BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
MẠCH TỰ ĐỘNG GHI
VÀ TRẢ LỜI ĐIỆN THOẠI


3- Nội dung các phần thuyết minh:
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4- Các bản vẽ đồ thò:
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5- Cán bộ hướng dẫn:
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6- Ngày giao nhiệm vụ: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
Thông qua bộ môn
Ngày . . . . tháng . . . . năm 2000
Cán bộ hướng dẫn Chủ nhiệm bộ môn
Đại Học Quốc Gia
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Thành Phố Hồ Chí Minh
---o0o---
Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghóa Việt Nam
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

---o0o---
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
( Kyự teõn vaứ ghi roừ hoù teõn ) ( Kyự teõn vaứ ghi roừ hoù teõn
)

.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................
.......................................................................................................

đây đã không chỉ đơn giản cung cấp cho chúng em những kiến
thức khoa học kỹ thuật mà quý hơn cả là đã nhóm trong chúng
em ngọn lửa yêu khoa học và rèn luyện cho chúng em một nghò
lực vững vàng để làm hành trang bước vào đời.
Xin cảm ơn những mái trường mà em đã đi qua suốt thời niên
thiếu. Em sẽ ghi nhớ mãi công ơn của tất cả thầy cô đã dìu dắt
em từ những buổi học vở lòng đến nay.
Kính lời cảm ơn khoa Điện cùng các thầy cô của khoa, đã
dành nhiều tình cảm tốt đẹp đối với chúng em và tạo mọi điều
kiện thuận lợi để chúng em học tập tốt.
Gởi đến cô PHẠM HỒNG LIÊN lời ghi ơn vô vàn, người
đã trực tiếp theo sát, tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình
làm luận văn.
Bên cạnh đó gia đình còn là nguồn động lực to lớn về tinh
thần lẫn vật chất giúp cho chúng em bước đi trên con đường mà
chúng em đã chọn. Xin chân thành cám ơn Cha, Mẹ và chò Hai
đã hết sức động viên và giúp đỡ em về mọi mặt trong suốt quá
trình học tập.
Sau cùng là lời cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ và những ý
kiến đóng góp của các bạn cùng lớp trong suốt quá trình làm đề
tài.

TRẦN NGỌC MINH

Lời mở đầu Từ giữa những năm 80 đến nay công nghệ chế tạo linh kiện bán
dẫn có những phát triễn đậm nét để hỗ trợ cho sự phát triễn của công
nghệ thông tin, và sự tự động hóa trong công nghiệp, … Với độ tích

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Nhận xét của giáo viên phản biện
Lời cảm ơn
Lời nói đầu
Dẫn nhập
MỤC LỤC

CHƯƠNG I : TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ

I. SƠ LƯC LỊCH SỬ PHÁT TRIỄN TỔNG ĐÀI
II. GIỚI THIỆU
1. Đònh Nghóa
2. Phân Loại
III. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI
1. Khối Chuyển Mạch
2. Khối Báo Hiệu
3. Khối Điều Khiển
4. Ngoại Vi Thuê Bao Và Trung Kế
CÁC KỸ THUÂT CHUYỂN MẠCH ĐIỆN TỬ
BÁO HIỆU TRONG TỔNG ĐÀI
1. Giới Thiệu Chung
2. Các Hệ Thống Báo Hiệu
3. Vai Trò Của Hệ Thống Báo Hiệu Kênh Chung Số 7
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỔNG ĐÀI

CHƯƠNG II : KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÁY
ĐIỆN THOẠI

I. NGUYÊN TẮC CẤU TẠO MÁY ĐIỆN THOẠI
II. CHỨC NĂNG TỔNG QUÁT CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI

IV. MẠCH CONTROL RELAY
V. MẠCH HYBRID VÀ MẠCH LỌC
VI. MẠCH BUSY TONE
VII. MẠCH TẠO TẢI GIẢ
VIII.MẠCH PHÁT TIẾNG NÓI
IX. MẠCH ĐỊNH THỜI KẾT LUẬN
CHƯƠNG I: TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ

I. SƠ LƯC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TỔNG ĐÀI:
Năm 1876 việc truyền tiếng nói qua khoảng cách xa bằng sợi cáp
đồng trở thành hiện thực khi Alexander Graham Bell phát minh ra
máy điện thọai. Hệ thống tổng đài nhân công được gọi là tổng đài cơ
điện được xây dựng ở New Haven của Mỹ năm 1878 là tổng đài
thương mại đầu tiên trên thế giới. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng
tăng về các dòch vụ điện thoại một cách thỏa đáng, hệ thống tổng đài
tự động được A.B Strowger của Mỹ phát minh năm 1889. Phiên bản
cải tiến mô hình này gọi là hệ thống tổng đài kiểu Strowger trở
thành phổ biến vào các năm 20, trong hệ thống Strowger, các cuộc
gọi được kết nối liên tiếp tùy theo các số điện thoại trong hệ thập
phân và do đó được gọi là hệ thống từng nấc.
Sau chiến tranh thế giới lần thứ II, nhu cầu về các tổng đài có
khả năng xử lí các cuộc gọi tự động nhanh chóng tăng lên. Để phát
triễn loại hệ thống tổng đài này yêu cầu phải có sự tiếp cận mới
hoàn toàn, do cần phải giải quyết các vấn đề phức tạp về tính cước
và đối vơi việc xuất hiện một cuộc gọi mới đòi hỏi phải xử lý nhiều
tiến trình. Hệ tổng đài với các thanh ngang dọc được ra đời.
Hệ tổng đài với các thanh ngang dọc được đặc trưng bởi việc tách

được áp dụng cho các hệ thống chuyển mạch để thực hiện việc
chuyển mạch số. Dựa vào công nghệ PCM, một mạng đa dòch vụ số
(ISDN) có thể xử lí nhiều luồng với các dòch vụ khác nhau đang
được phát triển hiện nay.

II. GIỚI THIỆU:
1 Đònh nghóa:
Tổng đài là một hệ thống chuyển mạch, nó có nhiệm vụ kết
nối các cuộc liên lạc từ thiết bò đầu cuối chủ gọi (calling side) đến
thiết bò đầu cuối bò gọi (called side).

2 Phân loại :
2.1 Tổng đài nhân công:
Tổng đài nhân công ra đời từ khi mới bắt đầu hình thành hệ
thống thông tin điện thoại. Trong tổng đài này, việc đònh hướng
thông tin được thực hiện bởi sức người. Nói cách khác việc kết nối
thông thoại cho các thuê bao được thực hiện bởi các thao tác trực
tiếp của con người. Người thực hiện các thao tác này được gọi là
điện thoại viên. Nhiệm vụ của điện thoại viên trong tổng đài này
bao gồm:

- Nhận biết nhu cầu của thuê bao gọi bằng các tín hiệu đèn báo
hoặc chuông kêu, đồng thời đònh vò được thuê bao gọi.
- Trực tiếp hỏi thuê bao gọi xem có nhu cầu thông thoại với
thuê bao bò gọi nào.
- Trực tiếp cấp chuông cho thuê bao bò gọi bằng cách đóng bộ
chuyển mạch cung cấp dòng điện AC đến thuê bao bò gọi nếu
thuê bao này không bận.
- Trong trường hợp thuê bao bò gọi bận, điện thoại viên sẽ trả
lời cho thuê bao gọi biết.

đònh thuê bao bò gọi, cấp các âm hiệu, kết nối thông thoại… đều được
thực hiện một cách tự động nhờ vào các mạch điều khiển bằng điện
tử cùng với các bộ thao tác chuyển mạch bằng cơ khí. So với tổng
đài nhân công, tổng đài cơ điện có các ưu điểm lớn sau:
- Thời gian kết nối thông thoại nhanh hơn.
- Dung lượng tổng đài có thể tăng lên nhiều.
- Giảm nhẹ công việc của điện thoại viên.

Tuy nhiên buổi đầu ra đời nó vẫn còn tồn tại một số nhược điểm:
- Thiết bò khá cồng kềnh.
- Tiêu tốn nhiều năng lượng.
- Giá thành các bộ chuyển đổi bằng cơ khí khá cao, tuổi thọ
kém.
- Điều khiển kết nối phức tạp.

Các nhược điểm càng thể hiện rõ khi dung lượng tổng đài càng lớn.

2.4/ Tổng đài điện tử:
Cùng với sự phát triễn của linh kiện bán dẫn, các thiết bò
ngày càng trở nên thông minh hơn, giá thành ngày càng giảm. Nó
lần lượt thay thế phần cơ khí còn lại của tổng đài cơ điện. Việc
thay thế này làm cho tổng đài gọn nhẹ rất nhiều, thời gian kết nối
thông thoại nhanh hơn, năng lượng tiêu tán ít hơn. Dung lượng
tổng đài tăng lên đáng kể. Công tác sửa chữa bảo trì, phát hiện hư
hỏng cũng dễ dàng hơn. Chính vì vậy tổng đài điện tử hiện nay đã
hầu như thay thế hoàn toàn tổng đài nhân công và tổng đài cơ
điện trên thế giới.

Hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam có 5 loại tổng đài
sau : 1 Khối chuyển mạch:

1.1/ Chức năng:
Chức năng chủ yếu của khối này là thực hiện thiết lập
tuyến nối giữa một đầu vào bất kì với một đầu ra bất kì. Đối với hệ
thống chuyển mạch số, để thiết lập tuyến đàm thoại giữa hai thuê
bao cần phải thiết lập tuyến nối cho cả 2 hướng: đi và về.

Chuyển mạch
Báo hiệu
thuê bao
Báo hiệu
trung kế
Điều khiển
1.2/ Yêu cầu:
Khối chuyển mạch phải đảm bảo được khả năng đấu nối
giữa một đầu vào bất kì với một đầu ra bất kì, nói cách khác khối
chuyển mạch phải có độ tiếp thông hoàn toàn (chuyển mạch không
vướng – non blocking).

1.3/ Cấu tạo:
Bao gồm chuyển mạch điện cơ (chuyển mạch từng nấc,
chuyển mạch ngang dọc), chuyển mạch điện tử analog, digital….

tới
 ngoài ra còn có các bảng tin thông báo khác và
dòng điện chuông 25Hz, 75V-90V từ tổng đài
đưa tới thuê bao khi thuê bao bò gọi.

Báo hiệu trung kế: là quá trình trao đổi thông tin về các đường
trung kế (rỗi, bận, thông tin đòa chỉ, thông tin cước, …) giữa hai hoặc
nhiều tổng đài với nhau. Trong mạng hợp nhất IDN có 2 phương
pháp báo hiệu trung kế được sử dụng:
 Báo hiệu kênh riêng CAS
 Báo hiệu kênh chung CCS

2.2/ Yêu cầu:
Hệ thống báo hiệu của tổng đài phải có khả năng tương
thích với các hệ thống báo hiệu của các tổng đài khác nhau trong
mạng viễn thông thống nhất, thuận tiện cho sử dụng, dễ dàng thay
đổi theo yêu cầu của mạng lưới.

3 Khối Điều Khiển:
3.1/ Chức năng:
Phân tích xử lí các thông tin từ khối báo hiệu đưa tới để thiết
lập hoặc giải phóng cuộc gọi. Các cuộc gọi có thể là cuộc gọi nội
hạt, cuộc gọi ra, cuộc gọi vaò, cuộc gọi chuyển tiếp… Thực hiện
tính cước cho các cuộc gọi, thực hiện chức năng giao tiếp người-
máy, cập nhật dữ liệu.
Ngoài ra khối điều khiển còn có chức năng thuộc về khai
thác bảo dưỡng hệ thống để đảm bảo cho hệ thống hoạt động tin cậy.

3.2/ Yêu cầu:
Có độ tin cậy cao, có khả năng phát hiện và đònh vò hư

tuyến đàm thoại (đối với cuộc gọi ra).
Ngoại vi trung kế thực hiện sự phối hợp về tốc độ, pha, tổ
chức các kênh thoại trên tuyến PCM giữa đường PCM đấu nối liên
đài và đường PCM đấu nối nội bộ trong tổng đài.

IV CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH ĐIỆN TỬ:
1 Các Kỹ Thuật Chuyển Mạch:
1.1 Chuyển mạch theo phương pháp kết nối không gian (space
switch):
Chuyển mạch không gian thường được sử dụng cho chuyển
mạch tương tự. Ngoài ra còn được sử dụng kết hợp với chuyển mạch
thới gian trong các hệ chuyển mạch TST, STS, TSTS…
Cấu tạo chung của chuyển mạch không gian là các ma trận
tiếp điểm N đầu vào và M đầu ra. Mỗi đầu vào bầt kì trong các đầu
vào có thể được nối với bất kì đầu ra nào trong M đầu ra. Có 2 loại
chuyển mạch không gian là: chuyển mạch không gian tiếp thông
hoàn toàn (non-blocking) và chuyển mạch không gian tiếp thông
không hoàn toàn (blocking).

 Chuyển mạch tiếp thông hoàn toàn:

1 2 3 ….. M

1
2
3
.
.
.
N

phải tăng dung lượng thuê bao, người ta dùng phương pháp chuyển
mạch nhiều tầng. N đầu vào được chia thành N/n nhóm, mỗi nhóm
gồm n kênh. Các nhóm này là ma trận cấp thứ nhất. Các đầu ra của
nó thành đầu vào các ma trận cấp thứ hai và cứ như vậy cuối cùng có
N lớn đầu ra. Các thiết bò nối đầu vào của nó với cấp 1, đầu ra với
cấp cuối cùng.
Hình sau đây minh họa chuyển mạch 3 tầng.

1 1
N
đầu nj nj N
vào đầu
ra
1 1

nj nj

1 1

nj nj Có k ma trận cấp 2. Mỗi ma trận cấp 1có N đầu vào và k đầu ra
nối vào ma trận cấp 2. Mỗi ma trận cấp 2 có  = N/ n đầu vào và 
đầu ra nối với tất cả các ma trận cấp 1 và 3.
Tổng số tiếp điểm của hệ thống chuyển mạch:

N
X
= 2Nk + k(N / n )

N
X
theo n rồi cho bằng 0 ta tìm được giá trò n:
n = (N/ n)
1/2Vậy giá trò cực tiểu của N
X
là:
N
XMIN
= 4n[(2N)
1/2
– 1]

Là các giá trò tối ưu khi phân chia số đường thuê bao trong mỗi
nhóm và số tiếp điểm tối thiểu đễ thõa mãn non-blocking.
Ta nhận thấy số tiếp điểm tăng theo tỉ lệ số mũ 3/2 so với mức
tăng dung lượng của tổng đài, điều này làm giảm số tiếp điểm đáng
kể trong quá trình thiết kế các tổng đài có dung lượng lớn và cực lớn,
được minh họa trong bảng sau :

1.2/ Chuyển mạch theo phương pháp phân chia thời gian:

 Phương thức ghép kênh PAM (Pulse Amplitude
Modulation):
Để giảm bớt ảnh hưởng của nhiễu trên đường truyền người ta tiến
hành rời rạc hóa tín hiệu liên tục theo thời gian thành các xung rời
rạc. Quá trình đó được gọi là quá trình lấy mẫu tín hiệu analog. Theo
dònh lý Shannon thì tần số lấy mẫu phải lớn hơn tối thiểu 2f
max
(với f
là tần số tín hiệu lấy mẫu) thì mới có khả năng phục hồi lại dạng tín
hiệu analog ban đầu. Điều này cho phép khi truyền tín hiệu, không
nhất thiết phải truyền toàn bộ tín hiệu đó, chỉ cần truyền những giá
trò đã lấy mẫu từ tín hiệu. Ở đầu thu có thể phục hồi lại nguyên dạng
tín hiệu ban đầu.
Khảo sát tín hiệu thoại, người ta nhận thấy phổ tín hiệu thoại
phần lớn nằm trong dãi tần từ 300 đến 3400 Hz. Như vậy chỉ cần tần
số lấy mẫu tín hiệu thoại f = 2*3.4 = 6.8 KHz là đủ phục hồi lại
dạng tín hiệu ban đầu ờ đầu thu. Trong thực tế do đáp ứng của bộ lọc
trong quá trình khôi phục lại dạng tín hiệu không được lý tưởng, nên
người ta dùng tần số lấy mẫu là 8KHz cao hơn tần số lấy mẫu tính
toán một ít. Quá trình lấy mẫu chính là quá trình điều biên xung
PAM. Các xung được tạo ra trong quá trình lấy mẫu được truyền đi
trên kênh truyền.

Nhược điểm của tổng đài PAM là tín hiệu sau khi phục hồi sẽ bò
méo dạng so với tín hiệu ban đầu. Mặt khác nếu các khe thời gian
không được đònh thời chính xác sẽ dễ trùng lắp nhau gây nên hiện
tượng nhiễu xuyên kênh. Để tránh hiện tượng này thì giữa 2 kênh

Kênh truyền tín hiệu PAM
T2 : khoảng bảo vệ chống xuyên kênh Kênh1 Kênh 2 Kênh N

T2 Ts
1 1
2 2

kênh PAM
N N

Nguồn phát Nguồn thu