telefonia completa

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1 TELEFONIA BÁSICA 1 – Prefácio Como qualquer outra ciência a ser estudada, as telecomunicações não diferem das demais pela necessidade de conhecimentos prévios bem fundados, conhecimentos estes que darão o perfeito entendimento dos termos e padrões que serão utilizados no decorrer desta apostila. Esta apostila foi desenvolvida com o objetivo primário à formação de técnicos em telefonia, embasando o mesmo em todos os aspectos teóricos e práticos desta área tão empolgante das telecomunicações. Empolgante deva ser o termo mais correto para este assunto, pois a telefonia tem a magia de aproximar as coisas, vencer as distâncias e unir as pessoas seja ela pelas vias tão normais já tão arraigadas na nossa vida, que até desapercebamos que elas existem, ou então pelas vias mais modernas de nossos tempos com a própria internet. Meios estes que hoje fazem parte do cotidiano de quase todos os cidadãos do mundo, e que em muito breve, ligarão tudo e todos neste planeta que chamamos de Terra. Convido a todos a embarcarem nestas paginas e descobrirem como as “coisas” funcionam, posso assegurar que esta viajem será inesquecível. Prof. Norberto Santos [email protected] Agosto de 2010

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TELEFONIA BÁSICA

• 1 – Prefácio Como qualquer outra ciência a ser estudada, as telecomunicações não diferem das demais pela necessidade de conhecimentos prévios bem fundados, conhecimentos estes que darão o perfeito entendimento dos termos e padrões que serão utilizados no decorrer desta apostila. Esta apostila foi desenvolvida com o objetivo primário à formação de técnicos em telefonia, embasando o mesmo em todos os aspectos teóricos e práticos desta área tão empolgante das telecomunicações. Empolgante deva ser o termo mais correto para este assunto, pois a telefonia tem a magia de aproximar as coisas, vencer as distâncias e unir as pessoas seja ela pelas vias tão normais já tão arraigadas na nossa vida, que até desapercebamos que elas existem, ou então pelas vias mais modernas de nossos tempos com a própria internet. Meios estes que hoje fazem parte do cotidiano de quase todos os cidadãos do mundo, e que em muito breve, ligarão tudo e todos neste planeta que chamamos de Terra. Convido a todos a embarcarem nestas paginas e descobrirem como as “coisas” funcionam, posso assegurar que esta viajem será inesquecível. Prof. Norberto Santos [email protected] Agosto de 2010

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• 1.0 – ELETRÔNICA BÁSICA.

1.1 – Grandezas elétricas. 1.1.1 – Corrente elétrica. Tudo que existe no universo, desde estrelas e planetas situados nos pontos mais afastados, até a menor partícula de poeira, são constituídos de matéria, que pode apresentar das mais variadas formas. Por outro lado, a menor parte da matéria, sem que a mesma perca suas características originais, são denominadas moléculas. Se agora dividirmos as moléculas, então elas perderão suas características e obteremos partículas denominadas átomos. Os átomos por sua vez são compostos por partículas muito pequenas, denominadas: prótons, neutros e elétrons. Os prótons e os neutros são localizados no núcleo do átomo e os prótons possuem cargas elementares positivas, enquanto que ou neutros não possuem carga alguma. Os elétrons por sua vez localizam na eletrosfera, ou seja, ficam circundando o núcleo e possuem cargas elétricas elementares negativas. O átomo que no grego significa indivisível, até a pouco tempo julgava-se correto o seu significado, porém, com o aprofundamento dos estudos e pesquisas da física nuclear, verificou-se que o fenômeno da indivisibilidade não era verdadeiro, pois através de bombardeamento é possível a divisão do átomo gerando assim, por exemplo, as bombas atômicas e de um lado mais pacífico, as usinas atômicas. A disposição das partículas do átomo (prótons, nêutrons e elétrons), conforme a teoria atômica foi proposta pelo físico dinamarquês NIELS BOHR (1885-1962) que caracteriza uma semelhança muito grande com o nosso sistema solar, ou seja:

• O núcleo representa o sol, e é constituído por prótons e nêutrons. • Os elétrons giram em volta do núcleo em órbita planetária.

Os elétrons que giram em órbita mais externas do átomo, são atraídos pelo núcleo com menos força do que os elétrons das órbitas mais próximas. Estes elétrons mais afastados são denominados elétrons livres, e podem com muita facilidade, desprender-se de suas órbitas. Devido esta característica, podemos dizer que os elétrons livres sobre uma tensão elétrica darão origem à corrente elétrica e as facilidades de suas órbitas, como é o caso dos metais como o ouro, a prata, o cobre, o alumínio, a platina, etc. São denominados condutores elétricos.

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Entretanto, se os elétrons têm dificuldade de se libertarem de suas órbitas, isto é, estão “presos” ao núcleo, como é o caso do vidro, cerâmica, plástico, baquelite, etc. são denominados isolantes elétricos. Vimos que os átomos são formados por minúsculas partículas e que na eletrosfera existem elétrons girando em torno do núcleo. Vimos também que existem elétrons que estão bem afastados do núcleo, e que podem se desprender com facilidade. Num condutor, esses elétrons, a princípio movimentam de forma aleatória, ou seja, de forma desordenados, estimulados por pequenas quantidades de energia, pela radiação ou até mesmo pela temperatura ambiente, no entanto, a partir do momento que estes elétrons livres movem-se ordenadamente, temos aí a corrente elétrica. A figura abaixo mostra o que foi dito:

Portanto, a corrente elétrica é o movimento ordenado de elétrons livres no interior de um condutor elétrico, sob a influência de uma fonte de tensão elétrica. 1.1.2 – Tensão elétrica. Para que haja um fluxo de corrente elétrica circulando nos condutores, este deverá necessariamente estar fechado, isto é, quando os condutores de uma determinada carga (lâmpada, chuveiro, motor e etc...) estiverem ligados a uma fonte de tensão elétrica. Portanto, a tensão elétrica é a força exercida nos extremos do circuito, para movimentar de forma ordenada os elétrons livres. No exemplo abaixo, são mostrados circuito fechado e aberto:

Circuito fechado, lâmpada acesa.

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Circuito aberto, lâmpada apagada. 1.1.3 – Resistência elétrica. Já discutimos nas linhas anteriores o que são corpos condutores e isolantes. Nos corpos condutores, os elétrons se movem com facilidade, são chamados de elétrons livres, como exemplo: o ouro, o cobre, o alumínio e etc. Nos corpos isolantes, os elétrons, movem-se com extrema dificuldade, ou simplesmente não se movem, temos como exemplo o vidro, o baquelite, a madeira e etc... Dependendo da dificuldade dos elétrons a passagem por um condutor dar-se o nome de resistência elétrica ao fenômeno, estes estudos foram feitos inicialmente pelo físico alemão George Simon OHM, (1789 – 1854) relacionados às grandezas da corrente elétrica, OHM observou que a cada tensão aplicada a um circuito por onde passa uma corrente, e variando esta tensão, a corrente também variará de tal modo que do quociente entre esta tensão e a corrente obtém uma constante, ou seja, esta constante de proporcionalidade é o que representa a resistência elétrica ou toda oposição oferecida por todos os elementos de um circuito a passagem de corrente elétrica. Em homenagem a George Simon OHM, foi dado o seu nome (OHM) a uma das mais importantes leis da física, a conhecida lei de ohm. 1.2 – LEI DE OHM. A lei de ohm é simplificada pelo postulado: A tensão elétrica é diretamente proporcional a corrente elétrica e indiretamente proporcional à resistência elétrica. Baseado neste postulado temos três equações primárias que nos permite calcular todos os aspectos elétricos de um circuito, para fins de facilitação, foi determinado que as propriedades discutidas até este momento recebessem letras, portanto temos as seguintes letras: E = Tensão elétrica I = Corrente elétrica R = Resistência elétrica

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E as seguintes equações: E = R * I R = E/I ou I = E/R Onde: R = Resistência elétrica medida em ohm (Ω). E = Tensão elétrica medida em volts (V). I = Corrente elétrica medida em ampêre ( A ) . Portanto temos a unidade de medida da resistência elétrica é o ohm e seu símbolo representativo em um circuito é um retângulo. Como exemplo temos os seguintes circuitos a seguir:

RE

I

+

-

A corrente sai do pólo negativo da bateria e atravessa a resistência até chegar ao pólo positivo da bateria, suponhamos que o valor para tensão seja = 10 volts e que a corrente seja 1,5 ampere, pergunta-se: qual é o valor da resistência? Resposta:

R = E / I R = 10 / 1,5 R = 6,66 ohms

No mesmo circuito, agora temos a tensão = 12 volts, a resistência = 8 ohms, pergunta-se: qual é o valor da corrente? Resposta: I = E / R I = 12 / 8 I = 1,5 amperes Outro exemplo no mesmo circuito, agora a resistência = 24 ohms, a corrente = 2,5 amperes, pergunta-se: qual é o valor da tensão?

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Resposta: E = R * I E = 24 * 2,5 E = 60 volts 1.2.1 – Tipos de circuitos. Nas associações de componentes que formam os circuitos, podemos divide-los em 03 categorias bem distintas, a saber: Circuitos série. Circuito Paralelo. Circuito misto. 1.2.1.1 – Circuito série. É aquele no qual todos os elementos de resistência encontram interligados em série a fonte de energia. Para determinar os valores de tensão e corrente, antes, porém é necessário conhecermos o valor da resistência total do circuito, isso pode ser feito pela adição de todas as resistências, observe o desenho abaixo:

R-1

R-2

R-3

E +

-

I

Pergunta-se: Qual é o valor da corrente I, sendo que a tensão é = a 12 volts e os valores de resistência são respectivamente: R1 = 2 ohms, R 2 = 5 ohms e R 3 = 12 ohms?

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Resposta: Para equacionar o problema acima, basta aplicar a lei de ohm, porém, antes disso, temos que conseguir o valor total da resistência do circuito, como sabemos que em circuito série basta adicionar os valores de cada resistência, então teremos a seguinte condição: RT = R 1 + R 2 + R 3 RT = 2 + 5 + 12 RT = 19 ohms Agora de posse do valor total do circuito, podemos calcular o valor da corrente: I = E / RT I = 12 / 19 I = 0,63 amperes 1.2.1.2 – Circuitos paralelos. Circuito elétrico paralelo é aquele onde todos os elementos se encontram em paralelo com a fonte de energia, da mesma forma que os circuitos série, nos circuitos paralelos podemos também obter uma resistência equivalente a todas do circuito pela aplicação da formula abaixo: RT = R 1 * R 2 * Rn... / R 1 + R 2 + Rn... Observe o circuito abaixo:

R-2

E +

-

I

R-1

Nele temos uma corrente I de 4 amperes e as resistências equivalem respectivamente R 1 = 5 ohms e R 2 = 20 ohms. Pergunta-se: Qual é o valor da corrente I?

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Para este calculo basta aplicarmos a lei de ohm, porém, antes disso, temos que descobrir a resistência total do circuito, como ele é um circuito paralelo, devemos aplicar a seguinte formula: RT = R 1 * R 2 / R 1 + R 2 Substituindo os valores teremos: RT = 5 * 20 / 5 + 20 RT = 100 / 25 RT = 4 ohms. De posse do valor de resistência total RT, agora fica fácil descobrir o valor da tensão E: E = I * RT E = 4 * 4 E = 16 volts 2.1.1.3 – Circuitos mistos. Como o próprio nome sugere, circuitos mistos são a junção de circuitos séries com circuitos paralelos. Para a resolução da resistência total deste tipo de circuito, basta em primeiro momento resolvermos as resistências paralelas a fim de torná-las série, pós isso, resolvermos a resistência total igualmente faríamos para um circuito série normal e finalmente, resolvermos a questão solicitada pela aplicação da lei de ohm. Acompanhe o exemplo abaixo:

R-2

E +

-

I

R-1

R-3

No circuito proposto temos os seguintes valores: tensão E = 20 volts, resistência R 1 = 4 ohms, resistência R 2 = 6 ohms e resistência R 3 = 5 ohms. Pergunta-se: Qual é o valor da corrente I?

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Para resolvermos este problema, antes de tudo teremos que determinar a resistência total RT, partiremos primeiro em resolver as resistências que estão em paralelo, então teremos a seguinte equação: Rp = R 1 * R 2 / R 1 + R 2 Rp = 4 * 6 / 4 + 6 Rp = 24 / 10 Rp = 2,4 ohms Rp = Resistência paralela. Observe que o circuito agora ficou assim: Passamos então a segunda fase do problema em descobrir a resistência total RT: RT = Rp + R 3 RT = 2,4 + 5 RT = 7,4 ohms. Agora ficou simples, basta aplicar a lei de OHM que teremos a resolução do problema: I = E / RT I = 20 / 7,4 I = 2,70 amperes. 2.2.2 – Queda de tensão e divisão de corrente. A lei de OHM também apresenta novos postulados em referencia a tensão e a corrente nos diferentes circuitos existentes, são eles:

• A tensão aplicada a um circuito do tipo série é dividida nas resistências deste circuito cuja soma de todas elas será igual ao valor da tensão E.

I

-

E +

R-3

Rp

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• A corrente que trafega em um circuito paralelo é dividida e seguem caminhos diferentes até se juntarem novamente, onde a soma de todas estas correntes será igual a corrente I.

Podemos transformar estes postulados em formulas matemática e aplicarmos diretamente nos circuitos, onde teremos para tensões: ET = QE1 + QT2 + QT3 + QTn.... Onde: ET = tensão total QT1 = queda de tensão 1 E para correntes teremos: IT = I1 + I2 + I3 + In..... Onde: IT = corrente total. I1 = corrente sobre a resistência 1. Vamos observar o que foi dito aqui no circuito abaixo para a queda de tensão:

Temos os seguintes valores: tensão E = 12 volts, resistência R1 = 4 ohms, resistência R2 = 2 ohms e corrente I = 2 amperes. Pergunta-se: Qual é o valor da queda de tensão QT resultante nas duas resistências?.

I

-

E +

R-2

R-1

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Resposta: Teremos que aplicar primeiramente a lei de OHM individualmente em cada resistência a fim de descobrir qual é a sua queda provocada, então temos para a resistência 1: QTR1 = R1 * I QTR1 = 4 * 2 QTR1 = 8 volts Para a resistência 2: QTR1 = R2 * I QTR1 = 2 * 2 QTR1 = 4 volts Observe que a soma agora das quedas de tensão QTR1 e QTR2 é igual a tensão E, observe: E = QTR1 + QTR2 E = 8 + 4 E = 12 volts Para os circuitos paralelos, a lei de OHM diz que a soma das correntes é igual à corrente total, portanto, observe o circuito abaixo:

Temos os seguintes valores: E = 12 volts, R1 = 8 ohms e R2 = 20 ohms. Pergunta-se: Qual é a corrente I1 e I2 referentes as resistência R1 e R2 ?

R-1

It

I1-

E

It

+

R-2I2

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Resposta: Os passos para resolvermos este problema são os seguintes: em primeiro lugar precisamos descobrir a resistência total, pós isso, descobrirmos a corrente total IT e finalmente descobrirmos a corrente individual de cada resistência, I1 e I2. Vamos lá: RT = R1 * R2 / R1 + R2 RT = 8 * 20 / 8 + 20 RT = 160 / 28 RT = 5,71 ohms Passo dois: IT = ET / RT IT = 12 / 5,71 IT = 2,10 amperes. Passo três: I1 = ET / R1 I1 = 12 / 8 I1 = 1,5 amperes I2 = ET / R2 I2 = 12 / 20 I2 = 0,6 amperes. Observe que somando os valores de I1 com I2 teremos o valor de IT igualmente ao passo 2: IT = I1 + I2 IT = 1,5 + 0,6 IT = 2,10 amperes 2.3 – Exponencial. Os valores numéricos das propriedades utilizadas em eletrônica podem se tornar um transtorno no referente ao seu manuseio, pois estes números podem receber valores extremamente baixos com várias casas decimais ou ainda grandes o bastante para confundir o técnico na hora de calcula-los. Para facilitar o trabalho de leitura e manuseio, utiliza-se as potências que de uma forma mais branda, consegue aliviar este transtorno. No gráfico abaixo, vamos conhecer quais são elas:

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FUNDAMENTAL 0 = ohms, volts, amperes, watts etc...

K = KILO 1 * 10M = MEGA

G = GIGA 1 * 10

1 * 10

pf = pico

m = mile

u = micron = nano

T = TESLA 1 * 1012

9

6

3

31 / 10

1 / 106

1 / 10 9

121 / 10

A tabela foi criada para auxiliar nas leituras com números grandes, observe o seguinte valor: 30.000 ohms, o que é mais fácil de trabalhar, 30.000 ohms ou 30Kohms?. Vamos a mais um exemplo: o que é mais fácil de trabalhar, 0,000001 ampere ou 1µ ampere ?. Perceberam, Portanto, para facilitar o modo de visualização e manuseio dos grandes números, basta aplicarmos a tabela e multiplicarmos ou dividirmos conforme for o caso para se levar ao valor fundamental, veja mais alguns exemplos: 3.0 – COMPONENTES ELÉTRICAS. 3.1 – Tensões elétricas: No mundo elétrico e eletrônico podemos dividir quase que todas as tensões elétricas em duas modalidades, a saber, tensões elétricas alternadas e tensões elétricas contínuas.

2 Kohms = 2.000 ohms = 2 * 1 * 10

10M ohms = 10.000.000 ohms = 10 * 1 * 10

5 m volts = 0,005 volts = 5 / 1 / 10

32u amperes = 0,0000032 = 32 / 1 / 106

6

3

3

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• Tensão elétrica alternada.

Dizemos que uma tensão é alternada quando esta varia seus valores em decorrência do tempo, isso significa dizer que a cada momento do tempo os componentes desta podem assumir valores que vão desde o “ 0” até o máximo da energia para depois retornar novamente ao “0”. Dentro de uma tensão alternada temos vários conceitos que devem ser esclarecidos, a saber: Freqüência. (F) O primeiro conceito é a freqüência. Ela corresponde ao número de ciclos de uma onda alternada medida em segundos, sua unidade é expressa em HERTZ e significa em outras palavras a quantidade de vezes que o sinal sairá do momento 0 e chagará nele novamente por segundo. A faixa de freqüência da voz humana está compreendida entre 200 a 3.000Hz, a faixa de freqüência audível pelo ser humano varia de 20 a 20.000 Hz. Período: (T) O período é definido como o tempo gasto para se realizar um ciclo completo, tendo como unidade o segundo, o período pode ser expresso matematicamente como sendo o inverso da freqüência, ou seja, aumenta-se o período, e conseqüentemente diminui-se a freqüência. Ela pode ser representada assim: T = 1 / F Amplitude: (A) A amplitude é o valor máximo da onda que corresponde a seu pico máximo de potência do sinal aplicado. Normalmente esta tensão é medida em volts pico a pico e não corresponde a realidade da potência aplicada, mas sim a uma amostra do sinal como um todo, pois a potência realmente eficaz será uma conhecida como valor RMS. Outra característica determinante também na amplitude é que ela é dependente da potência com que o som é produzido pela fonte sonora, pela amplitude de um som, por exemplo, podemos dizer se é um som forte ou fraco. Decibel: (Db ) O decibel é uma unidade de relação entre potências e é muito utilizada para exprimir por meio de logaritmos a razão entre dois valores de tensão, de corrente, de potencia ou de níveis sonoros, é usado freqüentemente para exprimir a quantidade de potencia perdida ou o ganho de um amplificador. Por ser uma unidade logarítmica, o decibel (dB) aproxima-se muito da resposta do ouvido humano, sendo a resposta do ouvido humano proporcional ao logaritmo da energia sonora de uma onda sonora e não a própria energia sonora.

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Matematicamente ela é demonstrada na formula abaixo: NdB = Log P1 / P2 Onde : Log = sistema comum de logaritmo de base 10 P1 = Potencia de saída P2 = Potencia de entrada NdB = Número qualquer em decibel A figura abaixo retrata uma forma de onda senoidal de tensão alternada com todas as características descritas acima:

VPP

VP

VP

PERIODO

360º270º180º90º0º

SENOIDE

Suas características: Vpp = Tensão pico a pico Vp = Tensão de pico – pode ser positiva ou negativa Período = Tempo gasto para a onda sair do instante 0º e chegar a 360º

• Tensão elétrica continua: Como podemos observar, as tensões elétricas alternadas variam sua polaridade conforme o passar do tempo, hora o valor é positivo, hora o valor é negativo sucessivamente enquanto existir circulação de corrente pelo circuito, já as tensões elétricas continuas conforme o próprio nome sugere, não variam sua polaridade com o passar do tempo, onde temos o pólo positivo, sempre será positivo e no negativo a mesma condição.

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As tensões elétricas continuas são largamente empregadas no interior dos equipamentos eletrônicos em diversos níveis de tensões e com as mais variadas funções. São encontradas tensões elétricas continuas em baterias de automóveis, pilhas, fontes e em todos produtos elétricos e eletrônicos existentes. 3.2 – Alimentação telefônica. Através de um par de fios elétricos, o aparelho telefônico é ligado a uma central telefônica. Nestes fios encontra-se uma tensão de aproximadamente 48 volts DC quando o aparelho esta no gancho. Quando se retira o fone do gancho, e a tensão cai para 9 volts (este valor é aproximado, pois pode variar entre 6 a 14 volts, devido ao comprimento da linha telefônica). Quanto maior à distância entre o aparelho e a central, maior é a queda de tensão e menor é a tensão nos terminais desta linha. A intensidade de corrente que circula pelo aparelho telefônico varia de 30 a 70 mA, normalmente os aparelhos são projetados para trabalharem com correntes mínimas de até 20 mA. Quando a corrente for menor que isso, pode ficar comprometido o funcionamento do aparelho, principalmente se for um fac-símile, e aparelhos tipo CPCT. Isso também pode acontecer quando num determinado local existem várias extensões e todos os ganchos são retirados do aparelho ao mesmo tempo, (geralmente com extensões em paralelo). A alimentação telefônica pode ser dividida em duas modalidades ou tipos:

⇒ Bateria local ⇒ Bateria central

Telefone a bateria local. Este sistema hoje já não é utilizado. Ele incorpora uma manivela acoplada ao corpo do aparelho, cuja função é gerar uma tensão senoidal com freqüência de ordem de 20Hz na linha telefônica, a qual aciona a campainha de outro aparelho nele conectado. Este antigo sistema contava com enormes baterias que eram carregadas ou instaladas juntamente com os aparelhos em questão. Telefone bateria central: Neste grupo estão inclusos os aparelhos dos assinantes de uma companhia telefônica que recebem a alimentação de 48 volts. Através da linha do assinante é feita a ligação permanente entre um aparelho e a central de comutação (Telefônica, Telemar etc...). Esta comunicação ponto a ponto pode ter milhares de aparelhos assinantes e está sempre em constante crescimento, devido à automatização das comutações nas centrais, cuja tendência é serem totalmente informatizadas.

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3.3 – Componentes telefônicos. 3.3.1 – Cápsula transmissora de carvão. Este componente é constituído basicamente por um diafragma que aciona um eletrodo móvel que desliza no interior de uma câmara contendo minúsculos grãos de carvão. Quando o diafragma é movimentado pelas ondas sonoras, o eletrodo móvel comprime e descomprime os grãos. Com a compressão, a superfície de contato dos grãos é aumentada, diminuindo a resistência elétrica dos grãos, com a descompressão, a superfície de contato é diminuída, aumentando a resistência elétrica. Se alimentarmos a cápsula com uma fonte de energia elétrica DC, e a deixarmos em posição de repouso, ou seja, nenhuma incidência de som em seu diafragma, circulará uma determinada corrente, porém, se qualquer pressão sonora for aplicada ao diafragma, a resistência elétrica dos grãos irá variar, variando assim a corrente total do circuito. As variações de resistência são utilizadas para jogar em cima da corrente contínua impulsos que serão enviados ‘a linha telefônica, daí podemos dizer que a cápsula transmissora é um transdutor eletroacústico, que transforma energia acústica em energia elétrica. A figura abaixo retrata:

3.3.2 – Cápsula receptora. O sinal elétrico produzido pela cápsula transmissora deve ser transformado em energia acústica. Isso se obtém fazendo com que as variações de corrente produzidas deformem um determinado campo magnético estável. Essa deformação no campo magnético são transmitidas a um diafragma muito sensível; este por sua vez, transforma os impulsos em energia sonora. Basicamente, a cápsula receptora é constituída por um imã permanente em torno do qual há uma bobina enrolada. Esse imã mantém uma membrana metálica atraída, a qual esta em suspensão elástica com um anel plástico.

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Observe a figura abaixo: 01 – Imã permanente 02 – Bobina enrolada 03 – Membrana metálica 04 - Transformador Se ligarmos o primário do transformador, pontos A e B, passará através dele as variações de corrente provocada pela cápsula transmissora. Por indução, teremos a mesma variação de corrente no secundário desse transformador, esse secundário provocará uma alteração no campo eletromagnético do imã permanente, através da bobina que esta enrolada ao seu redor, essa alteração do campo eletromagnético resultará na vibração da membrana metálica que por sua vez produzirá as ondas sonoras, voltando assim ao original produzido pela voz humana no início da aplicação na cápsula transmissora. Para que seja concretizada uma comunicação, além do microfone e do receptor e da bateria, é necessário também um meio pelo qual seja transmitido o sinal. O circuito mais simples é o que permite a transmissão de um ponto A para um ponto B e somente nesse sentido, a figura abaixo retrata este método que é conhecido como sistema simples de comunicação, ou transmissão em um único sentido. PONTO A PONTO B Transmissão ideal: O ideal é que as comunicações ocorram nos dois sentidos, isto é, que os dois lados tanto recebam, quanto transmitam a voz. Isto é conseguido se montarmos um circuito como o anterior incluindo nele mais um transmissor e

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mais um receptor, fazendo uma ligação em série como ilustra a figura seguinte, teremos a comunicação nos dois sentidos. PONTO A PONTO B Apesar deste circuito simples funcionar, ele apresenta problemas que numa eventual variação na resistência do transmissor de quem esta ouvindo provocará a alteração da resistência total do circuito e, conseqüentemente, também na corrente de alimentação no transmissor de quem fala, pois todo o circuito esta ligado em série. Uma forma bastante simplificada de resolver este problema de variação de resistência total é a inclusão de uma bobina de choque em série com a bateria conforme é mostrado no circuito abaixo. PONTO A PONTO B A inclusão da bobina de choque CH em série com a bateria impede que as correntes vocais se atenuem através da bateria não interferindo também na circulação da corrente continua de alimentação dos transmissores. O microfone M1 recebe a alimentação através dos pontos 5 e 6 e depois dos pontos 1 e 2 sendo que a corrente circulante na comunicação passa principalmente pelos pontos 1 e 3 e depois 4 e 6 pois a bobina de choque oferece maior impedância do que os conjuntos M2 /R2 ou M1 / R1 para as correntes de freqüências de voz.

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Este circuito por mais simples que possa parecer, pode ser empregado em comunicações de pequenas distâncias bastando apenas que seja colocado um interruptor que desligue a bateria quando o circuito não estiver sendo utilizado. Bobina de indução: Vimos nos circuitos estudados anteriormente que a corrente de alimentação percorre o microfone, o receptor e toda a linha de interligação, uma vez que todos estão ligados em série com a bateria de alimentação. O emprego do sistema de bateria comum não traz melhora sensível, pois mesmo com este sistema, ainda não é possível conseguir que a corrente de alimentação seja inteiramente independente da resistência da linha. Um sistema ideal seria aquele em que a corrente dependesse exclusivamente da resistência da cápsula transmissora e não circulasse pela linha de transmissão. Este resultado foi conseguido com a inclusão de um transformador ou bobina de indução no circuito. A bobina de indução funciona de acordo com os princípios da indução mútua, é composta por duas bobinas enroladas sobre o mesmo núcleo, separadas eletricamente entre si conforme mostra a figura abaixo:

A figura mostra um circuito primário P conectado a um transmissor M em série com uma bateria. Ao circuito secundário S é conectado um receptor, no gráfico da corrente em P a linha tracejada mostra a corrente que circula quando o diafragma do transmissor esta em repouso. Ao se falar em frente do transmissor a corrente que circula em P é variável. Quando a corrente cresce de (a) para (b), o seu campo magnético cresce também atravessando S fazendo circular nele uma corrente que vai de (a) para (b) assim sucessivamente. O que temos aqui então é uma transferência magnética dos sinais que são produzidos por M e serão recebidos em R sem a alteração das resistências dos circuitos. Outra grande vantagem da utilização deste método é o aumento do número das esperas do secundário do transformador, proporcionando assim maior tensão e a corrente será menos intensa, além disso, podemos ter no secundário um número de espiras tal que seja igual à impedância do aparelho, evitando assim perda de sinal pela reflexão do sinal enviado (eco). A figura a seguir mostra um exemplo de sistema com a utilização de choque e de transformadores igualmente utilizado nos sistemas de hoje.

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SINALIZAÇÃO Os sistemas mostrados até agora são extremamente simples, porem, para que se saiba quando uma comunicação deve ser estabelecida é necessário que haja um sistema de sinalização. Para tal, o aparelho necessita de uma campainha que interpretará a chamada que enviará através da linha telefônica um sinal característico. CAMPAINHA

A campainha para corrente alternada é composta de duas bobinas enroladas sobre núcleos de ferro-doce, que formam um circuito magnético através de um ímã permanente conforme a figura a seguir:

O ímã permanente transfere para os núcleos do ferro-doce a polaridade Sul. Do pólo norte do ímã permanente, pende uma armadura que está presa por um eixo, formando entre-ferros com as extremidades livres do núcleo de ferro-doce. Na armadura está fixado um badalo que, conforme os movimentos dela, pode golpear, alternadamente, dois tímpanos. Uma vez que os sentidos dos enrolamentos das duas bobinas são contrários, a passagem da corrente alternada provoca, ora num entre-ferro, ora noutro, o aumento ou a diminuição do fluxo magnético. Dessa forma, a armadura móvel ganha um movimento vibratório. Para então que a bobina possa atuar, antes dos circuitos serem ligados a bateria central da central telefônica, um pulso em onda senoidal de aproximadamente 90 volts AC é enviado ao telefone chamado, onde nele uma

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campainha como a descrita acima soará informando que alguém estará chamando. Conforme demonstrado na figura abaixo, este circuito é um modelo bem próximo da realidade.

4.0 – COMUTAÇÃO INTERLIGAÇÃO DE ASSINANTES

Suponhamos que temos 06 assinantes interligados entre si de modo a formar uma rede telefônica. Para isso seriam necessários 15 pares de fios, de acordo com a fórmula e a figura abaixo:

X=N(N-1) 2

Onde N é o numero de assinantes a serem interligados.

Então, no caso de termos 1.000 assinantes a serem interligados, teríamos que dispor de 499.500 pares de fios, o que é um absurdo e economicamente inviável. Outros problemas surgem neste tipo de interligação, tais como: de que modo um assinante poderia escolher com quem falar? Como evitar que um assinante receba mais de uma ligação ao mesmo tempo? A eminente necessidade de racionalização do sistema telefônico fez com que surgissem as Centrais de Comutação , que tem a função de providenciar as ligações entre os assinantes, além de controlar e oferecer certas facilidades aos usuários.

Primeiro surgiram as centrais Manualmente Controladas, isto é, um operador direcionava a chamada para o assinante solicitado; depois vieram as Centrais Automáticas. Um fato curioso forçou o desenvolvimento das centrais

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automáticas; havia um pequeno comerciante que tinha um negócio não muito agradável, possuía uma agência funerária. Acontece que, como em qualquer negócio, tinha também um concorrente por perto, cuja esposa trabalha numa determinada Companhia Telefônica na função de Operadora de Mesa Telefônica.

Quando surgia um defunto, imediatamente ligavam para essa operadora da Cia. Telefônica e solicitavam uma agencia funerária para o enterro do falecido. Mais do que depressa, a fiel esposa conectava o assinante a agência do seu marido.

Aí, os negócios do nosso amigo comerciante não iam muito bem, porque seus caixões ficavam para os cupins, quando teve uma idéia genial e inventou a Conexão Automática entre os assinantes sem precisar de uma mais do que eficiente telefonista. 4.1 - SISTEMA DE COMUTAÇÃO

Um sistema de comutação tem como funções principais possibilitar supervisionar a interligação dos aparelhos telefônicos, dois a dois. Antigamente, como já dissemos, a comutação era feita manualmente e a operadora era responsável pelo estabelecimento e controle da ligação.

Mais tarde surgiram os sistemas automáticos de comutação: primeiro o sistema Passo a Passo, depois os sistemas Semi-Eletrônicos e Eletrônico.

Em todos os casos a necessidade de ligar o aparelho do assinante com a central de comutação. Essa ligação é feita de um par de fios denominada Linha de Assinante. Qualquer sistema de comutação seja ele manual ou automático, deve conter órgãos capazes de executar pelo menos duas funções: estabelecer e controlar a ligação entre os assinantes. 4.1.1 - SISTEMA MANUAL

Os terminais dos assinantes são jacks montados num painel. As conexões são feitas através de um operador por meios de cordões apropriados contendo pegas em suas extremidades. O operador observa o sinal de chamada, conecta-se com o assinante que chamou, seleciona o número pedido, dá o sinal ao assinante solicitado e supervisiona a ligação, observando o sinal para desligar, no final da conversação. Se os jacks dos assinantes forem acessíveis em mais de um ponto da mesa telefônica, o operador deve testar previamente a para saber se mesma está livre ou ocupada.

Os aparelhos telefônicos utilizados neste sistema podem ser de Bateria Local ou de Bateria Central. No primeiro caso, quando o assinante deseja fazer uma chamada, gira a manivela de seu aparelho gerando uma corrente alternada que derruba uma “tampinha” na mesa da telefonista. No segundo ao tirar o monofone do gancho faz com que uma lâmpada se acenda na mesa operadora. A comutação manual apresenta muitas desvantagens quando o trafego ou o numero de assinantes for grande. Há necessidade de muitas mesas, jaks e operadoras, aumentando a demora nas ligações, tornando o trabalho das telefonistas muito cansativo e sujeito a erros, diminuindo a qualidade do serviço. Outro fator importante a ser considerado é que o sigilo nas conversações pode ser quebrado.

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4.1.2 - SISTEMA AUTOMÁTICO O primeiro sistema automático desenvolvido consiste no emprego de um dispositivo com passos na horizontal e na vertical. As saídas são situadas em um arco semicilíndrico e a entrada ligada a uma saída através de um seletor que faz movimento de elevação e giro, tal qual o processo em que a telefonista procura, localiza e comuta a linha do assinante chamado, o seletor é alimentado por pulsos elétricos na quantidade correspondente à dezena e unidade do número chamado. A dezena o leva de repouso ao nível de igual número, a unidade faz suas escovas girarem naquele nível até a linha de número igual ao algarismo da unidade. A figura abaixo exemplifica um desenho simplificado deste tipo de seletor, conhecido como Passo a Passo, pois processa a ligação a cada digito recebido do aparelho do assinante.

SISTEMA AUTOMÁTICO DE COMANDO INDIRETO

Os impulsos dos discos são armazenados em órgãos (registradores) que, pela a análise dos algarismos comandam os seletores. Assim que a ligação se estabelece, o registrador se libera. Começa a existir uma separação mais nítida entre as funções de conexão (seletores) e as funções lógicas (centralizadas nos registradores).

Com as funções lógicas concentradas num número menor de órgãos, a central fica mais flexível para ampliações e mudanças de entroncamento, porém os sistemas são lentos em função dos grandes movimentos realizados pelos seletores, que apresentam muitos problemas de desgastes em função do atrito entre os contatos fixos e móveis.

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SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE CONTROLE COMUM

Neste sistema já há uma separação nítida entre o equipamento de controle e a cadeia de conversação. Surgem os seletores CROSSBAR , associados a sistemas de enlaces sob o controle de órgãos centralizados, os “marcadores”, que escolhem o caminho através dos diversos estágios de seleção e operam os seletores. Esse tipo de seletor teve larga ampliação e é utilizado até hoje em muitas centrais telefônicas.

O sucessor do Seletor Crossbar (Barra Cruzada) foi o Seletor Crosspoint, que obedecia ao mesmo princípio, porem utilizando réles de alta velocidade dispostos de forma matricial. Centrais que utilizam seletores matriciais são classificadas como centrais de comando indireto, uma vez que possuem sofisticados dispositivos de controle que atuam sobre os seletores, que passaram a não ser mais controlados diretamente pelo assinante chamador. A seguir a tecnologia evoluiu para as matrizes de reed-réles e comutadores eletrônicos de estado sólido, estes contendo dispositivos de controle através de microprocessadores controlados por programas. CENTRAL TELEFÔNICA CPA

CPA é a abreviação de central telefônica com Controle por Programa Armazenado, sendo uma central telefônica computadorizada que presta diversos tipos de serviços aos assinantes. Esse tipo de central telefônica tem o seu controle de tarefas todo feito através de programas (Softwares), bastando que o assinante, em seu próprio aparelho, digite alguns códigos e ative estes serviços na central. FACILIDADES Os serviços que elas podem oferecer aos assinantes são denominados de Facilidades. Mediante o requerimento da Cia Telefônica local, o assinante solicita a ativação destes serviços em sua linha telefônica, sendo cobrada uma taxa por serviço ativado, entre os quais podemos destacar alguns: Linha Direta – neste serviço pode se estabelecer uma linha direta com o número de telefone que se chama com maior freqüência e falar com este assinante sem precisar teclar o número todo.

Não Perturbe – se o assinante desejar não ser perturbado, pode programar a central para que toda vez que alguém lhe ligar, esta envia uma mensagem gravada dizendo que não esta recebendo chamadas temporariamente. Bloqueador de Interurbanos – nesta facilidade são bloqueadas as execuções de chamadas interurbanas. Uma senha de quatro dígitos é gravada na central para que o assinante libere a linha assim que desejar efetuar interurbanos. Discagem Abreviada – com este serviço o assinante pode gravar até 10 números de telefones que liga mais freqüentemente, inclusive números

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interurbanos e internacionais. Quando desejar chamar algum número, basta digitar duas teclas e a chamada será efetuada. Transferência de Chamadas – programa-se para transferir automaticamente para um outro número telefônico de sua preferência, todas as chamadas que forem feitas para o seu número. Atendimento Simultâneo – permite ao assinante, durante uma chamada telefônica, atender uma segunda chamada, sem desligar a primeira. A central lhe envia bips, informando-o de que uma outra chamada esta sendo feita. SINAL CARACTERÍSTICO O tipo de sinal apropriado para ser enviado a central CPA é o Multifrequencial (MF), que tem a vantagem de ser muito rápido no processamento da discagem. Durante a programação das facilidades, as teclas (*) e (#), em conjunto com as outras, são utilizadas para a ativação dos serviços. A central CPA deve aceitar também os sinais decádicos, proveniente de aparelhos telefônicos de disco ou de teclados decádicos. VANTAGENS

Além das facilidades oferecidas aos assinantes, tornando-se uma fonte de receita para a Cia. Telefônica, a central CPA oferece uma série de atrativos para a sua implantação:

- Economia de área, devido ao seu reduzido tamanho. - Menor consumo de energia durante a HMM (Hora de Maior Movimento). - Menor cabeamento na central. - Automatização de testes. - Supervisão permanente do desempenho da central. - Alta confiabilidade operacional. - Obtenção de dados de tarifação de dados em meio magnético. - Ordens de serviço executadas remotamente de terminais. - Informação ao assinante mediante grande variedade de mensagens

gravadas. 5.0 - SINALIZAÇÃO PARA O ASSINANTE

O assinante necessita ouvir durante o processo de chamada telefônica, sinais que o informe do que está acontecendo, até o estabelecimento da ligação. Anteriormente às centrais CPA, a sinalização era toda feita com modulações de freqüências distintas; após a implantação das centrais programadas, algumas sinalizações foram substituídas por gravações de frases como, por exemplo: EMPRESA informa, este número de telefone não existe, favor consultar o cataloga de telefones ou o serviço de informações. As sinalizações enviadas ao assinante são comumente chamadas de Tons e eles são classificados em:

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a) Tom de Discar – é uma freqüência contínua de 425 Hz que informa os

assinantes, após ele tirar o fone do gancho, que a central fez a pré-seleção e que esta pronta para receber os dígitos do número telefônico a ser chamado. Caso esse sinal não seja ouvido ao se retirar o monofone do gancho, significa que a central telefônica naquele momento está congestionada ou a linha está com defeito.

b) Tom de Ocupado – informa ao assinante que o número digitado está

ocupado, ou pode significar congestionamento da central, se for ouvido logo ao se retirar o fone do gancho. Sua freqüência é de 425Hz também, porem intercalada com breves espaços de silêncio.

c) Tom de Controle de Chamada – este tom é enviado ao assinante que

efetivou a ligação, no momento que o número digitado está sendo chamado.

d) Corrente de Toque – é o sinal cuja tensão e freqüência nominal é de

75V/25Hz. A central envia o sinal de toque para fazer a campainha do telefone do assinante chamado soar. Os tempos são iguais ao tom de controle de chamada.

As figuras a seguir mostram estes sinais em função do tempo:

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6.0 - TIPOS DE CENTRAIS TELEFÔNICAS PÚBLICAS

Há vários tipos de centrais telefônicas, a saber:

Central Local – é a central telefônica que atende os assinante de uma determinada região, por exemplo, alguns bairros da cidade grande. Ela fica normalmente localizada no centro geográfico desta região, possuindo a área um raio não superior a 5 km, pois a sinal poderá ficar comprometido.

A capacidade da central local poderá variar de acordo com a densidade demográfica, número de empresas, etc.

A central local é batizada com um prefixo, por exemplo, 832, assumindo os assinantes os numerais de 0000 a 9999. Quando o número de candidatos a assinantes aumenta nesta região e noutras próximas, novos centros telefônicos locais têm que ser construídos, e esses centros devem estar interligados entre si, ficando o sistema de acordo com a figura abaixo.

Um cabo tronco faz a conexão entre as centrais locais para que os assinantes da central 832 possam fazer chamadas para a 262 e vice-versa. Com o aumento das centrais locais fica inviável a interligação dessa forma, pois um número de cabos tronco muito grande seria necessário.

Surgiram então as centrais Tandem , que ficam ligadas em série com as locais, sua função é realizar o trânsito entre as centrais locais, conforme ilustra a figura a seguir:

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Central Interurbana – este tipo de central telefônica realiza ligações entre os assinantes de locais diferentes e, quanto ao seu modo de operação, dividiam-se: Operação Manual – a operadora da localidade A pede à operadora da localidade B para completar a ligação. Operadora Disca a Distância (ODD) – a operadora disca diretamente ao número pedido pelo assinante A. Discagem Direta à Operadora (DDO) – o assinante da localidade A chama diretamente a operadora da localidade B. Discagem Direta a Distancia (DDD) – o assinante chama diretamente o número desejado da outra localidade, não necessitando de operadora. Funciona geralmente através de sistema de micro-ondas, transmitidas por rádio. Atualmente, este é o sistema de maior utilização em nosso país formando uma malha telefônica gigantesca, onde assinantes do extremo sul do país podem estabelecer comunicações com assinantes do extremo norte, em alguns segundos.

Central Internacional – uma variação de central interurbana, com finalidade de realizar ligações telefônicas internacionais. Na maioria das vezes utiliza satélites de comunicações como meio de transmissão. Aqui também o assinante de um país chama diretamente o assinante de outro país, por meio da Discagem Direta Internacional (DDI). 7.0 - MEIOS DE TRANSMISSÃO

Os telefones estão interligados a uma central telefônica local que por sua vez está interligada às demais centrais existentes naquele centro urbano, a fim de possibilitar a comunicação entre todos os assinantes. Todas as ligações telefônicas necessitam de um meio de transmissão, não importa se é uma ligação local ou internacional. Existem dois meios básicos de transmissão dos sinais elétricos produzidos numa comunicação telefônica: os meios físicos e os meios vias ondas de rádio.

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Meio Físico

É um corpo físico no qual o sinal é programado de forma confina de um ponto a outro. Como exemplos de meios físicos temos: o meio metálico (linha aberta), onde a corrente elétrica é enviada; o meio resina (fibra óptica) onde a luz é enviada. Meio Via Rádio Para a transmissão de sinais em longa distância necessitamos de um meio mais eficiente, o sistema de transmissão e recepção de sinais vias ondas de rádio que consiste na programação pela atmosfera terrestre de sinais de ondas eletromagnéticas. Existem varias formas de transmitir os sinais: por visada direta, que consiste em direcionar o feixe de ondas diretamente à antena receptora; por tropodifusão, onde se utiliza a troposfera como refletora das ondas (torno-se obsoleto); e por receptoras, onde o sinal é retransmitido pelas estações de rádio. 7.1 - REDES DE ACESSO E REDES INTERNAS

Antigamente, as redes telefônicas eram formadas por fios desencapados de diâmetro bem maior do os usados atualmente, sustentados por postes de madeira ao longo do trajeto até a casa do assinante. Quando eram bem construídas ofereciam pouca perda de transmissão, porém, as condições atmosféricas afetavam grandemente a atenuação das linhas aéreas. Com o passar do tempo ficou impraticável a ampliação do número de assinantes, surgindo então os Cabos Telefônicos de Pares. A principal característica dos cabos telefônicos de pares é concentrar num mesmo núcleo um grande número de pares de condutores, que ocupam um espaço consideravelmente menor em comparação aos fios nus. No início de sua utilização eram revestidos de chumbo e seus fios isolados por papel. Atualmente o isolamento dos fios é feito com plásticos, apesar da enorme vantagem de se utilizar cabo telefônica de pares, algumas desvantagens precisam ser consideradas:

• 1 – As características de transmissão são inferiores às de um circuito de fio nu equivalente.

• 2 – Os cabos precisam emendados par a par, em distancias

determinadas ao longo do trajeto, introduzindo assim pontos passíveis de apresentar defeitos.

Apesar dessas desvantagens, o seu uso tornou-se um padrão nas redes telefônicas do mundo todo.

Alguns desenvolvimentos foram necessários para minimizar os problemas apresentados, tais como bobinas de pupinização, capacitores de compensação, extensores de enlace, amplificadores de freqüência e voz. Além disso, novos métodos de dimensionamento de redes telefônicas urbanas surgiram, novos tipos de emendas surgiram também, equipamentos

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eletrônicos que possibilitam a instalação de mais de um assinante no mesmo par de fios foram inventados. Novamente, com o crescimento acelerado do número de assinantes, ficou impossível a sustentação de cabos telefônicos com alta capacidade nos postes, devido ao peso excessivo. Foram então criadas as Linhas de Dutos Telefônicos e respectivamente as Caixas Subterrâneas alem de novos tipos de cabos telefônicos para essa aplicação. Portanto, num sistema telefônico convencional é denominado de Rede de Acesso o conjunto de cabos de assinantes e cabos troncos que atendem a uma determinada localidade, associados à linha de duto, ferragens, postes, blocos terminais, etc. não fazem parte da rede de acesso os fios que dão acesso ao assinante, assim como as de redes internas de edifícios, apesar destas ultimas terem muita semelhança com ela. 7.2 - TIPOS DE REDES Foram criados levando-se em consideração as condições regionais, os recursos econômicos disponíveis para a implantação, a melhoria de confiabilidade, tipos diversos de redes, cada um com suas vantagens e desvantagens. Numa mesma área de central telefônica, podem existir diversos tipos de redes, estando interligadas sem causar maiores problemas. O objetivo único é levar os pares de fios desde o DG (Distribuidor Geral) até as casas dos assinantes, prevalecendo os padrões de qualidade, conciliados com os recursos econômicos. Conforme normas da ANATEL, podemos encontrar 3 tipos de redes: 7.2.1 - REDES RÍGIDAS Chama-se Rede Rígida a rede que não possui nenhum ponto de seccionamento entre a central e o assinante. Os pares de cabos subterrâneos são ligados diretamente aos pares dos cabos aéreos, como ilustra a figura abaixo:

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Isto quer dizer que as emendas são permanentes, ou seja, os

condutores vão sendo emendados desde o DG até as caixas terminais, e só poderá ser feita alguma alteração mediante a abertura das emendas. Este tipo de rede é utilizada em locais onde a densidade telefônica é baixa ou onde as linhas dos assinantes são curtas.

A grande vantagem em utilizar este tipo de rede está na facilidade de se tirar defeitos em sua extensão, porque são poucas as intermediações até a casa do assinante, porém em contra partida, no momento da ampliação as emendas devem ser abertas para a nova configuração. Além disso, a quantidade de pares reserva tem que ser alta, diminuindo a ocupação dos cabos alimentadores. 7.2.2 - REDE FLEXÍVEL Chama-se Rede Flexível à rede que possui seccionamento entre a central e o assinante; para isso, empregam-se Armários de Distribuição que interligam os pares dos cabos da rede primária com os pares de rede secundária, um par de fios do cabo primário, que termina no armário, pode ser conectado a qualquer par do cabo secundário, que deixa o armário. Todas as conexões são feitas por intermédio de fios Jumper, facilitando em muito a manutenção dos pares. Neste tipo de rede, o lado secundário pode ser ampliado além da conta, ou seja, instalar pares a mais do que o necessário previsto, pois este lado da rede tem seu custo menor. Mas, como qualquer rede, ele tem suas desvantagens também.

Os armários de distribuição tem seu custo elevado e um planejamento mal feito pode tornar o lado secundário ocioso por muito tempo. Outra situação é que são terminais remotos, tornando-os facilmente acessíveis, dificultando o controle no cadastro dos roteamentos.

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A figura a seguir exemplifica:

7.2.3 - REDES MÚLTIPLAS Chama-se de Rede Múltipla à rede que tem todos ou alguns pares de seus cabos, terminados em mais de um local através de ligações em paralelo, em outras palavras, o número do par permanece o mesmo desde a central até o assinante. A vantagem para este tipo de rede está em se utilizar um par reserva em mais de um ponto, fazendo com que a ocupação media dos pares aumente. As desvantagens são: controle dos registros, perda no sinal de transmissão por estarem em paralelo e maior dificuldade na localização dos defeitos. A figura a seguir exemplifica o que foi dito:

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7.2.4 - REDES COM ARMÁRIOS DE EQUALIZAÇÃO O Armário de Equalização está interligado a outros armários de distribuição, além disso, os de distribuição estão também interligados entre si, aumentando muito a flexibilidade da rede telefônica. O inconveniente está no controle dos pares ocupados e no custo da interligação, entre os armários. A figura a seguir mostra esta ligação:

8.0 – ELEMENTOS DAS REDES. Descrevemos agora de forma resumida todos os elementos que fazem parte das redes telefônicas urbana e internas, e como são aplicados. No anexo no final desta apostila, temos um desenho que exemplifica as redes urbana e interna, com boa parte dos elementos que as constituem, para acompanhar a narrativa, faça uso deste desenho: Blocos de Terminação – são destinados à interligação de pares de fios permitindo que sejam efetuadas trocas nas ligações. Possuem uma base de materiais isolante (madeira ou plástico) onde são alojados pinos metálicos que recebem as conexões dos fios. Esses pinos possuem diversos formatos de acordo com o processo de conexão que irão receber, ou seja, a conexão poderá ser: por aparafusamento, por enrolamento, por encaixe, etc; O bloco possui dois lados, um para as conexões fixas e outro para os móveis de modo que cada lado atende a sua função específica, podemos verificar dois blocos que recebem os cabos e o “jumpeamento” efetuado entre eles. Fio Jumper ou FDG – entende-se por jumpeamento, a conexão física de pares de cabos diferentes ou de pares de cabos com a fiação de equipamentos de telecomunicações. O FDG mais utilizado é formado por um par de fios

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trançados, em geral de duas cores, fornecidos em bobinas contendo 500 metros, possuindo as cores Preto/Laranja ou Preto/Branco. Distribuidor Geral (DG) – é o dispositivo que contem os elemento de conexão entre cabos provenientes de locais diferentes, por exemplo, os cabos da central de comutação que tem que ser interligados aos cabos de redes externas, no DG são realizadas as ligações móveis e também as proteções individuais para cada linha de assinante ou ramal de usuário. As proteções são feitas com módulos de quando recebem sobretensões (descargas atmosféricas, por exemplo), desviam esse sinal para o aterramento.

Caixa de DG – Utilizada nas instalações de rede interna dos assinantes. É um armário metálico com fundo de madeira podendo ser embutido ou não na parede, que recebe os blocos terminais para a interconexão da rede externa com a rede interna. Anéis de guia são fixados para que a fiação de interconexão (fio DG) seja passada e organizada.

Caixa de Distribuição – é um armário metálico de tamanho inferior ao

da caixa de DG, usado na rede interna comportando os blocos terminais, fios e cabos internos. A caixa de distribuição num edifício é o ponto de interligação do cabeamento interno com a fiação interna do assinante.

Caixa Subterrânea – quando uma rede telefônica tiver proporções

grandes, torna-se necessária à utilização de caixas subterrâneas para que comportem as emendas dos cabos de capacidade superior e para que as derivações possam ser efetuadas.

Armário de Distribuição – geralmente tem a função de interligar os

cabos primários (oriundos da central telefônica) com os cabos secundários (destinados à distribuição dos assinantes). O armário de distribuição comporta os blocos de terminais para que sejam feitas as manobras entre a rede primária e secundária por intermédio de fios jumpers. Os armários são instalados em lugares estratégicos, podendo ser de pedestal ou para poste. Inicialmente eram fabricados em metal, atualmente existem também os fabricados em fibra de vidro.

Cabo Primário – é o cabo de distribuição que sai do DG da central

pública e chega até o armário de distribuição. É um cabo com capacidade elevada, em torno de 1200 a 3600 pares.

Cabo Secundário – é o cabo que sai do armário de distribuição e vai

até um outro ponto intermediário, por exemplo, uma caixa de emenda ventilada (CEV), ou até a propriedade dos usuários (edifício). Normalmente é aéreo e se utiliza do posteamento da empresa de energia elétrica para chegar ao seu destino.

Fio FE ou FEB – este fio é apropriado para as instalações externas e

tem a função de fazer a conexão entre a derivação da rede secundária e o ponto de acesso ao assinante.

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Bloco Conector – recebe o FE proveniente da rede secundária e faz a conexão com a rede interna do assinante.

Tomada Padrão – recebe o fio proveniente do bloco conector e faz a

conexão com o pino padrão do aparelho telefônico.

CABOS E FIOS TELEFÔNICOS DEFINIÇÃO A definição de cabo telefônico poderia ser: um conjunto de pares de fios de cobre isolados individualmente por uma película de papel ou plástico, transados entre si formando grupos independentes e protegidos por camadas de papel ou plástico helicoidalmente e com uma camada de alumínio ou chumbo externa revestida de polietileno, pelo qual são feitas as interligações entre centrais, assinantes ou central de assinantes. TIPO DE CABO INTERLIGAÇÕES INSTALAÇÃO

Cabo Tronco entre centrais locais ou entre centrais locais e Tandem

em dutos

Cabo Primário da central ao armário (rede primária com secundária)

em dutos

Cabo Secundário do armário ao terminal de distribuição (rede secundária com terminal)

em dutos enterrados ou aéreos

A figura a seguir mostra um exemplo do cabo multipares:

Uma rede telefônica pode possuir diversos tipos de cabos, conforme mostra a tabela acima. A bitola representa o diâmetro do condutor e o padrão utilizado é o da escala AWG, onde são mostradas na tabela seguinte as bitolas mais comuns, bem como os valores em milímetros.

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Os cabos primários e os cabos troncos são de grande capacidade (de 200 a 3600 pares) e os cabos secundários são de baixa capacidade (de 10 a 200 pares).

Bitola (AWG) Diâmetro em mm Simbologia de desenho 26 0,404 40 24 0,511 50 22 0,643 65 20 0,800 80 19 0,912 90

CABOS DE REDE PRIMÁRIA

1) Cabo CT ou TAP – é formado por condutores de cobre, isolados com papel e envolvidos por uma capa de liga chumbo e antimônio. A capa é impregnada por uma substancia asfáltica e ao redor da mesma existe uma outra capa de PVC de cor preta.

2) Cabo CT-APL – é similar ao CT ou TAP, porém possuindo uma capa

APL (Alimento Polietilenado) confeccionada com fita de alumínio lisa, rigidamente colocada à capa externa de polietileno preta.

CABOS DE REDE SECUNDÁRIA

1) Cabo CTP-APL – trata-se de um cabo que possui seus condutores isolados com uma capa de polietileno, numa combinação de 25 pares de cores. A capa do cabo é feita com fita lisa de alumínio, rigidamente colocada junto à capa preta externa de polietileno.

2) Cabo CTP-APL-AS – semelhante ao anterior, porem possui

internamente um cabo de aço (mensageiro) que permite a auto-sustentação do cabo aos postes.

3) Cabo CCE-APL – cabo de conexão externa de baixa capacidade (2,4

ou 6 pares) similar ao CTP-APL aplicado em instalações subterrâneas, como derivação a partir das emendas.

4) CTP-APL-G – trata-se de um cabo de plástico com capa de alumínio

e preenchido com geléia de petróleo entre os condutores, parecido com o CTP-APL.

5) CCE-APL-G – cabo de conexão externa e capa em alumínio

polietilenado, com geléia de petróleo, parecido ao CCE-APL com as mesmas aplicações, podendo ser enterrado diretamente no solo, pois a geléia o impermeabiliza.

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CABOS PARA REDES INTERNAS

• CI – cabo interno destinado às instalações internas, tais como: nas centrais telefônicas, em edifícios, indústrias. A capa é na cor cinza e os pares dos condutores são identificados pelo padrão internacional de cores.

• CCI – cabo para conexões internas também denominado de Tilista.

FIOS TELEFÔNICOS

FDG – fio de distribuição geral, popularmente conhecido como fio Jumper, é utilizado em distribuidores gerais de equipamentos telefônicos de comutação, interligação de blocos terminais em armários de distribuição e em quadros de distribuição em edifícios. São fabricados em dois diâmetros de condutores: 0,50mm equivalente ao 24 AWG e 0,60mm equivalente ao 22AWG, e sua codificação segue a tabela abaixo:

CÓDIGO Nº DE CONDUTORES BITOLA DO FIO (mm)

FDG 50-1 1 0,50 FDG 50-2 2 0,50 FDG 50-3 3 0,50 FDG 60-1 1 0,60 FDG 60-2 2 0,60 FDG 60-3 3 0,60

Quanto à codificação das cores, a outra tabela seguinte mostra sua formação:

FDG SIGLA CONDUTOR A

CONDUTOR B

CONDUTOR C

50-1 L Laranja - - 50-2 P-L Preto Laranja - 50-3 P-L-V Preto Laranja Verde 60-1 B Laranja - - 60-2 P-B Preto Laranja - 60-3 P-B-V Preto Laranja Verde

FI-60-2 – fio interno bitola 0,60 mm de 2 condutores, utilizado nas redes internas quando são feitas as ligações de aparelhos telefônicos em residências, edifícios, etc; Esse fio é conhecido como fio 2x22 e o isolamento dos condutores é feito por PVC na cor cinza, sendo que o condutor A possui a capa lisa, já o condutor B tem uma saliência ao longo do isolamento.

FE – fio externo com aplicação na rede externa e possuindo dois

diâmetros de condutores: FE–100 com condutores de 1,00 mm e FE-160 com condutores de 1,60 mm. O primeiro é indicado para instalações aéreas em

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zonas urbanas e em lances iguais ou inferior a 60 m; o segundo é indicado para instalações aéreas em zonas rurais e em laces superior a 60 m.

O FE-100 é mais conhecido como fio Drop (não é Drops !) ou fio 2x18,

seus condutores são isolados com PVC na cor preta e resistente à luz solar e às intempéries normais. A distinção dos condutores é feita por uma pequena saliência na capa de um dos condutores, em toda a sua extensão.

FEB-65 – fio externo binado na bitola 0,65 mm, surgiu em substituição

ao FE-100, principalmente na cidade de São Paulo, onde existe um problema muito sério: os jovens ao soltar pipas, têm o hábito de aplicar cortante (vidro) na linha de sustentação. Isso obrigava a operadora local a substituir os fios externos da rede com muita freqüência.

O FEB-65 é constituído por dois condutores de liga de cobre e

estanhados, de bitola 0,65 mm, isolados cada um com uma capa de PVC, sendo o condutor A na cor branca e o condutor B na cor azul; Os dois condutores são alma de aço ou fibra de vidro são envoltos por uma capa de PVC ficando o conjunto auto-sustentável, podendo sofre tração durante o esticamento.

Exemplo do FEB 65.

Exemplo do FE 100 (Drop).

BLOCOS DE LIGAÇÃO Blocos de ligação, como o próprio nome está dizendo, são utilizados para a ligação dos pares de condutores nas diversas etapas da rede telefônica como um todo. Existem diversos tipos de blocos e a seguir veremos os mais utilizados em telefonia: BLI-10 (Bloco de Ligação Interna com 10 pares) – é assim chamado por permitir a distribuição de até 10 pares de fios por bloco, sendo que em cada bloco podem ser distribuídos 5 pares; Este tipo de bloco é muito utilizado na distribuição de cabos telefônicos em redes internas, por possuir modularidade

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de 10 em 10 pares, permitindo assim que se utilizem os cabos com diversas capacidades. A figura ao lado exemplifica um bloco BLI 10 típico: O sistema de conexão dos condutores em seus terminais é do tipo wire wrap, ou seja, de enrolamento dos condutores nesses terminais para permitir um perfeito contato elétrico. A ferramenta utilizada para o enrolamento e desenrolamento dos fios é o Enrolador/Desenrolador de BLI.

O bloco BLI-10 vem acompanhado de um suporte de fixação denominado canaleta CAN-5, onde sua base é encaixada. A canaleta é fixada por intermédio de parafusos na prancha do armário de distribuição através de parafusos auto-atarraxantes. A CAN-5 é fornecida em barras contendo 5 peças, portanto, numa CAN-5 podem ser utilizados 5 blocos BLI-10. a canaleta vem com ranhuras para que um quantidade menor que 5 peças possa ser utilizada, com uma serra retira-se a quantidade necessária.

BLI-2 (Bloco de Ligação Interna de 2 pares) – é utilizado para efetuar as

ligações das linhas telefônicas dentro das residências, tendo como função principal permitir a conexão entre o fio FE-100 (Drop), vindo do cabo aéreo, e o FI-2x22 (Fio Interno), sem a necessidade de executar uma emenda. Um dos lados permite a ligação do fio FE com encaixe exato para a medida de 18 AWG (bitola do fio FE), o outro lado permite a ligação do fio FI com encaixe para a medida de 22 AWG (bitola do fio FI). Uma chave de fenda deve ser utilizada para o aperto dos parafusos.

BLE-2 (Bloco de Ligação Externa com 2 pares) – este tipo de bloco é

utilizado nas ligações das linhas telefônicas em posteação de residências ou diretamente na fachada, tendo como objetivo fazer a conexão entre o fio FE-100 ou FEB-65, vindo do cabo aéreo, e o fio proveniente da rede interna do assinante. Os parafusos para contato fazem parte do corpo principal do bloco, ou seja, eles não giram np momento do aperto das porcas, evitando assim um mau contato nos condutores. Uma tampa presa por um cordão fecha o bloco, evitando assim a penetração de água. O aperto das porcas é feito com uma chave canhão. BLA-50 (Bloco de Ligação em Armário com 50 pares) – utilizado nos armários de distribuição da rede externa, onde fazem a interligação entre os cabos primários e secundários. O tipo de conexão é wire wrap e a ferramenta utilizada é o enrolador/desenrolador. A capacidade deste bloco é de 50 pares e são numeradas de cima para baixo e da esquerda para a direita de 1 a 50.

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XT2-P (Bloco de Ligação Externa com 2 pares) – este tipo de bloco

também é aplicado nas ligações das linhas telefônicas em posteação de residências, tendo como objetivo fazer a conexão entre o fio FE-100 ou FEB-65, vindo do cabo aéreo, e o fio proveniente da rede interna da residência. O corpo principal pode ser fabricado de porcelana ou de plástico e possui uma tampa de alumínio, o aperto dos parafusos é efetuado por um alicate de bico ou uma chave de boca, e a fixação do bloco ao poste é realizada por uma fita de aço inox, através do suporte de aço galvanizado. O XT2-P praticamente foi substituído pelo BLE-2, este por ser mais prático de trabalhar e apresentar menos problemas.

BER-10 0u M-10-B (Bloco de Engate Rápido com 10 pares) – com a

tecnologia IDC (Isolation Displacement Connection), ou seja, a não necessidade de retirar a capa isolante do condutor para a conexão, este tipo de bloco vem sendo largamente aplicado nas instalações das redes telefônicas, tanto externas como internas, uma ferramenta especial foi desenvolvida para a conexão dos condutores, chamada de Ferramenta de Inserção e Corte, que realiza dois trabalhos principais: inserir o condutor no contato e cortar o excesso de fio. A numeração do BER-10 é de 1 a 10 da esquerda para a direita. Três tipos de blocos existem: de corte, aberto e de continuidade. Todos permitem a utilização de condutores nas bitolas de 0,40 mm a 0,654 mm.

Bloco BLP-100 (Bloco de Ligação e Proteção com 100 pares) – destinado à terminação dos cabos da rede externa em DGs interligando a rede com equipamentos de comutação, permite a colocação de Módulos de Proteção contra transientes (tensões e correntes) indesejáveis que eventualmente atinjam a rede telefônica, montados um ao lodo do outro, permitem a instalação d distribuidores gerais com qualquer capacidade. Aqui também a técnica de conexão é a de wire wrap. Sua aplicação também é possível em armários de distribuição ou em pranchas de telefonia nas CPCT (Centrais Privadas de Comutação Telefônica) esses blocos possuem outra capacidade: de 2,5,10 ou 20 pares, por exemplo.

BTRC (Bloco Terminal Rotativo de Corte) – destinado ao lado horizontal

dos DGs, ou seja, a parte de trás do DG, onde chega o cabeamento proveniente dos equipamentos de comutação das centrais publicas ou privadas. A configuração deste tipo de bloco é de 40 ou 50 pares.

9.0 - COMUNICAÇÕES PRIVATIVAS MICRO PABX E PABX DIGITAL

Com a evolução tecnológica, o tamanho dos equipamentos foi sendo cada vez mais reduzido, permitindo que empresas de pequeno porte e até residências pudessem dispor de equipamentos de alta tecnologia. Com o advento da CPA as centrais passaram a ter o controle feito através de um micro processador, vindo daí o nome Micro PABX.

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Hoje em dia a maioria das empresas são servidas por ramais de PABX, cuja comunicação e automação podem ser viabilizados mais racionalmente por esse equipamento. Isso só foi possível com a digitalização completa do sistema, o que permitiu a implantação de verdadeiras Redes Digitais de Serviços Integrados (RDSI) que compartilham sinais de voz e dados nos ramais. BGS (BUSINESS GROUP SERVICES)

Trata-se do denominado Tronco Chave, onde a empresa prestadora de telefonia viabiliza um número telefônico chave, que está associado a outros números telefônicos, para a empresa contratante. Um PABX tradicional deve ser instalado nas dependências da empresa que solicitou o serviço e sua interligação com a rede pública se faz por meios de troncos. Na central pública é otimizada a ocupação dos troncos através de um grupo de procura do CPCT, que pelo número chave seleciona de forma aleatória um tronco associado àquele agrupamento conectado ao CPCT. O usuário divulga apenas um número telefônico, que geralmente é fácil de memorizar, mas abaixo desse pode estar outros números, desta forma são racionalizadas as ligações de entrada e a ocupação do número chave vai depender de quantas linhas o usuário colocar a disposição do serviço. ENTRONCAMENTO DIGITAL (E1) O sinal de voz que é transmitido de um assinante para outro necessita de um meio de transmissão. Qualquer que seja esse meio haverá perdas nesse sinal, portanto, as técnicas de transmissão empregadas deverão garantir para que haja a menor atenuação na comunicação. Esse fator é primordial; já um segundo objetivo seria a solução mais econômica possível para prover a montagem deste meio. Os meios de transmissão mais barato utilizado são os pares de fios, que quando agrupados formam o cabo telefônico. Esta solução porem, não é viável quando se trata de cobrir grandes distâncias, como é o caso dos trechos interurbanos. A resposta para esse problema surgiu com a implementação da utilização de um mesmo meio para a transmissão de várias conversações simultâneas. EQUIPAMENTO MULTIPLEX Suponhamos que um par de fios seja utilizado para manter a comunicação entre o assinante A e o B. Com este meio de transmissão empregado não haverá problema nenhum para a conversação entre os assinantes. Imaginemos que agora queiramos utilizar esse mesmo par de fios para que A fale com B e C com D. A viabilização seria ligar os 4 assinantes ao mesmo meio, mas isso acarretaria os seguintes problemas:

• se um par de assinantes somente se comunicasse não haveria problema algum, porém, se qualquer outro assinante tira-se o monofone do

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gancho, poderia ouvir toda a conversação, quebrando o sigilo da comunicação.

• se os quatro assinantes resolvessem efetuar conversação

simultaneamente, acarretaria em confusão dos sinais, surgindo à linha cruzada.

Para resolver este problema, utiliza-se um equipamento multiplex, cuja principal função é compartilhar o mesmo meio de transmissão. O multiplex (MUX) recebe os sinais de cada comunicação, processa esses sinais, e os encaminha de tal forma que não há quebra de sigilo na conversação. Uma das técnicas aplicadas para a transmissão simultânea de sinais telefônicos através de um meio de transmissão é a técnica da Multiplexação por Divisão de Tempo (TDM - Time Division Multiplex). Esta técnica consiste em transmitir os sinais deslocados no tempo. A quantidade desta amostragem foi determinada no Teorema de NYQUIST: Fa>2 Fmáx, onde: Fa = freqüência da amostragem e Fmáx = a freqüência máxima da faixa de voz. Em resumo, a maior freqüência existente no canal de voz é de 3.400Hz, portanto, a freqüência da amostragem deveria ser maior que 6.800HZ. Para facilitar no calculo dos filtros, foi adotado o valor de 8 Khz. Dois sistemas PCM foram adotados: um com 32 canais de transmissão (Lei A) e outro com 24 canais (Lei u). No Brasil o sistema adotado foi o de 32 canais, como a maioria dos paises que aplicassem a Lei u deveriam transportar sinais segundo a Lei A, no momento das comunicações internacionais.

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AMOSTRAGEM DOS SINAIS Suponhamos que é transmitido um sinal com a forma de onda representada na figura; Dividindo essa forma de onda em freqüências de amostragem, teremos parcelas da forma original.

QUANTIZAÇÃO Esta etapa tem a função de estabelecer com quais valores ficarão esses pulsos, dentro de certos níveis de aproximação para mais ou para menos. Os níveis x, y e z são alguns exemplos de níveis de quantização que terão os pulsos de amostragem. Em resumo, a cada amostra do sinal de informação é atribuído um nível de quantização que mais se aproxime de sua amplitude original, e a quantidade de níveis estabelecidos atualmente é de 256.

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COMPRESSÃO Nesta etapa as amostras com níveis menores são mais ampliadas que as amostras com níveis maiores, ou seja, as maiores são mais comprimidas. Isso é conseguido com o dispositivo chamado compressor, que se baseia na Lei da Compressão, obedecendo a uma curva não linear, como mostra a figura a seguir. Duas leis de compressão foram criadas, a primeira desenvolvida foi a Lei de u, dos americanos, a segunda, a Lei A, dos europeus. CODIFICAÇÃO A codificação do sistema PCM é utilizada para converter cada valor quantizado dos pulsos PAM em valores binários, ou seja, o sinal analógico é transformado em digital, conforme exemplifica a figura abaixo:

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10.0 – MICRO P.A.B.X

CONCEITOS BÁSICOS COMUTAÇÃO TELEFÔNICA É um sistema central que possui duas funções básicas: viabilizar e controlar a interligação de aparelhos telefônicos, aos pares. Nos primórdios da telefonia, a comutação telefônica era feita manualmente através de uma operadora (telefonista). Após a 1ª Guerra Mundial, houve uma grande evolução industrial, o que possibilitou entre outras coisas o desenvolvimento de Sistemas Automáticos de Comutação Telefônica, surgindo os de Comando Direto, baseados em seletores comandados diretamente por pulsos gerados nos discos por aparelhos telefônicos. TIPOS DE CENTRAIS De acordo com suas aplicações, as centrais telefônicas podem ser: Central Pública – é aquela que atende a muitos assinantes, utilizando-se de uma rede de acesso externa, isto é, emprega meios públicos (ruas, postes, pontes, etc.), para levar a linha telefônica ao assinante. Central Privada – é aquela que é utilizada para atender uma rede particular, por exemplo, uma rede de ramais telefônicos de um escritório de vendas, ramais esses que tem acesso às linhas telefônicas das centrais públicas. As Centrais Privadas são divididas em: PBX – (Private Branch Exchange) onde os ramais dependem de uma telefonista para fazer ligações externas e, dependendo do tipo, precisam de auxilio para a comunicação entre si. PAX – (Private Automatic Exchange): os ramais fazem ligações entre si automaticamente, não havendo linha-tronco (denomina-se Linha-Tronco àquela que interliga a Central Privada à Central Pública). PABX – (Private Automatic Branch Exchange): os ramais (cada interligação de usuário de uma central privada à mesma é denominada de Ramal) fazem ligações entre si automaticamente. A operadora atende as ligações da central pública, conectando-as aos ramais. As ligações de saída para a central pública se processam automaticamente. Além das funções básicas, o PABX incorpora funções específicas tais como; categoria de ramais, captura de ligações, chamadas em espera, etc.

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IDÉIA APROVEITADA Com o advento da tecnologia das centrais públicas do tipo CPA, aproveitaram a idéia e criaram as centrais privadas com Controle por Programa Armazenado onde puderam incrementar uma série de facilidades para os usuários dos ramais. Com a aplicação de uma CPU ( Unidade Central de Processamento), normalmente um Z80, um microprocessador de 8 Bits, uma unidade de controle e duas memórias, é desenvolvido um software e gravado na memória não volátil (programação de fábrica). Esse software contem todas as facilidades (o que a central é capaz de realizar em beneficio do usuário) disponíveis através de uma programação é possível alterar, acrescentar ou bloquear essas facilidades, a vontade do cliente. TRANSIENTES

Também denominados de Surtos, são picos de tensão de pouquíssima duração, com cerca de alguns micro segundos, isto é, uma elevação muito rápida de tensão, proveniente de duas formas: Interna – quando na mesma rede elétrica participam equipamentos de grande porte, tais como: motores com alta potência, compressores de ar, condicionador de ar, etc. Externa – este em particular provoca maiores danos ao Micro PABX, pois sua origem é atribuída a Raios que, descarregados nas proximidades podem atingir tanto os trocos, os ramais externos, quanto apropria rede elétrica. Um outro agente externo é quando há restabelecimento da energia elétrica pela concessionária local, após uma interrupção do seu fornecimento. Esses surtos quando provenientes de raios, corrente altíssima, por volta de alguns milhares de ampéres. INSTALAÇÃO AC

Normalmente o Micro PABX pode ser ligado em 110/127 VAC ou 220 VAC, sendo que a seleção da tensão é feita através de uma chave seletora ou jumper de ligação. Deve-se localiza-la no equipamento e de acordo com a tensão local, selecionada devidamente. Por norma, os equipamentos com mais de 6 linhas telefônicas devem possuir equipamento que garanta a continuidade dos serviços, numa eventual falta de energia elétrica.

Este equipamento pode ser um Short-Break ou No-Brek, instalado externamente ao PABX, com potência mínima de saída de 50VA e saída senoidal de 60 Hz. Em locais onde houver variação muito acentuada na tensão da rede elétrica ou estiverem sujeito a transientes elétricos, um Estabilizador de Tensão com potencia adequada ao porte do equipamento deve ser instalado. No caso de equipamento acima de 6 linhas telefônicas, este estabilizador deve ser instalado antes do Short-Break e deve ser do tipo núcleo saturado. Além disso nos locais sujeitos a transientes elétricos ou cargas atmosféricas, protetores contra transientes devem ser instalados na entrada AC.

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Atualmente existem equipamentos que englobam o Estabilizador e o No-Break num único aparelho. Possuem inclusive blindagem eletrostática contra oscilações na energia elétrica e proteção contra curto-circuito e raios. ATERRAMENTO O aterramento é a parte fundamental para uma efetiva proteção do equipamento. Sem ele, o PABX estará sujeito as sobretensões da rede elétrica, às descargas atmosféricas, as sobretensões nas linhas telefônicas, etc, uma vez que os protetores não atuarão efetivamente. O aterramento não deve ser ignorado e o usuário precisa ser conscientizado de sua importância, já que em 3 pontos possíveis o surto poderá entrar: na rede elétrica , no terminal do ramal se for externo e na linha-tronco . RESISTÊNCIA DE TERRA Os fabricantes de PABX recomendam que a resistência de terra não seja superior a 5 ohms, para uma efetiva proteção. Para se medir essa resistência existem alguns métodos onde são empregados aparelhos de preços proibitivos (Terrômetro ou Megôhmetro).

Um valor de resistência de terra entre 5 e 10 Ohms será suficiente. Vamos fornecer um método prático para fazer esse teste de resistência, que consiste no seguinte:

• Após ter sido feita a inserção das barras Cooperweld e a interligação

das mesmas com o fio rígido, vamos efetuar o Teste da Furadeira, como mostra a figura abaixo:

Um dos pólos da furadeira ligasse a uma das fazes a rede elétrica, o outro pólo liga-se no aterramento que foi feito. Liga-se a furadeira e ela deve funcionar e mede-se a tensão alternada na mesma, esta não deve ser muito menor que 110 VAC. Se a tensão medida for muito inferior a 110VAC, deve-se

colocar mais hastes até se conseguir uma tensão bem próxima dos referidos valores citados acima.

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PROTEÇÃO DE RAMAIS E LINHAS.

Apesar da maioria dos PABX possuírem varistores e centelhadores a gás, para proteção contra transientes elétricos, nas linhas tronco deve-se fazer uma proteção extra com Módulos de Proteção, fora do gabinete do PABX, pois a capacidade de dissipação de energia dos varistores é pequena. (Veja na figura A), o diagrama de um circuito de proteção para linha-tronco. Os centelhadores a gás devem funcionar como proteção primária, devendo ser colocado um resistor de fio entre o varistor e o centelhador a gás. Como proteção extra, tanto para linha como para ramal, coloca-se um Módulo de Proteção, por exemplo o MP6X, figura B, de cor alaranjada (a cor do módulo indica qual o tipo de atuador que ele contém), com carvão e gás como elementos de atuação. Esses módulos são inseridos num bloco, figura C, que possui diversas capacidades para 2, 5, 10, 50 e 100 ou mais módulos. Após a inserção dos módulos na base, o aspecto fica conforme a figura D. Obs: o centelhador a gás é um dispositivo que tem a sua vida útil limitada pelo número de atuações e quantidade energia dissipada. Esgotada a sua vida útil o centelhador torna-se inoperante, geralmente sem apresentar sintoma de tal fato. Desta forma aconselha-se a substituição periódica do centelhador, de preferência anualmente.

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INTERFERÊNCIA DE RF Outro problema que pode acontecer num ramal ou num tronco é a Interferência de RF, ocasionada por transmissores de rádio próximos ao local onde é instalado o PABX. Para minimizar ou eliminar o problema, apresentamos na figura 01 o circuito de um Filtro de RF, muito simples de ser montado e que deverá ser ligado em série com o ramal ou tronco que está com interferência. O filtro pode ser montado numa pequena placa de circuito impresso, com fios 2x22 em suas terminações, figura 02. Também pode ser ligado diretamente em bloco BLI, com uma enroladeira manual. Se vários ramais de PABX ou troncos apresentarem interferência de RF, os outros filtros podem ser ligados um ao lado do outro, pois a placa de circuito possui um tamanho muito reduzido, figura 03.

INSTALAÇÃO DO PABX O funcionamento perfeito do PABX depende de uma instalação correta. Procure sempre seguir as recomendações do fabricante. Vamos dar uma seqüência básica para a instalação do equipamento, levando em conta que você deve ler com bastante atenção o manual de instalação fornecido pelo fabricante do equipamento.

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LOCAL ADEQUADO O local onde será instalado o PABX deve ser escolhido, observando-se as seguintes recomendações:

• Não instale o equipamento em local sem ventilação, úmido ou próximo de fontes de calor ou vibrações.

• Evite instalar o equipamento em paredes onde a incidência de sol é intensa, atrás de portas, embaixo de janelas ou em locais de circulação (corredores, passagens, etc.).

• Procure um local mais próximo possível dos pontos de aterramento e com a tomada de energia próxima.

• Na tomada onde for instalado o PABX não deve ser ligado qualquer outro equipamento.

• Não instale o PABX próximo à passagem de cabos energia elétrica.

• Não é indicado a instalação próximo a televisores ou outros equipamentos que emitam RF ou magnetismo alto.

• O local deve ser o mais próximo possível dos troncos e dos ramais.

• O PABX deve ficar a cerca de 1,30m do piso e com no mínimo 20 cm de espaço nas laterais.

FIXAÇÃO DO PABX Alguns fabricantes fornecem um gabarito de furação que deve ser fixado na parede onde será instalado o PABX, outros pedem que seja colocado um parafuso, apoiando o PABX neste parafuso e marcados os demais furos. INSTALAÇÃO DOS RAMAIS Se o PABX possuir placas balanceadas, a fiação poderá ser feita através do cabo CI estanhado ou cabinho CCI de pares, dos conectores dos ramais até um bloco BLI-10 ou BER-10, daí para os ramais poderá ser feita ou com fio FI 2x22, cabinho CCI, dependendo da capacidade de ramais que possuir o equipamento. A conexão dos pares de fios nos ramais e linhas-tronco pode ser do tipo Wire Wrap, de encaixe por pressão ou através de aperto de parafusos. Se for do tipo Wire Wrap, o enrolador deve ser adequado à bitola dos pinos dos conectores, se for do tipo aperto de parafuso, a chave de fenda deve ser de tamanho adequado. INFRA-ESTRUTURA Dependendo da situação, pode-se utilizar canaletas e tomadas do sistema “X” proporcionando um acabamento mais adequado à instalação. Essas canaletas são fixadas na parede através de pregos de aço, já suas tomadas são por meio de bucha e parafusos adequados.

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INSTALAÇÃO DOS TRONCOS A instalação das linhas telefônicas ao Micro PABX dependerá da quantidade de linhas que estiverem disponíveis e da distancia que estarão do equipamento. Normalmente, acima de 10 linhas utiliza-se cabo CI para leva-las até aos módulos protetores, porem, a utilização ou não de cabo telefônico dependerá do local, no orçamento disponível para a obra, do acabamento do local e etc. Um levantamento aproximado nas dimensões do local, antes de se dar um orçamento final, sempre é conveniente, pois as surpresas não avisam quando vão aparecer.

Prof. Norberto Santos