¿Cómo modula la corriente este circuito telefónico?

He estado leyendo sobre cómo funcionan los teléfonos fijos antiguos (POTS, como lo llaman) y descubrí que es un poco más complicado de lo que esperaba.

Este circuito proviene del artículo de wikipedia "Teléfono", y tengo algunas preguntas.

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Primero, lo que tengo hasta ahora. Por favor, dime si tengo algo mal:

  1. Hay un voltaje de CC bastante alto (48 V) entre ambos cables (llamados punta y anillo). Aunque todavía no sé cuál es más alto. Wikipedia dice que el voltaje es negativo con respecto a tierra para evitar la corrosión, pero no sé cuál está conectado a tierra, si es de punta o de anillo.

  2. Las voces se modulan en la corriente alterna, no en el voltaje. Esto significa que la corriente a lo largo del bucle debe ser i = I_DC + k1 * x1 + k2 * x2. En esa ecuación I_DCestá la corriente resultante de la compensación de CC en la línea, x1y x2son las señales de voz de cada usuario (podrían ser la presión del aire en el micrófono) y k1son k2constantes para convertir a corriente.

Con eso en mente, estoy tratando de entender cómo funciona este circuito. Tengo algunas preguntas:

  • En las frecuencias de audio, la impedancia del altavoz debe ser bastante resistiva, por lo que el hecho de que sea una corriente modulada no hace ninguna diferencia. La corriente impulsa el altavoz tan bien como R_speaker * ilo haría un voltaje. ¿Es esto correcto?

  • Obtienes comentarios sobre el altavoz, ¿verdad? La señal del micrófono pasa por el transformador, creo que debería escucharme a mí mismo, pero nunca le presté atención, así que no recuerdo (también hace tiempo que no uso un teléfono fijo).

  • En relación con las preguntas anteriores, Wikipedia menciona que A3 es una bobina híbrida, por lo que la señal saliente no domina la señal entrante. Lo que creo que esto significa es que A3 suma ambas señales, pero dado que la corriente de A2 va a la derivación central, su nivel se reduce por la relación de vueltas en el transformador, ya que la señal entrante usa toda la bobina. ¿Es esto correcto?

  • A2 es el micrófono, representado como una resistencia variable, que no entiendo. Mi primera suposición sería que la resistencia variable genera corriente alterna debido al voltaje de CC aplicado a la resistencia. ¿Es esto correcto? Sin embargo, la mayoría de los teléfonos modernos usan micrófonos electret, que solo generan un pequeño voltaje proporcional a la presión del sonido. ¿Cómo se implementa esto en un teléfono moderno? ¿Alimentan una fuente de corriente con el voltaje amplificado del micrófono? ¿Y cómo se implementa en un teléfono antiguo? ¿Qué tipo de micrófono funciona como una resistencia variable?

  • ¿Cuáles son las amplitudes típicas de las corrientes AC?

Estas son todas las preguntas que se me ocurren. Actualizaré si pienso en algo más.

Con respecto a escucharte a ti mismo, definitivamente. Recuerdo que una falla en el teléfono cortó mi propia voz, y su ausencia es muy notoria.
Y 6) He oído hablar de estos como micrófonos de carbón. Son resistencias variables que varían según las vibraciones del sonido. Éstos modulan la corriente de CC con una onda de CA de rango de audio que da como resultado un audio de CA con una gran compensación de CC.
La "CA" proviene de la frecuencia de llamada de 20 Hz (¿10 Hz?).
Demasiadas preguntas, por favor no actualices más.
@Emprendedor Gracias por la información. ¿Sabe cuál es la amplitud resultante de esa señal de CA? Si tuviera que usar un micrófono electret, ¿qué amplitud debería alimentar a la línea?
Tenga en cuenta que este esquema muestra un teléfono de baquelita negra de estilo antiguo, sin componentes electrónicos. Utiliza cartucho de micrófono de carbono Bell Telephone. Todos los teléfonos que usan micrófonos electret están llenos de componentes electrónicos o, como mínimo, emplean un grupo de transistores como amplificador de micrófono. El amplificador de micrófono debe impulsar una impedancia de línea de telecomunicaciones de 600 ohmios al nivel de potencia típico de los auriculares: muy por debajo de 100 mW.

Respuestas (1)

Hay un voltaje de CC bastante alto (48 V) entre ambos cables (llamados punta y anillo). Todavía ... no sé cuál está conectado a tierra, si la punta o el anillo.

El timbre es de aproximadamente -48 voltios con respecto a tierra (solo recuerde que la energía de emergencia del sistema telefónico es equivalente a 4 baterías de automóviles y recordará fácilmente este voltaje). La punta es de unos cero voltios con respecto a tierra. Por cierto (por cierto), este es el voltaje de colgado. Tan pronto como descuelgue, el voltaje cae y la punta y el timbre transmiten sonidos (tono de marcación).

Las voces se modulan en la corriente alterna, no en el voltaje...

Si tiene voltaje y una carga, tiene corriente. Todos ellos están relacionados:

V  = I x R

...así que tanto la corriente como el voltaje cambian cuando se envía una voz a través de tip and ring.

En las frecuencias de audio,

El audio del teléfono se muestrea a 8K bytes por segundo, por lo que el corte de frecuencia superior es de 4 KHz. Nada más alto pasa a través de una conexión telefónica normal.

la impedancia del altavoz debe ser bastante resistiva...

Como se dijo antes, si midió tanto el voltaje entre la punta y el anillo como la corriente a través de la punta y el anillo, encontrará que ambos cambian de acuerdo con el audio que se envía a través de la punta y el anillo.

Obtienes comentarios sobre el altavoz, ¿verdad? La señal del micrófono pasa por el transformador... para que la señal de salida no supere a la señal de entrada...

Una línea POTS (Plan de Servicio Telefónico Antiguo) es una interfaz de 2 hilos. Pero esencialmente lleva una conversación dúplex completa. Para lograr esto, el auricular local necesita eliminar el sonido local del auricular local. Esto se hace usando un transformador inteligentemente enrollado que sustrae el sonido local antes de enviar la señal al auricular local.

A2 es el micrófono, representado como una resistencia variable, que no entiendo...

El voltaje de descolgado es de aproximadamente 3 a 9 voltios. Esto es proporcionado por la compañía telefónica. Los micrófonos de los teléfonos antiguos se fabricaban con carbón y cambiaban de resistencia cuando las ondas de presión del aire golpeaban el diafragma. Una vez más, a medida que cambia la resistencia, también lo hacen el voltaje y la corriente, tal como se indica en la ecuación:

V = I x R

...la mayoría de los teléfonos modernos usan micrófonos eléctricos, que generan un pequeño voltaje proporcional a la presión del sonido. ¿Cómo se implementa esto en un teléfono moderno? ...

No importa cómo esté diseñado un teléfono moderno, siempre debe emular el antiguo estándar POTS. Es decir, todos los teléfonos deben aparecer iguales en el equipo de la compañía telefónica. Así que no importa cómo funcione el micrófono en un teléfono moderno. Siempre que el audio module el voltaje y la corriente sobre la punta y suene igual que el antiguo estándar POTS.

¿Cuáles son las amplitudes típicas de las corrientes AC?

Suponiendo que se refiere a la señal del timbre, es de unos 90 voltios a 20 Hz.

Gracias por la respuesta. No me refería a la señal del timbre. Me refiero a las señales de voz de CA. que pico de voltaje tienen?
Eso probablemente depende de muchos factores. Diferentes equipos de la oficina central (CO), diferentes equipos de teléfonos, con quién está hablando, si está conectado al CO y qué tan lejos está del CO. Supongo que no es más que varios voltios. Al investigar la respuesta anterior, me encontré con un voltaje descolgado de 3 a 9 voltios. Recuerde, Bell System (o como lo llamemos ahora) ha existido durante más de un siglo y la compatibilidad con versiones anteriores no tiene paralelo en relación con casi cualquier otra industria. Entonces, las tolerancias para poner voz sobre POTS probablemente sean bastante.
¿Cómo modula la corriente este circuito telefónico?
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