При свободной линии постоянное напряжение в ней составляет около 60 В. Стабилитрон VD2 открывается, и на базу транзистора VT1 подается управляющий ток через резистор R1. Открытый транзистор VT1 шунтирует вход каскада на транзисторе VT2, поэтому усилитель тока закрыт, а светодиод погашен. При подключении в линию посторонних устройств напряжение в ней падает, и процесс переключения транзисторов происходит в обратном порядке, светодиод загорается.
Схема № 3. Устройство защиты от несанкционированного подключения к телефонной линии предназначено для кодирования линии индивидуальным одно-двух-, трехзначным кодом. Оно применяется в тех случаях, когда имеется возможность установить устройство защиты в щитке, колодце, т. е. как можно дальше от охраняемого телефонного аппарата (в идеальном случае — на выходных клеммах АТС).
Система охраняет линию «за собой». При этом все посылки вызова, пришедшие с АТС, беспрепятственно допускаются к телефону, но для подключения к линии (ведения разговора, набора номера) на диске телефона (клавиатуре) необходимо набрать индивидуальный код.
Схема системы приведена на рис. 7.21. Устройство собрано на дискретных общедоступных элементах и микросхеме серии 561 с микропотреблением в статическом режиме. Вся схема питается от телефонной линии. В режиме ожидания потребление не превышает 10–20 мкА, в режиме приема вызова или обработки кода —150–200 мкА.
Рис. 7.21. Устройство защиты от несанкционированного подключения
В состав устройства входят:
— узел обработки импульсов вызова на элементах DD1.1, DD1.2;
— узел приема кода на элементах DD1.3, DD1.4;
— ключ включения телефона А1;
— дешифратор кода А2;
— узел питания на элементах VD7, R3, С6, VD8;
— узел питания напряжением 60 В на элементах VD10, R8, VD9, С7, R7, VD11—VD13.
Рассмотрим работу системы защиты.
Исходящая связь. При снятии трубки с телефона, подключенного в любом месте охраняемой части линии, в телефоне будет отсутствовать сигнал готовности станции (425 Гц).
После набора соответствующего кода на диске (клавиатуре) телефона и обработки его узлом приема кода DD1.3, DD1.4 на выходе 4 дешифратора А2 появится уровень логической единицы, который через ключ А1 подключит телефон к линии (если код набран правильно).
Если код набран неправильно, система защиты блокируется на время 15–30 с, после чего можно повторить набор кода. При включении ключа А1 телефон работает в обычном режиме, обеспечивая набор номера и связь. Система вновь входит в режим охраны через 10–20 с после того, как трубка будет опущена на аппарат.
Входящая связь. Любая посылка вызова частотой 25 Гц и напряжением 90—120 В, пришедшая от АТС, напрямую на телефон не поступает, так как ключ А1 в исходном состоянии заперт. После обработки сигнала вызова элементами DD1.1, DD1.2 с небольшой задержкой, определяемой номиналами элементов С2, СЗ, на выходе 4 DD1.2 появится логическая единица, которая через диод VD5 открывает ключ А1 только на время вызова. При снятии трубки с телефонного аппарата входной узел запирается через диод VD4, и далее для подключения телефона к линии и ведения разговора необходимо вновь набрать индивидуальный код.
Таким образом, система защиты блокирует подключение к охраняемому участку линии любых телефонных аппаратов без знания кода. Дешифратор может быть выполнен одно-, двух-, трехзначным.
Размер платы — 100x60 мм, подключение к линии осуществляется тремя разъемами. Единственным условием является использование телефонных аппаратов II и III группы сложности (с потреблением от линии не более 50–80 мкА).
Схема № 4. Активный индикатор состояния линии в отличие от выше приведенного устройства не только выявляет подключение дополнительной нагрузки, но и при срабатывании системы сигнализации переводит устройство в активный режим работы. Этот режим позволяет блокировать многие радиоретрансляционные устройства и приборы, предназначенные для автоматической записи телефонных переговоров. Принципиальная схема такого устройства представлена на рис. 7.22.
Рис. 7.22. Активный индикатор состояния линии
Устройство собрано на 4 микросхемах и 4 транзисторах.
Исходное состояние: трубка телефонного аппарата опущена. Питание устройства осуществляется от телефонной линии через ограничительный резистор R5. Конденсатор С2 заряжается через резистор R5 до напряжения стабилизации стабилитрона, выполненного на транзисторе VT2.
С конденсатора С2 напряжение величиной 7–8 В поступает на устройство для питания микросхем (точка а). От источника питания через резистор R6 заряжается конденсатор СЗ. Резисторы R6, R7, конденсатор СЗ, светодиод VD3 и транзистор VT3 образуют схему индикации устройства.
Напряжение линии через диод VD1 типа КД102 поступает на делитель напряжения, образованный резисторами R1 и R2. Напряжение на резисторе R2 ограничивается транзистором VT1, включенным по схеме стабилитрона до напряжения питания, что необходимо для защиты входов микросхем от высокого напряжения.
С движка подстроечного резистора R2 напряжение высокого уровня поступает на вход элемента DD1.1 микросхемы K561ЛE5, запрещая проход импульсов с генератора, выполненного на элементе DD2.1 микросхемы K561TЛ1. Этот генератор собран на основе триггера Шмидта. При заряде и разряде конденсатора С1 на выходе генератора появляются прямоугольные импульсы.
Поскольку заряд конденсатора С1 происходит через диод VD2 типа КД522, а разряд — через резистор R3, то на выходе элемента DD2.1 имеют место короткие положительные импульсы с частотой следования 1–0,5 Гц. Первый же импульс, пройдя через дифференцирующую цепочку С4, R4 и элемент DD2.2, устанавливает триггер, собранный на элементах DD2.1, DD1.3, в положение, когда на входе элемента DD2.3 низкий уровень напряжения. Генератор, собранный на DD2.3, выключен и на выводах 1, 8 микросхемы DA1 типа КР1014КТ1 присутствует высокий уровень. Одновременно импульсы с DD2.1 поступают на элементы DD1.1 и DD1.4. Через DD1.1 импульсы не проходят, так как с резистора R2 поступает высокий уровень. Нулевой уровень, снимаемый с резистора R9, подается на входы элементов DD3.1 и вход DD3.3 микросхемы K561ЛA7. Поэтому импульсы, проходящие через DD1.4, не проходят на DD3.4. Следовательно, на выходе DD2.4 присутствует логический нуль, и транзистор VT3 закрыт. С движка резистора R2 снимается напряжение логической единицы, достаточное для переключения элемента DD1.1, выполняющего функцию управляемого компаратора с чувствительностью в десятки милливольт.
Примечание
Если к линии подключается дополнительная нагрузка сопротивлением менее 100 кОм, то напряжение в линии уменьшится на некоторую величину
Одновременно уменьшается и напряжение на движке резистора R2. Это приводит к появлению на входе DD1.1 напряжения, воспринимаемого микросхемой как уровень логического нуля. Этот уровень разрешает прохождение импульсов от DD2.1 через DD1.1. Поскольку на выходе DD3.1 высокой уровень, то импульсы проходят через ключ DD3.2. При этом на выходе DD3.3 тоже высокий уровень и эти импульсы проходят и через ключ DD3.4.
Продифференцированные импульсы цепочкой С6, R12 и элементом DD2.4 поступают на базу транзистора VT3. Транзистор открывается, и конденсатор СЗ быстро разряжается через открытый транзистор VT3 и светодиод VD3, который ярко вспыхивает с частотой 0,5–1 Гц. В перерывах между импульсами конденсатор СЗ подзаряжается через резистор R6. Так как оценка состояния линии происходит под управлением импульсов с генератора DD2.1, то некоторое изменение напряжения в линии в момент заряда конденсатора СЗ на работе устройства не сказывается.
Рассмотрим случай, когда телефонная трубка снята. При этом сопротивление телефонного аппарата включается между плюсовым проводом линии и резисторами R11 и R13. Напряжение в линии уменьшается до 5—25 В, так как нагрузкой линии будут телефонный аппарат, резистор R13 и резистор R14, зашунтированный малым (около 10 Ом) сопротивлением микросхемы DA1.
Напряжение, снимаемое с резистора R13, обеспечивает питание устройства через диод VD4 типа КД522. При этом. напряжение высокого уровня с точки соединения резисторов R8, R9 поступает на элементы DD3.3 и DD3.1. Низким уровнем закрывается ключ DD3.2. С движка резистора R9 снимается напряжение логической единицы, близкое к напряжению переключения компаратора DD1.4. Допустим, что к линии подключается (или была подключена) дополнительная параллельная или последовательная нагрузка, которая приводит к уменьшению напряжения в линии.
При этом напряжение на движке резистора R9 принимает уровень, расцениваемый микросхемой как уровень логического нуля. При этом импульсы с DD2.1 проходят через DD1.4, DD3.3 и DD3.4. После дифференцирующей цепочки С6, R12 и элемента DD2.4 они поступают на базу транзистора VT3, включая световую индикацию. Одновременно первый же импульс переводит триггер на DD1.2 и DD1.3 в состояние, разрешающее работу генератора на элементе DD2.3. С выхода генератора короткие импульсы частотой 12–20 кГц поступают на ключ, выполненный на микросхеме DA1.
