Устройство защиты телефонной линии "TLNG-01"

1. НАЗНАЧЕНИЕ

            1.1. Прибор предназначен для блокирования работы несанкционированных источников съёма информации, установленных на участке телефонной линии от прибора до АТС путём:
            - изменения уровня постоянного напряжения в телефонной линии;
            - постановке шумовой помехи, скорректированной по частоте, в телефонную линию.
            1.2. Прибор содержит индикатор для определения постоянного напряжения в телефонной линии.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

            2.1. Максимальное увеличение амплитуды постоянного напряжения в линии, при поднятой трубке телефонного аппарата, 30V.
            2.2. Максимальная амплитуда шумового сигнала в линии 10V.
            2.3. Полоса шумового сигнала в частотном диапазоне: от 5kHz (+3, -5kHz), до 30 kHz.
            2.4. Неравномерность шумового сигнала в заданном спектре 1 dB.
            2.5. Отображение уровня напряжения в телефонной линии в цифровом виде, тремя знаками, один знак после запятой.
            2.6. Параметры питающей сети: 220V, 50Hz.
            2.7. Потребление прибора не более 30W.

3. ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ И МАРКИРОВКА

          На передней панели прибора размещены:
            а) включатель сетевой;
            б) дисплей;
            в) транспарант – защита включена;
            г) транспарант – трубка поднята.

          На задней панели прибора размещены:
            а) гнездо предохранителя с предохранителем;
            б) разъём подключения кабеля 220V;
            в) разъём для подключения телефонного аппарата;
            г) разъём для подключения телефонной линии;
            д) регулятор уровня шумового сигнала;
            е) регулятор уровня напряжения в линии при поднятой трубке.

          Вся маркировка нанесена латинским шрифтом, выполнена в виде наклеек.
             На передней панели нанесена маркировка:
            а) под включателем сетевым - POWER;
            б) над дисплеем, VOLTEG TELEPFON LINE;
            в) под транспарантом – защита включена (красный светодиод) - DEF;
            г) под транспарантом – трубка поднята (зелёный светодиод) - SP;
            д) в левом верхнем углу панели - TLNG-01.

          На задней панели нанесена маркировка:
            а) под разъёмом для подключения сетевого кабеля - 220V 1A;
            б) под разъёмом подключения телефона - TEL;
            в) под разъёмом подключения телефонной линии - LINE;
            г) над регулятором напряжения в линии - VOL;
            д) над регулятором уровня шумового сигнала - DEF.
          Расположение органов управления и маркировки смотрите в приложении №6.

4. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

            4.1. Органы управления и их назначение.
            Расположение органов управления и маркировки смотрите в приложении.
            4.2. Подключение прибора.
            Поверните регуляторы DEF и VOL против часовой стрелки до упора. Подсоедините телефонную линию к разъёму LINE. Подсоедините телефонный аппарат к разъёму TEL. Подсоедините сетевой кабель к разъёму 220V 1A и присоедините к сети 220V. Нажмите клавишу включателя POWER. При этом загорится подсветка клавиши и транспарант DEF, дисплей VOLTEG TELEPFON LINE покажет напряжение телефонной линии. Прибор включен, готов к дальнейшим настройкам.
            4.3. Настройка прибора.
            После выполнения действий по п.4.2, поднимите трубку на телефонном аппарате. Индикатор линии покажет напряжение нагруженной линии. Дождитесь, когда на передней панели загорится транспарант DEF. Поворотом регулятора VOL, по часовой стрелке, добейтесь пропадания сигнала ответа станции, запомните показания индикатора линии. Поверните регулятор VOL против часовой стрелки, чтобы напряжение в линии уменьшилось на 3-5V, При этом сигнал ответа станции должен возобновиться. Поднимите и положите несколько раз телефонную трубку на аппарат. Сигнал ответа станции должен быть стабильным, при необходимости добейтесь стабильности уменьшением напряжения регулятором VOL.
            Поднимите трубку телефонного аппарата. Дождитесь, когда на передней панели загорится транспарант DEF. Поворотом регулятора DEF по часовой стрелке добейтесь появления шума. Позвоните на известный Вам телефон. Отрегулируйте прибор так, чтобы при соединении и разговоре с другим абонентом уровень шума был приемлемым.
            После выполнения действий по п.4.1-4.3 прибор готов к работе.

5. ПОРЯДОК РАБОТЫ

            В исходном состоянии на передней панели прибора горит красный транспарант DEF, индикатор линии показывает напряжение не нагруженной линии (60V).
            При поступлении сигнала вызова на Ваш телефон снимите трубку. При этом загорится транспарант зелёного цвета - SP, погаснет транспарант красного цвета DEF. Индикатор линии покажет напряжение нагруженной линии - 10-15V, в зависимости от типа телефонного аппарата. В данный момент вы соединены с вызывающим абонентом, но режим защиты не включен. Примерно через 10 сек. загорится транспарант DEF, индикатор линии покажет напряжение, установленное при регулировке согласно п. 4.3., защита включена, можно вести конфиденциальные переговоры. После окончания переговоров, положите трубку на телефон прибор переключится в исходное состояние.
            Если вы хотите сделать звонок, поднимите трубку телефонного аппарата, наберите номер. В момент набора номера транспарант DEF не горит, защита выключена. Примерно через 10сек. после окончания набора номера прибор перейдёт в режим защиты, загорится транспарант DEF. После окончания переговоров положите трубку на телефон, прибор переключится в исходное состояние.
            Для совместной работы с прибором рекомендуется применять телефоны "Panasonic" серии КХ-Т2310, КХ-Т2315, КХ-Т2365, при необходимости использования радиотелефона следует применять радиотелефоны стандарта DECT, например, телефоны "Panasonic" серии KX-TCD 7XX. Режим работы телефонов в стандарте ПУЛЬС.

6. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ПРИБОРА И ЕГО СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ

            6.1. Структурная схема прибора (см. приложение 1) включает следующие функциональные узлы:
            - блок питания и усилитель мощности;
            - блок шумогенератора и регулируемого фильтра;
            - блок автоматики;
            - индикатор линии.
            Блок питания обеспечивает работу всех узлов прибора и выдаёт: стабилизированное напряжение 12V, гальванически не связанное с общим "0" схемы, не стабилизированное напряжение +15V, -15V и стабилизированное +12V, -12V относительно общего "0".
            Блок шумогенератора и регулируемого фильтра формирует шумовой сигнал в "надзвуковой" области частот и усиливается усилителем мощности. Через согласующий трансформатор "шум" попадает в телефонную линию, где смешивается со звуковой информацией. На участке телефонной линии, прибор - АТС, присутствует смешанный сигнал шума и голоса. В АТС входными фильтрами "шум" "вырезается" и до следующего абонента сигнал доходит "чистым". Абонент слышит практически только звуковую информацию. Прибор содержит схему подавления шумов в телефон пользователя. Таким образом, оба абонента не слышат шумов. Нелегальные устройства, установленные на участке телефонной линии, прибор - АТС, как правило, из-за маленьких габаритов не содержат входных фильтров и шумы, вырабатываемые прибором, оказывают на них влияние. В результате снимаемая ими информация "зашумлена". Кроме того, устройства, включающиеся режимом акустопуск, воспринимают шум как полезный сигнал и включаются при положенной трубке телефонного аппарата. Таким образом, расходуется их энергетический ресурс и объём памяти.
            Блок автоматики прибора содержит узел регулировки напряжения в линии при поднятой телефонной трубке. Данный режим блокирует включение устройств, реагирующих на поднятую трубку. Создаётся искусственное поднятие напряжения в линии до 20-30V, и нелегальные устройства "не понимают", что линия нагружена. Также данный блок содержит таймер, который выключает режим защиты в приборе, чтобы исключить ошибку в момент набора номера пользователем.
            Прибор оснащён индикатором напряжения в телефонной линии. Индикатор позволяет оперативно отмечать физические изменения в линии, также необходим для настройки напряжения нагруженной линии.
            6.2. Блок питания прибора (см. приложение №2) построен по трансформаторной схеме и состоит из:
            а) стабилизированного источника напряжения 12V для питания индикатора линии, гальванически не связанного с общим "0" прибора. Схема источника состоит из выпрямителя, выполненного на основе интегральной выпрямительной сборки 1VD1, емкостей С1, С2 и стабилизатора, построенного, согласно типовому включению интегрального стабилизатора КР142ЕН8Б;
            б) двухполярного источника напряжений, выдающего нестабилизированные +15V, -15V относительно общего "0", выполненного на основе интегральной выпрямительной сборки 1VD2 и емкостей С5-С8, для питания усилителя мощности. Далее, на основе интегральных стабилизаторов КР142ЕН8Б и 79L12 напряжение преобразуется в стабилизированное +12V, -12V относительно общего "0" для питания шумогенератора, регулируемого фильтра и блока автоматики.
            Сетевой трансформатор 1TR1 имеет параметры:
            Входное напряжение 220V;
            На вторичных трёх обмотках напряжение 12V при токе 0.8А;
            Две вторичные обмотки, предназначенные для двухполярного источника, соединены последовательно. Точка соединения двух обмоток подключается к общему "0" схемы.
            Усилитель мощности (см. приложение №2) выполнен на интегральном усилителе К174УН19 и служит для усиления шумового сигнала. Из типовой схемы исключена RC-цепочка, ограничивающая частотный диапазон. Нагрузкой усилителя мощности служит телефонная линия, подключенная через согласующий трансформатор 1TR2.
            Сетевой трансформатор, блок питания и усилитель мощности с согласующим трансформатором размещены на одной плате. Интегральный усилитель мощности установлен на радиатор.
            Блок шумогенератора и регулируемого фильтра содержит последовательный регистр сдвига, сумматор по модулю 2, тактовый генератор, цепь запуска, активные фильтры. Регистр с сумматором по модулю 2 образует непосредственно формирователь М-последовательности. Цепь запуска предотвращает появление нулевой комбинации одновременно во всех разрядах регистра при включении питания. Фильтры служат для получения шумов с заданными спектральными свойствами.
            Полная электрическая, принципиальная схема блока шумогенератора и регулируемого фильтра приведена в приложении №5.
            Регистр сдвига выполнен на микросхемах 2DD1, 2DD2 и содержит 23 разряда. Обратная связь реализуется через сумматор по модулю 2 на элементе 2DD3.2. Её сигнал вводится с 18 разряда регистра на вход элемента 2DD3.2 вместе с выходной последовательностью. Цепь запуска выполнена на элементах 2R3, 2C3. При включении питания на резисторе 2R3 образуется скачок напряжения - уровень логической единицы, который выводит регистр из нулевого состояния. Элемент "исключающее или" при нулевом потенциале одного из входов является повторителем логического состояния другого входа. Следовательно, если при включении питания все разряды регистра будут находиться в нулевом состоянии, то элементы 2DD3.1, 2DD3.2 будут повторять уровень логической единицы, сформированный на резисторе 2R3. Тогда в первые разряды регистра будет записана логическая единица. После заряда конденсатора 2С3 на резисторе 2R3 установится нулевой потенциал и элемент 2DD3.1 станет повторителем логического состояния выхода регистра и влиять на работу формирователя не будет.
            Тактовый генератор построен на элементах 2DD3.3 и 2DD3.4. Тактовая частота задаётся параметрами конденсаторов 2С1, 2С2.
            Регулируемый фильтр выполнен на элементах 2DA1 - 2DA4. С помощью подстроечного резистора 2VR1 корректируется частотный спектр шумового сигнала в нижней области. Граничное нижнее значение частоты устанавливается примерно 5kHz. Данное ограничение частоты по низу необходимо для исключения попадания шумов в область разговорного спектра, находящегося в пределах до 3 - 4 kHz.
            Далее, скорректированный шумовой сигнал через регулировочный резистор VR1 (см. приложение №1) попадает на вход усилителя мощности.
            Блок автоматики (см. приложение №4) содержит:
            - узел регулирования напряжения в линии (4VD2, 4C2, 4R7, VR2);
            - выпрямительный мост 4VD1 для подключения индикатора линии;
            - датчик поднятия трубы (4R1, 4R2, 4R6, 4DA1, 4VT1, HL2);
            - узел включения таймера (4R3, 4DA2);
            - таймер и устройство индикации режима защиты (4R4, 4R5, 4VR2, 4C4, 4C3, 4DA3, 4VD3, K1, HL1);
            - узел согласования телефона с линией (4С1, 4VR1).
            Когда линия не нагружена, на резисторе 4R1 появляется разность потенциалов, оптрон 4DA1 закрыт, на эмитере транзистора 4VT1 низкий потенциал, таймер не включен, контакты реле К1.1 разомкнуты, контакты реле К1.2 соединяют светодиод HL1 с "0" схемы.
            Шумовой сигнал от усилителя мощности через согласующий трансформатор приходит в точки 16 и 17 (см. приложение №4) и через резистор 4R1 проходит в телефонную линию. При этом светодиод HL1, подключенный к +12V через резистор 4R5 и к "0" через контакты реле К1.2, горит (защита включена). Светодиод HL2 находится под низким потенциалом и не горит.
            Когда линия нагружена, оптрон 4DA1 открыт, на эмитере транзистора 4VT1 присутствует +12V. На таймер подаётся питающее напряжение, оптрон 4DA2 закрывается, таймер включён. Время сработки таймера регулируется подстроечным резистором 4VR2 и устанавливается, в пределах 10 сек. Если пользователь набирает номер в импульсном режиме, таймер перезапускается. Ёмкость 4С3 "удерживает" реле во включенном состоянии во время перезапуска таймера при наборе номера.
            Когда таймер включен, на управляющую обмотку реле К1 подано +12V. Контакты реле К1.2 через соединительные точки 19 и 15 (см. приложение №1) соединяют вход регулируемых фильтров с общим "0", шумы в линию не проникают. Контакты реле К1.1 замыкаются и шунтируют дополнительный источник напряжения в линии (4VD2). Загорается светодиод HL2 "трубка поднята", светодиод HL1 "защита" не горит. Защита выключена.
            По истечении времени сработки таймера реле переходит в исходное состояние, загорается светодиод HL1 "защита", защита включена.
            Индикатор линии (см. приложение №3) является цифровым вольтметром, выполненным на АЦП 3DD3 и трех семисегментных светодиодных сборках 3HL1-3HL3. Схема включения АЦП типовая, показания значения напряжения телефонной линии снимаются через выпрямительный мост в точках 29, 28 (см. приложение №4).

7. ПРИЛОЖЕНИЯ