多功能电话监控器

     电话进入千家万户，给人们的生活带来了极大的方便。但用户有时会发现，当月所交的电话费与自己所使用电话应交的电话费相差很多；有时给自己的知己打电话的内容不知不觉的被他人窃听；有时遇急事拿起听筒准备打电话时，才知电话线路已出现故障而中断造成误事、着急。多功能电话监控器给用户带来电话使用的福音。本文介绍的多功能电话监控器的功能是：（1）、防止他人盗用电话线路，电话铃声报警。（2）、防止他人窃听电话内容（3）、电话线路出现短路、断路、和接触不良故障时，鸣笛报警告知。实现了用户的电话线路处于全方位监视和控制之下。

    一、电路原理

    电路原理图见图1(可下载），A、B端为电话线路的接线端，C、D端为电话机的接线端。二极管D1-—D8组成两个极性电路，其作用是把电话线路电压转换为满足监控器所需要的电压极性。二极管D1、D2、D7、D8组成的桥式极性电路，提供满足三极管V1、V2和光电耦合器IC1需要的电压极性，电路见图2。二极管D3-—D6组成的桥式极性电路，为光电耦合器IC1的输入端提供正确电压极性，电路图见图3。当用户提起电话机听筒或按下免提开关时，电话机中的电流通过该极性电路二极管和光电耦合器IC1的输入端的二极管，经过光电耦合，IC1输出端饱和导通。挂机时，IC1输入电流为零，其输出端截止。

    集成电路IC2及其外围元件组成防盗拨和防窃听电路。集成电路IC3组成电话线路故障的监控报警电路。当用户电话机在停用状态时，图2的所示电路输出的电压基本等于电话线路的电压（程控机供电电压48V，纵横交换机的供电电压为60V）。V1基极所接的27V稳压二极管DW1击穿导通，三极管V1饱和，IC2：A输入低电压，输出高电压，IC2：B输入高电压，输出低电压。IC：C和IC：D组成一个压控振荡器，振荡器的振荡受IC：B（4）脚输出信号的控制。当IC：B（4）脚输出高电压时，振荡器振荡，IC：D（11）脚输出方波信号，经三极管放大后，使电话线路电压处于高、低交替变化状态。当IC2：B的（4）脚输出低电压时，振荡器停振，IC2：D的（11）脚输出低电压，三极管V2截止，监控器对电话线路无任何影响。

    用户自己提机打电话时，电话机中的电流使集成电路IC1的输出端饱和，IC2：A输入低电压，IC2：B的（4）脚输出低电压，振荡器不振，用户能正常拨号、通话。当监控器外有人并线盗用电话线路，线路中的电压由48V降为几伏——十几伏，该电压低于稳压二极管DW1的稳压值，稳压二极管DW1截止，三极管V1截止，由于本机搁置，IC1的输出端截止，IC1输出端和三极管V1的同时截止，使IC2：A输入高电压，输出低电压，IC2：B输入低电压，输出高电压，振荡器振荡，经V2放大后，盗拨电话机发出的脉冲或双音频拨号信号受到干扰破坏而不能完成正常的拨号，因此无法通话。

    IC2：A、IC2：B及其输入端的R、C元件，组成两个阶积分反相电路，一是消除外来的振铃信号干扰振荡器，防止产生干扰振荡，二是，当外线他人并线盗拨失败拆线后，使振荡器继续振荡，延时恢复停振，此时电话线路电压已恢复到48V，幅度为48V的合适频率的电话线路信号，使用户的电话机振铃报警。报警声与正常的振铃声有区别。

    集成电路IC3与外围元件组成线路故障的报警电路，IC3：B、IC3：A和IC3：C、IC3：D分别组成两个压控方波振荡器，IC3：C、IC3：D组成的振荡器的振荡频率在音频范围挊内，IC3：A、IC3:B组成的振荡器的振荡频率为0.1-—0.2赫兹，而且通过电阻R14、R15、二极管D11组成的充、放电不同的回路使输出的脉冲宽度很窄，信号的占空比很小，使电路出现故障时，即给出报警声，又不对话机周围的人产生烦躁的干扰声，又节约了电池的电能。IC3：C、IC3：D组成的音频振荡器输出的信号经三极管V4、V5组成的乙类推挽功放电路放大，经电容器C8耦合推动喇叭发声。三极管V3组成电话线路故障取样电路，电话线路正常时电阻R9和R10的分压大于电池电压，三极管V3截止，IC2：B的（6）脚电压为低电压，低频振荡器停振，音频振荡器也停振，二极管D9导通为电池充电。当电话线路出现断路、短路和接触不良时，电阻R9和R10的分压为零，三极管V3的基极通过电阻R10接地或者和电阻R9并联接地，三极管V3饱和导通，V3集电极输出高电压，低频振荡器振荡，音频振荡器受低频振荡器的控制而发出间断的音频报警声音。稳压二极管DW2起到电源限压作用。

    二、制作调试与故障排除

    电话监控器的印刷电路图见图4（可下载），图中的极性二极管D1-—D8选用IN4000系列的二极管，例如IN4001—IN4007均可，二极管D9、D10选用IN4148，稳压二极管DW1、DW2、DW3选用0.5W的小功率二极管，DW1选用27-33V的稳压二极管，DW2、DW3选用4-—5.1V的稳压二极管，DW2的作用是在电话监控器更换电池时，保证监控器的电源电压不至于过高而损坏集成电路。IC1选用4N系列的光电耦合器，例如用4N25，要求光电耦合器的输出端的漏电要小。IC2、IC3与非门电路选用CD4011四与非门，三极管V1、V3、V4、V5使用9000系列的三极管，三极管V2选用高反压的中功率三极管。电路中有三个振荡电路，以IC2：C和IC2：D组成的振荡器为例，振荡器的振荡频率由电阻R7和电容器C3的取值决定，RC大频率低，RC小频率高。选择R7和C3的值，使该振荡器的振荡频率为50—60赫兹，比25赫兹的铃流频率高的目的是，在满足盗拨电话时能产生干扰切断电话拨号信号的同时，在盗拨撤线时，50-60赫兹的振荡在电话线路上产生的幅度为48V的方波信号能够使用户的电话机振铃报警。IC3：C和IC3：D组成的振荡器的振荡频率在音频范围内，IC3：A和IC3：B组成的振荡器的输出脉冲，有电阻R14、R15和二极管D11决定了不同的充放电时间常数，电容器C6的充电由电阻R15完成，电容器C6的放电，基本上由电阻R14和电阻R15的并联值所决定。对照原理图，按照印板图焊接无误，无需调试，一般能够成功。应注意：IC2、IC3是MOS电路，焊接时一定把烙铁的地线可靠接地，或者先焊接两个集成电路以外的电子元件，最后再焊接两块MOS集成电路。当出现故障时，首先检查焊接过程中有无连焊和虚焊的现象，另外检查线路板有无问题，元件有无安装错误之处，最后应参照原理图分析原理排除故障。

    1、模拟外线盗拨时，无盗拨干扰，模拟盗拨电话，仍能成功。

    用电话机模拟外线盗拨或在外线上接一个200欧姆的电阻，此时用万用表测量IC2：A的输入端应为高电压，输出端应为低电压（0V），IC2：B的输入端应为低电压，输出端应为高电压（3V），IC2：C的（10）脚、IC2：D的（11）脚的电压应为1.5V左右。由于两个与非门的输入端的输入阻抗很高，用指针式万用表测量会引起误差，甚至会引起电路状态的变化，因此测量输入端电压时，一定要注意。一般情况下，只测量输出端电压便可知道电路的工作状态。当发现上述电压状态不对时，首先应检查稳压二极管DW1的极性是否接对，三极管V1的集电极和发射极是否接反。其次，三极管V1、光电耦合器的输出端漏电，电容器C1和C2漏电，都有可能引起振荡电路停振，必要时断开或拆下某挊些元件再进行测量判断。

    2、模拟外线盗拨时，有盗拨干扰，但仍能拨通电话

    此故障的原因主要是三极管V2不能可靠导通和截止，主要问题是该管的电流放大系数低，饱和压降大等性能不好造成，选择电流放大系数高，性能好的三极管既能解决。

    3、电话线路只要接入电话监控器，电话线路的电压便马上降的很低

    此现象的主要原因是两个极性电路中的二极管出现个别接反，检查调换极性既可。

    4、能防止盗拨，但不能实现防止窃听

    该电路的防窃听功能是靠用户打电话时，外线再并机窃听，使本机的工作电流变小，这一信号使干扰振荡电路起振，通过调整电阻R1的阻值来解决，改变电阻R1和光电耦合器的输入二极管中的电流比例，使之满足用户的电话机在使用时，光电耦合器输出端饱和，再并机盗听时光电耦合器中的输入电流减小到使其输出端截止。光电耦合器输入端串联稳压二极管，便能很好的实现上述要求。当稳压二极管DW3接反时，也会出现上述故障。

    5、电话线路出现断路、短路等故障时，本机报警器不能发出报警

    在电话线路出现断路、短路等线路故障时，都是使电阻R9和电阻R10的分压值为零，因此调试时，电话监控器在不接电话线的情况下进行既可。该故障首先用万用表电压挡测量IC3：A的（3）脚输出电压，正常情况IC3：A的（3）脚电压应有正脉冲输出，有正脉冲输出，而不报警，故障属于音频振荡器及其乙类放大或着电容器C8或者喇叭的问题。否则是前级振荡电路或者信号取样三极管V3的问题，前级振荡电路停振的原因多属于电解电容器C6漏电或者接反造成。

    6、线路故障的报警声很长，而停止时间很短

    该故障主要是二极管D11接反，造成IC3：A的（3）脚输出负脉冲。

    本机的外壳是由ABS彩色塑料注塑而成，电路紧凑,外型美观，可为一个小小装饰品或小小的礼品。