INTERNACIONALNI UNIVERZITET TRAVNIKSAOBRAAJNI FAKULTETTRAVNIK

EVOLUCIJA ELEKTRINE TELEGRAFIJE - TELEFONIJASEMINARSKI RAD

Predmet: Osnovi telekomunikacija

Profesor: Doc. dr. Halid igi Student: Haris KermoAsistent : Mr. Azra Zaimovi dipl.ing. Br. indeksa: S-01-I/11

Travnik, maj 2013.SADRAJ

1. UVOD......................................................................................................3.

2. HISTORIJSKI RAZVOJ TELEFONIJE..............................................4. 2.1. Elektrina era 1833-1915...............................................................................................7. 2.2. Elektronika era 1915-1965...........................................................................................7. 2.3. Mikroelektronika era: 1965-2000...............................................................................7. 2.4. Fotonika (nanoelektronika) era: 2000-.....................................................................7. 2.5. Nove usluge.....................................................................................................................8.

3. RAZVOJ JEZGRA TRANSPORTNE MREE...............................................................9. 3.1. Multpleksiranje..............................................................................................................9. 3.2. Potreba za fleksibilnou.............................................................................................10.

4. FUNKCIONALNE JEDINICE TELEFONSKOG APARATA..........10. 4.1. Komutaciona jedinica..................................................................................................10. 4.2. Pozivna jedinica............................................................................................................11. 4.3. Biraka jedinica............................................................................................................11. 4.3.1. Biranje brojanikom..............................................................................................11. 4.3.2. Biranje tastaturom.................................................................................................12. 4.4. Elektroakustika jedinica............................................................................................14. 4.4.1. Ugljeni mikrofon....................................................................................................14. 4.4.2. Telefonska slualica................................................................................................15. 4.4.3. Pojam i neutralisanje lokalnog efekta..................................................................16. 4.5. Vrste telefonskih aparata............................................................................................17. 4.6. Automatski telefonski aparat......................................................................................17.

5. ZAKLJUAK........................................................................................20.

6. LITERATURA.......................................................................................21.

7. POPIS SLIKA.........................................................................................21.

1. UVOD

Fiksna telefonija je sastavni deo drutva jos od Belovog pronalaska telefona. Ranije je ona bila dostupna samo stanovnicima u gradskim sredinama ali,sa razvojem tehnologije stvorili su se uslovi za proirenje fiksne telefonije na ruralne (seoske) sredine. Prvi telefon upotrebljen je 10.3.1876. godine a nedugo zatim pocela je izgradnja telefonskih kablova i broj telefonskih prikljuaka je bio u porastu.Najvaniji dogaaj u telekomunikacijama je bio patent telefona Alexandra Graham Bella.

2. HISTORIJSKI RAZVOJ TELEFONIJE

1870-ih razvoj telefona zapoela su odvojeno dva znanstvenika Elisha Gray i Alexander Graham Bell. Prvi je patent dobio Bell[footnoteRef:1], a prvi telefon upotrebljen je 10.03.1876. Ubrzo zapoinje izgradnja telefonskih kablova te rast broja telefonskih prikljuaka. Prvo tonsko biranje uvedeno je 1941. u Baltimoreu. Veliki pomak u razvoju telefonije uveden je primjenom optikih kablova, zbog velike brzine i velikog kapaciteta prijenosa informacija. [1: Prezentacije sa predavanja Doc.dr. Halida igia, osnove telekomunikacija.]

Do kraja 1880. u SAD-u je bilo 47900 telefonskih prikljuaka.

Slika 1. Kuna automatska telefonska centrala od 100 brojeva, proizv.Autelko Mediteraneo S. A. T. A. P., Milano, 1945. god. (dio centrale).

Slika 2. Zidna induktorska centrala od 25 brojeva. Proizvoa: Standard-Face, Milano. Bila je u prometu na podruju Istre do 1945. god.

Slika 3. Zidna induktorska centrala za 3 telefonska prikljuka. Bila je u upotrebi na malom putnikom brodu na podruju Istre do 1945.Ipak najznaajniji trenutak u razvoju telekomunikacija je patent telefona koga je izvrio Aleksandar Graham Bell 1876 godine, a patentna prava je dobio na svoj 29 roendan. Svakako treba pomenuti i radove profesora Alec-a i Johna Tyndall-a vezana za govor i vokalnu psihologiju na Bostonskom Univerzitetu to su Bell i njegov asistent Watson koristili prilikom razvoja telefona.

Slika 4. Aleksandar Graham Bell sa prototipom telefona 1876. Dizajn sa jednim izlazom zahtijevao je da korisnik govori i slua kroz jedan te isti otvor.

Prva telefonska centrala je poela sa radom u maju 1877 godine a tri mjeseca kasnije imala je instaliranih 700 linija. U avgustu 1877 telefon je proradio i u V. Britaniji. Samo komutiranje je ostvarivano runo od strane telefonskih operatora u centralama. Prvu automatsku komutaciju korak po korak razvio je Strowger 1897 i koritena je mnogo sljedeih decenija. Kada je napravljen tranzistor teilo se digitalnoj komutaciji koja je postavljena u junu 1960 u Ilinois-u. Izum triode 1906 godine od strane Lee DeForest-a[footnoteRef:2] je omoguio uvoenje pojaanja signala u telekomunikacijskim sistemima i znaajno poveanje duina prijenosa. [2: Prezentacije sa predavanja Doc.dr. Halida igia, osnove telekomunikacija.]

San o transkontinentalnom linku ostvaren je 1915 godine zahvaljujui radu naunika: Kelvina, Heavisade i Rayleigha koji su postavili osnovne jednaine za upravljanje prijenosom Prvi link je spajao New York sa San Franciskom preko gradova Philadelphia-Pittsburgh-Chicago-Omaha-Denver-Salt Lake City, gdje su bili regeneratori sa elektronkama koji su kompenzirali slabljenje 60 dB ovog puta od 4800 km. Interesantno je da je ovdje prvi put iskoriteno tzv, fantomsko kolo. Zapravo razvoj telekomunikacija posljednjih 40 godina je zaista fenomenalan. On uglavnom poiva na razvoju nekoliko (5) tehnikih proizvoda: Tranzistor 1948 Monolitno integrisano kolo 1960 Mikroprocesor, poluvodike memorije i fiber optiko vlakno 1971. godine

2.1. Elektrina era 1833-1915

Fundamentalna ogranienja su prevaziena 1915Materijalna ogranienja: odgovarajui prenik bakrenog vodia je nesrazmjeran i za link preko SAD treba 12-25 mm prenik bez regeneratora.Prostorna ogranienja veliki gabariti otvorenih inih linijaum i interferencija: termiki um, presluavanje, eho, interferencijaPojas: pravljenje odgovarajueg frekvencijskog pojasa dugakih linija je teko jer poveavaju optereenja linijeTransmisijsko ogranienje telefonije

2.2. Elektronika era 1915-1965

Odlikuje se uvoenjem pojaavaa regeneratora, FDM tehnike i prvih digitalnih sistema. Ostvareno je potpuno nacionalno povezivanje i internacionalno povezivanje peko podmorskih kablova i satelita. Ogranienja su:Principijelno zbog diskretnih komponenti i prijenosa analognog signalaum, pojaanje, disipacija i pojas pojaavaa su ograniavali gornju graninu frekvenciju FDM nosilaca na opseg 4-42 MHz u koaksijalnom kablu koji je nosio signal iz opsega 12-60 MHz.

2.3. Mikroelektronika era: 1965-2000

Usavravanjem monolitnih integrisanih kola i tranzistora te uvoenje mikroprocesora, odnosno pojava raunara i potrebe za prijenos podataka u obimu veem od govora dolazi se do niskih cijena visoko kompleksnih mikroelektronikih kola u sve dijelove mree, razvoj digitalnog prijenosa, digitalne komutacije i sofisticiranih terminalnih ureaja. Prava globalna mrea: potpuno uvezani svijetDigitalni prijenos i digitalna komutacija dali su ekonominiju mreu za vie od 50%Usluge: potpuno digitalna mrea moe davati mnogo vie usluga od POTS mree.

2.4. Fotonika (nanoelektronika) era: 2000-

Smjenom stoljea smjenjuje se i nain prijenosa te komutacije signala u jezgro mrei: zapravo elektrini signal zamjenjuje se svjetlou koja se prijenosi preko fiber optikog vlakna ili u slobodnom prostoru.

Multipleksiranje, pojaanje, uobliavanje, komutacija se ostvaruju direktno na optikom nivou.

2.5. Nove usluge

Dugo vremena govorne i faks usluge donosile su veinu prihoda telekomunikacijskim operaterima. Oni e i dalje pokazivati stabilan ali prilino umjeren rast od 4-7 % na godinu. Transformacija prenosnih mrea na SDH putem fibera koje veina evropskih operatera ve provodi, daje transmisijski kapacitet koji moe lako apsorbovati porast zahtjeva za govorne i faks usluge.

U Evropi to nee zahtijevati nikakav bitan razvoj novih pristupnih mrea za ove potrebe osim za mobilne pristupe gdje se predvia rast od otprilike 20 % (ovdje se ograniavamo na zemlje koje su rijeile pitanje fiksnih prikljuaka u svakom domu).

Od Internet telefonije do web-omoguenih pozivnih centrala Tek je 1997 god. Internet telefonija uzeta ozbiljno u obzir. Prema IDC-u trite Internet telefonije e porasti na 1240 miliona US$ do kraja 2002 god. Internet telefonija poela se znaajnije koristiti 1997 godine, ali je vrlo brzo odbaena zbog loijeg kvaliteta zvuka i dugih prekida.

Posljednjih godina broj telefonskih prikljuaka u Europi stagnira. U razdoblju od 2001. do 2003. ak 22 europske drave zabiljeile su pad broja fiksnih prikljuaka. Moemo pretpostaviti da je smanjenje rasta fiksnih prikljuaka vezano uz porast korisnika mobilnih telefona, no taj pokazatelj je teko kvantificirati. Usprkos tome fiksni operateri i dalje svoju prednost vide u brzom pristupu Internetu koja se posebno poveala razvojem DSL tehnologije.Prosjeno u Svijetu danas ima 41,41 telefonskih pretplatnika na 100 stanovnika. No meu kontinentima postoje velike razlike. Najvei broj pretplatnika ima Europa, dok najmanji ima Afrika sa svega 8,66 pretplatnika na 100 stanovnika. Najmanji broj pretplatnika imaju Niger s 0,33 i Srednjoafrika Republika s 0,55 pretplatnika na 100 stanovnika. Kako bi se smanjile razlike izmeu pojednih drava i kontinenata 1989. u Nici je odrana konferencija na kojoj je utvrena nunost tehnike i tehnoloke pomoi zemljama u razvoju te je osnovan BDT (Telecommunication Development Bureau) koji bi trebao omoguiti bolju komunikaciju u zemljama u razvoju. Posljednjih[footnoteRef:3] 15-ak godina mobilna telefonija biljei sve vei porast te je broj korisnika u pojedinim dravama premaio broj korisnika fiksne telefonije. Pojedine drave danas imaju vie mobilnih telefona nego stanovnika. No takav rezultat statistike moe biti posljedica vie faktora. Mogue je stvarno postojanje vie korisnikih brojeva, no mogui su i razliiti nain praenja broja aktivnih i neaktivnih brojeva. Pojedine statistike neaktivnim brojevima smatraju one koji se ne koriste vie od godinu dana. No neke statistike popu npr. eke statistike slube ne prate takve podatke ime broj mobilnih korisnika znaajno raste. [3: Prezentacije sa predavanja Doc.dr. Halida igia, osnove telekomunikacija.]

injenica je da Internet nije dizajniran za kontinualan prenos zvuka, ali i ovaj problem se nastoji u zadnje vrijeme prevazii. Prema nekim predvianjima cijene internacionalnih telefonskih poziva (razgovora) preko Interneta mogu biti smanjene za oko 40% uprkos visokim stalnim ulaganjima u rutere i spojeve (gateweys) na ISP strani.

Pristupna mrea je kljuna za integraciju telekomunikacionih usluga Bakrena parica (uloeno mnogo novca, gradi se sporo)Koaksijalni kabl (postoji u CATV infrastrukturi-znaajne mogunosti proirenja)Fiber optiko vlakno (veliki kapacitet ali cijena optoelektronikih konvertora je jo previsoka za pojedinane rezidencijalne korisnike)Radio pristup je uspjean jer uvodi mobilnost i interaktivnost u sluaju zemaljskih prijenosa (problem je spektar). Satelitski pristup ima ogranienu interaktivnost

3. RAZVOJ JEZGRA TRANSPORTNE MREE

Svrha svake komunikacijske mree je da transportuje informacije (glas, video, baze podataka) izmeu dva udaljena mjesta. Ovo nije mogue bez odgovarajueg prenosnog medija koji e da proslijedi informaciju.U poetku ovo je raeno koristei jednostavnu taka-taka (point to point ) prenosnu vezu (naprimjer pomou telefonskih linija) ali je oigledno da se zahtijeva odreeni stepen fleksibilnosti u pravim mreama: transportnim mreama. Transportne mree omoguavaju, na fleksibilan i pouzdan nain, neophodne interkonekcije visokog kapaciteta za telefonske razgovore, Internet rute, ATM komutaciju, itd. One formiraju kimu (back-bone) trenutne mrene infrastrukture.

3.1. Multpleksiranje

Moderna transportna mrea ne omoguava samo fiziki transfer informacija (bita i bajta) nego obezbjeuje uspjean nain fleksibilne promjene interkonekcije izmeu telefonskih linija, Internet ruta, ATM komuatcije, VPN mrea, itd. (ovo su korisnici transportne mree). Da bi se ovo postiglo koristi se multipleksiranje: Ne gledaj na detalje ako se to ne zahtijeva: grupii male skupove u velike skupove. Veoma je vano pronai pravi odnos u emi multipleksiranja. Istorija telekomunikacija nas je nauila da jedan multiplesksirajui korak od oko 50 omoguuje dobar balans.

3.2. Potreba za fleksibilnou

Fleksibilnost se zahtijeva zbog podrke poveanom porastu saobraaja i prepoznavanju mijene saobrajaja. Add-drop multiplekser (ADM) i kros-konektori (XC) e biti osnovni mreni elementi za podravanje ove fleksibilnosti i za osiguranje zahtijevane pouzdanosti mree. Trendovi pokazuju kretanje od manuelnih prema automatskim prekidaima.

4. FUNKCIONALNE JEDINICE TELEFONSKOG APARATA

Klasini telefonski aparat se sastoji od mikrofona koji prenosi glas pozivaa; slualice, koja pojaava zvuk dolazeeg poziva; brojanik ili tipke za biranje, zvono i manji skup elektrinih delova, koji ustvari dre pozivaoev glas na nivou da ne bi zvuao preglasno kroz slualicu. Ako je dvodelni telefonski aparat, mikrofon i slualica su zajedno ugraeni u mikrotelefonsku kombinaciju, nama poznatija kao telefonska slualica.Telefonski aparat se u osnovi sastoji iz etiri funkcionalne jedinice: komutacione, pozivne, birake i elektroakustike.

4.1. Komutaciona jedinica

Komutacioni element, koji svojim kontaktnim perima u jednom poloaju ukljuuje na pretplatniki vod pozivne a u drugom govorne ili elektroakustine organe, naziva se prekida viljuke ili viljuka. Pomou ove jedinice telefonskog aparata obezbeuje se da su za vreme razgovora na pretplatniki vod ukljueni govorni a iskljueni pozivni, a za vreme mirovanja ukljueni pozivni a iskljueni govorni organi aparata. Ovo se moe postii na dva naina:prekidanjem, ili kratkim spajanjem govornih organa, , pri poloenoj mikrotelefonskoj kombinaciji.Prekida viljuke, svojim mirnim i radnim poloajem, obezbeuje dva karakteristina stanja telefonskog aparata: stanje poloene i stanje podignute mikrotelefonske kombinacije.

Kontakti prekidaa[footnoteRef:4] viljuke treba da imaju praktino zanemariv prelazni otpor (manji od 1) i [4: Luka Ljuboja dipl.ing.el., Komutaciona tehnika, Tehnika kola Kikinda 2010.]

vek trajanja kojim se obezbjeuje najmanje 300000 preklapanja. To znai da ova jedinica, poduslovom da se u toku svakog dana aktivira 15 do 20 puta, mora da bude ispravna u trajanju od oko 50 godina.

4.2. Pozivna jedinica

Pozivno kolo je deo telefonskog aparata pomou koga se akustino ili svetlosno daje do znanja pozvanom pretplatniku da treba da prihvati poziv, koji je doao po njegovom vodu. Ovo kolo se sastoji od kondezatora i nekog, najee akustinog, indikatora, zvona, zujalice, tonskog pozivnika i slino.U mirnom stanju pozivno kolo je direktno prikljueno preko pretplatnikog voda na telefonsku centralu. Pri pozivanju kroz pozivno kolo protie naizmenina struja ija je frekvencija 16 25Hz, a napon 48 60V.Kondezator C u pozivnom kolu slui da onemogui protok jednosmerne struje iz izvora zanapajanje, koji se nalazi u telefonskoj centrali. U praksi se najee upotrebljavaju polarizovana zvona koja pri radu koriste naizmeninu struju, Kada kroz namotaje elektromagneta zvona protekne struja pozitivne poluperiode, kotva biva privuena na jednu, a pri negativnoj poluperiodi na drugu stranu. Pri svakoj promeni poloaja kotve metalni bati udara prvo u jednu, a potom u drugu koljku zvona i to se ponavlja.Jaina zvuka se moe regulisati regulatorom u podruju od 40dB (tiho zujanje) pa do 70dB, mereno na rastojanju od jednog metra od telefonskog aparata.Zbog manje potronje struje iz telefonske centrale predvieno je da impedansa pozivnog kola ne sme biti manja od 2,5k, a u sluaju paralelnog povezivanja dodatnih induktora poziva ukupna impedansa ne sme biti manja od 2 k.

4.3. Biraka jedinica

Za otpremanje podataka o broju telefonskog pretplatnika sa kojim treba da se uspostavi veza slui obrtni brojanik ili tastatura tonfrekventnog telefona. Podaci se alje telefonskoj centrali, koja na osnovu serije impulsa koji odgovaraju broju pozvanog pretplatnika vri uspostavljanje veze.

4.3.1. Biranje brojanikom

Postoje razliiti modeli i konstrukcije obrtnih brojanika, ali se svaki od njih sastoji od: diska sa 10 otvora, kao na slici 5, uvrenog za jednu osovinu, opruge koja slui za vraanje diska u mirni poloaj, mehanizma za pokretanje (opruga, puasta osovina, zupanik) i kontaktnog mehanizma.

Na disku otvori su oznaeni ciframa od 1 do 9 i 0. Cifre su rasporeene tako da njihov poloaj odgovara broju impulsa koje okretanjem brojanika treba poslati telefonskoj centrali. Kontaktni mehanizam brojanika se sastoji od nsi (impulskog), nsa (radnog) i nsr (mirnog) kontakta.

Slika 5. Obrtni brojanik.

Impulsni kontakt se otvara i zatvara pri vraanju napregnutog diska ravnomerno i broj otvaranja, odnosno zatvaranja, odgovara biranju cifara. Da se ovi biraki impulsi ne bi uli u sopstvenoj slualici, odmah pri pokretanju diska zatvara se radni kontakt nsa i kratko spaja elektroakustiku jedinicu. Ovo je potrebno i zato to bi inae promenjiva otpornost mikrofona mogla da utie na karakter impulsa biranja, pa ak i da izazove nepotrebna oscilovanja zbog ega bi pretplatnik pri biranju mogao da uje i nepoeljne zvune produkte.Svaka cifra u birakom broju je definisana brojem impulsa. S obzirom na to da je numerisanje viecifarsko, to je nuno da i cifre jedna od druge budu odvojene. To odvajanje se, kada je u pitanju biranje brojanikom, vri tako da se izmeu svake cifre definisane serijom birakih impulsa obezbeuje meuserijska pauza u trajanju ne manjem od 200ms.Frekvencija impulsiranja[footnoteRef:5] nsi kontakta iznosi 10Hz, svaki impuls traje 100ms, pri emu biraki [5: Luka Ljuboja dipl.ing.el., Komutaciona tehnika, Tehnika kola Kikinda 2010.]

impuls ini zbir vremena od 60ms koliko je nsi otvoren i 40ms koliko je on zatvoren. Maksimalan broj impulsa za jednu cifru iznosi 10 (cifra nula) a minimalan 1 (cifra jedinica). Izmeu svake serije impulsa, to jest svake cifre, u cilju prepoznavanja cifara nuno je otpremanje serija razdvojiti meuserijskom pauzom u trajanju najmanje 2 impulsa. Ovo se postie tako to se pri slanju dva zadnja impulsa nsi kontakt kratko spoji kontaktom nsr, pa se tako obezbedi razdvajanje impulsnih serija a time i cifara.Tastatura za dekadno biranje vri prekidanje strujnog kola pretplatnike petlje funkcionalno na isti nain kao i brojanik, ali je mehanika prekidanja izvedena pomou elektronskih kola. Umesto okretanja brojanika biranje se vri pritiskom na taster tastature. Kolo za biranje se sastoji od tastature i elektronskog sklopa sastavljenog od logikog i prekidakog kola. Na izlazu iz elektronskog sklopa tastature dobijaju se impulsni oblici birakog signala.

4.3.2. Biranje tastaturom

U telefonskom aparatu gde se biranje vri tastaturom na dekadnom principu najee postoji memorijski sklop u koji se "upisuju" sve izabrane cifre. Pritiskom na taster koji pripada nekoj cifri vri se otpremanje onoliko impulsa koliko odgovara toj cifri, tako se ini sa ostalim ciframa dok se ne otpremi celi pretplatniki telefonski broj.Tastatura za ton-frekventno biranje se takoe sastoji od tastaturnog prekidakog dela koji inetasteri od 0 do 9 i dodatni tasteri oznaeni zvezdom (*) i pravogaonikom (#), kao i elektronskisklop. Kompletna tastatura, pored deset stalnih i dva, ve pomenuta, dodatna tastera, ima jo etiri tastera oznaena sa A, B, C i D ija namena nije tano odreena, ali se najee koriste kod pretplatnikih telefonskih centrala u razliite svrhe preteno u unutranjem saobraaju ili se njihova upotreba dodatno programira.Numeriki podaci pri ton-frekventnom biranju se prenose od telefonskog aparata do memorijeregistra u telefonskoj centrali, tako to se po odreenom kodu svaka biraka cifra prenosi sa dve frekvencije.Frekvencije su podeljene na prvu, odnosno donju, i drugu, odnosno gornju grupu. Prvu grupu ine nie a drugu vie frekvencije. Za svaku cifru se po kodu 2 od 4 uzima po jedna frekvencija iz svake grupe.Deset cifara od 0 do 9 se, prema pomenutom kodu, mogu formirati od 43=12 frekventnih parova, a etvrta frekvencija iz gornje grupe je rezervna, za specijalne namene.Na slici 6. je prikazan raspored i obeleavanje tastera tastature ton-frekventnog telefona.

Slika 6. Tastatura ton-frekventnog telefona.

Tasteri slue za slanje numerikih podataka o birakim ciframa od 1 do 0, a ostalih est za skraeno biranje, odnosno ponavljanje izabranih numerikih podataka u sluaju kada u predhodnom pokuaju veza nije uspostavljena, kao i za druge specijalne namene.Stvaranje i otpremanje dve grupe frekvencija obezbeeno je pomou dva oscilatora koji susastavni deo telefonskog aparata. Pritiskom na odreeni taster zaosciluju dva oscilatora, jedan signal frekvencije od f1 do f4 i drugi frekvencije od f5 do f8, to zavisi kojoj cifri odgovaraju. Svakom tasteru odgovara po jedan par signala. Brzina otpremanja cifarskih birakih podataka ne zavisi od brzine aktiviranja tastera.Elektronski je podeeno da se u trajanju od 5ms otpremi ceo podatak pri svakom pritiskanju tastera, bez obzira na brzinu pritiskanja tastera.

4.4. Elektroakustika jedinica

Mikrofon i slualica telefonskog aparata se ugrauju u jednu fiksnu celinu koja se naziva mikrotelefonska kombinacija MKT.Razgovor telefonom zahteva da se mikrofon nalazi u blizini organa za razgovor usta, a slualica organa za sluh uha. Iz tih razloga, vodei rauna o meusobnom poloaju ova dva organa, mikrofon i slualica se postavljaju tako da rastojanje izmeu centra mikrofona i slualice iznosi 145 156 mm, koliko u proseku iznosi rastojanje izmeu ovih organa kod ovjeka. Zbog toga to meusobni poloaj izmeu mikrofona i slualice veoma utie na kvalitet govora propisani su i njihovi meusobni uglovi.Da bi se obezbedila stalnost tih poloaja, mikrofon i slualica se ugrauju u fiksnu celinu koja se naziva mikrotelefonska kombinacija (MTK), slika 7.

Slika 7. Dimenzije mikrotelefonske kombinacije.

Uobiajene srednje vrednosti dimenzija iznose: = 13, =15, A = 216 230 mm, B = 145 156 mm i C = 56 80 mm.MTK se prikljuuje na telo aparata preko troilnog ili etveroilnog kabla koji je najee spiralizovan.

4.4.1. Ugljeni mikrofon

U telefonskim aparatima koriste se ugljeni mikrofoni, koji se sastoje od membrane, ugljenog praha (ili zrnaca) i posude za prah. Ova tri dela smetena su u metalnu kutiju, najee konusnog oblika, koja se onda naziva mikrofonska kapisla.Membrana ugljenog mikrofona moe biti od poliranog tvrdog ugljena ili od metala (npr. aluminijum). Membrana[footnoteRef:6] se izrauje tako da ima dovoljnu vrstou i elastinost kao bi reagovala na elektrina treperenja. esto se u sredinu membrane postavlja ugljena ploica kojom se poboljava dodir izmeu membrane i ugljenog praha. [6: Luka Ljuboja dipl.ing.el., Komutaciona tehnika, Tehnika kola Kikinda 2010.]

Posuda za ugljeni prah ili zrnca pravi se od uglja ili metala. Oko posude je namjeten filcani omota koji dopire do membrane, a slui da zatiti prah od ispadanja i da smanji nepotrebno treperenje membrane.Princip funkcionisanja ugljenog mikrofona je sledei:Da bi mikrofon uopte mogao da radi potrebno je da kroz njega protie jednosmerna struja zbog ega nam je potreban napon napajanja U0.Kada na membranu mikrofona deluje zvuni talas, ugljena zrnca bivaju izloena promjenljivom mehanikom pritisku. Poto se zrnca nalaze stisnuta jedno do drugog menja se otpornost kontakta izmeu njih, pa se samim tim menja i intenzitet struje u kolu.Sada se stalnoj (jednosmernoj) struji, koja je tekla iz plus pola izvora U0, kroz mikrofon i primar transformatora, sabira superponira jo jedna promenljiva struja, ija vremenska promena odgovara vremenskoj promeni zvunog pritiska, te se dobije prikaz. Dakle, mikrofon ostvaruje ulogu akustino elektrinog pretvaraa. Samo onaj deo govorne vremenski promjenljive struje, koji se pojavi na primaru transformatora bude transformiran na sekundar i dalje se prenosi po prenosnom putu.Dobar mikrofon treba: biti osjetljiv, tj. on mora i pri slabim zvunim talasima izazvati srazmerno jake promene struje, da verno i razumljivo pretvara poruke, da verno odraava treperenje zvunog talasa u celom opsegu frekvencija vanom za ljudski govor (20Hz 20kHz) iako je to teko postii, da ima vernu i linearnu karakteristiku u opsegu frekvencija od 300Hz 3400Hz.

Pretvaranjem kroz mikrofon esto se odreene govorne frekvencije bolje prenose, dok se druge jako slabe. U stvari, zbog nesavrenosti mikrofona govorna energija istog zvunog pritiska, ali razliitih frekvencija, proizvodi u mikrofonu struju razliitih elektrinih napona. Ova pojava poznata je pod nazivom izoblienja.

4.4.2. Telefonska slualica

Prijemnik, sa slike 8. obavlja operaciju suprotnu predajniku, tj vri elektrino akustinu konverziju i pretvara elektrini signal u zvunu poruku.U telefoniju funkciju prijemnika obavlja slualica. Za razliku od mikrofona, koji akusiku energiju ljudskog glasa pretvara u struju promenljivog inteziteta, zadatak je slualice da elektrine oscilacije pretvori u zvune.Ona, u stvari, pretvara elektrinu energiju u zvunu, reprodukujui glasove izgovorene ispred mikrofona i prenosi ih usled treperenja vazduha do ljudskog uha.Slualica se sastoji od: stalnog magneta, elektromagneta, i membrane.Ovi delovi su smeteni u metalnu kutiju valjkastog oblika koja se naziva telefonska kapisla, kao to je prikazano na slici 8.

Slika 8. Delovi telefonske slualice.

Stalni magnet u telefonskoj slualici ima oblik potkovice sa nastavcima na koje se postavljaju namotaji elektromagneta. Ovi namotaji su meusobo vezani u seriju i njihov otpor najee iznosi 2x27 .Membrana se pravi od mekog gvoa i ona, u stvari, predstavlja kotvu elektromagneta.Princip funkcionisanja slualice je sledei:Za vreme mirovanja, tj. dok slualica ne radi, membrana se pod uticajem magnetnog polja stalnog magneta nalazi u jednom odreenom, tzv. mirnom poloaju. U tom poloaju konstantno magnetno polje stalnog magneta, dri membranu privuenu do poloaja ravnotee u kome se sila magneta izjednaava sa silom elastinih veza koje zateu membranu.Kada kroz namotaje elektromagneta potee promenljiva govorna struja, koja predstavlja elektrini ekvivalent govora, stvara se i novo promenljivo magnetno polje.Kada se pravci magnetnih polja stalnog magneta i govorne struje kroz elektromagnet poklapaju, onda se membrana pribliava nastavcima sa namotajima elektromagneta. Ukoliko se pravci magnetnih polja ne poklapaju, membrana se odmie od tih nastavaka. Kako se menja govorna struja, tako i membrana treperi, tera na oscilovanje estice vazduha koje se nalaze u prostoru oko nje i tako proizvodi zvuni ton. To je upravo onaj ton koji odgovara elektrinim treperenjima otpremljenim posredstvom mikrofona sa drugog kraja voda.

4.4.3. Pojam i neutralisanje lokalnog efekta

Nivo sopstvenog govora koji ovek slua za oko 20dB nii od nivoa tog govora na njegovim usnama. Nivo govora telefonom je, zbog pojaavakog svojstva mikrofona, za 20 25 dB vii nego pri razgovoru bez telefona. Iz tih razloga govornik uje sebe suvie glasno zbog ega se elektroakustini deo telefonskog aparata izrauje tako da se sopstveni govor prigui do odreene mere i tako umanji efekat lokalnog presluavanja govornog signala. Meutim, lokalni efekat se ne elimie u potpunosti kako bismo mogli prigueno uti sopstveni glas. To je neophodno za odravanje odreenog govornog nivoa i za kontrolu ispravnosti telefonske veze. Pri poveanju slabljenja lokalnog efekta pogoravaju se karakteristike otpreme i prijema pa se problemi koji su vezani za ove pojave otklanjaju snienjem otpremnog nivoa signala i specijalnim kolima za regulisanje lokalnog efekta.Kolo za regulisanje lokalnog efekta[footnoteRef:7] radi na principu mosta, pa se ova regulacija naziva pomou mostne metode. [7: Luka Ljuboja dipl.ing.el., Komutaciona tehnika, Tehnika kola Kikinda 2010.]

Kao to se sa slike vidi u dijagonali mostnog kola se nalazi mikrofon. Grane mosta ine deo namotaja kalema I i impedansa linije Z1 sa jedne, a deo namotaja kalema II i balansna impedansa Zb sa druge strane. Pri sopstvenom govoru se naizmenina struja koja se stvara u mikrofonu deli na namotaj I i II. Smerovi ovih struja su suprotni. U sluaju da je Z1=Zb i da su namotaji I i II identini, u namotaju III se ne bi javljala nikakva indukovana elektromotorna sila, pa se ne bi ni oseao lokalni efekat.U praksi, s obzirom na to da se ne moe tano predvideti duina a samim tim ni impedansa pretplatnikog voda, balansna impedansa Zb se prilagoava na srednje rastojanje i time se postie samo uslov Z1Zb. Ovakvim postupkom se lokalni efekat svodi na prihvatljivu meru, ali se ne neutralie u potpunosti.Naizmenina struja prouzrokovana govorom pretplatnika B koja dolazi sa linije se dieli. U namotajima I i II podeljene struje imaju isti smer zbog ega je rezultujua indukovana elektromotorna sila u namotaju III jednaka zbiru elektromotornih sila koje prouzrokuju struje u namotajima I i II pa se tako obezbeuje prijem govora u slualici.Kod telefona novije izrade lokalni efekat se neutralie upotrebom hibridnih kola. Mikrofon i slualica imaju svoje pojaavae najee izraene u integrisanoj tehnici. Pretplatniki vod je spojen na jednu granu Vitstonovog mosta (A-D), pa je tako jedna grana mosta karakteristina impedansa pretplatnike linije ZL, a druge dve grane ine otpornici Z1 i Z2. Poslednju granu mosta ini balansno kolo ZB.Ovde je lokalni efekat izbegnut izborom balansne impedanse tako to se postie uslov:

Vidi se da je most izbalansiran samo u sluaju kada je zadovoljen uslov:

Ovaj uslov daje optimalnu vrednost slabljenja lokalnog efekta za razliite duine pretplatnikih vodova. Poto je ZB konstantne vrednosti a ZL se menja zavisno od duine pretplatnikog voda, to praktino nije mogue ovaj efekat u potpunosti eliminisati. Ali vano je da smo obezbedili kontrolu glasnosti sopstvenog govora.

4.5. Vrste telefonskih aparata

Telefonski aparati se mogu podeliti u vie grupa zavisno od vrste napajanja mikrofona, nainabiranja, naina postavljanja, namene, tehnoloke izrade i dr.U zavisnosti od naina napajanja mokrofona telefonskog aparata razlikuju se telefonski aparati s lokalnim i telefonski aparati sa centralnim (iz centrale preko pretplatnikog voda) napajanjem. Kod lokalnog napajanja mikrofona telefonskog aparata svaki pretplatnik snabdeven je izvorom jednosmerne struje baterijom. Aparat s lokalnom baterijom naziva se induktorski telefonski aparat, nazvan po induktoru koji slui za proizvodnju pozivne struje. Sastavni dijelovi induktorskog telefonskog aparata su: mikrofon (M), baterija (B), odvojni transformator (T), zvono (Z), induktor (I) , slualica (S= i viljuka (V).

4.6. Automatski telefonski aparat

Automatski telefonski aparat ATA je onaj aparat kojim je omogueno, pomou brojanika ili tastature, automatsko uspostavljanje veze sa bilo kojim drugim telefonskim pretplatnikom. Za razliku od induktorskog telefona gde se mikrofon nalazi u primaru a slualica u sekundaru kalema i gde se mikrofon napaja iz lokalne baterije, kod automatskog telefona mikrofon je prebaen u sekundar i napaja se iz centralne baterije dok je slualica u primaru. Razlika izmeu induktorskog i automatskog telefona ogleda se i u pozivnom signalu koji kod prvog daje induktor a kod drugog pozivni generator iz telefonske centrale.Automatski telefonski aparat se sastoji od mikrotelefona (M), slualice (S), zvona, prekidaa viljuke (V), kalema i otpora u mostu mikrofona. U birakom elementu-kada je to brojanik u pitanju nalazi se i tri kontakta: nsi-impulsni, nsr-mirni i nsa-radni. Paralelno nsi i nsr kontaktima nalazi se RC kolo, a redno sa zvonom kondezator C1.Pored ve poznatih delova slualice, mikrofona, zvona i prekidaa viljuke automatski telefonski aparat se sastoji od sistema za biranje koji moe biti brojanik sa kontaktnim mehanizmima i tastatura sa dekadnim biranjem. Tri kontakta nsi, nsr i nsa se nalaze u sistemu za biranje-brojaniku.U mirnom stanju kontakti nsi i nsr su zatvoreni i meusobno su paralelni. Kontakt nsa je radnikontakt koji je u mirnom stanju otvoren, ali se zatvara onog trenutka kada se zapoinje sa biranjem ime se kratko spaja elektroakustini deo aparata i spreava da se biraki impulsi, koje svojim otvaranjem i zatvaranjem stvara impulsni kontakt nsi, uju u slualici.Kontakt nsr je mirni kontakt brojanika koji se otvara onog trenutka kad se zatvara radni kontakt nsa, a zatvara se u trenutku kada se otpremi onoliko impulsa koliko iznosi birana cifra, spreavajui otpremanje impulsa praznog hoda.Podizanjem mikrotelefonske kombinacije kontakt viljuke promeni poloaj, prekida pozivnokolo sa jedne strane a zatvara a, odnosno b ilu sa druge strane.U tom trenutku mikrofon dobija napajanje preko a i b ile. Natezanjem brojanika udesno otvara se nsr a zatvara nsa kontakt. Otputeni brojanik koji se pod dejstvom opruge vraa u mirni poloaj prouzrokuje otvaranje i zatvaranje impulsnog kontakta, ime se u jednakim razmacima otpremajustrujni impulsi, koji preko birakih organa u centrali omoguavaju uspostavljanje veze saodreenim pretplatnikom. Na drugoj strani u kolu pozvanog pretplatnika gde je MT kombinacija sputena, zatvoreno je pozivno kolo. Iz centrale generator alje pozivnu struju koja signalizira poziv. Kada pozivani pretplatnik podigne mikrotelefonsku kombinaciju viljuka njegovog aparata iskljuuje pozivno a ukljuuje govorno kolo i tek tada je razgovor mogu. U cilju smanjenja varnienja paralelno sa impulsnim kontaktom prikljuuje se RC kolo sastavljeno najee od kodenzatora kapaciteta 1F i otpora otpornosti 100 . Vrijednosti ovih komponenata mogu biti i drukije (C=0,5F, R=560, C=1F, R=1,5k i sl.)[footnoteRef:8], to zavisi od uslova eksploatacije telefonskih aparata. [8: Luka Ljuboja dipl.ing.el., Komutaciona tehnika, Tehnika kola Kikinda 2010.]

Kada je veza uspostavljena i kada su mikrofoni oba telefonska aparata dobili napajanje iz centrale, obezbjeeni su uslovi za razmenu govornih informacija. Ako je antilokalni efekat izveden prema mostnoj emi, tada se govorna struja od mikrofona deli u dve grane, linijsku (mikrofon, namotaj I, ila b, centrala, telefonski aparat pozvanog, ila a, kontakt viljuke, brojanik, mikrofon) i balansnu (mikrofon, namotaj II, balansni dvopol, mikrofon). Antilokalni efekat se postie obezbjeenjem protoka struja suprotnih smerova u linijskoj i balansnoj grani (kroz namotaje I i II transformatora), zbog ega je EMT sila koja se indukuje u namotaju slualice neznatna, pa je tako govor u sopstvenoj slualici priguen za 10-20 dB.

Slika 9. Automatski elektromehaniki telefon.

Na suprotnoj strani u slualici pozvanog pretplatnika dolazna govorna struja prolazi kroz kolo: ila-a, kontakti brojanika, balansni dvopolZb, namotaj II, namotaj I, ila-b.Dolazna struja koju prouzrokuje pozivaoc kroz namotaje I i II je istog smera, pa se u namotaju III (namotaj slualice) prouzrokuje govor. Kada govori pozvani, smijer struje je suprotan.Najee se problemi koje nosi sa sobom lokalni efekat eliminiu kompenzacionom metodom, iako postoji i niz drugih mogunosti.U aparatu kod koga je primenjena ovakva kompenzacija, govornik preko mikrofona prouzrokuje govornu struju u svom telefonskom aparatu koja tee kroz namotaj I u liniji sa jedne i paralelno kroz namotaje III i II, balansnu impedansu Zb, sa druge strane.

5. ZAKLJUAK

Trebalo je mnogo godina da bi se napravio i patentirao prvi telefon, u tome je uestvovalo mnotvo naunika i istraivaa. Ali kada se napokon patentirao prvi telefon je krenulo njegovo instaliranje i veoma brzo rastao je broj telefonskih prikljuaka.U svijetu je bilo mnogo telefonskih prikljuaka ali pojavom mobilnih komunikacija koje su imale dosta prednosti u odnosu na fiksne komunikacije broj fiksinh prikljuaka stagnira. 1992. godine broj mobilnih korisnika premaio je broj fiksnih korisnika. I od tad se broj fiksnih prikljuaka smanjuje.Ali svakako je pronalazak telefona jedan od najveih dogaaja u historiji telekomunikacija, ako ne i najvei.

6. LITERATURA

1. Prezentacije sa predavanja Doc.dr. Halida igia, osnove telekomunikacija.2. Luka Ljuboja dipl.ing.el., Komutaciona tehnika, Tehnika kola Kikinda 2010.

7. POPIS SLIKA

Slika 1. Kuna automatska telefonska centrala od 100 brojeva, proizv. Autelko Mediteraneo S. A. T. A. P., Milano, 1945. god. (dio centrale)......................................4. Slika 2. Zidna induktorska centrala od 25 brojeva. Proizvoa: Standard-Face, Milano. Bila je u prometu na podruju Istre do 1945. god..........................................................5. Slika 3. Zidna induktorska centrala za 3 telefonska prikljuka. Bila je u upotrebi na malom putnikom brodu na podruju Istre do 1945......................................................5. Slika 4. Aleksandar Graham Bell sa prototipom telefona 1876. Dizajn sa jednimizlazom zahtijevao je da korisnik govori i slua kroz jedan te isti otvor...6. Slika 5. Obrtni brojanik..............................................................................................12. Slika 6. Tastatura ton-frekventnog telefona.................................................................13. Slika 7. Dimenzije mikrotelefonske kombinacije........................................................14. Slika 8. Delovi telefonske slualice.............................................................................15. Slika 9. Automatski elektromehaniki telefon.............................................................18.

20