สถานีโทรคมนาคม การสลับฟิลด์และประเภทการควบคุม วิธีการสลับเครือข่ายสำหรับอุปกรณ์ใด ๆ

เมื่อมีผู้ใช้จำนวนมาก การสลับรูปแบบที่มีลิงก์จำนวนมากจะมีประสิทธิภาพมากกว่า ในรูป 2.3. แผนภาพการสลับสองชั้นจะปรากฏขึ้น เพื่อกำหนด

ขอบเขตการใช้งาน ลองเปรียบเทียบสิ่งนี้กับโครงร่างก่อนหน้าในแง่ของจำนวนจุดเปลี่ยนที่ต้องการ

ข้าว. 2 วงจรสวิตชิ่งสองชั้น

ในรูป 2 รายการต่อไปนี้ได้รับการยอมรับ
การกำหนด: -

i คือจำนวนอินพุตของเมทริกซ์

ลิงค์ ก; r - จำนวนเมทริกซ์ของลิงก์ A; เสื้อ - จำนวนเส้นกลางระหว่างลิงค์ A และ B; s คือจำนวนอินพุตของเมทริกซ์ของลิงก์ B k - จำนวนทางออกจากเมทริกซ์

ลิงค์บี; / - การเชื่อมต่อ

การเชื่อมต่อคือจำนวนเส้นกลางที่เชื่อมต่อเมทริกซ์เฉพาะของลิงก์ A กับเมทริกซ์เฉพาะของลิงก์ B ปล่อยให้จำเป็นต้องสลับอินพุต N ด้วยเอาต์พุต M จากนั้นจะตรงตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

สำหรับวงจรสวิตชิ่งที่สามารถเข้าถึงได้อย่างสมบูรณ์ จำนวนจุดสวิตชิ่งคือ NM

สำหรับวงจรสวิตชิ่งที่เข้าถึงไม่ครบถ้วน จำนวนจุดสวิตชิ่งจะเท่ากับ r(nm) + (m/f) (fa)

จำนวนสวิตช์ของลิงค์ A (r) ขึ้นอยู่กับจำนวนอินพุต N ทั้งหมดที่ต้องการ และคือ r = N/n;

จำนวนสวิตช์ในลิงค์ B (m/f) ขึ้นอยู่กับจำนวนเอาต์พุต M ทั้งหมดที่ต้องการ เช่น ม./ฉ=ม./ก.

จากนั้นจำนวนจุดสวิตชิ่งของวงจรสวิตชิ่งที่ไม่สามารถเข้าถึงได้อย่างสมบูรณ์จะเท่ากับ Nm + Ms สิ่งนี้จะกำหนดเงื่อนไขที่วงจรสวิตชิ่งมัลติลิงค์มีประสิทธิภาพมากกว่าลิงค์เดียว: จำนวนจุดสวิตชิ่งในนั้นควรน้อยกว่าในที่เข้าถึงได้อย่างสมบูรณ์

เงื่อนไขสุดท้ายอาจสอดคล้องกับการรวมกันของพารามิเตอร์ของวงจรสวิตชิ่งหลายชุด แต่ความสัมพันธ์ต่อไปนี้ถูกต้องสำหรับเงื่อนไขทั้งหมด:

ที/ม< 1 и s/N< 1 (гдеN, M, m, s 0).

ข้อกำหนดเหล่านี้หมายความว่าจำนวนเอาต์พุตของเมทริกซ์ของลิงค์ A ไม่ควรมากกว่าจำนวนเอาต์พุตรวมของวงจรสวิตชิ่งทั้งหมด M และจำนวนอินพุตของลิงค์ B ไม่ควรมากกว่าจำนวนอินพุตทั้งหมด วงจรสวิตชิ่ง N.

เงื่อนไขนี้ตอบโจทย์ทุกปัญหาที่แท้จริง จำนวนเอาต์พุตเมทริกซ์ที่ใช้สำหรับสเตชั่นขนาดเล็ก (อินพุต 100...500 และช่วงจำนวนเอาต์พุตเท่ากัน) จะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 4 ถึง 8 และสำหรับเมทริกซ์ที่มีความจุขนาดใหญ่ (4,000...300,000 อินพุตและเอาต์พุต) เมทริกซ์ที่มี 512 มีการใช้เอาท์พุต จากข้อมูลข้างต้นพบว่าในการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์สมัยใหม่ วงจรสวิตชิ่งลิงค์เดียว ประหยัดน้อยกว่ามัลติลิงค์หลายเท่า อย่างไรก็ตาม อินพุทจำนวนเล็กน้อยไปยังเมทริกซ์สวิตชิ่งไม่อนุญาตให้สร้างวงจรสวิตชิ่งสองชั้นที่มีเอาต์พุตจำนวนมากเพียงพอ ในกรณีเหล่านี้ จะใช้วงจรมัลติลิงค์ (รูปที่ 3)

ข้าว. 3 ตัวอย่างการสร้างวงจรสวิตชิ่ง 4 ชั้น 512x512

ในรูป รูปที่ 3 แสดงบล็อกที่มีเมทริกซ์สวิตชิ่ง 8 8x8 มีจำนวนอินพุตทั้งหมด N = 64 และเอาต์พุต M = 64 เพื่อเพิ่มจำนวนอินพุตและเอาต์พุตจึงมีการสร้างวงจร 8 บล็อกซึ่งช่วยให้คุณสามารถเพิ่มจำนวนอินพุตและเอาต์พุตเป็น N = M = 512 .

แสดงในรูปที่. 3 วงจรสวิตชิ่งมีจำนวนอินพุตและเอาต์พุตเท่ากัน อย่างไรก็ตาม มีการใช้บล็อกประเภทต่างๆ เพื่อสร้างระบบโทรศัพท์ พวกเขาแตกต่างกันไม่เพียง แต่ในพารามิเตอร์ของสวิตช์และจำนวนการเรียงซ้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจุดประสงค์ด้วย ตัวอย่างเช่น เป็นที่ทราบกันว่าระดับการโหลดของสายสมาชิกค่อนข้างต่ำ (ยกเว้นโทรศัพท์สาธารณะและสายที่มีเทอร์มินัลอินเทอร์เน็ต) โดยเฉลี่ยจะมีการใช้งานประมาณ 10-15% สำหรับสายการแลกเปลี่ยนซึ่งมีราคาสูงมากจำเป็นต้องเพิ่มความเข้มข้นของการใช้งานและลดข้อกำหนดสำหรับจำนวนสายที่จัดสรรสำหรับกลุ่มสมาชิกที่กำหนด ดังนั้นหากต้องการเปิดสายสมาชิกจึงใช้รูปแบบความเข้มข้นพิเศษ (รูปที่ 2.5)

รูปที่ 4 ความเข้มข้นของโหลดบนลิงค์ A: ก) วงจร 2 ลิงค์ที่มีความเข้มข้น; b) ตัวอย่างการสร้างเมทริกซ์ที่มีความเข้มข้น

เพื่อจุดประสงค์นี้ จะใช้เมทริกซ์ที่มีจำนวนอินพุตมากกว่าจำนวนเอาต์พุต ซึ่งสามารถทำได้ในเชิงสร้างสรรค์หรือโดยการขนานเอาต์พุต (รูปที่ 4) ในระบบสวิตชิ่งแบบดิจิทัล ตัวเลือกจะใช้กันอย่างแพร่หลายเมื่อมีการรวมความเข้มข้นผ่านการขนานบนชุดผู้สมัครสมาชิก (เทอร์มินัล) ซึ่งจะเพิ่มความสะดวกสบายเพิ่มเติม เมื่อพิจารณาถึงปัญหาในการสร้างชุดขั้วต่อ จะพิจารณาตัวเลือกดังกล่าวด้วย

มักจะมีสถานการณ์ในทางปฏิบัติเมื่อจำเป็นต้องควบคุมโหลด (เช่น โคมไฟส่องสว่าง) บนสายไฟจากรีโมทคอนโทรลหลายตัว สิ่งแรกที่ต้องคำนึงถึงคือการแก้ปัญหาแบบ “เผชิญหน้า”: ใช้สายไฟจำนวนมาก มากเท่าที่จำเป็นในการแก้ปัญหาอย่างชัดเจน ในเวลาเดียวกันเป็นที่ชัดเจนว่ายิ่งมีสายไฟมากเท่าไรก็ยิ่งมีความยาวมากขึ้นเท่านั้น สายส่งหรือสวิตชิ่งที่มีราคาแพงและซับซ้อนก็จะยิ่งมีความน่าเชื่อถือน้อยลงเท่านั้น โอกาสที่จะเกิดความเสียหายก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย

ในรูป รูปที่ 15.1 แสดงแผนภาพอย่างง่ายของการจัดการการสื่อสารสองทางโดยใช้ตัวอักษรโทรเลข [R 7/84-39] ด้านรับและส่งสัญญาณ จะใช้เครื่องกำเนิดความถี่เสียงที่เหมือนกันโหลดลงบนแคปซูลโทรศัพท์ แคปซูลเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยสายสื่อสารแบบสองสาย แต่ละคนเป็นจอภาพ (อุปกรณ์ควบคุม) ของสัญญาณของตัวเองพร้อม ๆ กันและเป็นตัวบ่งชี้สัญญาณเสียงที่สร้างโดยผู้สื่อข่าว เห็นได้ชัดว่ายิ่งเส้นยาวเท่าใดความต้านทานไฟฟ้าก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่าใดการสูญเสียสัญญาณก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้นและด้วยเหตุนี้ปริมาณของสัญญาณที่ได้รับจากผู้สื่อข่าวจึงลดลง

หากระยะห่างระหว่างผู้สื่อข่าวไม่มากนักพื้นดินสามารถใช้เป็นสายไฟเส้นใดเส้นหนึ่งเมื่อทำงานในสนามในฤดูร้อน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ หมุดโลหะจะถูกตอกลงไปที่พื้นซึ่งมีการเชื่อมต่อสายไฟอยู่ ในด้านการรับจะมีการดำเนินการที่คล้ายกัน อุปกรณ์โลหะและท่อยังสามารถใช้เป็นสายไฟได้หากมีการเชื่อมต่อเกิดขึ้นภายในอาคารเดียวกัน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้านส่งและรับนั้นใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานแยกกัน - องค์ประกอบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้า 1.5 V ในการเปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะใช้ปุ่มโทรเลข S1 และ S2 ในกรณีที่ไม่มีกุญแจ อะนาล็อกสามารถทำจากวัสดุที่เป็นเศษหรือสามารถใช้ปุ่มเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ได้ อุปกรณ์ไม่จำเป็นต้องใช้สวิตช์ไฟพิเศษ: ฟังก์ชั่นนี้ทำงานโดยใช้ปุ่มโทรเลข

หากต้องการใช้การสื่อสารทางโทรเลขอย่างเต็มที่ จำเป็นต้องเชี่ยวชาญอักษรโทรเลขเป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่งเดือน ดังนั้นระบบโทรศัพท์แบบมีสายจึงมีความน่าสนใจมากกว่า ในรูป 15.2 - 15.4 แสดงตัวเลือกสำหรับการใช้งานจริงของการเชื่อมต่อดังกล่าว

ในรูป รูปที่ 15.2 แสดงแผนภาพทั่วไปของการจัดระเบียบการสื่อสารแบบมีสายเวอร์ชันที่ง่ายที่สุดเมื่อใช้เครื่องขยายสัญญาณความถี่ต่ำประเภทใดก็ได้ (ดูบทที่ 4) หัวเปล่งเสียงแบบทั่วไปทั่วไปประเภทอิเล็กโทรไดนามิกถูกใช้เป็นตัวแปลงเสียงแบบพลิกกลับได้ (ลำโพง - ไมโครโฟน) เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน สามารถใช้แคปซูลโทรศัพท์และลำโพงเครือข่ายวิทยุกระจายเสียงได้โดยไม่ต้องดัดแปลงใดๆ

สิ่งที่น่าสนใจคือสายการสื่อสารที่ง่ายที่สุดสามารถจัดระเบียบได้โดยการเชื่อมต่อลำโพงคู่ของเครือข่ายกระจายเสียงวิทยุด้วยสายยาว แน่นอนว่าปริมาณสัญญาณจะไม่สูงมากนัก แต่ไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานในการสื่อสาร

สวิตช์ SA1.1 และ SA1.2 จะเพิ่มเป็นสองเท่าและติดตั้งที่ด้านข้างของสมาชิกรายหนึ่งซึ่งจะสลับกันจากการรับสัญญาณไปสู่การส่งสัญญาณ แน่นอนว่าสถานการณ์เช่นนี้ทำให้ความสามารถของผู้สมัครสมาชิกรายที่สองลดลง

แผนภาพการปฏิบัติของการสื่อสารแบบสองสายตามแผนภาพในรูป 15.2 แสดงในรูปที่ 1 15.3. แอมพลิฟายเออร์แบบสเตจเดียวที่ใช้ทรานซิสเตอร์ KT315 ถูกใช้เป็นแอมพลิฟายเออร์ความถี่ต่ำ อุปกรณ์ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์ สวิตช์เปิด/ปิดไม่แสดงในแผนภาพ

อุปกรณ์การสื่อสารทางโทรศัพท์แบบสองสายอธิบายไว้ในหนังสือโดย P. Velichkov และ V. Hristov (รูปที่ 15.4) เชื่อมต่อกับสายสองสายและมีแหล่งจ่ายไฟของตัวเองซึ่งสามารถปิดได้โดยใช้สวิตช์ SA1 ในเวลาเดียวกันสวิตช์ (ปุ่ม) นี้ช่วยให้คุณสามารถสลับโทรศัพท์มือถือ (ซึ่งประกอบอุปกรณ์ไว้) จากการรับไปเป็นการส่งสัญญาณ ในโหมดรับ แบตเตอรี่ที่จ่ายไฟให้กับเครื่องขยายเสียงจะถูกตัดการเชื่อมต่อ อุปกรณ์สามารถคงอยู่ในสถานะ "รับ" ได้อย่างไม่มีกำหนด เมื่อคุณกดปุ่ม SA1 แอมพลิฟายเออร์ความถี่ต่ำแบบสองสเตจจะเปิดขึ้น แคปซูลโทรศัพท์กลายเป็นไมโครโฟน สายที่เชื่อมต่อโทรศัพท์ของผู้ใช้บริการคือภาระ ข้อดีของการออกแบบวงจรนี้คือ ไม่จำกัดจำนวนโทรศัพท์มือถือ (จำนวนสมาชิก) ที่เชื่อมต่อกับสาย แต่โดยปกติจะไม่เกินสิบเครื่อง

นอกเหนือจากการจัดสายการสื่อสารแล้ว ปัญหาเกี่ยวกับความสามารถที่เท่าเทียมกันในการควบคุมโหลดจากคอนโซลหลายตัวก็มีความเร่งด่วนไม่น้อย งานประเภทนี้เกิดขึ้นในภาคเกษตรกรรมหรือในชีวิตประจำวันเมื่อจำเป็นต้องเปิดไฟบริเวณทางเข้าทางเดินยาวและปิดไฟเมื่อออกไป มีโซลูชั่นวงจรมากมายที่ช่วยให้คุณทำงานนี้ได้โดยใช้สายไฟจำนวนน้อยที่สุด บางส่วนสามารถดูได้ในรูป 15.5 - 15.11 น.

อุปกรณ์ (รูปที่ 15.5) อนุญาตให้คุณเปิด/ปิดกระแสในโหลดจากแผงควบคุมสองแผง (หรือมากกว่า) เมื่อใช้แหล่งจ่ายกระแสตรง [R 2/73-48] วงจรนี้ใช้คุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์ไดโอดเพื่อนำกระแสไฟฟ้าที่ขั้วเดียวของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้เท่านั้น สวิตช์ SA1 และ SA2 ซึ่งติดตั้งอยู่ที่ด้านตรงข้ามของเส้นช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนขั้วของแรงดันไฟฟ้าได้ ดังนั้นเมื่อขั้วเปลี่ยน ไดโอดจะปิด และไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านโหลด การเปิด (เปลี่ยนตำแหน่ง) ของสวิตช์ใด ๆ จะเปลี่ยนขั้วอีกครั้งและทำให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อโดยตรงของไดโอด "ถูกต้อง" เข้ากับตัวแบ่งบรรทัดและการไหลของกระแสผ่านโหลด เครื่องกำเนิดเสียงหรือ LED ที่มีตัวต้านทานจำกัดสามารถใช้เป็นโหลดได้ (รูปที่ 15.5) หากต้องการสรุปวงจรอย่างอิสระ ขอแนะนำให้พิจารณาว่าคุณจะควบคุมโหลดโดยใช้แผงควบคุมตั้งแต่สามแผงขึ้นไปได้อย่างไร

สำหรับการสลับโหลดแบบควบคุมหลายตัว เช่น หลอดไฟส่องสว่าง จากแหล่งจ่ายกระแสตรงหรือกระแสสลับ วงจรที่แสดงในรูปที่ 1 15.6 และ 15.7 สวิตช์ SA1 และ SA2 รวมถึง SA3 ช่วยให้คุณสามารถเปิด/ปิดไฟในทางเดินยาวได้อย่างอิสระ วงจรนี้ใช้สายไฟสามเส้น

เส้นลวดสี่เส้นของรีโมทคอนโทรลสองตัวแสดงไว้ในรูปที่ 1 15.8 และ 15.10 น. แผนภาพการสลับสำหรับโหลดสามโหลดบนสายไฟสองเส้นแสดงในรูปที่ 1 15.9.

วงจร (รูปที่ 15.8 และ 15.9) ทำโดยใช้รีเลย์ สิ่งนี้ทำให้อุปกรณ์ซับซ้อน แต่อนุญาตให้ใช้สายไฟหน้าตัดขนาดเล็กสำหรับสายควบคุมเนื่องจากกระแสควบคุมรีเลย์และกระแสที่ใช้ในการจ่ายไฟให้กับหลอดไฟหลายดวงต่างกันหลายร้อยครั้ง

เพื่อตรวจสอบการทำงานของสิ่งที่แสดงในรูป สำหรับวงจร 15.5 - 15.8 สามารถจ่ายไฟได้จากวงจรเรียงกระแสแรงดันต่ำและแทนที่จะใช้หลอดไส้สามารถใช้โซ่ตัวต้านทาน LED เพื่อบ่งชี้ได้ (รูปที่ 15.8) ค่าของตัวต้านทานดับ R (เป็น kOhm) สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

หลักการควบคุมโหลดที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงโดยใช้ปุ่มควบคุมระยะไกลที่เชื่อมต่อตามลำดับไม่ จำกัด จำนวนจะแสดงในรูปที่ 1 15.11.

ในสถานะเริ่มต้นแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายจะถูกส่งไปยังวงจรเรียงกระแส (VD1 - VD4) ผ่านตัวเก็บประจุดับ C1 และตัวต้านทาน R1 ที่เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสจะมีการเชื่อมต่อซีเนอร์ไดโอดโดยจำกัดแรงดันไฟฟ้าบนวงจรควบคุมไว้ที่ 15 V ตัวต้านทาน R2 และตัวเก็บประจุ C2 (ความจุขนาดเล็ก) เชื่อมต่อแบบขนานกับซีเนอร์ไดโอด นอกจากนี้ความจุสูงยังเชื่อมต่ออยู่ ตัวเก็บประจุ SZ (1,000 μF) เชื่อมต่อผ่านไดโอด VD5 ขนานกับไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมเชื่อมต่อ VS1 และคอยล์รีเลย์ K1 อิเล็กโทรดควบคุมของไทริสเตอร์เชื่อมต่อกับแคโทดของไดโอด VD5

เมื่อคุณกดปุ่ม SB ใด ๆ สั้น ๆ แรงดันไฟฟ้าจะถูกปิด ตัวเก็บประจุ C2 จะถูกคายประจุทันทีผ่านตัวต้านทาน R2 และอิเล็กโทรดควบคุมไทริสเตอร์เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุ SZ ผ่านตัวต้านทานนี้ เมื่อตัวเก็บประจุ SZ หมดประจุ ไทริสเตอร์จะถูกปลดล็อค รีเลย์ทำงานและเปิดโหลดด้วยหน้าสัมผัส เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังวงจรอีกครั้งหลังจากปล่อยปุ่ม ตัวเก็บประจุ SZ จะยังคงอยู่ในสถานะมีประจุ และไทริสเตอร์จะอยู่ในสถานะนำไฟฟ้า หากต้องการปิดโหลด คุณต้องกดปุ่มควบคุมใดๆ ค้างไว้ประมาณหนึ่งวินาที ตัวเก็บประจุ SZ จะถูกคายประจุจนหมด, ไทริสเตอร์จะปิด, รีเลย์และโหลดจะปิด

วรรณกรรม: Shustov M.A. การออกแบบวงจรเชิงปฏิบัติ (เล่ม 1) 2546

ปุ่มสำหรับการสลับชุดโทรศัพท์ (TS) ด้วยสายอาจเป็นหนึ่งในองค์ประกอบอินเทอร์เฟซที่ซับซ้อนที่สุดใน micro-PBX

การสลับมีสองประเภท:

โดยแหล่งจ่ายไฟลบของวงจร

ด้านบวกของแหล่งจ่ายไฟของวงจร

ด้วยการรวมทั้งสองวิธีนี้เข้าด้วยกัน คุณสามารถใช้วิธีการใดๆ ในการเชื่อมต่อ TA กับสายไฟฟ้า (ไม่ใช่กลไก) ได้ ลองพิจารณาแยกกัน

ในรูป รูปที่ 11 แสดงไดอะแกรมอย่างง่ายของคีย์โดยใช้วงจรไมโคร 1014KT1A บนแหล่งจ่ายไฟลบ

ตามพารามิเตอร์ของวงจรไมโคร KR1014KT1A, B ที่อธิบายไว้ใน วงจรนี้รับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้ที่กระแสสวิตชิ่งสูงสุดถึง 110 mA และแรงดันพัลส์สูงถึง 200 V แรงดันไฟฟ้าควบคุมไม่ควรเกิน 3.5... 5 โวลต์

ข้อดีของโครงการ:

คุณภาพการสลับสูง (ความต้านทานเปิดไม่เกิน 10 โอห์ม)

ความเรียบง่ายของการออกแบบวงจร

เข้ากันได้กับตรรกะ CMOS;

การใช้อินพุตควบคุมต่ำเป็นพิเศษ (เสถียร

สลับผ่านความต้านทานได้ถึง 10 MΩ) ข้อเสียของโครงการ:

การออกแบบวงจรอย่างง่ายไม่สามารถใช้การควบคุมสถานะของโทรศัพท์ได้ (แบบยกหูหรือแบบเปิดหู) ซึ่งจำกัดการใช้วิธีการสลับนี้

ในรูป รูปที่ 12 แสดงแผนผังการสลับสำหรับแหล่งจ่ายไฟบวก ข้อดีของโครงการดังกล่าวคือความสามารถในการเชื่อมโยงส่วนประกอบต่าง ๆ ของกล่องรับสัญญาณโทรศัพท์ในวงจรที่มีตัวถังร่วมกัน: หน่วยยกหูโทรศัพท์ (การควบคุมโทรศัพท์) หน่วยสวิตชิ่งวงจรประมวลผล ฯลฯ ในวิธีที่ค่อนข้างง่าย . คุณสมบัติการสลับของวงจรนี้ก็สูงเช่นกัน เนื่องจากใช้สวิตช์กระแส 1014KT1A

หลักการทำงานมีดังนี้ เมื่อใช้หน่วยลอจิคัลกับฐาน VT1 แรงดันไฟฟ้าจะไม่จ่ายให้กับอินพุตควบคุม DA1 ความจุ C1 ถูกคายประจุแล้ว, คีย์ DA1 ถูกปิด, บริดจ์ VD6...VD9 ก็ถูกปิดเช่นกัน และชุดโทรศัพท์จะถูกแยกออกจากสายบนด้านบวก

เมื่อค่าศูนย์โลจิคัลถูกนำไปใช้กับฐาน VT1 แรงดันไฟฟ้าของสายโทรศัพท์เนื่องจากการลดลงข้าม VD4, VD5 และบางส่วนข้ามไดโอดของบริดจ์ VD6...VD9 ผ่านตัวต้านทาน R1, R2 จะถูกจ่ายเพื่อควบคุมอินพุต 1 DA1 . สายโซ่ VD2, C1 ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรในการเปิดกุญแจในระหว่างที่มีสัญญาณรบกวนบนสาย (เช่น เมื่อมีสัญญาณพัลส์การหมุน) โทรศัพท์เชื่อมต่อกับสายบวก

มีการกล่าวถึงวิธีการเปลี่ยน STA ไปตามแหล่งจ่ายไฟบวกของวงจรอีกวิธีหนึ่ง ในรูป รูปที่ 13 แสดงแผนผังของปุ่มสวิตช์

ใช้ออปโตคัปเปลอร์ AOT101A ออปโตคัปเปลอร์ไดโอด-ทรานซิสเตอร์ช่วยให้สามารถแยกกระแสไฟฟ้าของวงจรควบคุมและปุ่มสวิตชิ่งซึ่งเป็นทรานซิสเตอร์ KT972A ทรานซิสเตอร์จะเปิดขึ้นด้วยแรงดันไฟฟ้าจากเส้นถึง R1 ทำให้ TA สลับไปที่เส้น ควรสังเกตว่าความต้านทานในสถานะของทรานซิสเตอร์ KT972A นั้นสูงกว่าของไมโครวงจร 1014KT1A เล็กน้อย นอกจากนี้เมื่อมีพัลส์ในสายโทรศัพท์ สถานะเปิดของทรานซิสเตอร์จะคงอยู่เนื่องจากกระบวนการชั่วคราวเท่านั้น ในเซมิคอนดักเตอร์ สิ่งนี้อาจทำให้การปฏิบัติตามวงจรสวิตชิ่งกับมาตรฐาน GOST แย่ลงเล็กน้อย สำหรับการสลับโทรศัพท์หรือปุ่มสนทนา TA จะอธิบายวงจรของปุ่มพัลส์บนทรานซิสเตอร์คอมโพสิตที่แสดงในรูปที่ 14, 15, 16.

วงจรเหล่านี้ใช้ในชุดโทรศัพท์ที่ผลิตในประเทศและนำเข้าเพื่อสร้างพัลส์การโทร แต่ประสบความสำเร็จเช่นเดียวกัน วงจรเหล่านี้สามารถใช้ในกล่องรับสัญญาณโทรศัพท์ใดๆ ก็ได้เป็นปุ่มสลับโดยใช้วงจรบวก

สวิตช์คืออุปกรณ์ที่ให้คุณเปลี่ยน (เปิดหรือเปลี่ยน) สัญญาณไฟฟ้า สวิตช์แอนะล็อกได้รับการออกแบบสำหรับการสลับแอนะล็อก กล่าวคือ สัญญาณที่เปลี่ยนแปลงไปตามแอมพลิจูดเมื่อเวลาผ่านไป

ฉันจะสังเกต; ว่าสวิตซ์แบบอนาล็อกสามารถนำไปใช้ในการสลับสัญญาณดิจิตอลได้สำเร็จ

โดยทั่วไป สถานะเปิด/ปิดของสวิตช์แอนะล็อกจะถูกควบคุมโดยการใช้สัญญาณควบคุมกับอินพุตควบคุม เพื่อให้กระบวนการเปลี่ยนง่ายขึ้น สัญญาณดิจิทัลจึงถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้:

♦ ลอจิคัลหนึ่ง - กุญแจเปิดอยู่;

♦ ศูนย์ตรรกะ - ปิดการใช้งาน

ส่วนใหญ่แล้วระดับของหน่วยลอจิคัลจะสอดคล้องกับช่วงของแรงดันไฟฟ้าควบคุมตั้งแต่ 2/3 ถึง 1 ของแรงดันไฟฟ้าของวงจรไมโครสวิตช์ ระดับของศูนย์ลอจิคัลสอดคล้องกับโซนของแรงดันไฟฟ้าควบคุมตั้งแต่ 0 ถึง 1 /3 ของแรงดันไฟจ่าย บริเวณกลางทั้งหมดของช่วงแรงดันไฟฟ้าควบคุม (ตั้งแต่ 1/3 ถึง 2/3 ของแรงดันไฟฟ้าจ่าย) สอดคล้องกับโซนความไม่แน่นอน เนื่องจากกระบวนการสวิตชิ่งเป็นเกณฑ์ตามธรรมชาติ สวิตช์แอนะล็อกจึงสามารถพิจารณาให้สัมพันธ์กับอินพุตควบคุมได้ง่ายที่สุด

ลักษณะสำคัญของสวิตช์แบบอะนาล็อกคือ:

ข้อเสียของสวิตช์ได้แก่ข้อเท็จจริงที่ว่าขีดจำกัด

เมื่อเปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า องค์ประกอบสำคัญทั้งสองของไมโครวงจรจะเปิดขึ้น C2 ถูกชาร์จผ่าน R5 ตามแรงดันไฟฟ้าที่สวิตช์ DA1.1 เปิด ตัวแบ่งตัวต้านทาน R1-R3 มาพร้อมกับแรงดันไฟฟ้า C1 ถูกชาร์จผ่าน R4, R3 และส่วนหนึ่งของโพเทนชิออมิเตอร์ R2 เมื่อแรงดันไฟฟ้าบนเพลตขั้วบวกถึงแรงดันไฟฟ้าในการเปิดสวิตช์ของสวิตช์ DA1.2 ตัวเก็บประจุทั้งสองตัวจะถูกคายประจุ และกระบวนการคายประจุจะทำซ้ำเป็นระยะ ๆ

หากต้องการตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงขององค์ประกอบไฟแสดงสถานะ คุณต้องกดปุ่ม "ทดสอบ" SA1 สั้นๆ

เมื่อทำงานกับโหลดแบบเหนี่ยวนำ (แม่เหล็กไฟฟ้า, ขดลวด ฯลฯ ) เพื่อปกป้องทรานซิสเตอร์เอาต์พุตของวงจรไมโครควรเชื่อมต่อพิน 9 ของวงจรไมโครเข้ากับบัสกำลังดังแสดงในรูปที่ 1 23.26.

ข้าว. 23.24. รูปโครงสร้าง 23.26. การเปิดไมโครวงจร

วงจรไมโคร ULN2003A (ILN2003A) (JLN2003A เมื่อทำงานกับโหลดแบบเหนี่ยวนำ

UDN2580A มี 8 ปุ่ม (รูปที่ 23.27) สามารถใช้งานโหลดความต้านทานและอุปนัยด้วยแรงดันไฟฟ้า 50 V และกระแสโหลดสูงสุด 500 mA

ข้าว. 23.27. Pinout และชิปเทียบเท่า UDN2580A

UDN6118A (รูปที่ 23.28) ได้รับการออกแบบมาสำหรับการควบคุมโหลดแบบแอกทีฟแบบสวิตช์ 8 ช่องสัญญาณที่แรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึง 70(85) V และกระแสสูงถึง 25(40) mA ขอบเขตการใช้งานอย่างหนึ่งของชิปนี้คือการจับคู่ระดับลอจิกแรงดันต่ำกับโหลดแรงดันสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งจอแสดงผลฟลูออเรสเซนต์สุญญากาศ แรงดันไฟฟ้าอินพุตที่เพียงพอสำหรับการเปิดโหลดคือตั้งแต่ 2.4 ถึง 15 V

พวกเขาตรงกับไมโครวงจร UDN2580A ใน pinout และในโครงสร้างภายในด้วยไมโครวงจร UDN6118A ไมโครวงจรอื่น ๆ ในซีรีย์นี้คือ UDN2981 - UDN2984

ข้าว. 23.29. โครงสร้างและ pinout ของชิปมัลติเพล็กเซอร์แบบอะนาล็อก ADG408

ข้าว. 23.28. Pinout และชิปเทียบเท่า UDN6118A

มัลติเพล็กเซอร์แบบอะนาล็อก ADG408!ADG409 จากอุปกรณ์อะนาล็อกสามารถจัดเป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์แบบหลายช่องสัญญาณที่ควบคุมด้วยรหัสดิจิทัล มัลติเพล็กเซอร์ตัวแรก (ADG408) สามารถสลับอินพุต (เอาต์พุต) เดียวเป็น 8 เอาต์พุต (อินพุต) รูปที่ 1 23.29. อันที่สอง (ADG409) - สลับ 2 อินพุต (เอาต์พุต) เป็น 4 เอาต์พุต (อินพุต) มะเดื่อ 23.30 น.

สวิตช์ปิดสูงสุดไม่เกิน 100 โอห์มและแรงดันไฟฟ้าของวงจรไมโคร

วงจรไมโครสามารถจ่ายไฟจากแหล่งพลังงานแบบไบโพลาร์หรือแบบยูนิโพลาร์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง ±25 V ดังนั้น สัญญาณที่เปลี่ยนจะต้องอยู่ภายในช่วงสัญญาณและแอมพลิจูดเหล่านี้ มัลติเพล็กเซอร์มีลักษณะเฉพาะคือการสิ้นเปลืองกระแสไฟต่ำ - สูงถึง 75 μA ความถี่สูงสุดของสัญญาณสวิตช์คือ 1 MHz

ความต้านทานโหลดอย่างน้อย 4.7 kOhm โดยมีความจุสูงถึง 100 ηF

Shustov M. A. วงจรไฟฟ้า 500 อุปกรณ์บนชิปอะนาล็อก - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 2556 -352 น.

การสลับสับเปลี่ยนในโทรคมนาคม

การสลับ

โครงสร้างสถานีสวิตชิ่ง

การสลับลำดับชั้น

การสลับวงจรและการสลับแพ็กเก็ต

การส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายโทรคมนาคม

การสลับ

ฟังก์ชั่นที่ดำเนินการโดยโหนดเครือข่ายในกระบวนการจัดระเบียบและละลายเส้นทางเชื่อมต่อระหว่างสมาชิกเรียกว่า การสลับ. การสลับหมายถึง การจัดตั้งเส้นทางการส่งข้อมูลชั่วคราวจากข้อมูลเข้าเฉพาะไปยังเอาท์พุทเฉพาะในเครือข่ายหรือในกลุ่มของอินพุตและเอาต์พุตดังกล่าว

สุทธิซึ่งเส้นทางการเชื่อมต่อจะถูกสร้างขึ้นครั้งแรกสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อความแต่ละครั้ง และหลังจากเสร็จสิ้นจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนๆ เรียกว่า โทรออก- อย่างไรก็ตาม เครือข่ายสามารถมีสมาชิกที่มีเส้นทางการเชื่อมต่อแบบถาวรหรือเส้นทางที่จัดไว้ในช่วงเวลาหนึ่งตามกำหนดการได้ตลอดเวลา

การสลับจะดำเนินการโดยใช้ชุดอุปกรณ์พิเศษภายใต้ชื่อทั่วไป "สถานีสวิตชิ่ง" นอกจากนี้ยังใช้ชื่อเฉพาะเจาะจงมากขึ้นว่า "การแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติ" และ "ระบบสวิตชิ่ง"

การแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติ(PBX) เป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนซึ่งมีสายสมาชิกจำนวนมากยุติและสามารถเชื่อมต่อสายระหว่างกันหรือดำเนินการเคลื่อนที่ของสัญญาณระหว่างสายได้ การสลับ PBX หมายถึงการเชื่อมต่อชั่วคราวระหว่างโทรศัพท์ คอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์ ซึ่งสร้างขึ้นโดยการกดหมายเลข

ระบบสวิตชิ่ง- อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่อสายส่งสองสายระหว่างกัน

จุดเอ จุดบี

รูปที่ 8.1 ตำแหน่งสถานีสวิตชิ่งในแผนภาพทั่วไปของระบบโทรคมนาคม

ในวงจรข้างต้นสามารถพิจารณาเครื่องส่งและเครื่องรับได้ สถานีเปลี่ยน- สายส่งเป็นสายเชื่อมต่อสองสายระหว่างสถานี สถานีสวิตชิ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของเครือข่ายโทรคมนาคมที่ง่ายที่สุด ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

เครือข่ายโทรคมนาคมที่ง่ายที่สุด

บุคคลที่ใช้บริการสื่อสารเรียกว่า สมาชิกในการติดต่อ สมาชิกจะใช้อุปกรณ์สมาชิกของตน (โทรศัพท์ คอมพิวเตอร์ หรือโทรทัศน์)

ในการถ่ายโอนข้อมูลจากอุปกรณ์สมาชิกเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่ง จำเป็นต้องสร้างการเชื่อมต่อผ่านอุปกรณ์ที่เหมาะสม อุปกรณ์นี้เรียกว่าสถานีสวิตชิ่ง ผู้สมัครสมาชิกระบุการเชื่อมต่อที่ต้องการโดยกดหมายเลขซึ่งจะถูกส่งผ่านสายสมาชิกไปยังสถานีสวิตชิ่ง หมายเลขที่โทรออกประกอบด้วยข้อมูลการควบคุมการโทรและข้อมูลเส้นทางสำหรับสร้างการเชื่อมต่อ

โดยหลักการแล้ว ชุดโทรศัพท์ทั้งหมดสามารถเชื่อมต่อได้ด้วยสายเคเบิลตามกฎ: “แต่ละเครื่อง” ดังเช่นในกรณีเริ่มต้นของการโทรศัพท์ อย่างไรก็ตาม เมื่อจำนวนเครื่องโทรศัพท์เพิ่มขึ้น ในไม่ช้าผู้ปฏิบัติงานจะสังเกตเห็นว่าเขามักจะต้องเปลี่ยนสัญญาณจากสายคู่หนึ่งไปยังอีกคู่หนึ่ง เห็นได้ชัดว่าการสร้างสถานีสวิตชิ่งตรงกลางพื้นที่ที่ผู้ใช้บริการอาศัยอยู่เป็นจำนวนมาก ความยาวสายไฟทั้งหมดจะลดลงอย่างมาก จำเป็นต้องใช้สายไฟน้อยมากระหว่างสถานีภูมิภาคเนื่องจาก จำนวนการโทรพร้อมกันนั้นน้อยกว่าจำนวนสมาชิกหลายเท่าดูรูปที่ 8.2. สถานีสวิตชิ่งแรกเป็นแบบแมนนวล การสวิตชิ่งทำได้บนแผงสวิตช์

ข้าว. 8.2. เครือข่ายโทรคมนาคมที่ง่ายที่สุด

เครื่องโทรศัพท์ของผู้สมัครสมาชิกเชื่อมต่อกับสถานีสวิตชิ่งโดยใช้สายสมาชิก ซึ่งแต่ละสายเป็นสายคู่ ในทางกลับกันสถานีสวิตชิ่งที่ตั้งอยู่ในอาณาเขตของเมืองหนึ่ง (ชุมชน) เชื่อมต่อกันด้วยสายเชื่อมต่อ (CL) ซึ่งแต่ละแห่งเป็นสายไฟคู่หนึ่ง

Stronger เสนอให้มีสถานีสวิตชิ่งอัตโนมัติแห่งแรกในปี พ.ศ. 2430 จากนี้ไป การควบคุมการสลับจะดำเนินการโดยสมาชิกโดยใช้การโทรออก เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่สถานีสวิตชิ่งมีความซับซ้อนของรีเลย์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า แต่ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา สถานีสวิตชิ่งได้พัฒนาเป็นระบบสวิตชิ่งที่ควบคุมด้วยโปรแกรมแบบดิจิทัล สถานีสมัยใหม่มีความจุขนาดใหญ่มาก - สมาชิกนับหมื่นคนและอีกหลายพันคนโทรออกพร้อมกันในชั่วโมงเร่งด่วน

หากสถานีสวิตชิ่งตั้งอยู่ในเมืองต่าง ๆ ก็จะเชื่อมต่อกันด้วยสายสื่อสารซึ่งแต่ละสถานีจะมีช่องทางการสื่อสารหลายสิบช่อง

ชุดสิ่งอำนวยความสะดวกของสายและสถานีที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ผู้ใช้ปลายทางสองเครื่องเรียกว่า ทางเดินเชื่อมต่อ- จำนวนโหนดการสลับและสายการสื่อสารในเส้นทางการเชื่อมต่อขึ้นอยู่กับโครงสร้างเครือข่ายและทิศทางของการเชื่อมต่อ

โครงสร้างสถานีสวิตชิ่ง

สถานีสวิตชิ่งเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อสร้าง รักษา และตัดการเชื่อมต่อ (สมาชิก)

ในการปฏิบัติหน้าที่สถานีสวิตชิ่งต้องมีรูปที่ 1 8.3:

· สนามสับเปลี่ยน(KP) ประกอบด้วยสวิตช์และออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อสายเข้าและออก (ช่อง) ในระหว่างการส่งข้อมูล

· อุปกรณ์ควบคุม(CU) ซึ่งรับประกันการสร้างการเชื่อมต่อระหว่างสายขาเข้าและขาออกผ่านฟิลด์สวิตชิ่ง เช่นเดียวกับการรับและการส่งข้อมูลการควบคุม

รูปที่ 8.3 ส่วนประกอบหลักของสถานีสวิตชิ่ง

พื้นฐานของสถานีสวิตช์คือสนามสวิตช์ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบสวิตช์ จุดสวิตช์ และสวิตช์

องค์ประกอบการสลับ- กุญแจที่ง่ายที่สุดที่สามารถล็อคและปลดล็อคได้โดยใช้อุปกรณ์ควบคุม กุญแจอาจเป็นหน้าสัมผัสโลหะหรือสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์

จุดตัดขวาง- ปุ่มทำงานพร้อมกันหลายปุ่ม

สวิตช์– วงจรสวิตชิ่งที่มีอินพุต n และเอาต์พุต m ต้องจัดให้มีจุดเปลี่ยนในแต่ละจุดที่อินพุทและเอาท์พุทตัดกัน ในแผนภาพ ข้อมูลเข้าจะแสดงด้วยเส้นแนวนอน และเอาต์พุตแสดงด้วยเส้นแนวตั้ง

นอกจากนี้ สถานียังมีแหล่งพลังงาน อุปกรณ์ส่งสัญญาณ และการบันทึกพารามิเตอร์โหลด (จำนวนข้อความ การสูญหาย ระยะเวลาของการออกกำลังกาย ฯลฯ)

ในบางกรณี สถานีสวิตชิ่งอาจมีอุปกรณ์สำหรับรับและจัดเก็บข้อมูล หากไม่ได้ส่งโดยตรงไปยังผู้ใช้ข้อมูล แต่ก่อนหน้านี้ได้สะสมไว้ที่โหนด โหนดดังกล่าวถูกใช้ในระบบ การสลับข้อความ.

ข้าว. 8.4. การสลับองค์ประกอบ จุดตัด และสวิตช์

ภารกิจหลักของสถานีเปลี่ยนโทรศัพท์คือการสร้างเส้นทางเชื่อมต่อระหว่างผู้สมัครสมาชิก A ซึ่งเป็นผู้เริ่มการโทรและผู้สมัครสมาชิก B

ตามข้อมูลที่อยู่ในหมายเลขที่โทรออก

เส้นทางการสนทนาที่สร้างขึ้นจะต้องคงไว้จนกระทั่งสัญญาณวางสาย หลักการนี้เรียกว่า การสลับวงจรไม่เหมือน การสลับแพ็กเก็ตซึ่งมักใช้ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ในอดีต สนามสวิตชิ่งเป็นระบบเครื่องกลไฟฟ้าและควบคุมโดยแรงกระตุ้นจากโทรศัพท์ ต่อมาฟังก์ชันการควบคุมถูกรวมเข้ากับชุดควบคุมทั่วไป ปัจจุบันหน่วยควบคุมทั่วไปเป็นคอมพิวเตอร์หรือไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้พร้อมซอฟต์แวร์เรียลไทม์ที่สำคัญ สถานีที่รองรับดังกล่าวเรียกว่าสถานีสวิตชิ่งที่มีการควบคุมซอฟต์แวร์ ดูรูป 8.5

สถานีสวิตชิ่งแต่ละสถานีจะจัดการการเชื่อมต่อระหว่างสมาชิก A และ B ตามข้อมูลการส่งสัญญาณที่ได้รับจากสมาชิกหรือจากสถานีก่อนหน้า หากสถานีนี้ไม่ใช่สถานีส่วนตัว สถานีจะส่งข้อมูลการส่งสัญญาณไปยังสถานีที่ใกล้ที่สุดเพื่อสร้างเส้นทางการสนทนาเพิ่มเติม

ข้าว. 8.5 สถานีสวิตช์ควบคุมด้วยซอฟต์แวร์

การสลับลำดับชั้น

ในยุคแรกๆ ของระบบโทรศัพท์ สวิตช์หรือสถานีสวิตชิ่งตั้งอยู่ใจกลางพื้นที่ให้บริการ และทำการเชื่อมต่อสำหรับผู้ใช้บริการในพื้นที่นั้น อย่างไรก็ตาม จนถึงทุกวันนี้ สถานีสวิตชิ่งมักถือเป็นบริการส่วนกลาง

เมื่อความหนาแน่นของโทรศัพท์เพิ่มขึ้นและมีความต้องการเส้นทางการสนทนาที่ยาว ความจำเป็นในการเชื่อมต่อสถานีกลางด้วยสายเชื่อมต่อก็เกิดขึ้น ด้วยการเติบโตของการรับส่งข้อมูลทางโทรศัพท์ จำเป็นต้องเชื่อมต่อสวิตช์ใหม่กับสถานีกลาง มีสวิตช์ระดับที่สองปรากฏขึ้น รวมถึงสวิตช์ขนส่งด้วย ปัจจุบันเครือข่ายมีการสลับหลายชั้น

แบบฟอร์ม ชื่อ และจำนวนระดับของลำดับชั้นการสับเปลี่ยนจะแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ ข้าว. รูปที่ 8.6 แสดงตัวอย่างลำดับชั้นเครือข่ายสวิตช์ที่เป็นไปได้

โครงสร้างเครือข่ายแบบลำดับชั้นช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานจัดการเครือข่ายและทำให้หลักการพื้นฐานของการกำหนดเส้นทางการโทรมีความโปร่งใส การโทรจะถูกกำหนดเส้นทางโดยแต่ละสถานีตามลำดับชั้น เว้นแต่ปลายทางจะอยู่ที่ระดับต่ำกว่าสถานีนั้น โครงสร้างหมายเลขโทรศัพท์สนับสนุนหลักการง่ายๆ นี้ในการกำหนดเส้นทางขึ้นและลงระดับลำดับชั้น