ใกล้หู จึงทำการสนทนาได้

5. DIAL

DIALหรือหน้าปัดโทรศัพท์ ทำหน้าที่ให้ผู้โทรศัพท์หมุนหรือกดหมายเลขปลายทางที่ต้องการหมุนหรือกดแล้วจะมีวงจรสร้างสัญญาณรหัสขึ้นมาตามตัวเลขที่เรากดหรือหมุนส่งไปยังชุมสายโทรศัพท์ให้ถอดรหัสแล้วค้นหาผู้รับต่อไป

หน้าปัดของเครื่องโทรศัพท์มี 2 แบบ

1 แบบหมุน (Rotary Dial)

2 แบบกดปุ่ม (Pulse Button)

ลักษณะของหน้าปัดโทรศัพท์

6. INDUCTION COIL

ขดลวดเหนี่ยวนำ ในเครื่องโทรศัพท์ จะทำหน้าที่ปรับอิมพีแดนซ์ให้เหมาะสมกับ Line และป้องกันไม่ให้เกิด Side Tone ระหว่างปากพูดและหูฟัง

รูปแสดงการต่อ Induction Coil

ในปัจจุบันโดยเฉพาะเครื่องที่มีอุปกรณ์ Semiconductor อยู่ด้วยจะไม่มี Inductor Coil ให้เห็น แต่จะมีการออกแบบวงจรชดเชยด้านอื่น

7. PROTECTOR

หรือตัวป้องกันจะทำหน้าที่ป้องกันเครื่องไม่ให้ได้รับอันตรายจากไฟสูงหรือไฟกระชาก ที่อาจเกิดขึ้นได้เสมอโดยเฉพาะฟ้าผ่าหรือไฟกระชาก ที่เกิดจากการยกหู วางหู หรือหมุนหน้าปัด อันทำให้อุปกรณ์เสียหายได้ โดยทั่วไปจะมีตัวป้องกันไฟสูงต่ออยู่ก่อนที่ Line จะเข้าบ้านอยู่แล้ว แต่ในเครื่องก็ยังคงมีอีก เพื่อให้เกิดความปลอดภัย

รูปอุปกรณ์ Protector

8. RINGER

Ringer หรือ Bell เป็นตัวที่ทำให้เกิดกระดิ่งดังขึ้นในเครื่องโทรศัพท์ เพื่อเรียกให้ผู้รับโทรศัพท์

ปัจจุบันมี 3 แบบ

8.1 Magneto Ringer

เป็นวงจรกระดิ่งที่มีอยู่ในเครื่องรุ่นเก่า โครงสร้างแสดงตามรูป

รูปวงจรเครื่องรับโทรศัพท์ในระบบ Magneto

จากวงจรโทรศัพท์ในระบบ Magneto จะเห็นว่ามีสิ่งสำคัญอยู่ 3 อย่าง คือ Battery , Magneto , Generator และวงจรโทรศัพท์ วงจรนี้จะมี Battery อยู่ด้วย เพื่อเป็นไฟเลี้ยงวงจร และเลี้ยง Line เพราะในระบบนี้ จะเป็นระบบ Local Battery คือผู้เช่า (Subscriber) จะต้องมี Battery ประจำทุกเครื่อง ส่วน Magneto Generator นั้นมีไว้เพื่อให้ผู้โทรศัพท์ (ผู้เรียก) หมุนเพื่อเรียก Operator ซึ่งเมื่อหมุน Magneto จะมีไฟประมาณ 50 VAC วิ่งไปตาม Line เพื่อให้หลอดไฟ หรือกระดิ่งของ Operator ทำงาน

การทำงานของ Magneto Ringer เมื่อไฟกระดิ่งจากชุมสายประมาณ 50 VAC เข้ามาขดลวดจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นในขดลวดและทำให้ P1 และ P2 เกิดเป็นสนามแม่เหล็กขึ้นมา โดยมีขั้วสลับ N-S กันตลอดเวลา และดูดก้านตีให้เคลื่อนที่ ก้านตีจะไปตีด้วยกระดิ่งความเร็วตามความถี่ของไฟกระดิ่ง ประมาณ 25Hz

8.2 Buzzer Ringer

ในเครื่องรุ่นใหม่จะนิยใช้ Buzzer เพราะมีขนาดเล็กราคาถูกกินกระแสน้อย และยังสามารถเลือกชนิดของเสียงได้ตามชนิดของ Buzzer

รูปแสดงวงจร Buzzer Ringer

การทำงาน Buzzer Ringer เมื่อมีไฟกระดิ่ง 90 VAC 25 Hz จะถูก R1 ลดขนาด Voltage ลงให้เหลือพอเหมาะ D1-D4 จะ Rectifier และ C1 จะทำการ Filter ให้เป็น DC ส่วน Z1 จะ Regulate Voltage ให้คงที่ เพื่อป้อนไฟเลี้ยง ให้ IC1 ให้ IC1 กำเนิด Pulse ออกมาใหม่ มีความถี่ประมาณ 10 Hz เพื่อให้ Buzzer โดยมี R3 และ R4 เป็นตัวเร่ง – ลดเสียง

รูปสัญญาณที่จุดต่าง ๆ ในวงจรกระดิ่ง

ปกติแล้ว Buzzer ที่ใช้จะเป็นแบบ Piezo Buzzer ซึ่งจะทำงานด้วย AC Pulse ถ้าเราเอาสัญญาณ AC 25 Hz ที่เข้ามาแล้วลดขนาดลงให้พอเหมาะป้อนให้ Buzzer โดยตรงก็ได้ แต่ความถี่ AC 25 Hz สูงเกินไป ทำให้เสียงที่ออกมาไม่น่าฟัง จึงต้องมี IC1 สร้าง Pulse ที่มีความถี่เหมาะสมขึ้นมาใหม่

8.3 SPEAKER RINGER

เครื่องที่มีราคาสูง มีสิ่งอำนวยความสะดวกมากมาย เช่น มี วงจร Hand Free (สนทนาโดยไม่ต้องยกหู) ส่วนมากจะใช้ Speaker เป็น Ringer เพราะเครื่องที่มี Speaker ใช้อยู่แล้ว จึงไม่จำเป็นต้องมี Buzzer อีก โดยดัดแปลงวงจร Buzzer Ringer ให้สามารถใช้กับ Speaker ได้ แสดงตามรูป

วงจร Speaker Ringer จะดัดแปลงมาจาก Buzzer Ringer โดยนำสัญญาณ IC1 ป้อนเข้าหม้อแปลง (Transformer) หรือ ลดหรือเพิ่ม Voltage และลดเหลี่ยมของ Pulse ให้มี Slop บ้าง ซึ่งจะทำให้ Speaker ไม่เสียหาย

รูปแสดงสัญญาณจุดต่าง ๆ ในวงจร Speaker Ringer