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1 INDICE 2.1. Telefonía. Conceptos básicos Funciones básicas de un teléfono Establecimiento de llamada Señalización entre Central y usuario Tonos de información en la señalización Componentes de un teléfono Micrófono Receptor Bobina de inducción Gancho conmutador Timbre Elemento de marcación Circuitería de un teléfono Circuito de entrada Circuito detector de llamada Circuito de voz Circuito de marcación (teclado) Fax común Tipos de máquinas de fax Modem - fax Interconexiones Instalación Luzio - Sabino 2. 1

2 TELEFONÍA. CONCEPTOS BÁSICOS La telefonía estudia la transmisión de sonidos a distancia, especialmente la voz, a través de dispositivos eléctricos, electrónicos e informáticos enlazados. Según el medio utilizado para realizar la transmisión eléctrica, la telefonía se puede clasificar en: Alámbrica, cuando se utiliza como medio de transmisión hilos conductores (par de cobre, coaxial, fibra óptica) e Inalámbrica o sin hilos, si se realiza la transmisión por medio de haces herzianos y satélites de telecomunicaciones. Si se tiene en cuenta el tipo de señal transmitida, la telefonía se puede clasificar en Analógica, en la que se transmiten señales analógicas (variaciones continúas en el tiempo) y Digital, en la que se transmiten señales digitales (variaciones discontinuas en el tiempo, que solo pueden tomar dos valores discretos, 0 y 1 como RDSI, ADSL, VoIP). Básicamente, la transmisión de sonidos consiste en transformar por medio del teléfono, las ondas sonoras en señales eléctricas moduladas por la voz, para ser transmitidas hasta el teléfono receptor que realiza la función inversa, convertir las señales eléctricas en ondas sonoras que reconstituyen la voz. Telefonía analógica. 2.2 FUNCIONES BÁSICAS DE UN TELÉFONO La comunicación telefónica se realiza mediante tres elementos básicos en la telefonía: Teléfonos, Línea y Central Telefónica. Línea Central Telefónica Línea La comunicación se realiza de la siguiente manera: El teléfono que llama a otro usuario lo hace a través de una Central Telefónica y esta se encarga de buscar el camino para que la llamada le llegue al usuario destino y los dos usuarios (origen y destino) puedan conversar. Así pues la misión del teléfono será: Comunicarse con la Central Telefónica. Emitir y recibir llamadas. La emisión se realiza por el mero hecho de descolgar y marcar el número del abonado al que queremos llamar. La recepción consiste en señalizar luminosa o acústicamente la recepción de la llamada realizada desde un abonado distante. Convertir el sonido en corriente eléctrica y la corriente eléctrica en sonido. Consiste en transformar las ondas sonoras de la voz en ondas eléctricas para que puedan ser transportadas por la línea telefónica y viceversa, es decir, convertir las señales eléctricas que se transmiten por la línea telefónica en señales acústicas que puedan ser oídas por el oído humano. Si un equipo es capaz de hacer alguna de éstas funciones pero no todas, se le denomina equipo complementario. Ejemplo: Un timbre telefónico. Luzio - Sabino 2. 2

3 2.3 ESTABLECIMIENTO DE LLAMADA El proceso de enlace telefónico consta de los siguientes pasos: Realizar la llamada: La emisión de la llamada, es decir, realizar la llamada no es otra que comunicarnos con la Central telefónica para establecer una comunicación con otro usuario. Antiguamente ésta emisión se hacia manualmente mediante un generador de corriente alterna (magneto), la cual provocaba una señalización a la operadora para que ésta encaminara nuestra llamada. Actualmente, la emisión de llamada se realiza por el mero hecho de descolgar y marcar el número del abonado al que queremos llamar. A continuación se ven los pasos necesarios para el proceso de establecimiento de llamada: Descolgar el teléfono, el gancho conmutador de gravedad cambia de posición. El tono de marcado que se oye al descolgar el teléfono es un tono continuo, tiene una frecuencia de aprox. 425 Hz. El timbre del teléfono se desconecta. El circuito de voz se pone en línea con la Central. Se genera una demanda de corriente (aprox. 2mA) producido por la batería que hay en la Central. La Central detecta esta demanda y cambia la tensión de la línea de los iniciales -48v cc a una tensión de -10v cc. Marcación del número de teléfono a una frecuencia de 10 pulsos por segundo. Mientras se marca el circuito de voz se anula. (10Hz). El teléfono espera a que la Central conecte con el otro usuario antes de poder conversar. TELÉFONO DESCOLGADO Y REALIZANDO UNA LLAMADA AURICULAR L Disco o teclado Gancho conmutador de gravedad C Hilo a (RING) CIRCUITO DE VOZ TIMBRE CENTRAL LOCAL R Hilo b (TIP) MICRÓFONO Luzio - Sabino 2. 3

4 Recepción de llamada: La función de recepción de llamada consiste en señalizar la recepción de una llamada de otro usuario. Esta función se realiza normalmente con dispositivos acústicos (timbre, zumbador) pero puede ser realizada por otros dispositivos como luces, etc. Estos son los pasos dados en la recepción de una llamada: El teléfono esta colgado. El circuito de voz desconectado y el timbre dispuesto a recibir la señal de la Central. La tensión de línea es de 48v cc. Para hacer sonar el timbre la Central envía una señal de entre 60 y 100 voltios de corriente alterna, si bien la tensión nominal debería ser de 75 voltios de alterna. La frecuencia, según el modelo de centralita telefónica y la reglamentación de cada país puede ser de 25 o 50 Hz. Al descolgar el teléfono, por efecto del gancho, se conecta el circuito de voz y se desconecta el timbre. Ahora podemos conversar con el que ha llamado. La tensión de línea es de -10v cc. NOTA: La señal de conversación (Voz) es una señal alterna, que se superpone a la tensión continua de la línea telefónica. TELÉFONO COLGADO Y EN ESPERA AURICULAR L CIRCUITO DE VOZ R Disco o teclado Gancho conmutador de gravedad C TIMBRE Hilo a (RING) CENTRAL LOCAL MICRÓFONO Hilo b Observamos por lo tanto, que el funcionamiento del aparato telefónico ha permanecido inalterado en su esencia desde 1925 hasta hoy en día y que básicamente consta de las siguientes partes Luzio - Sabino 2. 4

5 2.4 SEÑALIZACIÓN ENTRE CENTRAL Y USUARIO Esta señalización se refiere a las señales generadas por el abonado y recibidas por la Central telefónica y también viceversa, es decir, a las señales generadas por la Central y recibidas por el aparato telefónico del abonado. Descuelgue del teléfono: señal hacia delante (origen Central) Se cierra el bucle entre el teléfono de origen y la Central de la que depende. Tono de invitación a marcar: señal hacia atrás (Central origen) Indica que ya podemos marcar el número. Si la Central estuviese congestionada o bloqueada mandaría otro tipo de señal. Marcación: señal hacia delante (origen Central) PULSOS/TONOS Se envía el numero a la Central y esta lo divide en 3 partes (tres primeros dígitos provincia, dos siguientes ciudad, últimos cuatro vivienda) y los analiza para enrutar la línea hasta el destinatario. Tono de llamada: señal doble; hacia adelante (Central destino), hacia atrás (Central origen) Si la conexión es posible, se envía un tono al teléfono de origen señalizando que se esta llamando al destino y el teléfono destino recibe una señal para el timbre. Si el destino esta ocupado, la comunicación no es posible y el teléfono de origen recibe una señal de comunicando. Descuelgue del destino: señal hacia atrás (destino Central) No se produce ninguna señal audible pero la comunicación ya es posible. Cuelgue del origen: señal hacia delante (origen Central) No hay señal audible. El destino recibe la señal de comunicación terminada y la comunicación se interrumpe. Luzio - Sabino 2. 5

6 A Central Telefónica Central Telefónica B Descuelgue Tono para marcar Marcar número B Tono de llamada Cuelgue A Análisis Información de dirección, etc. Dirección completada Notificación de B CONVERSACIÓN Liberación de la conexión Tono de llamada Descuelgue Cuelgue B 2.5 TONOS DE INFORMACIÓN Estos son los tonos de información que podemos escuchar en nuestro teléfono en el proceso de establecimiento de llamada: TONOS DE INFORMACIÓN DE LA UIT-T Tono de invitación a marcar Tono de llamada Tono de ocupado 0,25 seg 1 seg 3 seg 1 seg 0,25 seg 425 Hz 425 Hz 425 Hz Tono de congestión 0,25 seg 0,75 seg 425 Hz Tono de intrusión 0,075 seg 1,5 seg 425 Hz Tonos de información especial 1800, 1400, 950 Hz NOTA: En la representación anterior se indican los tiempos de los diferentes tonos de información. Tener en cuenta que dichos tonos son señales de ca. Las frecuencias de estos tonos deben estar dentro del ancho de banda telefónico (aprox. 4KHz). UIT-T: Sector de Normalización de las Telecomunicaciones (antes CCITT). Luzio - Sabino 2. 6

7 2.6 COMPONENTES DEL TELÉFONO. Un teléfono está formado por dos circuitos que funcionan juntos: el circuito de conversación, que es la parte analógica, y el circuito de marcación, que se encarga de la marcación y llamada. Tanto las señales de voz como las de marcación y llamada (señalización), así como la alimentación, comparten el mismo par de hilos, a esto a veces se le llama "señalización dentro de la banda (de voz)". El circuito de conversación consiste de cuatro componentes principales: la bobina hibrida, el auricular, el micrófono y una impedancia de 600Ω para equilibrar la híbrida. El circuito de conversación real es algo más complejo: añade un varistor a la entrada, para mantener la polarización del micrófono a un nivel constante, independientemente de lo lejos que esté la central local, y conecta el auricular a la impedancia de carga, para que el usuario tenga una pequeña realimentación y pueda oír lo que dice. Sin ella, tendería a elevar mucho la voz. El circuito de marcación esta formado por el elemento de marcación y el timbre que va conectado a la línea a través del "gancho", que es un conmutador que se acciona al descolgar el teléfono EL MICRÓFONO. El micrófono es un transductor electroacústico. Su función es la de transformar (traducir) las vibraciones debidas a la presión acústica ejercida sobre su cápsula por las ondas sonoras, en energía eléctrica o grabar sonidos de cualquier lugar o elemento. Este proceso se puede hacer de distintas formas por lo que hay distintos tipos de micrófonos. Algunos de esos tipos son los micrófonos electroestáticos (de condensador, electret, ), los micrófonos dinámicos (de cinta y de bobina) y los micrófonos piezoeléctricos (de cristal, de carbón y de cerámica). Los micrófonos de carbón han sido los más usados en todos los teléfonos, pero en la actualidad los fabricantes de teléfonos, los hacen con micrófonos de condensador, electret o piezoeléctricos, debido a que los precios de éstos han bajado considerablemente y a que mejoran de forma considerable la calidad del sonido EL AURICULAR. Es el transductor que convierte la energía eléctrica en energía acústica, es el elemento encargado de transformar las señales eléctricas que vienen por las líneas del teléfono en ondas sonoras, también se le puede considerar altavoz. Los más utilizados son los electrodinámicos. CÁPSULA ELECTRODINÁMICA: Realmente es la misma pieza que la de un micrófono electrodinámico que realiza las dos funciones, micrófono y auricular. Ha sido muy utilizada en el microteléfono. Luzio - Sabino 2. 7

8 2.6.3 BOBINA DE INDUCCION. Esta bobina se encarga de separar el circuito del micrófono del receptor (separa la señal incidente por la línea, que se lleva al auricular, de la señal procedente del micrófono, que se conduce a la línea.). Se compone de un trasformador con dos arrollamientos, primario y secundario. Estas son las ventajas de este elemento: Aumenta la eficacia del micrófono. Adapta las impedancias. Mejora las condiciones de transmisión en línea. Se elimina la corriente continua indeseable. En la actualidad la función de este elemento se realiza con otros componentes electrónicos de calidad. En la s iguiente figura se muestra el funcionamiento de la bobina híbrida: GANCHO COMMUTADOR: Este gancho es un conmutador que por acción de palanca se encarga de cortar el consumo de corriente del teléfono, para esto el gancho tiene dos posiciones, colgado y descolgado. En la primera de las posiciones se conecta el timbre y en la segunda el circuito de voz. Otra misión del gancho conmutador es la de señalizar a la Central nuestro deseo de llamar (descolgar) EL TIMBRE Es el órgano encargado de recibir la llamada de otro aparato y convertirla en un sonido o algo fácilmente reconocible. Para la llamada se emplean entre 60 y 100 voltios de ca si bien la tensión nominal debería ser de 75V de ca. La frecuencia según el modelo de centralita telefónica y la reglamentación del país es de 25Hz o 50 Hz. Puede ser un timbre por golpeo sobre una campana u otro objeto sonoro o también un zumbador. Luzio - Sabino 2. 8

9 2.6.6 EL ELEMENTO DE MARCACION: DISCO. A los teléfonos que usan un disco como elemento de marcación se les denomina decádicos, ya que envían pulsos de marcación El disco realiza aperturas y cierres del bucle de abonado en función del número que se quiera marcar. (Por lo tanto la tensión de línea varia entre 0v y - 48v para cada apertura y cierre). Para esto incorpora un contacto de impulsos gobernado por el giro del disco que produce las aperturas. Este elemento suele incorporar otro grupo de contactos llamados de cortocircuito para eliminar los chasquidos en el receptor. Los impulsos tienen una frecuencia de 10Hz y un tiempo de apertura de 60 ms y de cierre de 40 ms, con un intervalo entre dígitos de 250 a 800 ms. TECLADO. Hay dos tipos de teclado: el decimal y el de multifrecuencia. El decimal, decádico o de pulsos tiene un funcionamiento igual que el de disco, al pulsar una tecla el teléfono envía por la línea una cantidad de pulsos proporcional a la tecla pulsada. El teclado multifrecuencia o de tonos, al pulsar una tecla envía por la línea una combinación-suma de frecuencias que la Central identifica con el numero marcado, para esto la Central tiene que estar dispuesta de un sistema capaz de identificar estas frecuencias, este sistema se llama detector de multifrecuencia. La diferencia de nivel entre las dos señales es de 2 db y la duración de cada tono es de 50 ms. Al teclado de tonos o multifrecuencia se le conoce también como DTMF (Dual Tone Multifrecuency) * 0 # Frecuencias (Hz) Luzio - Sabino 2. 9

10 2.7 CIRCUITERIA DE UN TELEFONO El circuito general de un terminal telefónico es el siguiente: R Circuito de entrada Gancho Teclado Tonos Micrófono Vcc Circuito detector Mute Altavoz Zumbador T CIRCUITO DE ENTRADA R La línea telefónica se conecta normalmente a un puente de diodos para asegurar la polaridad y así evitar posibles daños en el circuito. También esta asociado al circuito de entrada un diodo zener para proteger al circuito de posibles sobre tensiones. Circuito de entrada Vcc T CIRCUITO DETECTOR DE LLAMADA Gancho Circuito que está conectado a la línea a través del gancho conmutador, cuando el teléfono está colgado. Detecta el tono de llamada y activa el zumbador o timbre. Circuito detector Zumbador CIRCUITO DE VOZ Bobina de inducción Este circuito esta formado por un modulador de corriente al que esta conectado el micrófono y el altavoz (Por eso oímos al que nos llama y a nosotros mismos) por un convertidor de corriente-tensión para excitar el auricular. Tonos X Mute Mi crófono Altavoz Luzio - Sabino 2. 10

11 Tal y como se ve en el dibujo, hay dos señales complementarias: Tonos: Esta señal se aplica al circuito de voz para modular la corriente de la línea con su información. Mute: Mecanismo del teclado para desconectar el micrófono. (Señal para provocar el enmudecimiento del micrófono, para que no nos oigan) X : Señal para provocar el enmudecimiento del circuito amplificador del auricular o altavoz mientras que dura la marcación CIRCUITO DE MARCACIÓN (TECLADO) La marcación supone introducir en la línea telefónica información de las teclas pulsadas, tal información se puede efectuar de dos maneras: Mediante pulsos (interrupción de la corriente o apertura del bucle de abonado) que se denomina marcación decádica. Mediante la generación de tonos de frecuencia, denominado marcación DMTF (Dual Tone Multifrecuency) o multifrecuencia. Se combinan-suman dos frecuencias por cada tecla, estas frecuencias están comprendidas dentro del ancho de banda telefónico ( Hz, aprox. 4KHz). Hoy en día todos los teléfonos están compuestos de circuitos integrados que realizan las diferentes funciones anteriormente descritas, así: Un circuito integrado comercial sustituyó a la bobina híbrida. El micrófono de carbón y la cápsula receptora de armadura basculante, dejaron su sitio a dos cápsulas electrodinámicas idénticas. Aunque hoy en día, el micrófono se ha sustituido por el de condensador o electret. El timbre de campana fue sustituido por un circuito integrado comercial. El disco cayó definitivamente víctima de la tecnología aunque fue en 1977 cuando ya se dispuso de los primeros teléfonos comerciales con teclado pero con una circuitería electrónica muy complicada. Algunos de estos circuitos integrados son: CI. LS1240A como detector del tono de llamada en cuya salida está el zumbador. CI. PBL3736 como circuito de voz donde se conectan micrófono y altavoz. CI. PBD 3535 como circuito de marcación junto al teclado. Luzio - Sabino 2. 11

12 2.8 FAX COMÚN El fax o, más técnicamente, telefax, es un tipo de Terminal telefónico de uso muy extendido. Al hablar de fax los conceptos que se involucran son facsímil como una perfecta imitación o copia de un documento impreso y telefax como sistema telefónico que permite reproducir a distancia documentos. Es decir, lo más interesante es la copia del documento y su posterior reproducción a distancia. Dada una hoja con texto, dibujos, fotos o gráficos en general, el servicio de fax o facsímil permite obtener una copia de la misma en un lugar distante, a través de una línea telefónica establecida entre dos maquinas de fax. Función scanner Función impresora FAX MODEM RTB MODEM FAX Dos aparatos de fax comunicados telefónicamente son como dos fotocopiadoras (Un scanner y una impresora) tales que una de ellas lee la hoja a copiar, barriéndola mediante sensores fotoeléctricos, para convertir la imagen en un conjunto de puntos de valor 0 (si la luz no se refleja, al encontrar partes oscuras, de texto, líneas o gráficos: puntos blancos) y 1 (si la luz se refleja: puntos negros), que son transmitidos como señales eléctricas binarias hacia la otra fotocopiadora. El módem se encarga de convertir las señales binarias digitales en analógicas. El modem del aparato receptor de fax recibe las señales analógicas proveniente de la la línea telefónica y las convierte a digitales. A partir de estas señales digitales el fax genera una reproducción de la hoja original usando su sistema de impresión. Cada maquina de fax contiene: Procesador y memoria. Modem para poder comunicarse por el sistema telefónico. Sistema de barrido de imagen para conseguir las señales eléctricas del documento original a enviar. Scanner. Sistema de impresión que a partir de las señales recibidas reproduzca el documento recibido. Impresora. Típicamen te las maquinas de fax para establecer una comunicación envían información de control a 300 baudios, y luego transmiten los datos a 2400, 4800, 9600 ó baudios. No es una gran velocidad de comunicación, pero no hace falta más ya que la información a enviar normalmente no es muy extensa. La resolución se refiere a la densidad de puntos usada para reproducir un fax; puede tenerse en cada pulgada cuadrada, 203 líneas verticales y 98 horizontales. Estas ultimas se suelen duplicar (196 líneas) para una resolución fina. En este caso tampoco hace falta mucha resolución. Luzio - Sabino 2. 12

13 Algunas maquinas de fax permiten la transmisión diferida, para enviar automáticamente fax a partir de determinados horarios en que son más baratas las tarifas telefónicas o para tener libre la línea telefónica. (Ya que enviar un FAX es como realizar una llamada telefónica). Muchas máquinas de fax tienen acoplado un teléfono para poder usarse en la misma Base de Acceso Terminal (roseta) como terminal telefónico. (No se pueden usar ambos a la vez). Otra opción es el selector automático de voz / datos que identifica si un llamado es para fax o si se trata de una persona, en cuyo caso debe sonar el timbre telefónico TIPOS DE MÁQUINAS DE FAX: Según la posibilidad de conexión en una red u otra tenemos dos tipos de fax: Fax analógico o de tipo III, se puede conectar a la Red Telefónica Básica (RTB). Fax digital o de tipo IV, se puede conectar a la red digital RDSI. De todas formas una maquina de fax de tipo III se pueden conectar en instalaciones RDSI que tengan un adaptador a/b (analógico). Los FAX de tipo IV son mucho más caros, del orden de 5 veces más caro, por lo que los más utilizados son los de tipo III, aun en el caso de redes RDSI MODEM-FAX: Un módem-fax supone la existencia de un ordenador con un módem, y el software de comunicaciones para recibir y enviar faxes, según los estándares existentes, así como software para manejar archivos de fax. Puede ser interno o externo. Si se necesita enviar un texto o un dibujo que esta solo en papel, o sea que no han sido originados por un computador, se necesita un escáner para convertir (digitalizar) dicho escrito o dibujo en un archivo que maneje el ordenador. La operatoria para transmitir o recibir con un fax-modem es tan compleja como en la maquina de fax común, es decir, apretar un simple botón. La velocidad de transmisión que se suele ofrece en estos fax-modem suele ser de baudios. Al igual que tenemos el modem-fax para utilizarlo con la red telefónica básica (RTB), también existen los adaptadores RDSI, mal llamados modem RDSI, que nos permiten mandar faxes por la red digital RDSI. MANTENIMIENTO DEL FAX: Limpiar el carrete de copia o cambiarlo cuando ya no copie bien. Si es de chorro de tinta o con cargador como con una impresora. Luzio - Sabino 2. 13

14 2.8.3 INTERCONEXIONES Las posibles interconexiones para mandarse un fax en RTB pueden ser múltiples: Modem Modem RTB MÁQUINA DE FAX TIPO III MÁQUINA DE FAX TIPO III Esto no implica que no se pueda mandar un fax por RDSI y recibirlo por la RTB o viceversa: RTB/RDSI Modem Adaptador RDSI RDSI Modem MÁQUINA DE FAX TIPO IV RTB MÁQUINA DE FAX TIPO III Luzio - Sabino 2. 14

15 2.8.4 INSTALACION Antes de instalar los cables necesarios, habrá que comprobar que el fax tiene el carrete de tinta y las correspondientes hojas para poder imprimir. (Los Faxes viejos tenían también un carrete de papel para imprimir). A continuación la máquina de fax se conectará: Primeramente a la línea telefónica por medio de un cable de telefónico (conector RJ-11), estando un extremo de él conectado a la toma del fax, normalmente marcada como LINE y por el otro extremo a la Base de Acceso Terminal (BAT o roseta). Segundo, con el cable de alimentación a la red de CA. Después se realizarán una serie de ajustes: Conmutador para marcación por tono o por pulsos. (Normalmente DMTF). Funciones para modificar las determinaciones de fábrica: Nombre, Número, Hora, Fecha, Timbres, Modo día/noche,... (Todo esto hay que configurarlo antes de empezar a utilizar el FAX). Muchas máquinas de fax tienen incorporado un teléfono para pode así, utilizarlo como fax o como teléfono normal, u otros servicios como contestador automático. A estas maquinas se les denomina FAX mixto. BAT AC LINE Luzio - Sabino 2. 15

16 Si el fax es sencillo y tenemos una sola línea telefónica, junto con el fax se suele poder conectar otros aparatos como teléfono, contestador automático o modem. Para usar otro aparato se suele poder conectar en la misma máquina de fax, en una toma que suele poner EXT o FONE. Es la mejor manera de conectar el fax junto a otro aparato por la misma línea telefónica, de esta forma el conmutador de fax (para distinguir llamadas de fax y de teléfono) funciona correctamente. BAT LINE EXT Si conectamos el fax en una BAT y el otro u otros aparatos en otros BAT, el conmutador del fax puede que no controle correctamente las llamadas dirigidas a él o las llamadas de voz. Para que el fax pueda controlar las llamadas, en la instalación privada del usuario (casa, oficina) se suele conectar como primer aparato después del PAU (Punto de Acceso a Usuario). PAU Instalación privada de usuario. BAT BAT BAT Luzio - Sabino 2. 16

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