Pour un abonné désirant téléphoner à l'intérieur de son département, ce qui est le cas le plus fréquent, les quatre premiers chiffres sur les dix qu'il doit désormais composer, sont toujours les mêmes. Le présent montage les chiffrera donc automatiquement, si bien qu'il ne lui reste plus que six chiffres à retenir et à composer.
L'appareil, situé à côté du poste téléphonique, peut être mis en service à la demande. Plus précisément l'utilisateur, en appuyant sur un bouton-poussoir, déclenche l'alimentation temporisée du montage. Cette temporisation est de l'ordre de 4 à 5 secondes. Par la suite, tout se déroule automatiquement. Le système détecte le décrochement du combiné téléphonique ainsi que la présence de la tonalité. Si ces deux conditions sont réunies, un séquenceur prend son départ et compose les quatre premiers chiffres, programmés une fois pour toutes. A la fin de la séquence, une LED verte s'allume, ce qui indique à l'utilisateur qu'il peut composer son numéro à six chiffres. La séquence de chiffrage automatique est très rapide. Une fois les deux conditions évoquées ci-dessus remplies, il ne faut guère qu'une seconde au montage pour provoquer l'allumage de la LED verte. Cette dernière restera encore allumée pendant deux à trois secondes, c'est à dire jusqu'à la fin de la présence de l'alimentation temporisée.
L'énergie nécessaire au fonctionnement du montage est fournie par une pile de 9V. En appuyant sur le bouton-poussoir, la capacité C1 du schéma de l'alimentation et de la commande de chiffrage se charge très rapidement à travers R1. Le transistor NPN T1 se sature aussitôt. Il en résulte l'établissement d'un courant émetteur vers base dans le transistor PNP T3, courant limité par R2. Sur le collecteur de T3 on observe alors un potentiel de 9V, filtré et stabilisé par C21 et découplé du montage aval par C4. Dès que l'on relâche le bouton-poussoir, la capacité C1 se décharge dans R7 d'une part et dans R13, jonction base émetteur de T1, d'autre part. Au bout de 4 à 5 secondes, C1 est suffisamment déchargé pour ne plus assurer la conduction de T1. Ce dernier se bloque et il en est de même pour T3. Le potentiel sur le collecteur de T3 tombe très rapidement à 0V, décroissance encore accentuée par la présence de R15 qui décharge C21. L'énergie consommée par le montage lors du chaque sollicitation (quelques dizaines de mA pendant 4 ou 5 secondes) est donc très faible, ce qui donne une très grande autonomie au montage.
Détection de prise de ligne
Tant que le combiné téléphonique est raccroché, le potentiel de la ligne est de l'ordre de 50V. Il tombe à une valeur de 10 à 20V si on décroche le combiné. Ce potentiel de ligne, après la réduction réalisée par le pont diviseur R28/R28, est en liaison avec l'entrée directe de l'un des deux ampli-op contenus dans IC1, qui est un LM358. Sur cette entrée directe, on relève alors: un potentiel de 8,8V si le combiné est raccroché, un potentiel de 1,7 à 3,5V si le combiné est décroché. L'entrée inverseuse est soumise à un potentiel fixe de 4,5V, grâce au pont diviseur formé par les résistances R17 et R18, d'égale valeur. Ainsi, tant que le combiné est raccroché, le potentiel sur l'entrée directe est supérieur à celui de l'entrée inverseuse: la sortie 1 présente un état haut. Au contraire, lorsque l'on décroche le combiné, la situation s'inverse et la sortie de l'ampli-op passe à l'état bas. L'apparition de ce dernier est le critère de décrochement du combiné, c'est à dire de la prise de ligne.
Détection de la tonalité
Les signaux en provenance de la ligne téléphonique sont acheminés sur l'entrée inverseuse du second ampli-op contenu dans IC1, par l'intermédiaire de C5 et de R3. L'entrée directe est soumise au demi potentiel d'alimentation grâce au pont diviseur R19/R20. C'est d'ailleurs cette valeur qui est disponible sur la sortie 7 de l'ampli-op en l'absence de signaux. Grâce à l'ajustable A1, il est possible de régler le gain de cet étage amplificateur. Une fois le combiné décroché, on observe l'apparition de la tonalité. Il s'agit du fameux "LA" du téléphone, caractérisé par une fréquence de 440 Hz. Le signal ainsi pré-amplifié est ensuite dirigé sur la base du transistor PNP T4 par l'intermédiaire de C7. Ce transistor T4 a une polarisation telle qu'en l'absence de signaux, le potentiel au niveau de collecteur est nul. En revanche, dès que le 440 Hz se manifeste, on note sur le collecteur de T4 une suite d'impulsions positives à cette fréquence, que la porte NOR IV de IC2 inverse. Une fraction du potentiel de l'amplitude des créneaux est prélevée de la sortie de la porte NOR grâce au pont diviseur R30/R4. Cette fraction est ensuite dirigée sur l'entrée "IN" de IC6, par l'intermédiaire de C8. Ce circuit intégré IC6 est un LM567. Il s'agit d'un filtre actif dont la fréquence de résonance est déterminée par la relation: Fo = 1/(1,1xA2xC20) . Si le curseur de l'ajustable A2 est correctement positionné, la sortie "OUT" de IC6, qui est à l'état haut en cas d'absence de tonalité (ou d'une autre fréquence non conforme), passe à l'état bas. En définitive, on retiendra de ce paragraphe, que la présence de la tonalité de 440 Hz dans la ligne téléphonique, a pour conséquence l'apparition d'un état bas sur la sortie "OUT" de IC6 .
Lorsque les deux conditions:
* combiné décroché,
* présence de la tonalité,
sont simultanément remplies, la sortie de la porte NOR III de IC2 passe à l'état haut. La capacité C2 charge alors à travers R23. Au bout de trois dixièmes de seconde, le potentiel de l'armature positive dépasse la valeur correspondant à la demi tension d'alimentation. Les portes NOR I et II de IC2 forment une bascule R/S (Reset, Set) dont le fonctionnement est fort simple: toute impulsion positive sur l'entrée 2 de la bascule a pour effet de faire passer la sortie 4 à l'état haut. Cet état haut subsiste même si l'impulsion positive de commande est brève. De même, toute impulsion positive sur l'entrée 6 a pour conséquence le passage de la sortie 4 de la bascule à l'état bas. Cette dernière propriété est utilisée au moment de la mise sous tension du montage où la charge rapide de C14 à travers R25 a pour effet de générer une impulsion positive d'initialisation de la bascule R/S en position de repos. Nous verrons ultérieurement que le passage à l'état haut de la sortie de la bascule est à l'origine du début du chiffrage. Or, aussitôt le premier chiffre formé, la tonalité disparaît et la sortie de la porte NOR III repasse à l'état bas. Il en est de même en ce qui concerne l'entrée 2 de la bascule R/S, étant donné la décharge très rapide de C2 à travers R5 et D10. Mais ainsi que nous l'avons déjà signalé ci-dessus, cela ne change rien quant au maintien de l'état haut sur la sortie de la bascule R/S. La décharge de C2 est volontairement rapide de manière à ce que le dispositif soit le plus rapidement.
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