电话机通信基本原理

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1、电电 话话 机机 通通 信信 基基 本本 原原 理理专业： 学号： 姓名： 一、背一、背 景景电话通信历史电话通信历史在现在是多媒体时代，两个人远隔千山万水，可是只要拿起听筒，拨几个号码，不用花几分钟，就能听到对方的声音，进行语言交流，这就是电话给人类带来的奇迹，不论是民用是是军用都有着无可替代的作用，对经济发展更是起到了不小的推动作用。但电话从发明至今，经历了漫长而复杂的发展历程。电话是通过电信号双向传输话音的设备。也是固定电话的一种，历史上对电话的改进和发明包括：碳粉话筒， 人工交换板，拨号盘，自动电话交换机，程控电话交换机，双音多频拨号，语音数字采样等。近年来的新技术包括，ISDN，DS

2、L，模拟移动电话和数字移动电话等。、电话的的诞生、电话的的诞生电话，是在一次偶然的“事故”中诞生的。 1873 年的一天，美国发明家 贝尔与他的助手华特生正在波士顿合作试验一种多用电报机。当试验进行了一 段时间，忽然一个偶然性的“事故”发生了：助手华特生看管的电报机上的一 根弹簧被磁铁吸住了，他便用手把弹簧扳开。就在这时，正在隔壁房间里的贝 尔发现他看管的电报机上的弹簧突然振动起来了，并发出了声音，尽管这声音 非常微弱，却引起了善于发现问题的贝尔的极大兴趣。他想，如果人对着铁片 说话，声音就会引起铁片振动，铁片后面放着一块绕着导线的磁铁，铁片振动 时会在导线中产生时大时小的电流，这个电流沿着线

3、路传送到另一端，使另一 端带有同样装置的铁片振动起来并发出声音，这不就是一架很好的电话机吗？ 贝尔按照这一设想，与华特生立即动手尝试起来，他们在波士顿近郊的破 旧公寓里租借了两间房子，作为实验室兼卧室。两个发明家整天关在这两间简 陋的房子里，一边研究电、声转换的理论，一边设计实用的机器。 就这样两年过去了，在这两年中，他们不知试验过多少方案，有过多少次 失败，才制成了两台电话机样机。为了验证样机的通话效果，他们把导线从实 验室架到公寓的另一头。试验开始了，贝尔和华特生各自对着自己的装置大声 呼喊，可是，他们所听到的声音不是从墙壁反射来的，就是从屋顶反射来的， 机器竟像聋哑人一样丝毫没有反应。问

4、题出在哪里？两个年轻人苦苦思索着。 一天晚上，正当贝尔仰望那夜幕中的点点繁星时，突然从远处隐隐约约传 来一阵吉他声，贝尔侧耳凝神听着，荡漾在夜空美妙的声音，使贝尔豁然醒悟。 他朝年轻的技师华特生走去，拥抱着他说：“有啦！有啦！”原来贝尔从吉他 的共鸣原理中，意识到电话样机的送话器和接话器灵敏度都太低，所以送出去 的声音微弱，难以听清。于是贝尔便立即动手设计一个类似共鸣箱作用的音箱 草图，连夜赶制起来。两人一起动手，一连忙了两天两夜，到了第三天傍晚，他们又开始新的通话试验。贝尔在实验室里，将门窗全部关闭，华特生在另一 间房子里，把接话器紧贴耳边。一切准备就绪，贝尔一边调试机器，一边对着 送话器呼

5、唤起来。华特生屏息静气地专心听着，接话器里的声音开始时弱如蚊 声，后来突然清晰地传来贝尔的高喊声：“ 华特生先生，快来帮我一下！”原 来贝尔在操作机器时，不小心把硫酸瓶子打翻，硫酸溅到腿上，由于一阵难忍 的疼痛，他情不自禁地对着话筒呼唤求助。这是电信史上人类通过电话机传送 的第一句话！华特生听到后，惊喜万分，连声急呼：“贝尔！我听见了！听见 了！”就这样，世界上第一架可供实用的电话问世了。现在美国波士顿法院路 109 号的顶楼门口，还钉着一块青铜牌子，上面写着：“ 1875 年 6 月 2 日， 电话在这里诞生”。 经过他们长期的奔走，电话机的功用才逐渐被人们所认识。后来，还得到 一位叫休顿的

6、有远见的爵士的资助，于 1880 年正式成立贝尔电话公司。从此 以后，电话便逐步得到普遍使用，成为人类生活中重要的通信工具一。（1 1）磁力发电机电话磁力发电机电话1881、1882 年，磁力发电机壁式电话年，磁力发电机壁式电话左面的电话称为美国贝尔型，1881年制造，由位于哥本哈根的国际贝尔电 话公司使用。L.M.Ericsson 制造。这款电话在上世纪末盛行。1885年，年， “埃菲尔铁塔埃菲尔铁塔”磁力发电机电话磁力发电机电话这款电话由 L. M. Ericsson 于1885年制造。在当时这是第一款放在桌面上的电话。麦克风设在旋转臂上，曲柄用来接通交换机。1885、1902年，磁力发电

7、机壁式电话年，磁力发电机壁式电话由 Ferdinand E. Stensen 于1885年在哥本哈根制造，是最早的一部由丹麦人 制造的电话。这款是在霍森的 Emil Mdlers 电话公司制造的。（2 2）直立桌式电话的发展直立桌式电话的发展芝加哥树式桌面电话芝加哥树式桌面电话 - - 19051905这部芝加哥树式桌面电话由美国芝加哥电话供应公司制造，它被成为“啤酒肚”，因其手柄的中部隆起而得名。StrowgerStrowger 1111 位拨号桌式电话位拨号桌式电话 -1905-1905据传说，Almon Brown Strowger 是一位殡仪业者，他相信当地的报务员把商务电话都转到他的

8、竞争对手那里，他在 1891年专利发明了自动电话交换机，不需要运算符，直接调用。S.H.S.H. 合作公司互联电话合作公司互联电话 - - 19101910S.H.合作公司的桌式电话通畅用作办公室之间通信。MagnavoxMagnavox 抗噪声桌式电话抗噪声桌式电话 - - 1920s1920sMagnavox 的抗噪声桌式电话是电话采用噪声删除技术的抗干扰早期的例子，它在二十世纪二十年代开始在军队中流传。DeDe VeauVeau 桌式电话桌式电话 - - 19151915这款时髦的桌面电话是由 De Veau 电话制造公司生产的。（3 3） 转盘式电话的发展转盘式电话的发展法兰克福法兰克

9、福“Bauhaus“Bauhaus“电话电话 - - 19251925“Bauhaus“电话是由德国法兰克福的 Fuld有限公司制造的。匈牙利电话工厂匈牙利电话工厂 - - 19371937这部旋转式电话是由匈牙利布达佩斯的匈牙利电话工厂生产。旋转式电话旋转式电话 - - 1940s1940s这是二十世纪四十年代最经典的旋转式拨号电话。旋转式电话旋转式电话 - - 1950s1950s这是五十年代典型的旋转拨号电话。德国德国 FeFe TApTAp 615615德国 Fe TAp 615 电话是六十年代到八十年代最普遍的一款电话机。（4 4）无绳电话的发展无绳电话的发展最早的无绳电话的工作频率

10、为 27MHz。这些无绳电话存在下列问题：1、范围有限2、声音质量差由于墙壁和家电对信号的干扰，导致噪音大3、静电干扰大4、安全性差由于信道数量有限，人们很容易截获来自其他1986 年，美国联邦通信委员会（FCC）允许将 47-49MHz 的频段提供给无绳电话使用，这不仅改善了它们的信号干扰信号干扰问题，还降低了耗电量。但是，这些电话的工作距离仍然有限，声音质量依然很差。由于 43-50MHz 的无绳电话频段日渐拥挤，FCC 在 1990 年提供了900MHz 的频段。通过此次提高频率，无绳电话的声音变得更加清晰，传播距离更远了，可供选择的信道也变得更多了。但是，无绳电话仍然十分昂贵。1994

11、 年，市场上推出了频段为 900MHz 的数字无绳电话。数字信号提高了电话的安全性，减少了窃听现象窃听模拟无绳电话的通话十分容易。1995 年，人们开始在无绳电话中应用数字扩频（DSS）技术。此技术可让数字信息在接收器和座机之间通过多个频率分段传播分段传播，从而使他人几乎无法窃听无绳电话的通话内容。（1）可视电话早在上个世纪五六十年代就有人提出可视电话的概念，认为应该利用电话线传输语音的同时传输图像。1964 年，美国贝尔实验室正式提出可视电话的相关方案。但是，由于传统网络和通信技术条件的限制，可视电话一直没有取得实质性进展。直到 80 年代后期，随着芯片技术、传输技术、数字通信、视频编解码技

12、术和集成电路技术不断发展并日趋成熟，适合商用和民用的可视电话才得以浮出水面，走向人们的视野。（2 2）现代的电话现代的电话当今电话的发展日益迅速，各种各样，各有特点,功能繁多。备受广大消费者青睐。（3 3）未来的电话未来的电话未来的电话功能强大，结构简单，使用携带方便。二、电话机组成原理二、电话机组成原理、电话通信系统的基本组成、电话通信系统的基本组成电话通信是利用电信号来传递人们的讲话声音,电话通信系统简单示意图 如图 1 -1 所示,它由终端设备、传输线路和电话交换设备三个部分组成。图 1 -1 电话通信系统示意图、电话机的种类及其特点、电话机的种类及其特点、人工电话机、人工电话机 人工电

13、话交换过程的接线、拆线等动作完全由话务员人工操作完成。人工 电话机按其制式可分为磁石式和共电式两种类型。、自动电话机、自动电话机自动电话机在交换接续过程中的选线、拆线等动作完全由交换机自动完成,不需人工操作。自动电话机的拨号盘是用户发出选号信号的机件,从拨号盘的结构来看,自动电话机可分为机械拨号盘式和按键式两大类。 三、电话机的电路组成及交直流通路三、电话机的电路组成及交直流通路、电话机的电路组成、电话机的电路组成自动电话机主要由振铃电路、拨号电路和通话电路三部分组成。、电话机直流供电电路、电话机直流供电电路1 .对电话机供电的基本要求( 1 )要求电话机的两条输入线与外线任意连接,电话机都能

14、正常工作,不受供电极性影响。( 2 )在脉冲拨号时,要求提供给集成电路的直流工作电压和电流要基本稳定。( 3 )电源供电回路能对过电压、大电流进行防护。( 4 )存储功能的电话机在挂机断电情况下,能为集成电路的存储器提供休眠电源。( 5 )要求对直流电压的稳压和滤波不可明显地降低传输馈线的交流阻抗,否则会使拨码信号及话音信号被分流。2 .极性定向电路在电话机电路之前加入极性定向电路,可以把极性不确定的输入电压变换为极性固定、方向正确的电压。 3 .对过电压的防护电话外线由于分布地区较广,所经过的环境也较复杂,时常可能受到高压的侵入。因此,作为电话网终端的电话机必须具有过电压保护功能,使电话机元

15、器件能安全工作。在按键式电话机中,一般使用稳压管和压敏电阻来进行过压的防护。四、振铃电路四、振铃电路交换机在收到拨号信号后，就控制电路接通被叫用户，同时自动向被叫话机输送频率为25Hz、电压峰值为90V 的交流铃信号。在话机中，能接收铃流信号，并以声音呼叫用户摘机应答的装置，称为振铃器，通常也称之为电话铃。五、拨号电路五、拨号电路拨号电路是自动电话机的一个重要组成部分，它的主要功能是发送拨码信号，控制交换机完成对指定用户的自动接续。按键式拨号盘按键式拨号盘按键盘的正面为字符键，普通电话机由12个按键组成，其标准的排列位置如图23所示。这种排列构成4横行、4纵列的34矩阵模式。双音频按键式电话机

16、有些使用4416个按键，其按键盘如图24所示，按键盘的 A 、B、C、D 键作为备用键，可根据程控交换机的程序安排，作特种业务使用。六、通话电路六、通话电路交换机在收到拨号信号后，就控制电路接通被叫用户，并向被叫话机输送频率为25Hz、电压峰值为90V 的交流铃信号。被叫话机接通后，正式通过交换机与主叫话机联接，两机实现通话，而实现通话的电路就叫通话电路。三、电话的焊接、安装、调试三、电话的焊接、安装、调试按照电话电路原理进行焊接。四、课程设计遇到的问题及解决方法四、课程设计遇到的问题及解决方法在焊接实验中，由于没弄清楚部分元件的焊接部位，有焊接错误的地方，然后抠下来重新焊接的过程中，把一块铜片弄掉了。解决方法是，在电路板上找到与这铜片相接的另一个铜片，用电线连接起来焊接在一起。焊接好后按键没反应，经过老师的指点，明白了电路板上按键的地方需用酒精擦拭一下，将表面的保护层除去。五、总结与收获（体会）五、总结与收