Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABA Colgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina1 TELEFUNIA I Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABA Colgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina2 Sumrio1. Introduo a Telefonia ................................................................................................................ 51.1. Evoluo do Sistema Telefnico ........................................................................................... 51.1.1. A Inveno do Telefone. ................................................................................................ 51.2. Transmisso da Informao Telefnica ................................................................................. 71.3. Redes Telefnicas ................................................................................................................ 71.3.1. Estrutura das Redes Telefnicas ..................................................................................... 91.4. Plano de Numerao Aberto ou Fechado. ............................................................................. 91.4.1. Estrutura das Redes lnterurbanas. ................................................................................. 101.4.2. Plano de Numerao do Brasil ..................................................................................... 121.5. Unidades de Nvel e Sinal usadas em Telecomunicaes .................................................... 132. O Aparelho Telefnico .............................................................................................................. 162.1. Informaes Bsicas sobre o Telefone ................................................................................ 162.1.1. Funes do Aparelho Telefnico .................................................................................. 172.1.2. Princpios Bsicos........................................................................................................ 172.2. Circuito Bsico de um Aparelho Telefnico ....................................................................... 182.3. A Cpsula Transmissora (Microfone) ................................................................................. 192.3.1. Microfone a Carvo ..................................................................................................... 192.3.2. Microfone Eletromagntico ......................................................................................... 202.3.3. Microfone de Eletreto .................................................................................................. 212.4. A Cpsula Receptora .......................................................................................................... 212.5. Sistemas Simples de Comunicao ..................................................................................... 222.5.1. Transmisso num s Sentido ........................................................................................ 222.5.2. Transmisso Ideal nos Dois Sentidos ........................................................................... 222.5.3. Circuito com Bateria Comum e Bobina ........................................................................ 232.5.4. Bobina de Induo ....................................................................................................... 232.5.5. Circuitos Telefnicos com Baterias .............................................................................. 252.6. Sinalizao ......................................................................................................................... 262.6.1. Campanhia ................................................................................................................... 262.6.2. Buzzer ......................................................................................................................... 262.6.3. Dispositivos de Chamada. ............................................................................................ 272.7. Telefone com Disco Datilar ................................................................................................ 272.7.1. Funcionamento do Disco Datilar .................................................................................. 292.8. Telefone de Teclas.............................................................................................................. 30 Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABA Colgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina3 2.8.1. Telefone Padro Brasileiro ........................................................................................... 312.8.2. Teclador Decdico ....................................................................................................... 332.8.3. Teclado DTMF (Tom Dual Multifrequncial) .............................................................. 352.8.4. Telefone Eletrnico ..................................................................................................... 382.8.5. Telefones sem Fio. ....................................................................................................... 423. Equipamentos dos Sistemas Telefnicos ................................................................................... 483.1. Sistemas Seletores e Matrizes de Acoplamento ................................................................... 483.1.1. Seletores Eletromecnicos ........................................................................................... 483.1.2. Sistemas de Acoplamento com Matrizes ...................................................................... 493.2. Sistemas de Comutao ...................................................................................................... 503.2.1. Sistema de Comutao Manual .................................................................................... 513.2.2.Centrais com Comando Direto .................................................................................... 523.2.3. Centrais de Comando Central ou Comum .................................................................... 533.3. Centrais CPA - Central por Programa Armazenado ............................................................ 543.3.1. Sinal Caracterstico e Servios ..................................................................................... 553.3.2. Vantagens .................................................................................................................... 573.3.3. Sinalizao para o Assinante ........................................................................................ 573.4. Tipos de Centrais Telefnicas Pblicas .......................................................................... 583.4.1. Central Local ............................................................................................................... 583.4.2. Central Tandem ........................................................................................................... 593.4.3. Centrais de Trnsito ..................................................................................................... 593.4.4. Central Privada ou PABX ............................................................................................ 613.5. Equipamentos e Funes das Centrais de Comutao ......................................................... 613.6. Interconexo de centrais telefnicas .................................................................................... 633.6.1. Circuitos Troncos ........................................................................................................ 643.7. Redes Telefnicas .............................................................................................................. 643.7.1. Meios de Transmisso ................................................................................................. 643.7.2. Redes Telefnicas Usuais ............................................................................................ 654. Transmisso Telefnica Digital ................................................................................................. 714.1. Motivao .......................................................................................................................... 714.2. Transio ............................................................................................................................ 725. Sistemas PCM ........................................................................................................................... 754.1.1. Multiplexao .............................................................................................................. 784.1.2. Sistema PCM Pulse Code Modulation ou MCP Modulao por Cdigo de Pulso ... 784.1.3. Amostragem ................................................................................................................ 80 Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABA Colgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina4 4.1.4. Quantizao ................................................................................................................. 814.1.5. Compresso ................................................................................................................. 814.1.6. Codificao ................................................................................................................. 814.1.7. Estrutura do Quadro de Pulsos do Sistema de Transmisso PCM-30 ............................ 824.1.8. Estrutura de Multiquadro de um Sistema PCM de 30 Canais de Voz ............................ 836. Sinalizao Entre Centrais ......................................................................................................... 856.1. Generalidades ..................................................................................................................... 854.2.2. Sinalizao por Canal Associado CAS (Channel Associated Signaling) .................... 884.2.3. Sinalizao por Canal Comum n 7 - CCS (Common Channel Signaling) .................... 905. Noes de Call Center e Entroncamento com a EMBRATEL .................................................... 915.1. Topologia dos PABXs ....................................................................................................... 916. Noes de Rede Inteligente ....................................................................................................... 947. Servios 0800 na RI NEC .......................................................................................................... 987.1. Servios 0800 90 MCDU .................................................................................................... 987.2. Servios 0800 99 MCDU .................................................................................................... 987.3. Free-Phone (FPH) .............................................................................................................. 997.3.1. Resumo ....................................................................................................................... 997.3.2. Recursos de Servio ................................................................................................... 1028.Qualidade no Desempenho da Rede Telefnica ...................................................................... 1048.1. Relatrio de Trfego na Rede Telefnica .......................................................................... 104 Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina5 1. Introduo a Telefonia 1.1. Evoluo do Sistema Telefnico 1.1.1. A Inveno do Telefone. Emtodasaspocas,cadavezmaisohomemtemprocuradoaprimoraracomunicao,fator primordial para escrever a sua prpria histria. Nos tempos mais remotos, a linguagem na forma de sonsguturaisfoionicomeiodeexprimiridiasepensamentosdeumapessoaparaoutra.Essa formadecomunicaofoidesenvolvendo-secomotempo,criando-sevriaslnguasdistintas, algumas um uso at hoje, sendo a mais importante forma de comunicao existente. Naquelapoca,anicamaneiradeampliaravozeracolocandoasmosaoredordaboca,em formadecone,afimdeconcentrarasondassonorasemdireoaoouvinte.Foiaquesurgiua idiadeconstruodoMegafone,emformadeumgrandecone,muitousadonacomunicaoa curtadistncia.Outroaparelhoinventado,baseadonosmesmosprincpios,foiaTrombetade Ouvido.Esseaparelhocaptavaasondassonorasdeumarearelativamenteextensaeas concentrava no ouvido. Os esforos do homem para vencer a dissipao das ondassonoras levaram-no construo de tneis sonoros entre prdios medievais. Um avano desta idia o Tubo Falante, usado em muitas casas e prdios de apartamentos. Com a evoluo, foi necessrio que a voz fosse transmitida entre as cidades; o meio cientfico percebeu que a resposta ao problema no estava na utilizao da fora bruta, num esforo para ampliar o campo de ao da comunicao da voz. Muitosestudiosos,cientistaseinventorestiveramumaIdeadoqueserianecessriopara providenciararespostaprocuradeummelhormeiodetransmitiracomunicaodavoz.A inveno do telefone atribuda a Alexander GrahamBell (1847 1922) que em 1876 requereu a patentedesuainveno,denominadanapocadeMelhoramentodaTelegrafia.Posteriormente descobriu-sequeAntonioMeuccihaviadesenvolvidoomesmo aparelho antes,eem15de junho de 2002 o congresso americano o reconheceu como verdadeiro inventor do telefone. Oaparelhofoiinventadoporvoltade1860eoitalianoAntonioMeucciochamou"telgrafo falante".AprimeirademonstraopblicadainvenodeMeuccitevelugarem1860,etevesua descriopublicadanumjornaldelnguaitalianadeNovaIorque.Meuccicriouotelefonecoma necessidadedecomunicar-secomsuaesposa,queeradoenteeporissoficavadecamanoseu quartono andarsuperior.OlaboratriodeMeucci ficavanotrreo, assimeleno tinhacondies para cuidar da esposa e trabalhar ao mesmo tempo; assim sendo, ele inventou o telefone, a fim de que se sua esposa precisasse dele no tivesse que gritar ou sair de sua casa. Em1856,20 anos antes deGraham Bell e4anosantesde Meucci,o francsCharlesBourseul (1829-1912), j havia mostrado o Princpio da Telefonia Eltrica: uma placa mvel, interposta num circuitocortadoporsuasvibraesacsticas,poderiagerarumacorrenteque,agindodistncia sobre outra placa mvel, poderia reproduzir a voz que fizesse vibrar a primeira placa. Em1861,ofsicoalemoPhilipReis(1834-1874)construiuumaengenhocabaseadano princpioanunciadoanteriormente,masquestransmitiatonsmusicaisenoeracapazde reproduzir a intensidade ou o timbre da voz humana. O transmissor consistia de um diafragma que vibrava com a presso sonora. No centro desse diafragma havia um contato de platina que abria ou fechavadeacordocomasvibraes.Emsriecomestecontatoeracolocadaumabateriaeuma espcie de bobina enrolada num material previamente magnetizado, que com a variao da corrente produziaumfenmenochamadodePageEffect.Nessefenmeno,aslinhasdeforadocampo magntico do material so alongadasquando o sentido da corrente um, e comprimidas quando o Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina6 sentidodacorrenteoutro.Comoalongamentoeacompresso,produzia-sesonsfracosno material magnetizado, na verdade a inveno serviu para produzir tons musicais. Em1876,BelleseuassistenteThomasWatson,conseguiramtransmitirumamensagem telefnica. Em 14 de fevereiro de1876, na cidade de Washington, um procurador seu deu entrada no pedido da patente (o que no fora feito por Meucci), cujo diagrama mostrado na figura abaixo, noUnitedStatesPatentOffice,poucashorasantesdeElishaGray(1835-1901),quetambm requereu patente de outro invento contendo a mesma finalidade. Outros inventores e Gray entraram na justia contra Bell e depois de longa batalha judicial, Graham Bell ganhou a causa. Bellfoioprimeiroautilizarumacorrentecontnuacujaintensidadevariavadeacordocomas vibraesdeumamembrana.Seuaparato,figura3,eratransmissorereceptoraomesmotempo, sendo constitudo por um m permanente sobre o qual se enrolava uma bobina e cuja armadura era formadaporumamembranadeferrodoce.Ligando-sepormeiodeumfioasbobinasdos eletroms dos dois aparelhos, tinha-se um Telefone. As vibraes da voz humana faziam deslocar-se a membrana conjugada com o ferro doce onde uma variao de fluxo produzia uma corrente no circuito (lei deLenz). Essa correnteprovocava o deslocamentodaarmaduradoaparelhoreceptor,reproduzindocomasvibraes,transmitindo Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina7 assim a voz humana. O deslocamento da membrana era de pequena amplitude e Bell s conseguia o alcance de mais ou menos uns 20 metros. BelltentouvendersuapatenteparaaWesternTelegraphCompanypor100000dlareseno conseguiu;aempresarecusousuaoferta,pormumanodepois,reconsiderarameofereceramao inventoraquantiade25milhesdedlaresvista,prontamenterecusadaporBell,quelevantou recursos junto a bancos e criou uma das maiores empresas do mundo, a BELL TELEPHONE CO. Na figura 4, podemos observar o primeiro transmissor construdo em 1876. O primeiro telefone que transmitia e recebia a voz foi construdo pelos ingleses Mac Evoy e Pritchett, em 1877. A partir deentootelefonetemsidoaprimoradoparaatenderademandaquelheoferecida, aprimoramento esse que combina o avano tecnolgico com a simplicidade de funcionamento. O avano do telefone pode ser sintetizado nos seguintes passos: 1876 Inveno do Telefone por Alexander Graham Bell; 1887 - 1 Central Telefnica automtica (Strowger); 1946 - Surge o DDD; 1962 - Incio do processo de digitalizao; 1964 - Primeira central eletrnica em operao comercial; SituaoAtual:Aredetelefnicamundialosistemadecomunicaodemaiorcapilaridade domundo,ondeumusuriodopontomaisremotodeumpasconseguesecomunicarcom qualquer outro assinante no mundo. 1.2. Transmisso da Informao Telefnica Ainformaotelefnicaessencialmentebilaterale,consequentemente,hnecessidadedeum canal do assinante A para o assinante B e um do assinante B para o A.OcasomaissimplesseriaodedoisfiosinterligandoAeB,atravsdeconexesfeitasem centrais de comutao ou telefnicas. Ainformao,isto,osinaleltrico,fluinosdoissentidos.Circuitosconvenientesexistentes nostelefonesAeBgarantemqueossinaisemitidosporumassinanteequesoporelemesmo recebidos, no cheguem a incomod-lo.1.3. Redes Telefnicas Para que dois assinantes quaisquer pudessem estabelecer a todo instante, e com segurana, uma ligao entre si, seria necessria a existncia de uma rede em malha ligando cada assinante a todos os demais. O nmero de linhas pode ser determinado com a seguinte frmula: X = N(N-1)/2 Essasoluo,paragrandesredes,inaceitveldopontodevistaeconmico,umavezqueo nmero de linhas cresce com o quadrado do nmero de pontos a interligar. Em seu lugar, adota-se uma rede em estrela, com as linhas convergindo numa central telefnica, cujo nmero de linhas X = N. A B Central Telefnica Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina8

Rede em MalhaRede em Estrela n(n-1)/2 linhasn linhas O nmero de linhas necessrio, assim, n(n-1)/2n, ou seja (n-1)/2 vezes menor. Ex.: Calcule a relao entre o nmero de linhas necessrias para interligar 10 mil assinantes ao utilizarem-se redes em malha e redes em estrela.

RedeemMalha:Total=49.995.00029999 10000

2) 1 10000 ( 10000== linhasinterligando todos os assinantes. Rede em Estrela: Total = 10.000 linhas interligando os assinantes central. Relao:4999,51000049995000= Concluso: Seriam necessrias 5 mil vezes mais linhas com rede em malha do que com rede em estrela. ConsiderandoemdetalheafunodaCentralTelefnica,verifica-sequeeladevecomutaas conexesentreosassinantes,dondeonomeCentraldeComutao.importantenotarquenem todos os assinantes ho de querer comunicar-se simultaneamente, de modo que o nmero de vias de conexo internas da central pode ser sensivelmente inferior ao nmero de assinantes (ou melhor, de ligaes possveis). Noexemploabaixo,v-seintuitivamenteque10assinantes,ouseja,umademandamxima tericade5ligaessimultneas,poderiaseratendidasatisfatoriamentepor3viasdeconexo apenas. Surgemconsideraesestatsticas:emfunodonmerodeassinantes,deseusrequisitosde conexo(trfegooriginado)edonmerodeviasdeconexodisponveis,ocorreumaperdade Central de Comutao rgos de Conexo Conexes Temporrias Vias de Sada (Destino) Vias de Entrada (Origem) Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina9 trfego ou perda de servio, que corresponde porcentagem de ligaes tentadas e no efetuadas. Otrfegotelefnicoconvencionalcaracteriza-sepelaocorrnciadeligaesdedurao relativamentecurta;considerando-seotempototaldereteno(sinalizaoseguidade conversao), seu valor mdio de 1,5 a 3 minutos.Onmerodeligaestotaisefetuadas(outentadas)porumgrupodeassinantes,numcerto intervalo, varia conforme a natureza do servio (se comercial ou residencial), a hora do dia, dia da semanaeatmesmooms:emoutraspalavras,variadeacordocomosrequisitosdasfontes geradorasdetrfego,quesoosassinantes.Onmerodemeiosdeconexooferecidosparadar vazoaotrfegodeumacentraldecomutaoumasoluodecompromissoentreocustodos equipamentoseoconfortodosassinantes,esteltimodefinidopelograudeservio.Asnormas internacionais recomendam uma perda de servio no superior a 5%.1.3.1. Estrutura das Redes Telefnicas Figura 1 - Rede Telefnica As redes telefnicas so constitudas de vrias centrais de comutao onde se ligam os assinantes edecentraisquesoutilizadasparainterligaroutrascentrais,formandoumarededecentraisem estrela.Dependendodas necessidadesde comunicao,duascentraisdeassinantespodemseligar diretamente, formando uma rede mista malha-estrela.Para a identificaodos assinantes de uma rede telefnica urbana, a eles se associa um nmero dotipoYNNNN.Onmerodedgitosfunodotamanhodarede.Oprimeiro,Y,usualmente assume os nmeros de 2 a 9, reservando-se 1 e 0 para fins especiais (1: servios especiais; 0: acesso redeinterurbanaeserviosespeciais).Estasescolhasnosoobrigatrias,masadotadaspor diversos pases, inclusive o Brasil.Nashiptesesaquiapresentadas,comquatroalgarismoshaverdisponibilidadepara8mil assinantes; com 5, para 80mil; com 6, para 800mil; com 7, para 8 milhes e, com 8, para 80 milhes de assinantes. 1.4. Plano de Numerao Aberto ou Fecbado. Considere-sevrioscentrosurbanosquedevamserinterligadostelefonicamente.Osassinantes decadacidadeteronmerosdotipoapresentadoaqui,sendoonmerode algarismos em funo do tamanho de cada uma. Se a telefonia interurbana for do tipo manual (de mesa para mesa), um assinante de uma cidade, desejandofalarcomumdeoutra,chamaatelefonistalocal,comunicandoacidadededestinoeo nmerodesejado.Atelefonistachamasuacolegadacidadededestino,queporsuavezchamao assinantedesejado.Nestecaso,nohaverianecessidadedeestabelecerumplanodenumerao Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina10 entre as cidades,pois elassointerligadasporumaredeemmalhadefeixesdecanaistelefnicos interurbanos. Embora estes frequentemente tenham poucos canais, pode-se obter uma boa eficincia dofeixe,porqueatelefonistatemapossibilidadedefazerasligaesemseqncia,deixandoos assinantes em espera. Comaautomatizaodatelefoniainterurbana,torna-senecessrioassociarumplanode numerao s cidades. A cada cidade (ou regio) se associa um cdigo do tipo ABCD. O nmero de algarismosdocdigopodevariardecidadeparacidade.Umassinantedeumacidade,desejando contatar um assinante de outra cidade, ter que discar um nmero do tipo P XX AB CDE YNNNN, onde: P: um prefixo, usualmente o 0, utilizadopara sair da rede local de origem e ter acesso rede interurbana. XX:Criadomaisrecentemente,indicaaoperadoraescolhidaparaachamada,no caso de ligaes de longa distncia. AB: o cdigo da regio de destino. CDE: o cdigo da cidade de destino. YNNNN: o nmero do assinante desejado, na cidade destino.

Umanumeraodestetipoditaaberta.Paraatingirumdeterminadoassinantedaregio, precisodiscarcertonmerodedgitos,dependendodofatodeestar,ouno,namesmacidade. Consequentemente, o assinante que chama deve ter uma noo da estrutura da rede, ou pelo menos do local de destino. O fato de ter que utilizar um prefixo para atingir a rede interurbana conscientiza o assinante de estar estabelecendo uma ligao maisonerosa. As listas telefnicas devem fornecer no s os nmeros dos assinantes, mas tambm os cdigos das cidades. Se as vrias cidades estiverem prximas entre si e os vnculos econmicos e sociais forem muito intensos,originandotrfegotelefnicoentreelascomparvelcomotrfegolocal,anumerao aberta torna-se incmoda, pois exige do assinante constante ateno ao discar. Nesse caso, pode-se integrar essas cidades numa numerao fechada. Associa-se ao nmero do assinante o cdigo de sua localidade. Os novos nmeros de assinantes sero do tipo ABC YNNNN. Esse nmero deve ser discado de qualquer lugar, da prpria cidade ou de outra, para atingir o assinante, no sendo necessrio utilizar prefixoparadiferenciartrfegolocaldeinterurbano.Oassinantenoprecisamaispensarna estruturadaredeaodiscarmas,emcompensao,terquediscarmaisdgitosemmdia. Frequentemente utiliza-se uma numerao fechada nas grandes regies metropolitanas e associa-se a estas regies uma numerao aberta, para interconect-las com a rede nacional.

1.4.1. Estrutura das Redes lnterurbanas. A interligao entre vrias cidades poder ser feita atravs de uma rede em malha ou em estrela. Malha(figura5):Naredeemmalha,onmerodefeixescrescemuitorapidamentecomo nmerodelocalidades.Acomunicaoentreduascidadesseprocessapelocaminhomaiscurto, mas a ampliao da rede para incluso de uma nova localidade exige a implantao de N feixes. Estrela (figura 6): As localidades so todas conectadas cidade mais importante. O trfego entre duasoutrasquaisquerpassaatravsdacidadeprincipal,ondesercomutadonumacentralde trnsito. O nmero de feixes menor.Como conseqncia, o trfego escoado por feixe maior, e seuaproveitamentomelhor.Aampliaoeinterconexoderedesemestrelasosimples.Em Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina11 compensao,aslinhassomaislongas,eosequipamentosdecomutaonecessrios,mais complexos. Dentrodeumspas,procura-seformarumaredeemestrela,conectandoospovoadoss cidadesmaisprximas.Estas,porsuavez,soligadasaoseuploeconmicoporoutraredeem estrela. As cidades mais importantes do pas so interligadas por uma rede em malha.Formam-se, dessa maneira, vrios nveis hierrquicos (classes) de centrais de trnsito.Destaforma,garante-setambmversatilidadedeampliaeseummelhoraproveitamentodos feixes nos nveis inferiores. Aestruturadaredeinterurbanasugereoplanodenumeraoparaela.Nafiguraabaixo,h quatro regies numricas (reas em que todos os cdigos tm o mesmo algarismo inicial). Quanto maisaltaaclassedacentraldetrnsitointerurbano,maisalgarismostmoseucdigo.Adota-se, nesse exemplo, um sistema de numerao misto, pois foi prevista, dentro da regio numrica 3, uma rea de numerao fechada (rea numrica). No restante, a numerao do tipo aberto. Peloexposto,conclui-sequeoesqueletodaredeinterurbanaestintrinsecamentevinculadoao planodenumerao.Sobrepostaredeapresentada,freqentementehoutra,derotasindiretas. Estaserammuitocomunsnapocadatelefoniamanual,construdasespecialmentequandoos interesseseconmicosojustificam,interligamcentros,svezesderegiesnumricasdiversas, diretamente.Estasrotas,sendomaiscurtas,devemserutilizadasprioritariamente.Squando ocupadasqueserecorrerotadaestruturabsica,denominadaalternativa.Emboraosfeixes diretostenhampoucoscanais,apresentamboaeficincia,poispodemserdimensionadospara grandesperdas,asquaisnosoefetivas,pois,estandoocupadaarotadireta,escoa-seotrfego pela alternativa. Tem-se perda no feixe direto, mas no na ligao.Noexemplo exposto abaixo,o assinanteA estabeleceumaligaoparao assinanteBdiscando 0XX-31-457-YNNN. Ambos esto ligados a centrais de pequenas localidades, que se interconectam rede interurbana atravs de centrais de trnsito de 4 classe. As interconexes entre as centrais de trnsito so a 4 fios, para possibilitar amplificaes e utilizaes mltiplas (sistemas Multiplex FCD ouPCM).Namesmafigura,oassinanteAdaregionumrica2,paraalcanaroassinanteBda Figura 2 - Estruturas em Malha e em Estrela rea Numrica 31 51 53 32321 46 41 42 5 52 531 532 422 423 411 412465 463 461 4122 41213 2 4 34 23 22 21 322342 341 231 236224 221 211 212 213 Figura 3 - Estrutura da rede Interurbana Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina12 regio numrica 3, dispe de rotas diretas a, b, c e d, que sero testadas nesta seqncia. Somente se todasasrotasestiveremocupadasserecorrerrotaalternativa,queinterligaosdoiscentrosde classe 1. 1.4.2. Plano de Numerao do Brasil NoBrasil,oplanodenumeraomisto.Dentrodeumaestruturaabertadeoitoregies numricas, prevem-se as reas de numerao fechada, quando as condies sociais e econmicas o justificam. As regies numricas correspondem a um ou mais estados da Federao, de acordo com onmerodeassinantes.Porexemplo,SPrepresentaaregionumrica1,MGa3,RJeESem conjuntoformamaregio2,etc.Nasgrandesregiesmetropolitanastm-sereasdenumerao fechada.Porexemplo,aGrandeSoPaulotemocdigo11;aGrandeRiodeJaneiro,21;Belo Horizonte, 31. Os nmeros nacionais dos assinantes so do tipo ABCDE+YNNNN, ou seja: Cdigo nacional de rea + nmero local do assinante Onmerodealgarismosdoscdigosdereavariade2a5,emfunodotamanhoda localidade,tendoonmerolocaldoassinantede8a5dgitos,deformaqueonmeronacional tenha sempre dez algarismos. Utilizam-se os prefixos 0 e 00 para atingir a rede interurbana nacional e internacional respectivamente.As tabelas abaixo facilitam a compreenso da estrutura nacional. N de Assinante Local: N Nacional: 0ABCDEYMCDU Prefixo NacionalCdigo de reaN Local Prefixo de CentralMilhar do Assinante CDEYMCDU Figura 4 - Interconexo das Centrais de Trnsito LL 3145 YNNNB 31457 314 A 31 3 a b c d 1 Classe Centrais de Trnsito de: 2 Classe 3 Classe 4 Classe Central Local Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina13 N Internacional: 00W1 W2ABCDEY - MCDU Prefixo Internacional Cdigo de Pas Cdigo de reaN Local N Nacional N Internacional Rede Nacional Brasileira Oencaminhamento,emcondiesnormais,naRedeNacional,compostodenomximosete sees comutadas (oito centrais). O nmero mximo de sees comutadas cinco. Figura 5 - Estrutura da Rede Interurbana Nacional Figura 6 - Encaminhamento de Chamadas Internacionais na Rede Brasileira 1.5. Unidades de Nvel e Sinal usadas em Telecomunicaes Parafinsdeanlise,especificao,testesemedidasemsistemastelefnicos,definem-se unidades logartmicas de sinal e rudo, expressas em decibis (dB)relativos a determinados nveis de potncia. Ousodessasunidadesjustifica-sepelofatodeseestaremtransmitindosinaisdeudio, destinados a um utilizador final humano (embora possa haver outras aplicaes, como transmisso dedadosemqueodestinatriofinaldosinaleltricoumamquina,porexemplo).Nessas condies,aplica-sealeideWeber-Fechner,segundoaqualasensaosubjetiva(psicolgica) proporcionalaologaritmodoestmuloobjetivo(fsico),oquejustificaque,natcnicadeudio, sejamosnveisdesom(quersinalacstico,querocorrespondentesinaleltrico)expressosem decibis, que so unidades logartmicas. A extenso dessa prtica telefonia resultou nas seguintes definies [CCI01]: Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina14 O nvel fsico de potncia eltrica de sinal se expressa em mW (mili-Watts).O nvel fsico de potncia eltrica de rudo se expressa em pW (pico-Watts).O tom de teste padro (standart test tone) mundialmente aceito num sistema telefnico do nvel de 1 miliwatt (mW), medido num ponto de referncia que geralmente o quadro distribuidor geral (DG) de uma estao telefnica, ou, ento o seu distribuidor de udio (DA), ou de qualquer maneira oponto(pardeterminais)porondeosinalentranosistemadetransmisso(linhafsica,canal multiplex, etc). Apotnciade1miliwattcorresponde aumatensode0,775V,numa cargade600,ounuma linha telefnica com essa impedncia caracterstica. Ento, esse nvel de potncia tomado como nvel relativo zero de uma escala logartmica, onde um nvel qualquer se expressa em dB relativos a 1mW, isto , dBmW, ou simplesmente dBm. Portanto, 0dBm1mW e de modo geral um nvel de potncia absoluta P se expressa por: PdBm = 10logPmW, valendo pois a tabela de correspondncia: 10-N mW0,001mW0,01mW0,1mW1mW10mW -10N dBm-30dBm-20dBm-10dBm0dBm10dBm Arazodeusode1mWcomorefernciaofatodeserestevaloronvelquetipicamentese encontra nas linhas telefnicas. Tambmseutilizaoconceitodepotnciarelativadesinalemsistemasdecomunicaes. Toma-secomorefernciaapotnciadesinal(P0)antesdocircuitohbrido,nosentidode transmisso (ver figura xx, ponto C na ligao de A para B e ponto D na ligao de B para A); se, numpontoXqualquerdaviadecomunicao,apotnciadosinal forPx,entende-sepornvelde potncia relativo, no ponto X, a expresso: 0xdBrPPlog 10 P = , dBr significando dB relativos. Finalmente, muito freqente falar-se em nvel absoluto de um sinal medido no ponto de nvel relativo convencional zero: mW 1Plog 10 P0dBm0 = , dBm0 leia-se dBm zero. Paraoprojetodeequipamentosdetransmisso,importantesaberqualonveldosinal telefnicoemdBm0nopontoC(figuraxx).EstefunodomododefalardoassinanteA,das caractersticasdoseutelefoneedalinhaatopontoC.Dadasascaractersticasdegrande variabilidade(ou,emtermosmatemticos,varincia)donvelinstantneodosinaldevoz,stem sentido falar-se em valor estatstico. Deve-se considerar, porm, que a presena do sinal no permanente, pois h intervalos em que o assinante A fala, outros em que fala o B e o A fica escuta, h intervalos entre frases, palavras, slabaseintervalosemquenenhumdosdoisfala;almdisso,htemposconsiderveisemqueo canal no est ocupado, fato que tem muita importncia no caso de sistemas multicanais. Levando tudo isso em conta, pode-se concluir que num feixe de muitos canais, mesmo que muito carregados comtrfego,pode-secontarcomumfatordeatividadede0,25paracadacanal;ouseja,onvel relativo mdio de sinal de voz seria 25W, correspondente a -16dBm0. Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina15 Exerccios: 1)Calculearelaoentreonmerodelinhasnecessriasparainterligar6milassinantesao utilizarem-se redes em malha e redes em estrela. 2) Descreva o significado / funo de cada item do cdigo telefnico P XX AB CDE YNNNN. 3) Na figura abaixo, o assinante A chama o assinante B atravs do seguinte nmero fictcio: 0 xx 24 3380-1235. Identifique as Centrais e distribua corretamente a numerao pela figura 4) Cite a diferena entre plano de numerao aberto e plano de numerao fechado. 5) Descreva as estruturas utilizadas na interligao da rede interurbana nacional. 6) Descreva o significado / funo de cada item do cdigo telefnico 00W1W2ABCDEY-MCDU. 7) Explique porque so utilizadas escalas logartmicas na representao de medidas telefnicas. 8) Determinado sinal telefnico possui intensidade de 20dBm. Expresse-o em miliwatts. LL BA a b c d Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina16 2. U Aparelbo Telefnico 2.1. Informaes Bsicas sobre o Telefone OtelefonepodeserconsideradoumadasgrandesmaravilhastecnolgicasdosculoXIX. Naquela poca era considerado um milagre a possibilidade de se conversar distncia atravs de um aparelho que convertia a voz em eletricidade, enviando a eletricidade atravs de fios para outro aparelhoquenovamenteconvertiaeletricidadeemsom.Hojepodemoscontarcomosmodernos celularesqueenviamdistncianosavoz,masdadoscomomensagensdeE-mailetorpedos, tudo isso sem usar fios. Se bem que voc tenha seu celular e na sua casa um moderno telefone com fios tradicional,vocpode entendermuitomelhorcomo funcionaesteaparelho montandoumque funciona,emuitosimples,baseadonomesmoprincpioqueAlexanderGrahamBellutilizoue patenteounodia7demarode1876.Posteriormentedescobriu-sequeoutroinventorhavia desenvolvido o mesmo aparelho antes, e o italiano Antonio Meucci passou a ser reconhecido como verdadeiro inventor do telefone. Qualquer assunto sobre telefone eletrnicoou sem fio s pode se devidamente entendido se for precedido de algumas informaes bsicas sobre telefonia. Um sistema de telefonia basicamente constitudo por uma central telefnica, ligada a diversos aparelhos de telefone, atravs de fios eltricos. A funo desta central telefnica fazer a conexo entre estas linhas telefnicas, para que duas pessoas distantes possam estabelecer uma conversao. Paraobter-seumpadronacomunicaoentreosaparelhostelefnicos,lana-semodeuma "linguagem",oupoderiadizer-se,umconjuntodecdigosperfeitamenteentendidospelos componentesdosistema.Comoporexemplo,otomdelinha,otomdeocupado,osinalde discagem, os valores de tenso da linha, o sinal de chamada (campainha). Apesar do progresso acentuado no setor de comunicaes, conserva-se ainda um tipo de central telefnicaque,emborasimples,vematendendodeformarazovelsnecessidadesdosistemade telefonia. Trata-se de um tipo de central que aceita um sinal de discagem, por pulsos, gerado a partir de interrupes e curtos regulares na linha telefnica, conhecido como sinal "decdico". Este sinal obtidoatravsdeumaparelhotelefnicomuitoconhecido,queutilizaumdiscoperfuradopara se proceder discagem, conhecido como disco "datilar". Atravsdeumpardefioseltricos(linhatelefnica),oaparelhotelefnicoligadocentral telefnica.Nestesfios,encontra-seumatensodeaproximadamente48volts,quandootelefone est no gancho. Quandoseretiraotelefonedogancho,nosterminaisdalinhatelefnica,queestoligadosao aparelho telefnico, a tenso cai para 9 volts.O abaixamento da tenso para 9 volts, nos terminais da linha telefnica, acontece devido queda de tenso na resistncia da rede telefnica. Quanto maior a distancia entre o aparelho telefnico e a central telefnica, mais comprida a linha, logo, maior e a resistncia da rede. A resistncia de uma linha telefnica da ordem de 280 ohms por quilometro. Diantedoquefoiexpostopode-seconcluirqueatensonosterminaisdalinhatelefnica, quandoligadanoaparelhotelefnico(comfoneforadogancho),noexatamente9volts,este valor pode variar entre 6 e 14 volts, devido ao comprimento da linha telefnica. Quanto maior a distncia entre o aparelho e a central, maior a queda de tenso na linha e menor a tenso nos terminais desta linha. A intensidade de corrente que circula pelo aparelho telefnico e logicamente, pelo sistema, varia de30a70mA.Deummodogeral,osaparelhostelefnicossoprojetadosparatrabalharem Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina17 normalmente,comumacorrentemnimadeat20mA.Intensidadeinferioraestevalorpode comprometerofuncionamentodoaparelho.Istopodeocorrernocasodeseretirardosganchos vrios fones ao mesmo tempo, de aparelhos ligados em paralelo. 2.1.1. Funes do Aparelbo Telefnico As principais funes do aparelho telefnico so: 1. Solicitar a utilizao dos recursos da central local, quando o usurio retira o fone do gancho. 2. Informar o usurio que a central local est apta para o inicio da chamada, emitindo o tom de discar. 3. Transmitir o nmero de telefone do chamado central local. 4. Indicar o estado de uma chamada em progresso (tocando campainha, ocupado, etc.) 5. Avisar o usurio que uma chamada est ocorrendo (toque de campainha. 6. Transformar a energia acstica de voz em energia eltrica e vice-versa. 7. Ajustar automaticamente as variaes existentes nos comprimentos dos cabos. 8. Avisar a central local que a chamada terminou, logo aps o usurio chamador colocar o fone no gancho. 2.1.2. Princpios Bsicos Som e Corrente Eltrica Sonspodemsertransportadosporcorrenteeltricas.Naverdade,oquesefazconverteras vibraessonorasquesoondasmecnicasdecompressoedescompressodoaremvariaes iguaisdeumacorrenteeltrica.Issopodeserfeitodediversasmaneiras.Porexemplo,se colocarmos um diafragma de metal, ou seja, um disco de metal muito fino diante de um eletrom e fizermos passar uma corrente quando algum falar diante do diafragma as ondas sonoras vo faz-lo vibrar.Oresultadoqueestavibraoreagecomocampodoimprovocandovariaesda corrente, conforme mostra a figura abaixo a esquerda. Seessacorrente,comasvariaespassarporoutroeletromdistante,emqueexistaum diafragma,elavaiproduzirvariaesdocampomagnticoquefaroodiafragmavibrare reproduzir assim o som original, conforme mostra a figura acima a direita. Neste tipo de telefone preciso haver uma fonte de energia eltrica, por exemplo, uma bateria. O telefone domstico funciona segundo este princpio. Outramaneiradeseobtercorrentesquecorrespondamvozousonsatravsdoschamados transdutorespiezoeltricos.Ostransdutoresconvertemumaformadeenergiaemoutra,por exemplo,somemeletricidadeoueletricidadeemsom.Ostipospiezoeltricossebaseiamnas propriedadesinteressantesdecertoscristaiscomooquartzoouotitanatodebrioque,aoserem deformadosgerameletricidadeeaoreceberemumatensoeltricasedeformam.Assim,se prendermos um cristal desse tipo num diafragma quando o diafragma vibrar pela ao de um som, ele faz com que surjam deformaes que se convertem em eletricidade. Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina18 Transmitindo essa eletricidade atravs de fios at outro transdutor, ele as converte novamente em som e o som original ouvido, conforme mostra a figura abaixo. No preciso haver fonte de energia, pois o cristal a gera e o transdutor tanto pode receber como produzirsons,ouseja,funcionacomofoneemicrofoneaomesmotempo.Otelefonequevamos montar faz justamente uso deste tipo de transdutor. 2.2. Circuito Bsico de um Aparelbo Telefnico OcircuitobsicodoAparelhoTelefnico,demonstrandoseufuncionamentoemblocos mostrado abaixo. O aparelho telefnico basicamente constitudo de duas partes, uma fixa, que fica sobre a mesa ou fixada na parede, e outra mvel, que manipulada pelo usurio, para proceder conversao. A parte mvel ligada parte fixa, atravs de um fio espiralado, e a parte fixa conectada rede telefnica.Napartemvel,conhecidacomomonofone,encontram-seomicrofoneeofonee,na parte fixa encontram-se a campainha, o gancho, o circuito do telefone e o disco datilar. Caractersticas Alimentao do aparelho telefnico Ostelefonesfuncionamcomtensode48VDC,correntedeoperaode20a80mA.Esta alimentao provenientedaprpria central telefnica,simplificandoos circuitosdoaparelhoe a sua instalao. Outras vantagens so: a reduo de custo; a facilidades de operao; a facilidade da manuteno do aparelho. Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina19 Resistncia de Loop Aresistnciadeloopmedidanosterminaisda central,paraqueoaparelhofuncione, estandoo monofone fora do gancho, incluindo a resistncia do fio da linha telefnica, deve ser menor do que 1.800 ohms. Circuitos Bsicos Genericamente, um aparelho telefnico constitui-se de trs circuitos bsicos: a) Circuito de Voz ou udio (Speech Circuit); b) Processador de Chamadas (Pulse Dialer ou DTMF Generator); c) Circuito de Campainha ou Ring (Tone Ringer). Circuito de udio O circuito de udio permite a converso de sinais acsticos (voz) em sinais eltricos e vice-versa.Cpsula Transmissora: Converte sinais acsticos em sinais eltricos. Cpsula Receptora: Converte sinais eltricos em sinais acsticos. Ambas as cpsulas ficam acopladas ao monofone. 2.3. A Cpsula Transmissora {Microfone] 2.3.1. Microfone a Carvo Acpsulatransmissoradecarvoconstitudabasicamenteporumdiafragmaqueacionaum eletrodo mvel que desliza no interior de uma cmara contendo minsculos gros de carvo. Quando odiafragmamovimentadopelasondassonoras,oeletrodomvelcomprimeedescomprimeos gros.Comacompresso,asuperfciedecontatodosgrosaumentada,diminuindoaresistncia eltricadosgros,comadescompresso,asuperfciedecontatodiminuda,aumentandoa resistnciaeltrica,figura5.SealimentarmosacpsulacomumafonteDC,eadeixarmosem posio de repouso, ou seja, nenhuma incidncia de som em seu diafragma, circular uma determinada corrente, figura 6. Porm,sequalquerpressosonoraforaplicadaaodiafragma,aresistnciaeltricadosgrosir variar,variandoassimacorrentetotaldocircuito.Asvariaesderesistnciasoutilizadaspara "jogar"emcimadacorrentecontnuaimpulsosqueseroenviadoslinhatelefnica,dapodermos dizerqueacpsula transmissora umtransdutor eletroacstico,quetransformaenergiaacsticaem energia eltrica. As figuras abaixo mostram uma vista em corte de uma cpsula transmissora e a curva de resposta de um microfone de carvo, medida num equipamento de ensaios eletroacsticos, no padro OREM-A (Objective Reference Equivalent Meter), na escala A. Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina20 As propriedades apresentadas por este tipo de microfone so: 1) Eficincia - sua eficincia est apenas no ganho de potncia. Experincias comprovam que para umaaplicaodeumapotnciadevozde+90dB,tem-seumganhode30dB,enquantoquese aplicada a mesma potncia num microfone linear, para se obter o mesmo resultado, a potncia de sada deve ser amplificada em cerca de 40 dB.2)DependnciadaAmplitude-oganhodomicrofonedecarvodependedapressosonora aplicada. 3) Vida til O seu tempo de vida til de cerca de 5 anos. Obs: Esta afirmao s vlida para microfonesdecarvoquereceberamaqualificaodaANATELequetenhamsidoaprovadosno fornecimento.4) Degradao - ensaios realizados comprovam que sua degradao mdia de 0,7db por ano. 5)Resistncia-muitodifcildesermedida,poisdependedaposiodomicrofoneedapresso acstica aplicada e, alm disso, ela varia com o tempo.6) Curva de Resposta - precisa ter alguma ressonncia em sua faixa de atu-ao para proporcionar uma eficincia satisfatria e, ao mesmo tempo, apresenta amortecimentos para a eliminao dos picos de ressonncia 2.3.2. Microfone Eletromagntico A presso acstica ocasiona o movimento da bobina. O movimento da bobina imersa no campo magnticoinduzumacorrenteproporcionalaessemovimento.Essacorrenteamplificadae transmitida. Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina21 2.3.3. Microfone de Eletreto Eletreto: Material dieltrico usado para armazenar carga eltrica quase que indefinidamente. Quandooeletretocolocadocomoodieltricoentreasduasplacasdemetais,formaumtipo especial de capacitor.A relao ente a tenso (V), a carga (Q) e a capacitncia (C) dada por:

AcargaQmantidaconstante.Opequenomovimentododiafragmadevidoaaodosinal sonoroacarretavariaesnatensoentreosterminais.Essasvariaesdetensosopequenase devem ser amplificadas. 2.4. A Cpsula Receptora O sinal eltrico produzido pela cpsula transmissora deve ser transformado em energia acstica. Issoseobtmfazendocomqueasvariaesdecorrenteproduzidasdeformemumdeterminado campo magntico estvel. Essas deformaes no campo magntico so transmitidas a um diafragma muito sensvel; este por sua vez, transforma os impulsos em energia sonora. Basicamente,acpsulareceptoraconstitudapelos elementosmostradosnafigura10,ondetemosumim permanente (1), em torno do qual h uma bobina (2) enrolada. Esseimmantmumamembranametlica(3)atrada,aqual est em suspenso elstica com um anel plstico. Se ligarmos o primriodeumtransformadorentreospontos A e B, passar atravsdeleavariaodecorrenteprovocadapelacpsula transmissora.Porinduo,teremosamesmavariaode corrente no secundrio (4) desse transformador. Esse secundrio provocarumaalteraonocampomagnticodoim permanente atravs da bobina que est enrolada em seu redor. Essa alterao do campo magntico resultar na vibrao da membrana metlica, que produzir as ondassonoras.Essetipodecpsulareceptorachama-seCpsulaReceptoraEletromagntica, tambm conhecida como Cpsula Receptora de m Permanente. Na figura 11 podemos ver, de uma forma simples, sua construo bsica. Um outro tipo de cpsula receptora a de Bobina Mvel, que consiste de uma bobina (2), imersa CQV = Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina22 numcampomagnticouniforme(1),presaaumamembrana(3)capazdeacompanharseus movimentos. Ao ser percorrida por uma corrente gera um campo que interage com o produzido por ummpermanente.Tambm conhecida como CpsulaReceptoraEletrodinmica,figura 12, possui maior sensibilidade que a Eletromagntica, mas esta apresenta maior robustez, uma vez que somente o diafragma se movimenta. O receptor mais utilizado o eletromagntico. 2.5. Sistemas Simples de Comunicao 2.5.1. Transmisso num s Sentido Paraquesejaconcretizadaumaconunicao,almdo microfone,doreceptoredabateria,necessriotambmum meio pelo qual seja transmitido o sinal. O circuito mais simples o que permite a transmisso de um ponto A para um ponto B e somente nesse sentido. Na figura ao lado temos um microfone M ligadoaumreceptorRpormeiodeumalinhadetransmisso formada por dois fios isolados um do outro, estando uma bateria ligada em srie com M e R. 2.5.2. Transmisso Ideal nos Dois Sentidos Oidealqueascomunicaesocorramnosdois sentidos,isto,queosdoisladostantorecebam,quanto transmitamavoz.Istoconseguidosefizermosum circuitocomooanterior,incluindonelemaisum transmissoreumreceptor.Fazendoumaligaoemsrie como ilustramos na figura ao lado, teremos a comunicao nos dois sentidos. Noentanto,umaeventualvariaonaresistnciado transmissor de quem est ouvindo, provocar a alterao da resistncia total do circuito e, consequentemente, tambm nacorrentedealimentaodotransmissordequemfala, pois todo o circuito est ligado em srie. Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina23 2.5.3. Circuito com Bateria Comum e Bobina Este circuito, mostrado ao lado, superior em qualidade aosdoisanteriores,poiscomacolocaodeumabobina de choque em srie com a bateria, impede que as correntes vocaisseatenuematravsdabateria,nointerferindo tambmnacirculaodacorrentecontnuade alimentao dos transmissores.OmicrofoneM1recebeaalimentaoatravsdo circuito5-6-1-2,jomicrofoneM2alimentadopelo circuito5-4-3-2,sendoqueacorrentecirculantena comunicaopassaprincipalmentepor1-3-4-6,poisa bobinadechoqueoferecemaiorimpednciadoqueos conjuntosM2/R2ouM1/R1,paraascorrentesde frequncia da voz. Estecircuito,pormaissimplesquepossa parecer, pode serempregadoemcomunicaesdepequenasdistncias,bastandoapenasquesejamcolocados interruptores que desconectem a bateria, quando o circuito no estiver sendo utilizado. 2.5.4. Bobina de Induo Vimos nos circuitos estudados anteriormente que a corrente de alimentao percorre o microfone, o receptor e todaalinhadeinterligao,umavezquetodos estoligados emsrie com abateria.O empregodosistemadebateriacomumtambmnotrazmelhorasensvel,poismesmocomeste sistema, ainda no possvel conseguir que a corrente de alimentao seja inteiramente independente da resistncia da linha. Um sistema ideal seria aquele em que a corrente dependesse exclusivamente da resistncia da cpsula transmissora, e no circulasse pela linha de transmisso. Esseresultadofoiconseguidocomacolocaodeumtransformadoroubobinadeinduono circuito. A bobina de induo funciona de acordo com os princpios da induo mtua. composta por duasbobinasenroladassobreummesmoncleo,separadaseletricamenteentresi,figura16.Ao circuito primrio P conectado um transmissor em srie com uma bateria. Ao circuito secundrio S conectado um receptor. No grfico da "corrente em P", a linha tracejada mostra a corrente que circula quando o diafragma do transmissor est em repouso. Ao se falar em frente do transmissor a corrente que circula em P contnua varivel (representada pelalinhacheia).QuandoemPacorrentecrescedeaparab,oseucampomagnticocrescente Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina24 atravessarS,oquefarcircularneleumacorrentequevaideaparab.QuandoemPacorrente decresce de b para c, em S a corrente tambm decresce de b para c (em c a corrente em S zero). Quando em P a corrente decresce de c para d, o campo magntico tambm decresce e atravessa S, fazendo circular por este uma corrente em sentido contrrio (de c para d no grfico "corrente em S") e finalmente se em P circula de d para e, em S circular tambm de d para e (em e a corrente em S volta aserzero).Abobinadeinduoproporcionamaisumavantagem:fazendo-seumenrolamento secundriocomonmerodeespirasmaiordoqueoprimrio,atensonosecundriosermais elevada e a corrente menos intensa. Alm disso, podemos ter no secundrio um nmero de espiras talqueaimpednciadalinhasejaigualimpednciadoaparelho,evitandoassimquehaja reflexo do sinal emitido. Circuito Anti-Local Oscircuitosapresentadosatagora,possuemfalhasenopermitemumacomunicaodeboa qualidade.Abobinadeinduopermiteintroduzirnosaparelhostelefnicosumcircuitomuito importanteparaeliminaressasfalhas:ocircuitoAnti-Local.Essecircuitodestina-seacorrigiras seguintes falhas apresentadas pelos circuitos anteriores, principalmente para as linhas de transmisso longas:a)Falando-sediantedomicrofoneM1,ouve-seaprpriavoznoreceptorR1,commaior intensidadedoqueavozprovenientedomicrofonedistanteM2,poisacorrentevocalproveniente destefoiatenuadaduranteatransmissosobrealinha.Oouvidodapessoaquefala,portanto, exposto alternadamente a diferentes intensidades sonoras, ficando ento sujeito a uma alta intensidade acstica durante a transmisso e a uma baixa intensidade durante a recepo, sendo que este desnvel poderatingiratumaproporode20para1,emlinhasdegrandeatenuao.Issoexigeuma acomodao do ouvido em cada troca de transmisso para recepo e vice-versa, o que ao fim de certo tempoprovocarfadigae,paracompensaraalta intensidadecomqueapessoaquefalarecebesua prpriavoz,involuntariamentetematendnciadefalarmaisbaixo,oquecontribuiparapioraras condies de recepo no extremo oposto da linha, agravando o problema. b)Seoaparelhotelefnicoestinstaladoemlocalruidoso,comolocaispblicosefbricas,os rudos captados pelo microfone M1 so amplificados, sendo reproduzidos no receptor R1 encobrindo assim a recepo do sinal proveniente do microfone M2 do telefone distante. Porestasrazesexpostas, abobina de induo do aparelho telefnico construda de tal forma a trazerumcircuitodenominado"Anti-Local",cujafinalidademinimizaroefeitolocal,isto, minimizar no receptor de cada interlocutor o sinal proveniente do seu prprio microfone. Zm = Impedncia do Microfone Zf= Impedncia do ReceptorSe Zb = ZLI = 0 Zb= Impedncia de Balanceamento Efeito Local (Sidetone) Conforme visto, o efeito local produzido quando a pessoa que fala, ouve com clareza o que est falando em sua prpria cpsula receptora. Esse efeito necessrio, sendo que a sua inexistncia numa conversaogeraumasensaodesagradvel.Esteefeitocontroladoporumamalhade Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina25 realimentao, fazendo com que uma pequena parcela do sinal gerado pela cpsula transmissora seja retida na cpsula receptora.O valor de I pode ser projetado para que o usurio possa ouvir a sua voz atenuada. Ovaloridealdeatenuaodoefeitolocaldaordemde15a20dB,quecorresponde atenuao natural entre a boca e o ouvido de um indivduo. Umaatenuaomuitoelevadapodedara falsa impresso que o microfone est mudo. Narecepoosinalquevemdalinhater ummesmosentidonotransformadoreo receptor receber um sinal mais forte. 2.5.5. Circuitos Telefnicos com Baterias Existem basicamente dois tipos de alimentao quando se fala em circutos telefnicos: - Bateria Local (BL) - uma bateria para cada aparelho telefnico. - Bateria Central (BC) - uma nica bateria servindo todos os aparelhos telefnicos. Bateria Local Quando o assinante A tira o seu monofone do gancho, figura abaixo, fecha-se o contato CH1 e o microfoneM1passaaseralimentadocomumacorrentecontnuaemsriecomoenrolamento primrio da bobina. No havendo presso sonora incidindo no diafragma do microfone, a corrente constante e nenhuma tenso induzida no secundrio, no havendo portanto corrente no receptor. Noentanto,seoassinantefalardiantedomicrofone,suaresistnciavariardeacordocoma frequnciadasondassonoras,fazendocomqueacorrentetambmvarie.Estavariaodecorrente provocaoaparecimentodefluxomagntico,induzindonosecundrioumatenso,comtodasas caractersticas da original. Bateria Central Veja na figura abaixo como fica a posio do microfone, em relao ao circuito anterior. Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina26 necessrioqueasuaposioemrelaoaoreceptorsejainvertida,poisomesmonecessitade alimentao de corrente continua para que a variao da corrente contnua produza a induo de tenso no secundrio da bobina e, consequentemente, no receptor com quem se fala. AcorrentedealimentaomicrofnicadosdoisaparelhoscirculapelabobinadechoqueDea bateriaB,enquantoque,abobinaimpedeacirculaodecorrentevocalpelabateria,poisochoque apresentaaltaimpednciascorrentesdefrequnciavocal.Assim,acorrentevocalpassandopelo primriodotransformador,induznosecundrioumacorrentedeformaefrequnciasemelhantes, passando para o receptor na outra extremidade. 2.. Sinalizao Os sistemas mostrados at agora so extremamente simples, porm, para que se saiba quando uma comunicaodeveserestabelecidanecessrioquehajaumsistemadesinalizao.Paratal,o aparelho necessita de uma campainha que interpretar a chamada e um dispositivo que enviar atravs da linha telefnica um sinal caracterstico. 2..1. Campanbia um dispositivo acionado por corrente alternada que vem da central local. Acampainhaparacorrentealternadacompostadeduas bobinasenroladassobrencleosdeferro-doce,queformam umcircuitomagnticoatravsdeumimpermanente.Oim permanentetransfereparaosncleosdoferro-docea polaridade Sul. Do plo Norte do im permanente, pende uma armaduraqueestpresaporumeixo,formandoentre-ferros comasextremidadeslivresdoncleodeferro-doce.Na armadura est fixado um badalo que, conforme os movimentos dela,podegolpear,alternadamente,doistmpanos.Umavez queossentidosdosenrolamentosdasduasbobinasso contrrios, a passagem da corrente alternada provoca, ora num entre-ferro,oranoutro,oaumentoouadiminuiodofluxo magntico. Dessa forma, a armadura mvel ganha um movimento vibratrio. A corrente denominada de corrente de toque enviada ao assinante chamado de forma pulsada, de maneira a provocar um segundo de toque de campainha por quatro segundos de silncio. Esquema de Acionamento Achave,quandoofoneestnogancho,fica aberta.Quandoousuriotiraofonedogancho, interrompeacorrentealternadaesimultaneamente umacorrentecontnuaalimentaoaparelho telefnico. 2..2. Buzzer Dealgunsanosparac,umconversorpiezocermico,popularmenteconhecidocomoBuzzer, funcionandoemconjuntocomumcircuitointegradoapropriado,vemsendolargamenteutilizado, substituindoporcompletoastradicionaiscampainhaseletromecnicas.Odispositivosinalizador Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina27 tornou-sebemmaisprtico,podendoatseremreguladasas frequncias de oscilao. 2..3. Dispositivos de Cbamada. Osdispositivosdechamadaoudesinalizaoparaostelefonesfuncionamnormalmentecom corrente alternada. Em sistemas de bateria central, os geradores de corrente alternada encontram-se na centraltelefnica;jparaossistemasdebaterialocal,oacionamentoerafeitocomautilizaode geradoresmanuais,ouatualmente,atravsdecircuitostransistorizadoscolocadosdentrodoprprio aparelho telefnico. Chamada em Sistema de Bateria Central A chamada efetuada em duas partes, conforme a figura abaixo. 1)OassinanteAchamaacentraltelefnicacomcorrentecontnua,retirandoseumonofonedo gancho. 2) A central envia uma corrente alternada de chamada ao assinante Batravs da linha telefnica, passando pelo capacitor at chegar a campainha, que passa a tocar. 2.7. Telefone com Disco Datilar Odiscodatilarserveparaenviaronmerodeassinantechamadocentral,interrompendoa corrente contnua. Oesquemabsicodoaparelhotelefnicocomum,comdiscodatilar,esualigaocentral telefnica so mostrados abaixo.AchaveS1,dedoisploseduasposies,(chavedegancho)acionadaquandose colocaou retiraofonedogancho.Estachavepodemanterapenasocircuitodacampainhaligadorede telefnica,oquecorrespondeao "fonenogancho",ouentopodedeixarocircuitodacampainha desligadoeocircuitodotelefoneligadonaredetelefnica,oquecorrespondeao"foneforado Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina28 gancho". Norepousodomonofone(conjuntoformadopelomicrofoneefone),ocaboestligado campainha(CH),atravsdeumcapacitorparabloqueiodacorrentecontnua.Nestaposio,o telefoneestpreparadoparareceberchamadas.Oatodetiraromonofonedoganchoconectao telefone ao cabo, e desliga a campainha CH. Com o fone no gancho, a campainha fica conectada linha telefnica, atravs do capacitor "C", cuja funo permitir somente a passagem do sinal alternado de chamada. Este sinal de campainha temumaamplitudede70voltsdetensoeficaz,eumafrequnciade25Hz,segundoopadro Telebrs. Asduaschaves(S2eS3),estoacopladosaodiscodatilar.Estaschavessoresponsveispela gerao do sinal de discagem (sinal decdico). A chave S2 est em srie com o circuito do telefone, o que permite abrir e fechar o circuito, ao passoqueachaveS3estemparalelocomocircuitodotelefone,oquesignificaqueamesma, quando ligada, coloca em curto a carga. Duranteoprocessodediscagem,aliberaododiscoabrirachaveS2repetidamente, desconectando o telefone do cabo (linha telefnica), um nmero de vezes igual ao nmero discado. Com o disco em repouso, a chave S2 permanece ligada (fechada). AchaveS3tambmassociadaaoprocessodediscagem,epermanecerfechada,enquantoo disco estiver fora de sua posio de repouso. Com o disco em repouso, a chave permanece desligada (aberta),o que permite ligar o circuito do telefone rede telefnica, no caso do fone estar fora do gancho. Conforme visto, uma bateria central (geralmente de 48VDC) fornece uma corrente de alimentao aotelefoneatravsdocabo.Omicrofonegeralmenteformadoporumacmaradegranuladode grafitequemais,oumenos,comprimidapelaondasonora,apresentandoassimumaresistncia eltrica varivel. Tem-seentoum transdutor acstico (voz) / eltrico (resistncia) que, ao mesmo tempo,amplificaosinalacstico,utilizandoapotnciaDCdabateria.AcorrenteI0noresistor variveldacpsulageraumsinaleltricoe=RI0.AcorrenteACgeradasebifurcano transformadoreseaimpednciaZ0representarfielmenteaimpednciadalinhatelefnicano haverinduodesinalnosecundrio.Destaforma,evita-seareceponofonedoprpriosinal gerado.NoinciodaTelefonia,eaindahojeemaplicaesmuitoespeciais,podem-seutilizarbaterias junto ao assinante (telefones de bateria local). Nesse caso, a vantagem de se eliminar a influncia do Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina29 cabonovalordacorrenteI0e, consequentementenaamplitudedosinalACgeradoamplamente neutralizada pelos inconvenientes operacionais em relao bateria central, utilizada hoje em quase todos os casos. Atualmenteseconstataumatendnciaaousodecpsulaslinearesdotipoeletrodinmico (idnticascpsuladerecepo),piezocermicasoudeeletretos.Estasapresentamvantagens quantoqualidadedaconversoacstica/eltricaeavidatildacpsula.Comodesvantagem, deve-seressaltaranecessidadedeamplificaonotelefone,comaconseqentenecessidadede proteo contra sobretenses induzidas na linha telefnica, o que aumenta sensivelmente o custo. As bobinas (L) em srie com a bateria impedem o curto-circuito do sinal AC vindo do telefone, que transferido central telefnica atravs do transformador. 2.7.1. Funcionamento do Disco Datilar Odiscodatilarumdispositivomecnicoacopladosacontatoseltricos,capazdeefetuar aberturasefechamentossincronizadosdestescontatos,originandoimpulsosdecorrentecontnua, quesointerpretadospelacentraltelefnica,definindocomqualnmerotelefnicooassinante deseja se comunicar. O disco girado no sentido horrioat a alavanca de parar. Aoretornar sua posio original, pela ao de uma mola, o circuito interrompido (abertura da chave S1) provoca abertura no loop de corrente da linha, com frequncia de 10 Hz ou um perodo de 100ms, tantas vezes quanto for o nmerodiscado.Acentralpercebea interrupodoloopdecorrentee contabiliza os pulsos enviados, que chegam narazo aberto-fechado de2:1.Oprocesso deve ser repetido para cada dgito discado.A chave S2 curto-circuita o enrolamento primrioduranteadiscagemparaimpedir queosrudosdeaberturaefechamentode S1sejamouvidosnoreceptor.Exemplo: Discagem do nmero 5. feitaumainterrupo amaisna chave S1,paraseterumapausainterdigital.A chaveS3curto-circuitaocontatoS1duranteessesdoispulsosfinais.Onmero1transmitido como um pulso; o 2 com dois pulsos e assim por diante. O zero transmitido com 10 pulsos. Sinal de Discagem Decdico Ao se retirar o fone do gancho,a chave S1 liga o circuitodo telefone na rede telefnica, o que provocaofluxodecorrentepelocircuitoe,conseqenteabaixamentodatensonosterminaisda Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina30 rede,para9volts.Estasituaointerpretadapelacentraltelefnicacomoumpedidodeligao que, em contrapartida, passa a fornecer um sinal de aproximadamente 425 Hz conhecido como tom de linha. O tom de linha constitui uma informao enviada pela central, autorizando o usurio a efetuar a discagem. Noprocessodediscagem,ousuriointroduzapontadodedonoorifciocorrespondenteao primeiro dgito a ser discado, girando a seguir o disco no sentido horrio at encontrar o obstculo. Duranteoperodoemqueodiscogiradopelousurionosentidohorrio,achaveS2 permanece ligada ea chave S3 passa a ficar ligada tambm, curto-circuitandoa carga (circuito do telefone). Quando o usurio libera o disco, este passa a girar em sentido anti-horrio, retornando posio derepouso.Duranteesteretornododisco,achaveS3permaneceligadaeachaveS2,atravsde processosmecnicos,abreefechaumaoumaisvezes,dependendododgitodiscado,formando assim o sinal decdico. Cabe aqui o detalhamento do que ocorre durante este retorno do disco. Durante os primeiros 33,3ms aproximadamente, a chave S1 permanece ligada, o que faz com que a corrente permanea no nvel I1 durante este tempo. Em seguida, a chave S1 abre, interrompendo ocircuito,oquefazacorrentecairparazero,estasituaopermaneceduranteotempode aproximadamente 66,6ms. Aseguir,achaveS1voltaaserligada,levandoacorrentenovamenteparaonvel"I1, permanecendonestenveldurante33,3msaproximadamenteapsoque,achaveS1abre novamentee,assimpordiante.Seodgitodiscadofor"4",achaveS1abre4vezes,duranteo retornododisco.Seforodgito"1",estachaveabreumavezeseforodgito"0",elaabre10 vezes. Sendo assim, pode-se imaginar a situao para todos os dgitos. Terminadooretornododisco,achaveS3abre,eacorrentevoltaacircularpelocircuitodo telefone at a discagem de um novo dgito. O grfico da figura abaixo corresponde ao sinal decdico apresentado emforma de variao de corrente. Acentraltelefnicacomumaceita einterpretao sinaldecdico fazendoaconexo com alinha correspondente ao nmero discado. 2.8. Telefone de Teclas Aparelhosmaismodernos,comoostelefoneseletrnicos,possuemtecladosdigitaisem substituio ao disco datilar, que facilitam a operao de discagem. Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina31 Existe uma memria que armazena os dgitos pressionados e umdispositivoarelquegeraospulsosnalinha,simulandoo disco.Aosepressionarumadasteclasdotelefone,provoca-sea interligao de dois pinos de um circuito integrado que, por seu turno, gera um trem de pulsos quadrados, com tempo de durao edeintervalosidnticosaosdosinalgeradopelotelefone comumcomdiscodatilar.Portanto,apesardosistemaser eletrnico, os pulsos gerados constituem um sinal decdico. Outrapossibilidadeautilizaodeumtecladorque combineduasfreqnciasparadeterminaronmero,chamado de multifrequencial ou DTMF. 2.8.1. Telefone Padro Brasileiro Nofinaldadcadade70,aGRADIENTE,apedidodaTELEBRS,desenvolveuumtelefone padro,cujascaractersticaseltricas,eletroacsticasemecnicaseramexclusivasevisavam uniformizarofornecimentodeaparelhostelefnicosparaoSistemaTELEBRSvisandoa padronizaodaspeasdereposioeparaquetodososmodelosdosfabricantesfossem intercambiveis entre si, isto , os subconjuntos do fabricante A serviriam no modelo do fabricante B e vice-versa. Caractersticas Eltricas OTelefonePadroapresentaumcircuitopassivodetransmissoerecepodotipoequalizado, sendo utilizado em sistema debateria central com fonte de alimentao de 48VDC, 2 x 250 ohms, em linhascomresistnciamximade1.400.Consomeumacorrentenominalde22mAemlinhasde 1.400 e 70mA em linhas a zeroKm.Apresenta uma impedncia superior a 100Mna verso MF (Multifrequencial - sem memria) e superior a 10M na verso DC (Decdica - com memria). Ocircuitodefoniapossuiumabobinahbridaconstitudade3enrolamentossobrencleode ferrodesilcio,especialmentedesenvolvidaparaoTelefonePadro.Ascpsulastransmissorae receptorasoaprovadaspeloSISTEMATELEBRS,sendoaprimeiradecarvoeasegunda eletromagntica. O circuito do aparelho foi dividido nas seguintes partes: circuito de entrada, circuito de voz ou fonia, circuito de chamada e circuito de sinalizao. Circuito de Entrada formadoporduaspontesretificadorascomutadaspelachavedogancho,conformefiguras abaixo. Asseguramapolaridadecorretanosdispositivos internos, independente da polarizaona linha. Em posio de repouso do monofone a ponte da campainha conectada linha (diodos D1, D2, D3 e D4). O capacitor C1 bloqueia a corrente DC de linha permitindo somente a passagem do sinal de chamada,estesinalretificadopelaponte.AfunodeR1aumentaraimpednciadoconjunto. Quandoomonofoneretiradodoganchoacampainhadesconectada,conectando-sealinhaao circuito de voz e teclador (sinalizao). Os resistores R2 e R3 asseguram a alimentao da memria no modelo DC. A funo do diodo D9 de proteo contra transientes. Circuito de Voz As funes do circuito de voz so as de transformar energia acstica em energia eltrica para atransmissoeenergiaeltricaemacsticaparaarecepo.Essecircuitocasaaimpednciadas cpsulastransmissoraereceptoralinha.Separaeletricamenteosentidodetransmissoe recepoeequalizaossinaisparaosvrioscomprimentosdelinha.Ocircuitoderecepo Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina32 provido de dispositivos semicondutores de silcio supressor de choque acstico. Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina33 Circuito de Chamada A campainha compe o circuito de chamada, figura ao lado, tendo por funo alertar o assinante paraqueatendaotelefone.OcircuitodecampainhadoTelefonePadroeletrnicoutilizando circuito integrado MOS contendo 2 multivibradores astveis com portas lgicas. O primeiro astvel oscila em 9 Hz chaveando o segundo, que ir oscilar em 512 Hz e 640 Hz (valores nominais). O sinal assim gerado ser amplifi-cadoporQ1,Q2eQ3,tendosua formafinaldeterminadapelo transformador.Este, almde casar a impednciadocircuitocomado alto-falante,construdodemaneiraa distorceraondaquadradagerada pelosastveiscriandoomais harmnicaspreenchendoumafaixa maior do espectro. A alimentao DC obtidadosinaldacampainha (75V/25Hz)atravsdaponte retificadora,capacitoreseletrolticosediodosZener.OtransistorQ4necessrioparadesligaro amplificadordesadaquandoosinaldacampainhainterrompido,poisC5eC6provocamuma atenuao exponencial e no abrupta no sinal de sada. Os sinais eltricos gerados pela campainha so transformados empressosonoraporumalto-falantede21/2"dedimetro.Aintensidadesonora regulvel atravs do ajuste externo de um potencimetro tipo deslizante localizado na parte inferior do aparelho. Circuito de Sinalizao (Teclagem ou Discagem) A funo do circuito de sinalizao enviar Central sinais eltricos que caracterizam o nmero do assinante que se quer chamar. Esse circuito quando em repouso no causa perturbaes ao circuito devoz.Senenhumatecla forpressionada,oteclador apresentarumaimpednciamuitobaixa entre T1 e T2 e muito alta entre T1 e T3 e entre T2 e T3. Quando qualquer tecla pressionada o circuito de voz desconectado aparecendo uma impedncia suficientemente baixa para deixar operando o rel da Central; a sinalizao decdica ou multifrequncial injetada na linha nesse momento. Emborasejapossveladesconexocompletadocircuitodevoz,issocausariaumefeitobastante desagradvelaousurio,poisnohaveriasomalgumpresentenacpsulareceptoradurantea teclagem. Esse efeito mais grave nos tecladores decdicos, pois o tempo de sinalizao maior que otempodeteclagem.Dessaformaoptou-seporumaatenuaoentreotecladoreocircuitodevoz fazendo com que o usurio possa ouvir o sinal que injetado na linha durante a sinalizao. 2.8.2. Teclador Decdico A sinalizao decdica composta por aberturas e fechamentos da linha telefnica em nmero de vezesigualaodgitoteclado,comafrequncia10Hzerelaomarca-espao2:1(nominais). Evidentementeotemponecessrioparaenviarosinalcorrespondenteaumateclamaiorqueo tempogastopelousurioparapressionaramesmatecla.Destaforma,torna-seobrigatrioa incorporaodeumamemriaaoteclador,quearmazenarosdgitostecladosqualquerquesejaa velocidade que eles tenham sido teclados e os enviar Central com a frequncia correta. Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina34 A incluso obrigatria da memria traz uma vantagem a mais que a possibilidade de re-teclagem automticadoltimonmerochamado.OcircuitointegradoumMOSLSI.Essecircuito,figura acima,compeamemria,fazavarreduradotecladoparaidentificarasteclaspressionadas, comanda o mute do circuito de voz e oenviodasinalizao.Ocapacitar C1eosresistoresR7eR15 compemoosciladordabasede tempo do circuito, a frequncia de 20kHzsendodivididainternamente at obter-se os 10Hz. Os transistores Q3eQ4chaveiamocircuitode voz, Q1 e Q2 chaveiam a linha. Durante o estado de repouso tem-seQ1cortadoeQ4saturado. Quando uma tecla pressionada Q4 ircortaresaturarumnmerode vezesigualaodgitoteclado. Quando Q1 est saturado tem-se a linha terminada por R1 correspondente ao curto-circuito, e quando 01 est cortado tem-se a linha terminada por um aberto. Quando os nmeros esto sendo enviados em sequncia,comandadosporCM,haverumapausaentreosdgitosquepodeserprogramadapara 840ms ou 420ms mediante conexo de terminais na placa de circuito impresso. OterminalT4utilizadoparaaalimentaodamemriaquandoomonofoneestnogancho, parapreservarseucontedoparaeventualutilizaodareteclagemautomtica.OterminalT5 utilizadopara resetdo circuito quando o fone colocado nogancho. Se o aparelho for alimentado por uma fonte de 48V, 2x250 atravs de uma linha com 1.400, a corrente que circular durante o tempo de abertura ser inferior a 3mA e superior a 20mA durante o tempo de fechamento. Durante a teclagemeenviodostrensdepulsoaresistnciadeisolamentoentreotecladorecircuitodevoz superior a 400k. Funcionamento do Teclado Decdico Trs fatores devem ser considerados no funcionamento de um teclado. 1 - Durante o processo de abertura de Loop (Break), a corrente no necessariamente precisa ir a zero, visto que com uma corrente abaixo de 3mA o rel da Central abre. 2 - Durante o fechamento de Loop (Make), no se faz necessrio curto-circuitar a linha, desde que os rels se fechem com corrente superior a 18mA. 3 - Para tornar o circuito de fonia inoperante durante a discagem, no se faz necessrio curto-circuit-lo, podendo-se abrir o circuito. Com base nesses trs fatores possvel garantir aalimentaodotecladoduranteaemissodos impulsos.Utilizando-sedecircuitosintegrados tecnologiaCMOS,quepodemoperarembaixas tensesequeconsomemmuitopoucacorrente,o teclado pode ser usado mesmo nas condies mais crticas,nocasodaslinhaslongas,almdisso, comoacorrentederepousopequena,eleno afetaemnadaodesempenhoeletroacsticodo circuito de fonia. Para efeito de ilustrao, veja na figura ao lado Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina35 o circuito equivalente de um teclado de 3 fios, conjugado com a linha telefnica e o circuito de fonia. Temosem1achaveMutingquecortaocircuitodefonia,quandodaemissodeimpulsos.Em2 situa-seachavedeimpulsos.JRporesistorquelimitaacorrentedosimpulsoseRta resistncia equivalente do teclado. 2.8.3. Teclado DTMF {Tom Dual Multifrequncial] OtipodesinaldediscagemapropriadoparaumacentralCPAmultifrequencial(MF).Este sinal constitudo por duas freqncias situadas dentro da faixa de udio. Asinalizaomultifrequencialcompostadeparesdefrequnciascorrespondentesaodigito teclado,quesoenviadosCentral.Asinalizaosimultneacomateclagem:quandoatecla pressionadahsinalnalinha,quandosoltaosinalinterrompido.CI1ointegradoMOSLSI, figuraaolado,responsvelpela sinalizao e mute do circuito de voz.Ocristaloelemento controladordooscilador.A frequnciade3,579545MHza obtidaoelementocontrolador do oscilador. Q2 utilizado para desconectarocircuitodevoz quandoumatecla pressionada;Q1colocauma carganalinhaparamantera correntedefechamentodorel da central. Afiguraabaixoexibeumtecladodigitalcomasfreqnciasenvolvidasnosistemade sinalizaomultifrequencial.Pode-se verqueaopressionaratecla correspondenteaodgito"1",so geradas, no circuito integrado que est ligadoaoteclado,asfreqnciasde 697Hz e 1209Hz. Estes sinais gerados simultaneamente,soamplificadose aplicadosnalinhatelefnica.Aose pressionarateclacorrespondenteao dgito"2"geradafreqnciasde 697Hz e 1336Hz. Quandoumateclapressionada, ativaaemissodeumparde freqncias(DTMF)nafaixadeudioeabaixodezerodB(menorque0,7V)porumperodode tempo de aproximadamente 100ms, central local, que filtra e identifica o par como sendo o cdigo deumnmeropredeterminado.Cadadgitodecimalouteclapossuiumpardefreqncias especfico.Observando atentamente a figura, podem-se ver quais so as freqncias que correspondem aos demais dgitos, incluindo as funes indicadas com os smbolos * e #. AscentraisCPAdecodificamestesparesdefreqncia,obtendoaseqnciadedgitos necessrios para se efetuar a conexo com outra linha. Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina36 Umadasgrandesvantagensdeseutilizarosistemamultifrequencialaaltavelocidadeobtida no processamento de discagem. As teclas indicadas com os smbolos * e #, em conjunto com teclas de dgitos, servem para programaralgumasfunesauxiliaresemcentrais"CPA",taiscomobloqueiodeinterurbanos, consultaconferncia,discagemabreviada,transfernciasdechamadaseoutrosquejforam mencionados anteriormente. A quarta coluna utilizada para aplicaes especiais. Uma central do tipo CPA deve ser compatvel, ou seja, deve aceitar tambm um sinal decdico emitido por um aparelho comum ou por um telefone eletrnico. Normalmente, um telefone eletrnico, possui uma chave que permite a comutao para o sistema decdico ou para o sistema multifrequencial. Diferenas entre Teclados Decdicos e DTMF No teclado decdico (DC), o digito discadodeterminaonmerode interrupes na corrente de linha. Por exemplo, quando discamos o nmero 3, a linha interrompida 3 vezes, veja a figura acima. Comojdissemos,cadainterrupodura66,6mseointervaloentreinterrupesde33,3ms, portanto o dgito 0 exige 10 interrupes e dura 1 segundo, sendo o de transmisso mais demorada. Nomododetom(DTMF),deacordoodgitoteclado,umacombinaodeduasfrequncias enviada linha telefnica. Na figura acima vemos novamente a tabela de combinaes das frequncias em funo da tecla pressionada. A durao destes tons muito breve, cerca de 100ms. Veja no grfico direitadatabela,comoficamostonsnalinhatelefnica,nocasododgito3,cujasfrequncias combinadas so: 1.477Hz com 697Hz. Funes das Teclas 0 a 9 - Dgitos decimais para discagem decdicas ou DTMF; REDIAL - Rediscagem do ltimo nmero discado. TOM - Mudana automtica do modo decdico para DTMF FLASH-PermiteacessoadeterminadosserviosoferecidosporumaCPA.Consisteem interromper a corrente de loop (abrir a linha), como se provocasse um toque breve no gancho do aparelho, por um perodo que pode variar, dependendo do fabricante, de 100 a 800ms.PAUSE-Insereumatrasodeaproximadamentedoissegundosantesdeenviarosdgitosa serem discados aps o pressionamento dessa tecla. STORE - Tecla para programar (armazenar) nmero na agenda eletrnica. MEMO - Chama automaticamente o nmero programado na agenda eletrnica. MUTE - Sigilo. Bloqueia a transmisso e/ou recepo temporariamente. O CI Teclador e sua Interface Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina37 Com o avano da tecnologia cada vezmaiornocampoda microeletrnica,ficapraticamente impossvelaanlisedoqueocorre por dentro dos circuitos integrados no nveldecomponentes,ficando restrito ao tcnico apenas o Diagrama deBlocos,apinagemdoCIesuas caractersticasdeEntradaeSada. GeralmenteemData-Book,o fabricantedalgumexemplode circuitocomaplicaodointegrado. Comoexemplo,nafiguraaolado vemosodiagramadeblocosdoCl teclador de pulsos 2560T. Podemos verificar a pinagem desse integrado, onde; - R1 a R4 so as entradas das linhas da interface para teclado; -HSaentradaparaogancho(comutador),eladetectaseotelefoneestounonogancho. Quando o telefone est fora do gancho, a tenso neste pino deve ser igual a VSS; - RE, CD e RD so as entradas disponveis para a ligao de resistores e um capacitor para formar um oscilador RC que gera a base de tempo para os pulsos. A sada da taxa de discagem e a seleo da pausa entre dgitos so derivadas dessa base de tempo; - DP a sada dos pulsos, que vai ser acoplada a um circuito externo para chavear a linha o nmero de vezes correspondente ao dgito discado; - VSS o pino onde se liga o plo negativo da alimentao para o integrado; - MUTE a sada que pode ser ligada a um circuito externo que emudece o circuito de recepo do telefone, durante o envio do trem de pulsos; -M/Saentradaquepermite aseleodataxadeabertura/fechamentodospulsos.Parateclados que devam atender a norma ANATEL, este pino dever ser conectado a VSS; - VDD o pino onde se liga o plo positivo da alimentao para o integrado. - DRS a entrada que permite programar a seleo de duas taxas de sada diferentes, tais como 7 ou 14pps (pulsos por segundo), 10 ou 20pps, etc; - IPS a entrada que permite a seleo da durao da pausa entre os dgitos teclados. Por exemplo, pausas de 400ms e 800ms podem ser escolhidas para taxas de envio de 10 e 20pps; - C1 a C3 so as entradas das colunas do interface para teclado. Ocircuitointegradonecessitadeummeiopeloqualo usurio mande os cdigosqueinterpretemquaisnmeros sodigitados.Essemeionaverdadeumconjuntode interruptores,quedispostosconformemostraafigura abaixo,quandoacionadoscombinam-seentresi originandoonmerodigitado.Porexemplo,quandoo nmero1discado,ocircuitoformadopelacolunaC1e linhaL1fechado,enviandoaessasentradasdo integrado um sinal que o Cl interpretar que o dgito 1 foi acionado.Esseconjuntodeinterruptores,emteclados Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina38 antigos era construdo com lminas metlicas duplas com contatos que eram pressionadas atravs das tecias plsticas sobrepostas a pequenas molas. Halgunsanosdesenvolveu-seumamantadesilicone,quepossuialtosrelevosque,quando acionados,tmacaractersticadepossuremoefeitodemola.Nocentrodessesrelevosso colocadaspeloprocessodevulcanizao,pequenaspastilhasdeborrachacondutiva,materialque facilitou em muito a construo de tecladores em geral. Ao lado oposto dessas pastilhas coloca-se urna placade circuitoimpresso com pequenas ilhas pintadas com tinta condutiva,que fazem a funo de um interruptor em aberto. Quando o dgito acionado, a tecla plstica aciona o alto relevo da manta de silicone que, por sua vez, faz com que a pastilha condutiva feche o circuito correspondente ao numeral discado. 2.8.4. Telefone Eletrnico Apartirdocomeodosanos90ocircuitodefoniadostelefonesnacionaispassouaser desprovidodebobina.Comearamaseraplicadostransistoresparaaamplificaonossinaisde transmissoerecepo,enolugardatradicionalcpsulatransmissoradecarvoaplicou-seum Eletreto. Acabou tambm a obrigatoriedade das operadoras de fornecerem o aparelho telefnico para o assinante junto com a linha, no momento da instalao. Paralelamente,aqualificaodeixoudeexistirparaostelefonesfornecidosaomercado,e juntamentecomaliberaodasimportaes,aportaficouescancaradaparaaentradadetelefones cadavezmaisbaratosecomqualidadeduvidosa.Issofezcomqueopreoparaoconsumidor despencasse para algo em torno de 18 dlares. Manter a qualidade baseada nas normas vigentes, com esse preo, seria praticamente impossvel para as grandes indstrias. Surgiramento,pequenos fabricantesqueenfrentarama concorrnciacomosimportados, pormcomqualidadesuperior, apesar do preo praticado. Alguns dessesfabricanteschegarama desenvolver seus prprios moldes paraainjeodostermoplsticos usados no telefone. Oquefacilitoutambmpara essespequenosmontadoresque oconjuntodeplsticos(carcaa, monofone, pino, etc)utilizadoj estavasendocomercializadoh algunsanosporfabricantesde peas plsticas. Apartirdaintroduodoeletreto,ocircuitodefoniapassouaserconjugadocomocircuitodo teclador, isto , uma placa de circuito impresso para os dois circuitos mais o circuito da campainha. O circuitodefoniaaplicadoatualmentebasicamenteomesmoconcebidonoincio,porexemplo,na figura acima temos um circuito de fonia conjugado com o teclador decdico UM 9151-3, um Cl que foi largamente utilizado na poca. Telefone Premium Governo do Rio de Janeiro Secretaria de Estado de Educao COORDENADORIA REGIONAL DO MDIO PARABAColgio Estadual Prefeito Francisco Fontes Trres APOSTILA DE TELEFONIA I Prof. Wilson LustozaPgina39 Atualmenteumdosaparelhostelefnicosdemaioraceitaonomercadonacional,fabricado pelaINTELBRAS,possuiumdesignarrojadoepreocompetitivo.OtecladorutilizadooHM 91710 da HMC, um CI que alm de possuir os dois tipos de discagem (PULSE e TONE), tem as se-guintes funes: FLASH, LND, MODE e PAUSE, ou seja, um teclador com 16 teclas. Diagrama de Blocos Na figura abaixo temos o diagrama de blocos do Premium, que possui as seguintes etapas: 1)ChavedoGancho:ligaedesligaocircuitodevozecampainha,tambmconhecidacomo comutador. 2) Campainha: do tipo eletrnica com dois controles de volume, alto e baixo. 3) Teclador: tem a funo de sinalizar para a central pblica o nmero que o usurio teclou, sendo possvel sinalizar nos modos DC e MF. 4)Equalizador:fazcomqueocircuitotenhadesempenholinear,mesmocomalinhavariando entre0e5km,isto,humaatenuaonosinalseousurioestiverprximocentralouuma atenuao se estiver muito longe. Osaparelhostelefnicosfuncionamdistantesdacentraltelefnica.Oraiodeaodeuma central, para alimentar um aparelho telefnico, de aproximadamente 5 Km. Portanto, o sinal para um aparelho instalado a 5 Km da central, comparado a outro instalado a 100 metros, por exemplo, seriabemmenor,devidoatenuaoprovocadapelalinhadetransmisso.Comisso,acada ligao, o usurio notaria uma intensidade de sinal, ora mais alta ora mais baixa.Ocircuitodeequalizao temcomoobjetivomantero mesmonveldesinal independentedo comprimentodalinhade transmisso.Istofeitopor meiodaatenuaodosinal paralinhasmaiscurtas,cuja atenuao vai diminuindo com o comprimento da linha. A linha apresenta atenuao tpica de 280 e capacitncia de 50nF por Km e os circuitos devem compensar esta caracterstica da linha. Em funo da distncia at a central, as tenses na linha telefnica podem variar de 14V (0km) at 6V (5km). 5)Hbrida:temafunodesepararossinaisemitidosdosrecebidos,demaneir