Значит, обо всём по порядку:
Разработал устройство дистанционного управления радиостанцией, для этого используются комбинации частот DTMF, что позволяет переключать каналы и управлять режимом приём-передача с обратным подтверждением от адаптера радиостанции выполненной команды и отображения на буквенно-цифровом LCD-дисплее пульта управления. На столе всё работает прекрасно, следующий этап - организация "звукового" канала от пульта управления до адаптера радиостанции. В связи с этим хочу поинтересоваться, по какой схеме лучше организовать двухсторонний симплексный "звуковой" канал по симметриченой физической линии на расстояние не менее одного километра - есть же какие-то готовые решения? Слышал, что для подобных целей даже ADSL применяют:).

Простейший вариант - усилить до нескольких вольт и в таком виде передавать. Хорошо бы поставить симметрирующие трансформаторы на концах линии, или входы-выходы сделать симметричными.

На выходе пульта управления и входе адаптера установлены трансы ТОТ20 с регуляторами уровня сигнала раздельно для модулятора ТХ и приемника RX. Вопрос в том, по какой схеме собрать линейный усилитель, может есть готовые специализированные микросхемы? Да и искажения в канале играют значительную роль.

Bar_boss
а не проще сделать что-нибудь типа кросс-бэнд репитера на паре lpd-шек для голоса или обязательно по проводам?

Дело в том, что уже имеется выделенная телефонная пара от дистепчера до радиостанции, со всеми переходами через кроссы её длина приблизительно полтора километра. Сейчас радиостанция управляется через неё посредством токового управления пультом Моторола С100. Вот стоит задача организовать ещё и переключение каналов. Я, конечно, мог бы свои модули управления запихнуть в пульт и адаптер, и использовать их в качестве управляющих устройств, а имеющиеся оставить только для передачи звука, но хотелось бы собрать уже полностью автономное устройство. А то как говорил Остап Бендер "Не будет того эффекта":)))

Bar_boss
А выделенная пара только одна ? Может есть возможность использовать дополнительно еще пару ? Тогда можно по одной пускать голос в аналоге с трансформаторной развязкой, а по другой управление и обратную связь через RS485 с оптронной развязкой, но придется разработать устройства на мелкоконтроллерах.

1.5 - 2 км кабель не вопрос для современных операционников, только надо предусмотреть защиту от импульсных помех и сверх-токов стабилитронами и резисторами по входу-выходу, а то и вообще сделать входные и выходные цепи на дискретных элементах и транзисторах с запасом по току-напряжению.

Пара, к сожалению, одна:(((
У меня макет блока пульта управления и блока адаптера как раз и выполнены на микроконтроллерах 16F876A и 16F628A соответственно. Они используются для организации протокола обмена DTMF сигналами между пультом и адаптером, а также вывода информации на LCD. Кстати, можете посмотреть, что я тут наваял (или навалял:)). Слева макет адаптера линии, который устанавливается около радиостанции, справа соответственно макет пульта (вся начинка его находится под LCD)/

Думал как вариант взять да перенести схему звукового тракта от пульта С100, но как посмотрел, так сразу желание пропало. Что-то сильно уж буржуи там замутили. А может у кого есть схемки пультов попроще?

Барбосу: Вариант с двумя трансформаторами на концах линии самый оптимальный. В свое время (середина 90-х) мы так работали, подавая сигнал с несимметричного выхода пульта далее, через междугородку, в Лондон. Обязательное условие нормальной работы такой линии - симметрия физической линии относительно земли, иначе повышается уровень шумов, фона переменного тока и т.д., хотя для ДТМФ эти помехи - что слону дробина.

Этот вариант позволяет совершить дикую мульку - кроме реальной физической пары еще иметь и фантомную, имеющую несколько худшие параметры (но в пределах нормы). Делается просто - те же самые трансформаторы, но их обмотки, включенные в физическую линию, имеют отводы от средней точки. Так вот, между этими отводами и "землей" можно передавать еще один сигнал в любую сторону и без помех на основную линию, НО: в этом случае качество выполнения обмоток со средней точкой должно быть практически идеальное. На заземлении тоже экономить не стоит. Сейчас у меня так работают два DSL'я 2 МБит по одной паре, дополненной четырьмя трансами. Взаимных помех пока (полгода) не наблюдается.

Следующий вариант - использовать на физической паре оборудование АВУ-ВЧ. Получаем в результате низкочастотную физическую пару плюс ВЧ-канал (28 кГц в одну сторону, 64 кГц в обратную). Оборудование достаточно дешевое, стучитесь в личку, дам адрес, где купить, обойдется рупий в 400 вместе с пересылкой. Либо сходите на местное ГТС, там этого добра снимать в свое время должны были кучами, мож что и осталось. Для неверующих скажу, что при нормальной настройке ВЧ-канала на нем без труда модемы держат 48К, а при обрыве одного провода - снижается до 7200, но связь-то остается! ;) Требуется абонентский комплект и станционный плюс БП 60 Вольт для станционного.

...а если использовать комбинацию - физическая линия + фантом + АВУ, то получаем три стандартных НЧ-канала, один из которых можно переделать в раздельные прием-передача... Но это так, мысли походу...

ЗЫ: а конструкция красивая. Если можно, в личку, есть вопрос по программированию сего девайса

Спасибо за консультацию. Вот думаю особо не заморачиваться, собрать микрофонный усилитель и усилитель для телефона (динамика), и коммутировать их в зависимости от режима приём передача. На выходе стоит транс ТОТ20 со средним выводом обмотки - среднюю заземлить, на одну выход микрофона, на другую - вход телефона. Точно также у меня сделано в адаптере линии, только там выводы транса через подстроечные резисторы подключены непосредственно к аксессуарному разъёму радиостанции GM300.

Вопрос такого плана - а какой уровень ЗЧ должен быть в линии. Это понятно, что ДОСТАТОЧНЫЙ, а более конретно? Например, для GM-300?

Давайте исходить из стандартного сигнала 0,775 вольта. Если он будет большой - гасить, если мал - усиливать.

Решил делать микрофонный усилитель на SSM 2165. Ну а там видно будет, буду экспериментировать.

Bar_boss
Решил делать микрофонный усилитель на SSM 2165 для таких расстояний идеально подходит MC34119, главное как писал уважаемый rw6hrm симметрия физической линии относительно земли, иначе в самом деле будет море всякого..., а того что надо не будет, если хотите использовать одну пару на прием и передачу нужна дифсистема. Мы по физическим линия работаем до 100 км легко.
Вопрос такого плана - а какой уровень ЗЧ должен быть в линии. его надо будет подстраивать по контрольному приемнику, надо предусмотреть регулировку.

В дополнение посту выше: а дифсистему можно выдрать из старого проводного дискового телефонного аппарата.

Мы по физическим линия работаем до 100 км легко.
У нас похожим устройством (это была моя первоначальная разработка, без переключения каналов, с упрощённым алгоритмом, о ней можно почитать в журнале "Радиолюбитель" №7 2006г) управляем радиостанцией GM300 на расстоянии 80 км. Но там есть один ньюанс - в качестве линии связи используется канал селекторной связи, т.е. мы передаём сигналы управления по этому каналу, и по нему же идёт вся звуковая информация. В общем, если кому интересно, отсылаю к вышеуказанной статье. Но там есть канал, в котором поддерживаются все необходимые уровни через усилительные пункты и весь обмен ведётся через селектор, радиостанция как-бы подключается в паралель, когда это необходимо. Здесь же мы имеем "голую" физическую линию. Вот поэтому и приходится создавать весь звуковой тракт.

для таких расстояний идеально подходит MC34119
Расскажите, пожалуйста, об этой микросхеме, кто с ней работал. Я посмотрел по даташиту, у неё более мощный выход, чем у SSM 2165. Корпус точно какой - же восьмивыводный. Но в ней отсутствует компрессор сигнала и логический элемент шума. Может, всё же лучше собрать на SSM 2165, а затем добавить каскад с регулируемым выходом? Какие будут мнения? И на чём посоветуете собрать усилитель для телефона (динамика)? Я предполагаю, что эта часть будет работать так - трубка положена-работает динамик, подняли трубку - динамик отключился, работаем через телефон.

для таких расстояний идеально подходит MC34119
Спасибо KSVnn за подсказку.

Сегодня попробовал собрать усилитель на мотороловской MC 34119, так как SSM 2165 банально не нашёл:((. Схема заработала сразу, что очень порадовало. Попутно выяснил, что такие же микросхемы под маркировкой 1436УН1 и IL34119 выпускает завод "Интеграл".

В предверии завтрашнего дня ПОЗДРАВЛЯЮ ВСЕХ С ДНЁМ ПОБЕДЫ!

Вот закончил своё устройство. Сейчас возник такой вопрос - а как съимитировать реальную линию связи длиной до 2-х километров? Для проверки необходимо, что бы пульт и радиостанция были рядом, но соединённые через линию связи. Возможности использовать для этого реальные две линии с закольцовкой (т.е пускаем пару в одну сторону, на другой стороне пускаем ещё одну пару обратно) к сожалению нет:((

6-7 коробок витой пары, можно экранированной. Взять у кого-нибудь на складе покататься. Кончики заголить, срастить. После испытаний обстричь и вернуть как будто так и было.

Или 20 метров 100 парного телефонного кабеля,только придётся помучиться соединяя пары между собой.

Можно эквивалентную схему собрать из резисторов и конденсаторов... Несколько звеньев. Промерить только реального кабеля кусок надо, выяснить погонные параметры. Можно усугубить эти параметры для надежности. Должны адекватные результаты получиться, частоты невысокие, расстояния небольшие.

6-7 коробок витой пары, можно экранированной.

На тему проверки на длинных бухтах кабеля много историй слышал. Суть в них такая, что иногда индуктивность напоминает о себе.

Если соединить "туда-сюда" разные пары в кабеле, то таким образом индуктивность исключается. Да и на частотах звукового диапазона много мотать, чтобы заметно было.

Вот схема, которую я применил в модеме стандарта V.23. Прекрасно работает на большие расстояния.



Передаваемый сигнал подается на усилитель-передатчик, собранный на элементах D1:2, R2 и R4. С его выхода усиленный по мощности сигнал подается на цепочку (R6-C3-T1:1). Резистор R6 определяет выходное сопротивление схемы для линии. Усилитель-приемник выполнен на элементах D1:1, R5, R8, R7, C2. Резистор R6 при этом включен как бы параллельно трансформатору и также обеспечивает требуемое входное сопротивление схемы для линии. Особенность схемы в том, что она, что называется, подавляет "самослышимость". То есть на выходе усилителя D1:1 присутствует только принимаемый с линии сигнал, а свой передаваемый подавляется. Достигается это всего лишь тем, что для усилителя-приемника передаваемый сигнал - синфазный. Настройка на максимальное подавление сначала производится подбором резистора R5. Цепочка C2-R7 компенсирует реактивную составляющую импеданса линии. Таким образом уже на конкретной линии связи подбором номиналов C2 и R7 можно добиться уровня подавления самослышимости до -40dB. Питание схемы - однополярное +5В. Стабилитроны VD1 и VD2 защищают вход усилителя-приемника от перенапряжения. Для грозозащиты со стороны вторичной обмотки трансформатора следует включить трехвыводной сапрессор (средний вывод - к заземлению) и пару самовосстанавливающихся предохранителей.

Кстати, если Вы используете выделенную линию, то зачем такие сложности с DTMF? Упомянутый мною модем стандарта V.23 - это одна микросхема FX604, которая лог."1" на входе передает синусоидой одной частоты звукового диапазона, а лог."0" - другой, также звукового диапазона (т.е. частотная манипуляция). Она же декодирует принимаемый сигнал и выдает на выходе уже цифровой уровень. Скорость приема-передачи составляет 1200 Бод. Устойчивость связи при уровне входного сигнала до -36dB - великолепная! И декодировать ничего не надо, работает так, как будто вы два микроконтроллера подключили друг к другу через их встроенные UART-ы!

Точно FX604? А то удалось пока найти FX604D4, FX604P3 (PDIP/SO16), так продавец утверждает, что это всего лишь Static RAM...
А кто производитель?

А вот схема эквивалента абонентской линии с собственным затуханием 4,5dB на частоте 800 Гц, приведенная в ГОСТ 7153-85 "АППАРАТЫ ТЕЛЕФОННЫЕ ОБЩЕГО ПРИМЕНЕНИЯ. Общие технические условия".

Dominic:
Точно FX604? А то удалось пока найти FX604D4, FX604P3 (PDIP/SO16)

Именно они, производитель - CML Microcircuits: http://www.cmlmicro.com.

rw6hrm:
Давайте исходить из стандартного сигнала 0,775 вольта

Маленькое пояснение. Указанный Вами уровень - это в телефонии 0db, то есть 1мВт на нагрузке 600 Ом.

Вот схема, которую я применил в модеме стандарта V.23. Прекрасно работает на большие расстояния.
Да, решение в качестве развязки передаваемого сигнала очень интересное, попробую поэкспериментировать на второй версии устройства. А какой трансформатор Вы применяли?
микросхема FX604, которая лог."1" на входе передает синусоидой одной частоты звукового диапазона, а лог."0" - другой, также звукового диапазона (т.е. частотная манипуляция).
А схему включения этого модема можно посмотреть?
А вот схема эквивалента абонентской линии с собственным затуханием 4,5dB на част. 800 Гц, приведенная в ГОСТ 7153-85 "АППАРАТЫ ТЕЛЕФОННЫЕ ОБЩЕГО ПРИМЕНЕНИЯ. Общие технические условия".
Я так понимаю, что подключив эту цепочку между пультом и адаптером, мы воспроизведём "реальную" линию связи? А какому сечению провода и какой длине линии равнозначна эта схема?

Bar_boss:
А какой трансформатор Вы применяли?
И стандартный (импортный) для 600-оммных телефонных линий, и самодельный. О последнем поподробнее. Для его изготовления я использовал кольцевой магнитопровод из нанокристаллического сплава. Начальная магнитная проницаемость у такого материала в несколько раз больше, чем у пермаллоя, а полоса рабочих частот достигает 100 кГц и выше. На сердечнике с внешним диаметром около 14 мм были намотаны две обмотки по 200 витков. Обмоточный провод - ПЭВ-2 диаметром 0,14мм. Индуктивность каждой из обмоток была больше 0,5 Гн, а сопротивление - всего 4 Ома! Именно поэтому в схеме R6=590 Ом, что в сумме с сопротивлением потерь трансформатора дает 600 Ом плюс-минус 1%. Залитые компаундом кольца из нанокристаллического сплава я приобретал на киевском радиорынке. Оказалось, что изготавливают их здесь же в Киеве, в каком-то НИИ на частных началах (т.е. почти кустарным способом). А материал отличный!

Bar_boss:
А схему включения этого модема можно посмотреть?
Схема приведена в datasheet-е на микросхему FX604, который есть на сайте CML Microcircuits: http://www.cmlmicro.com. Разработанная мною схема мало чем отличается по сути: цифровые вход и выход модема FX604 подключены к передатчику и приемнику встроенного в микроконтроллер UART-а (выводам TxD и RxD), а аналоговый выход и вход - к приведенной выше схеме (стрелки "Передаваемый сигнал" и "Принимаемый сигнал"). Нужен еще один управляющий сигнал прием/передача. Кроме того, напряжение, равное половине напряжения питания, вырабатывается микросхемой FX604 и делитель R3/R1 не нужен. Разместить свою схему на форуме я попытаюсь позже, так как она выполнена в P-CAD версии 4.5 и ее надо начертить заново в P-CAD-2002. Если решитесь на создание такого модема, то напишите - постараюсь помочь.

Bar_boss:
А какому сечению провода и какой длине линии равнозначна эта схема?
В ГОСТе приведено только значение затухания на определенной частоте. Я думаю, что этот параметр у каждого типа кабеля свой и должен быть указан в ТУ на кабель. Я применял свой модем с двумя километрами каротажного кабеля, сопротивление которого (одной жилы) составляло 25,5 Ом на километр. Затухание при этом было крайне незначительным (менее 3dB). Модем продолжал исключительно устойчиво работать (АБСОЛЮТНО без сбоев в течение нескольких часов непрерывного потока данных) на эквиваленте 9-и километров такого же кабеля. В datasheet-е на микросхему FX604 приведен уровень входного сигнала, при котором модем устойчиво принимает данные. Он составляет -40dB, то есть около 7,8мВ для 600-оммной линии. Но ведь можно, например, повысить уровень передаваемого сигнала или усиление в цепи усилителя-приемника. Вообще модемы стандарта V.23 до сих пор используются на удаленных промышленных объектах и по выделенным линиям обеспечивают надежную связь на расстоянии до 24-40км.

Схема приведена в datasheet-е на микросхему FX604, который есть на сайте CML Microcircuits: http://www.cmlmicro.com. Разработанная мною схема мало чем отличается по сути: цифровые вход и выход модема FX604 подключены к передатчику и приемнику встроенного в микроконтроллер UART-а (выводам TxD и RxD), а аналоговый выход и вход - к приведенной выше схеме (стрелки "Передаваемый сигнал" и "Принимаемый сигнал"). Нужен еще один управляющий сигнал прием/передача. Кроме того, напряжение, равное половине напряжения питания, вырабатывается микросхемой FX604 и делитель R3/R1 не нужен. Разместить свою схему на форуме я попытаюсь позже, так как она выполнена в P-CAD версии 4.5 и ее надо начертить заново в P-CAD-2002. Если решитесь на создание такого модема, то напишите - постараюсь помочь.
Огромное спасибо за столь детальные разъяснения! Может, когда-нибудь попробую реализовать эту систему по предложенной Вами схеме. Но есть один ньюанс - да, команды управления прокачать данным способом не вопрос, а вот как быть с передачей звуковой информации? Хотя в принципе можно (согласно Вашей схемы) к резистору R8 подключить вход УНЧ, а к R2 - выход с микрофонного усилителя и по аналогии так же с другой стороны линии.

Думаю, что объяснение работы фантомной линии будет интересно не только Алексею, но и всем остальным. Картинка:
http://www.rw6hrm.org/pics/fantom.gif

Верхняя картинка - стандартный случай, широко описываемый в литературе. Недостаток - гальваническая связь с "землей" второго (фантомного) канала. Он устраняется применением дополнительного трансформатора, как показано на второй картинке. Все обмотки трансформаторов одинаковы. Естественно, что отводы на трансах, подключенные к физическтой линии, должны быть сделаны точно от середины, иначе будет влияние фантомного канала на основной.

...разумеется, что дополнительно получаем "типа грозозащиту" физической линии, заземлив её по постоянке через обмотки трансформаторов. Но лучше, конечно, поставить разрядники, хоть неоновые лампочки...

Для Semizador: а давайте в неперы перейдем? ;)