Имея два телефонных аппарата, моток двухжильного провода достаточной длины и небольшое количество радиодеталей можно организовать собственную телефонную линию на два абонента. Например устроить связь между двумя соседними квартирами, перебросив провод между окнами, или между соседними дачными домиками, между домом и беседкой. Прежде всего вспомним из школьного курса физики как работает телефон. В простейшем случае это два телефонных капсюля, связанных между собой двухпроводной линией.
Когда говорят перед одним капсюлем, его магнитная мембрана двигается от звуковых волн и наводит в катушке некоторое переменное напряжение, которое по проводам поступает к катушке второго капсюля и приводит в движение его мембрану. Получается, что мембрана второго капсюля движется таким же образом как и первого, создавая звуковые волны, которые можно услышать. Но теоретически такая связь малоэффективна, слишком большие потери в проводах и низкий КПД капсюля.
Поэтому реальный телефонный аппарат имеет угольный микрофон, сопротивление которого меняется в такт с речью. Кроме того на линию поступает некоторое постоянное напряжение. В результате получается так, что угольный микрофон, подключенный к линии изменяя свое сопротивление в такт с речью вызывает изменение силы тока в линии.
Таким образом в линии получается переменный ток, который изменяется в такт с речью. Этим током питается капсюль другого телефонного аппарата и излучает звуковые волны, достаточно отчетливые и громкие.
Принципиальная схема простейшей телефонной линии показана на рисунке. Используются два электронных телефонных аппарата — телефоны-трубки с кнопочными номеронабирателями, но можно взять и простые
дисковые аппараты. Они связаны между собой двумя проводами. На эти провода через сопротивление R1 поступает постоянное напряжение величиной 60-80В. Когда трубки обеих ТА повешены между этими проводами имеется напряжение 60-80В, поскольку в таком состоянии внутренние сопротивления ТА очень высоки.
Предположим, подняли трубку ТА2, при этом его рычажный переключатель подключает к линии его разговорный узел и сопротивление ТА2 резко уменьшается, на столько, что напряжение в линии падает до 8-10В (напряжение падает потому, что из резистора R1 и сопротивления разговорного узла ТА получается делитель напряжения, а линия оказывается подключенной как раз через этот делитель).
Если начать говорить перед микрофоном ТА2, сопротивление его разговорного узла начинает изменяться в такт с речью, а значит изменяется и общее сопротивление ТА2. При этом R1 остается неизменным и в линии напряжение изменяется в такт с речью. Телефонный аппарат ТА1 также подключен к этой линии и если поднять его трубку можно услышать то, что говорят перед микрофоном ТА2. Если абонент ТА1 ответит, его голос услышит абонент ТА2. Таким образом можно разговаривать друг с другом.
Для вызова абонента телефонный аппарат имеет звонок или зуммер, он подключен к линии всегда, когда трубка ТА повешена и реагирует на любой значительный перепад напряжения в линии. Если поднять трубку ТА2 то звонок ТА1 "звякнет" один раз, потому что в линии был один перепад напряжения, повесите трубку — ТА1 "звякнет" еще раз.
В составе ТА имеется номеронабиратель, кнопочный или дисковый, неважно, в любом случае он служит для создания в линии перепадов напряжения, эти перепады принимает телефонная станция, отсчитывает их и таким образом определяет номер абонента. В нашем случае телефонной станции нет, но номеронабиратель можно использовать для вызова абонента. Если вы набираете цифру "9" ТА создает в линии девять перепадов напряжения, а это значит что второй ТА "звякнет" уже не один раз а девять, если цифру "0" — десять раз.
Таким образом чтобы вам с телефона ТА2 позвонить своему другу на ТА1 вам нужно поднять трубку ТА2 и несколько раз подряд набрать "О" (или другую цифру). В результате ТА1 зазвонит, звонок услышит ваш друг, и подняв трубку сможет с вами разговаривать. Точно также можно вызвать ТА2 с аппарата ТА1.
Постоянное напряжение для питания линии получается из сетевого напряжения 220В при помощи трансформатора Т1 и выпрямителя на диодах VD1-VD4. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором С1. Трансформатор Т1 можно сделать из малогабаритного трансформатора от сетевого источника для питания игрушек или переносной аппаратуры. Нужно разобрать корпус источника и подключив трансформатор при помощи удлинителя к сети измерить напряжение на его вторичной обмотке. Предположим вольтметр показал 6В.
Нам нужно 50 В. Теперь отключаем трансформатор от сети, разбираем его пластинчатый сердечник и разматываем вторичную обмотку (не сетевую), аккуратно, отсчитывая её витки. Допустим насчитали 120 витков, этот при том, что выходное напряжение было 6В. Теперь рассчитываем сколько у данного трансформатора на 1В приходится витков: 120 / 6 = 20, итого 20 витков. Нам нужно 50 В, значит вторичная обмотка должна содержать 20x50 = 1000 витков. Берем тонкий намоточный провод, например ПЭВ 0,06 или ПЭВ 0,09 и осторожно наматываем этим проводом 1000 витков вместо старой вторичной намотки.
Затем собираем сердечник трансформатора. Можно взять готовый трансформатор, который вырабатывает как минимум 36В и как максимум 50В.
Диоды Д226 можно заменить на любые выпрямительные, например на Д7 или на современные КД102, КД103, КД105, КД226, КД209. Конденсатор С1 на напряжение не менее 100В и емкость не менее 160 мкФ. Резистор R1 сопротивлением от 1 кОм до 1,8 кОм на мощность не менее 2 Вт. Тумблер S1 любого типа.
Конструктивно источник питания может быть подключен к линии в любом месте, возле ТА2, возле TA1 или вообще посредине. Например если ТА2 находится в электрофицированном помещении, а ТА1 в садовой беседке, понятно, что источник подключается возле TA2.
При монтаже не перепутайте полярность подключения конденсатора С1 и диодов. У диодов Д226 на корпусе нанесено графическое изображение диода, вдоль корпуса, так чтобы можно было понять назначение выводов.
