INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALE.S.I.M. E. Culhuacan Redes Convergentes

Practica 1 “Conexión Telefónica”Profesor: M. en C. Antonio Romero Rojano.Práctica 5 “Conexión Telefónica”

Objetivo: -Conocer las condiciones con las cuales es posible realizar una conexión telefónica.

Equipo1 Osciloscopio de dos canales. Multímetro2 Aparatos Telefónicos 1 Fuente de alimentación variable (0-30 Volts)1 Microteléfono: Micrófono y auricular Rosetas para conectar los teléfonos1 Resistencia de 1 kΩ y 100 Ω

Investigar1. Partes del Teléfono2. Funcionamiento del Teléfono.3. Diagrama de un teléfono.4. Historia Breve del Teléfono (Breve).5. Defina el Efecto anti local

Partes y funcionamiento del teléfono

Campana o Timbre

La campana es un timbre o un oscilador electrónico conectado a una bocina. Está conectada continuamente al par trenzado del lazo local que va a la central telefónica. Al recibir una llamada, una señal de la central telefónica hará sonar la campana, timbre o la bocina de llamada.

Interruptor de gancho

Es un mecanismo de dos polos que por lo regular controla un mecanismo que actúa por el auricular del teléfono. Cuando el auricular está en el gancho (en reposo), el interruptor de gancho está abierto; por lo tanto, aísla todos los circuitos del teléfono del lazo de la central telefónica. Cuando se va iniciar o a recibir una llamada, se toma el auricular de su posición de reposo.Esto cierra los polos del interruptor y conecta los circuitos del teléfono al lazo local. La corriente directa de la central telefónica se conecta al teléfono y cierra sus circuitos para operar.

Circuitos de marcación

Los circuitos de marcación proporcionan la forma de introducir el número telefónico a donde se quiere llamar, en los teléfonos más antiguos, se usaba un sistema de pulsos por discado. Un disco dactilar giratorio conectado a un interruptor producía un número de pulsos ENCENDIDO-APAGADO, correspondientes al número marcado, estos pulsos ENCENDIDO-APAGADO formaban un código binario sencillo para señalizar la oficina central. En los teléfonos modernos se usan sistema de marcación por tonos, denominado sistema de dos tonos o multifrecuencia (DTMF, Dual- Tone MultiFrequency), este método de marcación emplea botoneras que generan pares de tonos de audio que indican los números marcados

AuricularContiene un micrófono para el transmisor y una bocina para el receptor. Genera una señal eléctrica que representa la voz, transforma la señal eléctrica a ondas sonoras (en caso de recepción). El transmisor y el receptor son dos unidades independientes, ambas se conectan a un dispositivo especial conocido como bobina híbrida.

TransmisorEs el micrófono en el que se habla durante la llamada telefónica. Utiliza un elemento de carbón que transforma de manera efectiva las vibraciones acústicas en cambios de resistencia, estos cambios a su vez provocan cambios en la corriente eléctrica del lazo local.

ReceptorEs una bocina con imán permanente pequeña. Un diafragma esta físicamente conectado a una bobina, que está dentro de un imán permanente. Cuando llega la señal de la voz por la línea telefónica desarrolla una corriente en la bobina del receptor. La bobina produce un campo magnético que interactúa con el campo magnético del imán. El resultado es una vibración en el diafragma del receptor, que convierte la señal eléctrica en la energía acústica que suministra la voz al oído.

Bobina híbridaEs un devanado parecido al de un transformador que sirve para transmitir y recibir al mismo tiempo en un solo par de conductores. La bobina híbrida también conocida como bobina de inducción, en realidad consta de varios transformadores combinados en una sola unidad. Los devanados de los transformadores están conectados de tal modo que las señales que produce el transmisor aparecen en los conductores del lazo local, pero no así en el receptor. De la misma forma, los devanados del transformador permiten que una señal se envíe al receptor, pero el voltaje resultante no se aplica al transmisor. Una pequeña parte de la señal de voz, se retroalimenta al receptor.

A esta realimentación del transmisor al receptor se llama tono lateral.

MARCACIONEl termino marcación se emplea para describir el proceso de introducción del número de un teléfono al que se quiere hablar. Tipos de marcación: Por pulsos Por tonos

Marcación por pulsos Cuando se hace girar el disco liberándolo, se provoca que los contactos de un interruptor abran y cierren a una velocidad establecida, produciendo pulsos de corriente en el lazo local. Estos pulsos de corriente los detecta y usa la central telefónica para operar los interruptores que conectan al teléfono que llama con el teléfono llamado.

Marcación por tonos La mayor parte de los teléfonos estándar usan teclado con 12 teclas o interruptores para los números del 0 al 9 y los símbolos especiales * y #.

Teclado DTMF

El sistema DTMF también incluye cuatro teclas adicionales para aplicaciones especiales. En telefonía, el sistema de marcación por tonos, también llamado sistema multifrecuencial o DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency), consiste en lo siguiente:

Cuando el usuario pulsa en el teclado de su teléfono la tecla correspondiente al dígito que quiere marcar, se envían dos tonos, de distinta frecuencia: uno por columna y otro por fila en la que esté la tecla, que la central descodifica a través de filtros especiales, detectando instantáneamente que dígito se marcó.

La Marcación por tonos fue posible gracias al desarrollo de circuitos integrados que generan estos tonos desde el equipo terminal, consumiendo poca corriente de la red y sustituyendo el sistema mecánico de interrupción-conexión (el anticuado disco de marcar).Este sistema supera al de marcación por pulsos por cuanto disminuye la posibilidad de errores de marcación, al no depender de un dispositivo mecánico. Por otra parte es mucho más rápido ya que no hay que esperar tanto tiempo para que la central detecte las interrupciones, según el número marcado.

No obstante, las modernas centrales telefónicas de conmutación digital, controladas por ordenador, siguen admitiendo la conexión de terminales telefónicos con ambos tipos de marcación.

Diagrama de Teléfono

Historia del Teléfono

La historia del teléfono comienza con Alexander Graham Bell en el año 1876, año en el que aplicó por primera vez fuera de su laboratorio de Boston, en una pista de pruebas de 8,5 metros de longitud, el teléfono electromagnético desarrollado por él. No es del todo verdad, ya que antes que él, precisamente en el año 1860, Philipp Reiss ya había transmitido notas mediante señales eléctricas. Sin embargo, gracias al teléfono de Bell y su sencillez, esta técnica logró avanzar hasta la relevancia práctica. En este contexto, no debemos olvidar todos aquellos compañeros investigadores de Bell, que ya se habían dedicado antes que él con las comunicaciones y la electricidad y cuyos trabajos son imprescindibles como base inicial de Bell, como Samuel Finley Morse con su telégrafo morse, Benjamín Franklin con su pararrayos, Georg Simon Ohm con su Ley de Ohm, y muchos otros más.

Con ello tuvo lugar el inicio del éxito singular del teléfono por todo el mundo: En 1881 ya había en Alemania las primeras redes urbanas de conmutación manual. Poco después, el antecesor del disco de marcar, inventado en 1889 por Almon Brown Strowger, hizo posible la conmutación automática. Introducida a partir de 1908 en Alemania, el paso a la conmutación automática en este país no se llegó a dar hasta 1972. En 1928 se hizo la primera conexión entre Londres y Nueva York, de un lado del atlántico al otro. Poco tiempo después era posible establecer conexiones desde Alemania con el Nuevo Mundo, aunque al principio solamente desde unas pocas grandes

ciudades. En el año 1910, en Alemania ya había aprox. 1 millón de abonados. Actualmente son aprox. 55 millones en comparación con las aprox. 270 millones de conexiones en China y aprox. 200 millones en EEUU. Con esto, el teléfono ha evolucionado de forma vertiginosa de un bien de lujo para la alta sociedad, como fue en sus inicios, a un bien de consumo para todo el mundo, es decir un objeto indispensable en el mundo actual.

La evolución sigue: Desde finales de los años ochenta del siglo pasado, la red telefónica se digitaliza cada vez más, especialmente en la transmisión de voz y datos entre dos centrales telefónicas, pero también con la introducción de la RDSI en el año 1989, en parte incluso en la última milla. Desde entonces, las señales analógicas son transformadas en datos digitales a más tardar en la primera central telefónica, a continuación transmitidas a la central de destino y después, en el caso dado, transformadas de nuevo en señales analógicas. Y esta tendencia continuará, porque las informaciones digitales en combinación con las redes conmutadas por paquetes ofrecen la enorme ventaja que, en comparación con las clásicas redes conmutadas por circuitos, la línea solamente está ocupada cuando realmente existan informaciones a transmitir, en este caso los paquetes de datos individuales de una 'conexión' pueden seguir, dependiendo de la carga, varias rutas por la red de comunicación hasta llegar al aceptador, lo que permite a las empresas de telecomunicaciones un aprovechamiento mucho más flexible de su infraestructura. Si para la transmisión de datos de voz se utiliza el protocolo de Internet TCP/IP o si se utiliza el Internet como medio de transmisión, entonces se habla de 'Voice over IP' (VoIP). Las soluciones de este tipo están en auge, ya que en el caso ideal permiten llamar a cualquier parte con tarifa de llamada local o incluso gratis. Siempre que dispongamos de acceso a Internet de banda ancha con tarifa plana. Porque con la tarifa plana ya queda amortizada la transmisión de paquetes de voz a través de Internet. Si nuestro interlocutor también utiliza VoIP, entonces no se originan mas gastos, sino debemos conectar desde Internet, si es posible dentro la red local de nuestro interlocutor, con la red telefónica convencional y vuelta atrás. Con esto, por primera vez los proveedores de acceso a Internet podrían competir con los proveedores de telefonía fija.

Efecto Anti local

El dispositivo anti local sirve para evitar la perturbación en la audición causada por el ruido ambiente del local donde está instalado el teléfono

Desarrollo:

1.-Alimente por separado cada uno de los aparatos telefónicos, verificando el voltaje de alimentación necesario para poder excitar los circuitos de voz; (compruebe que al soplar en el micrófono se escucha o un pequeño chasquido en el auricular).

Se pudo escuchar el chasquido en el auricular, siguiendo el diagrama de conexión indicado.

A 1.5V se abre el circuito a 3 V comienza a funcionar con nitidez efectiva

2.- conecte el arreglo como se muestra en la figura 2.

3.- Anote el voltaje requerido para lograr que en ambos teléfonos se aprecie un pequeño sonido en el auricular, al soplar en cualquiera de los micrófonos de los teléfonos.

Valim =6.2 V-10V

4.-Hable por los aparatos telefónicos y diga si es necesario algún otro requisito para que se establezca una conversación telefónica. Indique la razón de ello.

Entre más voltaje en la fuente, es más clara la transmisión de la conversación, se escucha con menos ruido y mejor volumen.

5.- Mencione la causa por la que no escucha el tono de invitación a marcar.

Por ser una línea directa y no existir una frecuencia que genere el tono.

6.-Conecte el canal 1 del osciloscopio al aparato telefónico que usted designe como A y el canal 2 al aparato designado como B, y converse por ellos. Dibuje las señales obtenidas en cada uno de los canales y emita un comentario de lo observado.

Hubo algo de ruido pero se pudo observar que cuando el usuario 1 habla la señal crece, mostrando los tonos de la voz en el auricular, al dejar de hablar se mantiene y de igual forma al hablar el usuario 2 esta señal muestra la señal de la voz.

7.- Marque por alguno de los aparatos telefónicos varios dígitos y mencione lo que aprecia en cada uno de los canales del osciloscopio.

Se observa como al marcar un número, la señal aparece como si estuviera colgado y se muestra el pulso y duración, no se puede hablar mientras se está marcando un número.

8.-conecte el amperímetro en uno de los hilos de conexión, como se muestra en la figura 2, y anote la corriente de alimentación obtenida.

Ialim = 0.14mA

9.-Converse por los aparatos telefónicos y anote la corriente de conversación, apreciando la variación de voltaje en los canales del osciloscopio.

Iconv = 0.333mA

10.-Conecte el generador de funciones a una frecuencia de 1 Khz a 2 Vpp, alimente el aparato telefónico, con el voltaje requerido, pero añada al circuito el generador de funciones; (compruebe que al soplar en el micrófono se escucha además de un tono a una frecuencia de 1 Khz).

11.- Anote la corriente y la gráfica con respecto al osciloscopio

I =

12.-Conecte el generador de funciones a una frecuencia de 1.5 Khz a 2 Vpp, alimente los aparatos telefónicos, con el voltaje requerido, pero añada al circuito el generador de funciones; (compruebe que al descolgado se oye el tono y ambas voces).

13.- Anote la corriente y conecte el canal 1 del osciloscopio al aparato telefónico A y el canal 2 al aparato designado como B. Dibuje las señales obtenidas en cada uno de los canales y emita un comentario de lo observado.

I=

Preguntas.

1.- ¿Cómo añadirías un tono al teléfono?

Una frecuencia, en la práctica pudimos ver que daba un tono ideal a 400Hz.

2.- ¿Cuál es el voltaje mínimo de alimentación?

3V para 1 telefono y 6.2V para dos teléfonos.

3.- ¿Es necesaria la resistencia?

4.- Defina nuevamente el efecto antilocal.

5.-¿Qué sucede al cambio de polaridad de alimentación del Teléfono.