Le but de l'analyse qui suit est de définir une interface à la ligne téléphonique totalement conforme aux normes, avec les fonctionnalités suivantes :
ATTENTION, même si cette étude est faite dans le respect des normes applicables, les schémas publiés ne sont pas agréés ni homologués et donc les montages qui les utiliseront ne pouront pas être connectés à la ligne téléphonique officielle. |
L'examen des spécifications et quelques mesures montrent que le problème n'est pas si compliqué :
Pour déclencher une prise de ligne et que le central passe en mode décroché il faut que le terminal présente une consommation de courant entre 15 et 60 mA, sans dépasser cette valeur. Rappelons que la résistance série vue par un terminal peut aller de 400 Ω, jusqu'à près de 2800 Ω en considérant la seule résistance de la ligne, cette dernière valeur étant citée explicitement par la norme.
Comment doit se comporter le terminal lorsque la boucle est établie ? La caractéristique courant-tension doit rester dans un gabarit bien défini, et on constate qu'avec les résistances de lignes extrèmes de 400 à 2800, la tension restera toujours entre 9 Volts (15mA) et 32 Volts (47 mA). C'est un effet induit de la norme. Ces tensions ne sont pas spécifiées.
Comment consommer effectivement le courant demandé ?
Evidemment, le plus simple est d'utiliser une résistance de 270 à 390Ω, mais l'impédance alternative n'est plus respectée. Il faudrait mettre une inductance en série, c'est ce qui est fait lorsque cette résistance est mise en série avec le primaire d'un transformateur. Les téléphones anciens (voir le site de Marc Zirnheld au sujet du fameux S63) utilisaient une résistance réglable par plots, avec l'utilisation d'une résistance à coefficient positif (CTP nommée TPE ou TPH) en parallèle avec une résistance de 750 ou 820Ω, le tout en série avec le primaire du transformateur et une résistance de 150 ou 330Ω.
TPE/TPH : ce composant particulier voit sa résistance augmenter avec la tension, le tableau ci dessous montre des valeurs mesurées sur un composant extrait d'un téléphone commercial : Tension (V) |
3 |
3.5 |
4 |
4.5 |
5 |
6 |
7 |
7.5 |
10 |
12.5 |
Résistance (Ω) |
100 |
103 |
110 |
130 |
149 |
203 |
275 |
328 |
565 |
874 |
Le couple résistance/CTP fonctionne très bien, il est robuste, est insensible à la polarité, mais impose aussi la mise en série d'une self forte, le primaire d'un transfo d'isolation par exemple. Dans ce cas, le transfo est dit "mouillé", tout le courant ligne va traverser le primaire, en produisant évidemment un champs magnétique.
Si on dispose dans l'interface ligne d'un redresseur, on peut utiliser un montage actif à semi conducteur.
On a pu voir quelques montages amateurs avec un générateur de courant. Ceci est possible s'il est réglé entre 50 et 60mA afin de respecter la spécification. Si par contre, il est réglé à 35mA comme vu souvent, c'est une ineptie.
Il vaut mieux utiliser un gyrateur. Voir le lien : http://www.epanorama.net/documents/telecom/gyrator.html
Ce montage permet de simuler une inductance de grande valeur (k*R1*(R2a//R2b)*C) en série avec k*R1, le tout en parallèle avec h22 du transistor. Ces formules étant valides si R2>>R1. En détail, il faut d'abord dimensionner la résistance R1 ; en continu le courant consommé par ce montage vaut : V/R1/k –1.2/R1, avec k = 1 + R2a/R2b. Si on pose R2a=R2b, on a une bonne solution avec R1 = 120 Ω, la courbe I=f(V) rentre dans le gabarit de la norme. Dans ce cas, L=R2a * R1 * C |
|
C1 |
R1 |
R2a |
R2b |
R2a//R2b C1 |
@0Hz |
Milieu |
Asymptote |
22 µF |
270 Ω |
100 kΩ |
100 kΩ |
0.14 Hz |
540 |
25k @7.8Hz |
50k |
2.2 µF |
100 Ω |
100 kΩ |
100 kΩ |
1.45 Hz |
200 |
12k @120Hz |
24k |
2.2 µF |
200 Ω |
470 kΩ |
100 kΩ |
0.88 Hz |
1140 |
47k @40Hz |
93k |
2.2 µF |
100 Ω |
470 kΩ |
100 kΩ |
0.88 Hz |
570 |
25k @40Hz |
45k |
2.2 µF |
68 Ω |
470 kΩ |
100 kΩ |
0.88 Hz |
390 |
15k @40Hz |
30k |
10 µF |
150 Ω |
180 kΩ |
180 kΩ |
0.18 Hz |
328 |
19k @13Hz |
39k |
10 µF |
120 Ω |
180 kΩ |
180 kΩ |
0.18 Hz |
270 |
16k @13Hz |
32k |
10 µF |
120 Ω |
100 kΩ |
100 kΩ |
0. Hz |
270 |
14k @21Hz |
28k |
22µF |
120 Ω |
180 kΩ |
180 kΩ |
0. Hz |
270 |
16k @6.3Hz |
32k |
to be completed....