Extracción de señalización de una línea telefónica analógica – Parte 2

En la Parte 1 de este artículo vimos el diseño y funcionamiento del circuito al que llamamos GLT2. En esta parte veremos cómo se construye desde el circuito impreso hasta el chasis y evaluaremos su funcionamiento y desempeño.

Circuito impreso

Componentes

Resistencias:			Condensadores:			Varios:
R1	47		C1	1000u		RL1	Relé UYD 110P de 5A
R2	1M		C2	2200u		TR1	Transformador 220VAC /12VAC con bobinas separadas.
R3	1.5M		C3	47n
R4	2.2K		C4	220u
R5	2.2K		C5	4.7u		TR2	Transformador de audio  con bobinas separadas.
R6	1M		C6	10n
R7	33K		C7	220u
R8	10K		C8	22u		Placa Impresa	5.2*7cm
R9	10K		Semiconductores:			S1, S2	Interruptores 220V
R10	470K		CI	TL082		F1	Fusible  3 A
R11	10K		Q1	BC549		N1, N2	Focos de Neón
R12	10K		Q2	BC549		JK1	Jack hembra mediano
R13	100K		Q3	BC549		Conector	Conector para Parlante
R14	100K		Q4	BC549		Toma 220V	Tomacorriente de 220V para chasis
R15	8.2K		P1,P2	Puentes 1A
R16	1K		D1	1N4007		Enchufe	Enchufe 220VAC
			D2	Led rojo		Cables	Varios

Cuando se indica transformadores con bobinas separadas, se refiere a que los arrollamientos del primario y secundario deben estar en dos carretes independientes, y no un arrollamiento encima del otro.

Circuito

Montaje de componentes

Diagrama de conexiones

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS
Voltaje de alimentación	220VAC
Consumo de corriente	Depende del Transformador
Nivel de salida	Variable: (hasta 3 V p-p)
Ancho de banda	4 KHz aprox.

Desempeño

Como ya se indicó, se debe aislar en lo posible a todo el circuito. Las conexiones de audio no deberían chocar con alguna parte metálica del chasis. Aquí no se debería cumplir ese dicho: «Cualquier parte metálica debe ser derivada a tierra».

El circuito impreso también está previsto para evitar derivar el circuito a tierra. Los agujeros destinados a tornillos de fijación, no están conectados a la masa del circuito.

Es importante notar que este circuito maneja también los 220V para el control de la salida. Por lo tanto cuando el circuito está funcionando, no debería tocarse con las manos, sobre todo en las partes de alto voltaje, que son las conexiones de salida del relé. El hecho de tener potenciales relativamente altos en la misma tarjeta, podría producir que se generen zonas también de potenciales altos en los alrededores de los puntos de conexión de los 220VAC. Este efecto se puede visualizar como equipotenciales alrededor del punto de conexión de los 220V (y toda la parte metálica), estos potenciales no serían molestos de no ser porque son cambiantes (a 60Hz), por lo que podrían introducir interferencia a las pistas cercanas que manejen poco nivel de señal. Por ello, es que he tratado en el circuito de que estos puntos que maneje los 220V estén separados de los puntos más sensibles, mediante una pista con una señal de alta inmunidad, como es la línea de alimentación positiva de la bobina del relé.

El voltaje de activación está bastante cercano al previsto, se encuentra en 24.7 voltios, y debido a la naturaleza del relé presenta una curva de histéresis, con una bajada en 23.5V aunque en general pueden variar dependiendo de los transistores. Estos valores se tomaron del prototipo inicial pero las variaciones no deben ser grandes, y aunque así fueran el punto de trabajo ofrece gran libertad a la hora de tolerar desviaciones.

La cantidad de ruido introducido a la línea es baja, y son, en su mayoría, los armónicos impares de 60Hz. El aislamiento es aceptable pero hay que asegurarse de que los transformadores que se usen tengan poca capacidad de acoplamiento.

El audio es bastante aceptable y no parece percibirse el efecto de la no-linealidad del puente de diodos. El ruido de 60Hz está bastante atenuado y sólo se percibe el de la línea por efecto de la conexión del mismo circuito. Se deduce entonces que si se mejora el aislamiento se tendrá también un efecto beneficioso en el audio.

El separador de audio está en todo momento conectado a la línea y siempre está polarizado correctamente, por lo tanto a la salida de audio siempre se tendrá las variaciones en la línea, aún cuando el teléfono se encuentre «colgado». Esta característica abre una nueva aplicación de este circuito: El de usar un pre-amplificador de audio telefónico, que transmita la información de audio como variaciones de voltaje en la línea telefónica con un consumo mínimo.

El indicador luminoso de línea es también eficiente. Aunque su cambio es gradual, no lo es su efecto sobre el relé, que se produce a 3.4 voltios. El led ya no parpadea a 3.1 voltios, pasando por un parpadeo suave hasta que desaparece. La frecuencia normal de parpadeo es de 2.5 hertz.

La sensibilidad a ruido de la línea es media, sobre todo para audio. Un simple toque con la mano o a alguna parte no aislada produce el característico ruido de 60Hz. Pero el circuito de detección de línea no se dispara fácilmente. Así se puede decir que es bastante inmune al ruido. Aún con un cable de 100m conectado solo en una línea no logra que cese el parpadeo, pero el audio si percibe los 60Hz de la «línea abierta».

La corriente que extrae de la línea es bastante pequeña, y aunque puede disminuirse, los problemas que se mencionaron anteriormente no hacen que sea fácil la mejora. En este modelo la corriente de línea está en 0.16 mA [1. Lo que proporciona al circuito una impedancia de entrada de 320K, aproximadamente, que se puede deducir del circuito considerando el paralelo de la impedancias de los bloques: Detector de descolgado y Detector de Linea activa.] cuando el voltaje está en 50V.

Una de las pruebas que se hicieron, con este equipo fue el de conexión con un cable de 100m a la línea telefónica. No detecté ningún efecto perjudicial, al menos de manera notoria. El circuito resistió bien la longitud excesiva.

La curva de consumo se ha trazado conectando la fuente de alimentación justo después del puente de diodos así que se trata de voltios DC, con la línea conectado (es decir el LED rojo no estaba parpadeando) y se ha considerado las dos situaciones: cuando el teléfono está colgado y cuando está descolgado.

A partir de 10 voltios, o quizá un poco menos, se empieza a sentir la conmutación del relé. Mientras que en todo momento el parpadeo del LED rojo se mantiene en 2.5 Hz. Aunque es sensible a interferencia externa, cambiando su frecuencia cuando por ejemplo sólo se conecta un hilo de la línea telefónica. En la mayoría de casos se produce un aumento en la frecuencia con el ruido externo. El consumo es también variable cuando el LED está parpadeando.

El rango de funcionamiento es amplio, pero debería restringirse a partir de 10 voltios, puesto que el relé se dispara a partir de ese nivel, además de que el operacional funciona bien a partir de los 9 voltios más o menos. Con respecto al voltaje máximo no está claro, pero por consideraciones de potencia debería no debería superar los 20 voltios. Aunque no se ha verificado si realmente el circuito funciona sin problemas a ese nivel.

Al realizar la prueba de detección en la central. Se informó desde la central que la línea presentaba una «pequeña tierra  en los dos hilos», que aunque no era significativa, si podía ser ubicada en una escala de 5 [1. No tengo información adicional sobre la escala o el tipo de medición usada para detectar esta supuesta «tierra». Así que por el momento es sólo un indicador relativo y tampoco puede ser comparado pues es la primera medida con la que cuento.].