Haustelefon (Anlage für 2 Teilnehmer)

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Hier ist ein Projekt, das ich über die Feiertage gemacht habe: ein 
Haustelefon (Telefonanlage für 2 Telefone). Als ich ein Kind war, hat 
mein Vater zwei alte Telefone (W63) umgebaut für meine Schwester und 
mich. Später habe ich die den Nachbarkindern installiert, aber es ging 
mehr schlecht als recht. Deswegen habe ich jetzt diese 
Mini-Telefonanlage gebaut, an die man zwei stinknormale Analogtelefone 
anschließen kann.

Inspirieren lassen habe ich mich durch die Schaltung hier: 
http://www.norbertmoch.de/_elektronik/telefon/telefonanlage_fuer_2_teilnehmer_elektronisch/telefonanlage_fuer_2_teilnehmer_elektronisch.htm 
- allerdings habe ich das Verhau von Diodenlogik und CMOS-Gattern durch 
einen µC ersetzt. Das macht den Rest der Schaltung deutlich einfacher 
und sorgt vor allem für ein normgerechtes 25Hz Rufsignal. Die Schaltung 
von Norbert Moch verwendet 50Hz, was viele alte Telefone nicht mögen.

Anbei alle Unterlagen für den Nachbau. Ich habe alles auf eine kleine 
Platine gequetscht, die in das Gehäuse KG28M von Donau electronic paßt 
(z.B.  Nr. 94-460291 bei Pollin). Zur Stromversorgung dient ein AC- 
Steckernetzteil 15.7V/185mA, das hier noch herumkullerte.

Die Telefone sind klassisch per Doppelader und TAE-Dosen angeschlossen. 
Für die Platine habe ich eine LSA-Klemmleiste aus einem Cat5-Verbinder 
ausgeschlachtet.

Wenn mir danach ist, werde ich später noch ein paar Details zu Schaltung 
und Programm in einem Artikel im hiesigen Wiki dokumentieren.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Der Artikel Haustelefon ist jetzt online.

[Ach Du grüne Neune (Gast)]

Ja das ist doch mal ein vernünftiges Projekt, auch mechanisch gut 
umgesetzt. Zugentlastung mit Kabelbinder reicht in der Praxis auch 
völlig aus.

[Michael R. (Firma: Brainit GmbH) (fisa)]

Coole Sache!

Wenn ich das damals (tm) gewusst hätte, wäre dieses mein Projekt 
Beitrag "Re: drei alte Telefone verbinden" etwas schneller 
fertiggeworden ;-)

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Michael R. schrieb:

> Wenn ich das damals (tm) gewusst hätte, wäre dieses mein Projekt
> Beitrag "Re: drei alte Telefone verbinden" etwas schneller
> fertiggeworden ;-)

Dein Projekt gefällt mir! Mein Haustelefon geht ja wirklich nur strikt 
für zwei Telefone. Manchmal ist das zu wenig. Und ein paar Telefone 
hätte ich noch :)

Würdest du deine Quellen auch veröffentlichen? Im o.g. Thread finde ich 
nur den Schaltplan.

[Michael R. (Firma: Brainit GmbH) (fisa)]

Axel S. schrieb:
> Würdest du deine Quellen auch veröffentlichen?

Ha! Subversion vergisst nichts!

Bitte um Gnade beim C-Source, das waren meine ersten AVR-Gehversuche ;-)

Übrigens ist die Mini-Anlage seit 2013 im Dauerbetrieb, wird mehrmals 
täglich genutzt, und ist noch nie abgestürzt... Meltdown- und 
Spectre-patches muss ich wohl auch keine einspielen ;-)

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Michael R. schrieb:
>
> Bitte um Gnade beim C-Source, das waren meine ersten AVR-Gehversuche ;-)

Keine Sorge. Ich bin selber ganz froh, meine "Jugendsünden" weitgehend 
unter Verschluß halten zu können :)

> Übrigens ist die Mini-Anlage seit 2013 im Dauerbetrieb, wird mehrmals
> täglich genutzt, und ist noch nie abgestürzt...

Na bitte!

> Meltdown- und Spectre-patches muss ich wohl auch keine einspielen ;-)

LOL :-D

[Markus (Gast)]

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Ja das ist doch mal ein vernünftiges Projekt, auch mechanisch gut
> umgesetzt.

+1
Nette Beschreibung der FSM.

[Conny G. (conny_g)]

Herrlich! Motiviert gleich sich so etwas zu installieren :-)

[Karl B. (gustav)]

Hi @Axel,
erst einmal Gratulation zu dem gelungenen Projekt.
Habe aber noch eine Frage:
Da unter der Bezeichnung "Telefonapparat" schaltungstechnisch (stark) 
unterschiedliche Varianten im Umlauf sind, demhingegen im Internet sehr 
wenig bis überhaupt nichts über das Innenleben der Geräte "verraten" 
wird, möchte  ich diese Gelegenheit wahrnehmen, zwei gängige 
"Prototypen" von Fernsprechtischapparaten vorzustellen:

Der eine Apparat FG54_5137 b/d läuft nicht am Kabelmodem (Drehwähler! 
Allerdings Anrufe können entgegengenommen werden, deswegen geradezu 
prädestiniert für dieses Projekt hier.)

Der andere Apparat FeAP_01 (mit Wähltasten) funktioniert auch am 
Kabelmodem, ist also - mit aller Vorsicht formuliert - 
"digitaltauglich".
(Das nur zur Aktualität. Umprogrammierbar auf DTMF etc.)

Bin mir jetzt nicht sicher, ob dieser FeAp_01 mit der Schaltung im 
Projekt funktioniert oder eventuell sogar Schaden nehmen könnte. Da 
dessen Innenleben ja etwas komplizierter aufgebaut ist. Die 
Stromversorgung der ICs etc. wird ja aus dem "Telefondraht" gezogen.
Durch Umstellung der Telekom auf IP funktioniert dieses Gerät nicht mehr 
direkt an der Zweidrahtleitung, sondern, wenn überhaupt, nur noch über 
entsprechendes Modem, das auch die Versorgungsspannung bereitstellt. 
Insofern könnte jemand auf die Idee kommen, dieses Modell ebenfalls ins 
Museum stellen zu wollen, womit es wieder für dieses Projekt in Frage 
käme.

Habe noch nicht abgecheckt, in welchem Spannungsbereich der Apparat 
funktioniert bzw. wieviel und wann, wie lange "Strom" gezogen wird.
Es soll ja - soweit ich das Projekt verstanden habe - nicht "gewählt" 
werden,  sondern nur Rufen und Rufe quittieren bei der Gegenstation 
durch Abheben des Hörers.
Man könnte evtl. die "Brücken" beim FeAp_01 entsprechend setzen.

ciao
gustav

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Karl B. schrieb:

> Der eine Apparat FG54_5137 b/d läuft nicht am Kabelmodem (Drehwähler!
> Allerdings Anrufe können entgegengenommen werden, deswegen geradezu
> prädestiniert für dieses Projekt hier.)

Das heißt Impulswahlverfahren (IWV) und in der Tat können viele moderne 
Telefonumsetzer (DSL/ISDN/IP auf a/b) kein IWV mehr am a/b Anschluß. 
Ältere Geräte wie z.B. meine erst kürzlich ausgemusterte Fritzbox 7170 
können das aber durchaus noch.

Der "Drehwähler" heißt korrekt Nummernschalter und ist ein kleines 
Wunderwerk der Mechanik.

> Der andere Apparat FeAP_01 (mit Wähltasten) funktioniert auch am
> Kabelmodem, ist also - mit aller Vorsicht formuliert -
> "digitaltauglich".

Das wäre dann das Mehrfrequenzwahlverfahren (MFV). Man findet im Netz 
Bauanleitungen für IWV-zu-MFV Konverter. Damit kann man beide Arten 
Telefone an modernen Anschlußboxen betreiben.

> Habe aber noch eine Frage:

> Bin mir jetzt nicht sicher, ob dieser FeAp_01 mit der Schaltung im
> Projekt funktioniert oder eventuell sogar Schaden nehmen könnte.

Schaden nehmen definitiv nein. Funktionieren ist eine andere Sache. Die 
18V für beide Telefone sind außerhalb der Spezifikation. Normalerweise 
kriegt ein Telefon 60V Gleichspannung von der Vermittlung, der 
Toleranzbereich ist aber sehr groß und geht runter bis 20V. Das ist 
notwendig wegen der tendentiell langen Leitung zwischen Vermittlung und 
Apparat.

Ich habe derzeit zwei Telefone "Variant" angeschlossen. Die tun ohne 
Probleme. Ein testweise angeschlossenes "Apart" (Tastentelefon, IWV) 
klingelte recht leise und vor allem kurz. Das wurde besser mit 1s 
Klingelzeit. Hintergrund: diese Art Gerät richtet die Rufwechselspannung 
gleich und betreibt mit der derart gewonnenen Energie einen kleinen 
(Piezo)Lautsprecher (bei deinem Telefon oben macht das der SAA1094). In 
nur 0.4s Rufzeit und mit der Spannung am unteren Ende des Toleranzbandes 
kommt da einfach zu wenig Energie an. Elektromechanische Wecker hingegen 
sind deutlich toleranter, was die Anregungsenergie betrifft. Ist halt 
ein resonantes System.

Ein ebenfalls testweise angeschlossenes modernes Tastentelefon (Pollin 
94-546398 - nicht lachen, das Zielpublikum ist ein kleines Mädchen ;) 
verhielt sich praktisch identisch. Die Sprechverbindung funktionierte 
jedenfalls mit allen getesteten Kombinationen.

Mein Haustelefon oben läßt sich noch ein bißchen tunen, um mit 
Problem-Apparaten besser zu harmonieren. Durch Wahl einer höheren 
Spannung für ZD1 kann man die Sprechspannung erhöhen. Zumindest so weit, 
wie es die Brummspannung vor T1 erlaubt. Eventuell C4 vergrößern.

Auch die Rufspannung kann man noch vergrößern. Derzeit sind da nur 3 
Dioden und Kondensatoren in der Kaskade. Mit der 4. Diode und dem 
zugehörigen Kondensator (besser: ein 160V Typ gegen GND) kriegt man 
diese Spannung noch knackiger. Die angegebenen 90V sind nur der 
Mittelwert. Real sind das ~75V Gleichspannung mit überlagerten 50Hz 
Pulsen bis über 100V. Wenn man diese Modifikation macht, sollte man aber 
R6 vergrößern (verdoppeln, evtl. sogar noch größer). Die Transistoren 
und Dioden sind bis 160V gut.

Ich habe übrigens mangels 1N4002 überall 1N4148 verbaut. Geht auch.

[Martin L. (xaron)]

Lieber Axel, liebes Forum,

Danke erstmal für diese fantastische Lösung. Ich möchte das ganze hier 
lokal für unseren Segelflugplatz umsetzen (da ist es vorgeschrieben, 
dass es eine Direktverbindung gibt).
Aktuell haben wir da noch klassische Feldtelefone im Einsatz, die ich 
aber ersetzen möchte, da sie aus Altersgründen so langsam den Geist 
aufgeben.

Verlegt ist nur ein 2-adriges Kabel mit ca. 1km Länge. Ich denke, das 
sollte kein Problem darstellen, oder?

Generell hab ich vor Jahrzehnten mal eine Elektroniker-Ausbildung 
gemacht und traue mir das alles auch zu inkl. der Mikrocontroller 
Programmierung, habe jetzt aber speziell wegen der Platine die Frage, 
wie ich diese produzieren lasse. Früher hab ich selbst belichtet und 
geätzt, aber das will ich mir nicht wieder alles anschaffen, es gibt ja 
genug Anbieter, die sowas machen. Nun bin ich ein wenig aus dieser 
Thematik "raus", hab gesehen, dass es in dem zip ein board.ps 
(postscript?) gibt, dass ich bisher leider nicht öffnen konnte. Typische 
Platinenanbieter brauchen aber doch eher spezielle Formate, die man dort 
dann hochladen kann?

Vielen Dank schon mal und beste Grüße - Martin

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Hallo Martin,

Martin L. schrieb:
> Ich möchte das ganze hier
> lokal für unseren Segelflugplatz umsetzen (da ist es vorgeschrieben,
> dass es eine Direktverbindung gibt).
> Aktuell haben wir da noch klassische Feldtelefone im Einsatz, die ich
> aber ersetzen möchte, da sie aus Altersgründen so langsam den Geist
> aufgeben.
>
> Verlegt ist nur ein 2-adriges Kabel mit ca. 1km Länge. Ich denke, das
> sollte kein Problem darstellen, oder?

Kommt darauf an, wie dick das Kupfer ist. Hast du mal gemessen, welchen 
Gesamtwiderstand das Kabel hat?

Wie ich weiter oben schon mal schrieb, sind die Spannung für 
Sprechbetrieb und Rufsignal an der unteren Grenze. Wenn da jetzt noch 
ein paar 100Ω Kabelwiderstand dazu kommen, kann es durchaus sein, daß es 
nicht mehr vernünftig klingelt und die Sprache zu leise wird. Müßte man 
mal probieren.

Aber man kann dem abhelfen. Z.B. indem man einen 24V Trafo nimmt und die 
20V Z-Diode für die Sprechspannung etwas größer wählt. Z.B. 24V oder 
gleich 30V. Allerdings wird man dann auch die Schaltschwellen im 
Programm anpassen müssen...

> Generell hab ich vor Jahrzehnten mal eine Elektroniker-Ausbildung
> gemacht und traue mir das alles auch zu inkl. der Mikrocontroller
> Programmierung, habe jetzt aber speziell wegen der Platine die Frage,
> wie ich diese produzieren lasse.

Im Zweifel gar nicht. Für ein Einzelstück kannst du das auf einem Stück 
Lochraster aufbauen. Ich habe die Platine auch nur gemacht, damit ich 
das in ein vernünftiges Gehäuse bekomme, das im Kinderzimmer unter einem 
Schreibtisch verschwindet.

> hab gesehen, dass es in dem zip ein board.ps
> (postscript?) gibt, dass ich bisher leider nicht öffnen konnte.

Ja, das ist Postscript. Nichts besonderes, auch Windows sollte dafür 
einen Viewer haben. Viele PDF-Viewer können auch Postscript.

> Typische Platinenanbieter brauchen aber doch eher spezielle
> Formate, die man dort dann hochladen kann?

Ja, das wäre dann Gerber. Kann ich dir gerne generieren. Aber wie 
gesagt: die paar Bauteile kann man auch auf Lochraster aufbauen. Gerade, 
wenn man noch ein bißchen mit den Werten experimentieren will.

PS: wenn es unbedingt sein muß, kann ich dir auch so eine Platine 
machen. Die Folie mit dem Layout habe ich noch da.

[Martin L. (xaron)]

Axel S. schrieb:
> Hallo Martin,
>
> Kommt darauf an, wie dick das Kupfer ist. Hast du mal gemessen, welchen
> Gesamtwiderstand das Kabel hat?
>

Das habe ich noch nicht gemessen, am besten auf einer Seite 
kurzschließen und den Gesamtwiderstand messen? Ich vermute mal, dass es 
sich um ein Kabel handelt, wie es auch bei BW-Feldtelefonen eingesetzt 
wurde und müsste bei der Länge um die 100Ω haben. Aber guter Punkt, ich 
messe das mal, danke!

> Wie ich weiter oben schon mal schrieb, sind die Spannung für
> Sprechbetrieb und Rufsignal an der unteren Grenze. Wenn da jetzt noch
> ein paar 100Ω Kabelwiderstand dazu kommen, kann es durchaus sein, daß es
> nicht mehr vernünftig klingelt und die Sprache zu leise wird. Müßte man
> mal probieren.
>
> Aber man kann dem abhelfen. Z.B. indem man einen 24V Trafo nimmt und die
> 20V Z-Diode für die Sprechspannung etwas größer wählt. Z.B. 24V oder
> gleich 30V. Allerdings wird man dann auch die Schaltschwellen im
> Programm anpassen müssen...
>

Danke, ich verstehe. Mit Programmieren kenne ich mich aus, das wäre 
weniger ein Problem. ;)

>
> Im Zweifel gar nicht. Für ein Einzelstück kannst du das auf einem Stück
> Lochraster aufbauen. Ich habe die Platine auch nur gemacht, damit ich
> das in ein vernünftiges Gehäuse bekomme, das im Kinderzimmer unter einem
> Schreibtisch verschwindet.
>

Ach ja, Lochraster ist natürlich ne gute Idee. Ist ja auch recht einfach 
das ganze. In dem Fall kann ich das auch gleich ein bisschen größer 
machen und herkömmliche Widerstände anstelle der SMD-Variante nehmen, 
das lötet sich leichter für mich.

> Ja, das wäre dann Gerber. Kann ich dir gerne generieren. Aber wie
> gesagt: die paar Bauteile kann man auch auf Lochraster aufbauen. Gerade,
> wenn man noch ein bißchen mit den Werten experimentieren will.
>
> PS: wenn es unbedingt sein muß, kann ich dir auch so eine Platine
> machen. Die Folie mit dem Layout habe ich noch da.

Danke, aber ich will Dich damit nicht belasten, Du hast mir schon sehr 
geholfen!

Ich messe das Kabel mal durch und würde mich dann nochmal melden? Gerade 
wenn es um Anpassungen in der Schaltung geht, wäre das super!

Danke!

- Martin -

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Martin L. schrieb:
> Axel S. schrieb:

>> Hast du mal gemessen, welchen Gesamtwiderstand das Kabel hat?
>
> Das habe ich noch nicht gemessen, am besten auf einer Seite
> kurzschließen und den Gesamtwiderstand messen?

Das wäre am einfachsten, ja.

> Ich vermute mal, dass es
> sich um ein Kabel handelt, wie es auch bei BW-Feldtelefonen eingesetzt
> wurde und müsste bei der Länge um die 100Ω haben.

100Ω wäre wohl noch unproblematisch. Da fallen im Sprechbetrieb knapp 3V 
dran ab. Wird alles einen Tick leiser werden. Eine 24V Z-Diode statt 20V 
würde das aber schon kompensieren. Da reicht auch noch ein 16V Trafo. 
Oder 18V (2x 9V)


> Ach ja, Lochraster ist natürlich ne gute Idee. Ist ja auch recht einfach
> das ganze. In dem Fall kann ich das auch gleich ein bisschen größer
> machen und herkömmliche Widerstände anstelle der SMD-Variante nehmen,
> das lötet sich leichter für mich.

Na bitte!

>> PS: wenn es unbedingt sein muß, kann ich dir auch so eine Platine
>> machen. Die Folie mit dem Layout habe ich noch da.
>
> Danke, aber ich will Dich damit nicht belasten, Du hast mir schon sehr
> geholfen!

Eine löbliche Einstellung!

> Ich messe das Kabel mal durch und würde mich dann nochmal melden?
> Gerade wenn es um Anpassungen in der Schaltung geht, wäre das super!

Mach es so. Als ich die Schaltung entwickelt habe, hatte ich das auch 
alles auf einem Lötösenbrett fliegend aufgebaut. Die Spannungspegel für 
die Zustandsübergänge habe ich in diesem Verhau gemessen. Auch mal mit 
verschiedenen Telefonen aus meinem Fundus, um zusehen ob es da 
Abweichungen gibt. Solltest du wohl genauso machen, wenn du das 
spannungsmäßig umdimensionierst.

[Manfred (Gast)]

Axel S. schrieb:
> 100Ω wäre wohl noch unproblematisch.

0,6 mm Fernmeldekabel = 126 Ohm / km
0,8 mm = 71 Ohm / km

(Durchmesser, Teleföner ticken anders)

[wendelsberg (Gast)]

Axel S. schrieb:
> Eine 24V Z-Diode statt 20V würde das aber schon kompensieren.

Nein. Fuer die Sprachuebertragung ist der Wechselspannungsanteil 
wichtig, nicht der Speisestrom.

wendelsberg

[Manfred (Gast)]

wendelsberg schrieb:
>> Eine 24V Z-Diode statt 20V würde das aber schon kompensieren.
>
> Nein. Fuer die Sprachuebertragung ist der Wechselspannungsanteil
> wichtig, nicht der Speisestrom.

Wenn der Speisestrom zu klein ist, wird das Mikrofon das Audiosignal 
nicht mehr korrekt modulieren können. Es gibt allerdings einen ziemlich 
großen Toleranzbereich, bevor man Abweichungen hört.

[Martin L. (xaron)]

Vielen Dank für die interessanten Beiträge!

Generell würde eine Erhöhung der Eingansspannung von 16 auf 24V aber 
nicht "schaden" (natürlich bei Anpassung der Bauelemente wo es notwendig 
ist)? Muss aber auch zugeben, dass ich mir die Schaltung noch nicht im 
Detail angeschaut habe...

[Toby P. (Gast)]

Martin L. schrieb:
> Aktuell haben wir da noch klassische Feldtelefone im Einsatz, die ich
> aber ersetzen möchte, da sie aus Altersgründen so langsam den Geist
> aufgeben.

Ginge auch ohne Elektronik. Du brauchst nicht mal eine 
Rufwechselspannung sondern kannst ne Hupe gegen Erde legen. Den 
Gleichstrom brauchst du ja immer. IP

Das Kabel darf nur keinen Erdschluss haben.

[Martin L. (xaron)]

Toby P. schrieb:
>
> Ginge auch ohne Elektronik. Du brauchst nicht mal eine
> Rufwechselspannung sondern kannst ne Hupe gegen Erde legen. Den
> Gleichstrom brauchst du ja immer. IP
>
> Das Kabel darf nur keinen Erdschluss haben.

Oh ja, das ginge sicher auch, danke! Einen Erdschluss hat das Kabel 
nicht. Andererseits reizt mich die Bastelei schon, und es ist mal wieder 
ein schönes Projekt, meine etwas angestaubten Elektronik-Kenntnisse 
aufzufrischen. :)

[Martin L. (xaron)]

Ok, ich hab nochmal ein paar Fragen zur Schaltung.

Wenn ich jetzt die Eingangsspannung auf 24V~ erhöhe, um quasi nicht am 
unteren Rand des machbaren zu sein und noch etwas Reserve zu haben 
aufgrund der Kabellänge, brauche ich sicher noch ein paar weitere 
Schaltungsanpassungen.

Hier meine (hoffentlich nicht allzu dämlichen) Fragen dazu:

1) Bei 24V~ Eingangsspannung müssten ja am Ausgang des 
Brückengleichrichters ca 34V anliegen, richtig?

2) C4 sollte dann wohl besser die 63V Variante sein.

3) Die 7805 Spannungsregler auf 5V halten ja bis zu 35V Eingangsspannung 
aus, vermutlich brauche ich da dann aber einen Kühlkörper, oder bietet 
es sich an, die Eingangsspannung vorher schon mal runter zu bringen?

4) Die Z-Diode ZD1 sollte dann 24V haben?

5) Was ist mit der unvollständigen Villard-Kaskade, die Spannung dort 
dürfte die anvisierten 90V ja dann auch deutlich überschreiten? Braucht 
es da weitere Anpassungen?

6) Die Anpassungen im Programm:
#define V1    33    //below 33V -> ring
#define V2    20    //below 20V -> talk
#define V3    37    //above 37V -> idle
Welche Spannungsschwellen wären da ca zu setzen?

Vielen, vielen Dank schonmal!

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Martin L. schrieb:
> Ok, ich hab nochmal ein paar Fragen zur Schaltung.
>
> Wenn ich jetzt die Eingangsspannung auf 24V~ erhöhe

Das ist gleich ein großer Schritt nach oben. Ich würde erstmal nur auf 
18V gehen (Trafos mit 2x 9V sind handelsüblich)

> brauche ich sicher noch ein paar weitere Schaltungsanpassungen.
>
> Hier meine (hoffentlich nicht allzu dämlichen) Fragen dazu:
>
> 1) Bei 24V~ Eingangsspannung müssten ja am Ausgang des
> Brückengleichrichters ca 34V anliegen, richtig?

Eher mehr. So kleine Trafos haben eine deutliche Spannungsüberhöhung, 
wenn sie praktisch im Leerlauf sind. Faktor 2 im Leerlauf ist durchaus 
drinnen. Mein Trafo hat 15.7V Nennspannung, ich messe aber 30V an C4. 
Das entspricht dann ca. 22V real vom Trafo. Respektive 40% Überhöhung.

> 2) C4 sollte dann wohl besser die 63V Variante sein.

Ja. Wegen der Spannungsüberhöhung schlug ich vor, einfach nur C4 größer 
zu machen. Dann ist die Brummspannung kleiner und man kann auf eine 
höhere Sprechspannung gehen. Es sind ja jetzt schon 30V im Leerlauf. 
Unter Last bricht die Spannung am Trafo etwas ein und es kommt noch die 
Brummspannung dazu. Da will man halt drunter bleiben.

> 3) Die 7805 Spannungsregler auf 5V halten ja bis zu 35V Eingangsspannung
> aus, vermutlich brauche ich da dann aber einen Kühlkörper, oder bietet
> es sich an, die Eingangsspannung vorher schon mal runter zu bringen?

Der ATTiny13 braucht fast keinen Strom. Kühlung ist eher kein Problem. 
Im Moment ist da ein praktisch ungekühlter 78L05 drin. Bei mehr als 35V 
Rohspannung würde ich dem einfach eine Z-Diode in Reihe vorschalten.

> 4) Die Z-Diode ZD1 sollte dann 24V haben?

Kann sogar noch mehr. Jetzt sind es 20V. Wenn du die Trafospannung um 
50% erhöhst (16V auf 24V), dann kannst du auch die Sprechspannung um 50% 
erhöhen. Bevor du das machst, würde ich aber erstmal die Leitung messen 
und dann die Schaltung testweise mit einem Festwiderstand dieser Größe 
zwischen den Telefonen testen. Evtl. brauchst du ja gar nichts zu 
ändern.

> 5) Was ist mit der unvollständigen Villard-Kaskade, die Spannung dort
> dürfte die anvisierten 90V ja dann auch deutlich überschreiten? Braucht
> es da weitere Anpassungen?

D4 bis D7 müßte man mal kritisch anschauen, ob sie die Sperrspannung 
vertragen. Ich habe sogar nur 1N4148 verbaut, die damit wirklich auf 
Kante genäht sind. Geht auch. 1N4002 wären sicherer. C1 bis C3 sehen die 
doppelte Spitzenspannung, sollten dann eher 100V Typen sein. Die MPSA42 
gehen bis 300V. Wenn du alle Spannungslevel erhöhst, solltest du wohl 
auch ZD2 entsprechend größer wählen.

> 6) Die Anpassungen im Programm:
> #define V1    33    //below 33V -> ring
> #define V2    20    //below 20V -> talk
> #define V3    37    //above 37V -> idle
> Welche Spannungsschwellen wären da ca zu setzen?

Genau das müßtest du mal messen. V2 sollte mit etwas Abstand über der 
Sprechspannung liegen. V1 und V3 ergeben sich aus ZD2 und dem 
Widerstandsverhältnis (R7+R8) : (R11+R12) bzw. (R7+R8) : (R11)

Im Stromlaufplan habe ich die Werte eingetragen, die ich gemessen habe: 
40V (beide Telefone aufgelegt), 31V (eins aufgelegt, eins abgehoben) und 
18V (beide abgehoben). V1 und V3 müssen dann passend zwischen die 31V 
und 40V (oder was du mißt) gelegt werden.

[Martin L. (xaron)]

Hallo Axel, vielen Dank für Deine Zeit und Antworten! :)

Axel S. schrieb:
> Das ist gleich ein großer Schritt nach oben. Ich würde erstmal nur auf
> 18V gehen (Trafos mit 2x 9V sind handelsüblich)
>

Alles klar, ich baue es erstmal mit 18V~ Eingangsspannung auf, damit 
sollte die ganze Schaltung ja 1:1 unverändert laufen, denke ich?

>
>> 2) C4 sollte dann wohl besser die 63V Variante sein.
>
> Ja. Wegen der Spannungsüberhöhung schlug ich vor, einfach nur C4 größer
> zu machen. Dann ist die Brummspannung kleiner und man kann auf eine
> höhere Sprechspannung gehen. Es sind ja jetzt schon 30V im Leerlauf.
> Unter Last bricht die Spannung am Trafo etwas ein und es kommt noch die
> Brummspannung dazu. Da will man halt drunter bleiben.
>

Ausgehend von 18V~ Eingangsspannung könnte C4 (und auch der Rest der 
Schaltung) ja so bleiben? Mit "C4 größer machen" meinst Du die Spannung 
und nicht die Kapazität, richtig?

>> 4) Die Z-Diode ZD1 sollte dann 24V haben?
>
> Kann sogar noch mehr. Jetzt sind es 20V. Wenn du die Trafospannung um
> 50% erhöhst (16V auf 24V), dann kannst du auch die Sprechspannung um 50%
> erhöhen. Bevor du das machst, würde ich aber erstmal die Leitung messen
> und dann die Schaltung testweise mit einem Festwiderstand dieser Größe
> zwischen den Telefonen testen. Evtl. brauchst du ja gar nichts zu
> ändern.

Ok, aktuell steht was von 18V an ZD1 in der Schaltung, ich probier's mal 
mit 24V dann (wie gesagt 18V~ Eingang).

>
> Genau das müßtest du mal messen. V2 sollte mit etwas Abstand über der
> Sprechspannung liegen. V1 und V3 ergeben sich aus ZD2 und dem
> Widerstandsverhältnis (R7+R8) : (R11+R12) bzw. (R7+R8) : (R11)
>
> Im Stromlaufplan habe ich die Werte eingetragen, die ich gemessen habe:
> 40V (beide Telefone aufgelegt), 31V (eins aufgelegt, eins abgehoben) und
> 18V (beide abgehoben). V1 und V3 müssen dann passend zwischen die 31V
> und 40V (oder was du mißt) gelegt werden.

Danke!

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Martin L. schrieb:
> Hallo Axel, vielen Dank für Deine Zeit und Antworten! :)

Kein Ding. Ist ja mein Projekt.

> Axel S. schrieb:
>> Das ist gleich ein großer Schritt nach oben. Ich würde erstmal nur auf
>> 18V gehen (Trafos mit 2x 9V sind handelsüblich)
>
> Alles klar, ich baue es erstmal mit 18V~ Eingangsspannung auf, damit
> sollte die ganze Schaltung ja 1:1 unverändert laufen, denke ich?

Weitgehend, ja. ZD1 würde ich dann auf 20V oder 22V erhöhen. Und 
entsprechend die Schaltschwelle V2 auf 22V bzw. 24V.

>>> 2) C4 sollte dann wohl besser die 63V Variante sein.
>>
>> Ja. Wegen der Spannungsüberhöhung schlug ich vor, einfach nur C4 größer
>> zu machen. Dann ist die Brummspannung kleiner und man kann auf eine
>> höhere Sprechspannung gehen.
>
> Ausgehend von 18V~ Eingangsspannung könnte C4 (und auch der Rest der
> Schaltung) ja so bleiben? Mit "C4 größer machen" meinst Du die Spannung
> und nicht die Kapazität, richtig?

Mit "größer" meine ich schon die Kapazität. Die derzeit 220µF/35V sind 
ein Kompromiß bezüglich der Baugröße. Mit einem 18V Trafo wirst du die 
35V vermutlich ausreizen oder gar reißen, deswegen wäre ein 40V oder 63V 
Elko sicher besser. Und mit 330µF oder gleich 470µF ist weniger Brumm 
auf der Rohspannung. Etwas Luft schadet da sicher nicht. Die 
Netzspannung schwankt und Elkos altern.

[Martin L. (xaron)]

Nochmals Danke! Freue mich schon aufs Basteln und messen.

[Stefan B. (stefan_b278)]

Ich hab mir mal die Mühe gemacht und das ganze mit Eagle nachgezeichnet, 
alle Bauteile auf die Platine gequetscht, bei JLCPCP bestellt und 
gebaut. Passend für das Gehäuse KM-90 von MASZCZYK, mit den praktischen 
Klemmleisten wo man nur das Kabel einführen muss.

Funktioniert wunderbar, nur das mit den zwei Leds (rot/grün) wollte 
nicht. Hab dann eine Brücke eingelötet.

[Martin L. (xaron)]

Hallo Stefan,

vielen Dank für das Layout. Ich bin immer noch nicht dazu gekommen, es 
nachzubasteln.

Nun habe ich gesehen, dass JLCPCP eine Mindestabnahmemenge von 5 Stück 
hat. Wenn Du da also bestellt hast, ist da zufällig noch eine Platine 
übrig?

Danke und viele Grüße - Martin

[Stefan B. (stefan_b278)]

Ja ich hab noch 4 Platinen übrig und auch ein paar Bauteile, muss ich 
mal zusammensuchen heut Abend.

[Martin L. (xaron)]

Oh das ist lieb, danke!

[Axel (Gast)]

Hallo,
ich wäre an ein bis zwei Platinen interessiert.
Ich bitte um Rückmeldung falls ich dies (mit Ausgleich einer 
Aufwandsentschädigung) erwerben könnte.
Danke und Gruß, Axel K

[Stefan B. (stefan_b278)]

Die Platinen sind 1a Qualität, die 5 Stück haben 3,59 € gekostet + 8,20 
€ Versand = ~12 € / 5 Stück = 2,50 € das Stück.

Bauteile habe ich auch übrig, siehe Tabelle.
Für die würde ich dann einfach die normalen TME Preise nehmen.
Der Attiny ist zur Zeit etwas schwierig zu bekommen.
Die Firmware muss man mit einem externen Programmiergerät draufladen 
oder auf dem Steckbrett.

Der Widerstand auf der Unterseite ist der 33K Nebenschluß für eins der 
Telefone das direkt angeschlossen wird.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Freut mich, daß das Projekt am Leben und tretend ist
( alive and kicking ). Weiter so! :)

[W49 (Gast)]

Was passiert eigentlich wenn man an beiden Telefonen eine
Ziffer wählt und hält?

[Martin L. (xaron)]

Stefan, ich hab Dir mal eine Mail geschickt, ich hoffe, die kommt auch 
an? ;)

Axel: Ist aber auch ein tolles Projekt, vielen Dank nochmals dafür!

[Axel S. (a-za-z0-9)]

W49 schrieb:
> Was passiert eigentlich wenn man an beiden Telefonen eine
> Ziffer wählt und hält?

Dann wird die Sprechspannung kurzgeschlossen und der Transistor T1 wird 
vermutlich durchbrennen. Das hängt ein bisschen vom Trafo ab (wieviel 
Kurzschlußstrom der liefert).

Da man den Nummernschalter aber nicht braucht, kann man ihn auch 
abziehen. Es reicht schon, den Anschluß NSA abzuklemmen. In meinen 
Telefonen für das Haustelefon habe ich den Nummernschalter gar nicht 
angeschlossen und den NSI Kontakt mit einer Brücke versehen, bzw. das 
Anschlußkabel gleich "hinter" dem NSI angeschlossen. Hängt von der 
konkreten Innenschaltung des Telefons ab.

[Jens (jens-m)]

Hallo zusammen!

Vielen Dank für das tolle Projekt.
Ich würde es gerne als Haustelefon verwenden und habe das Projekt 
bereits aufgebaut (Eagle-Layout von Stefan) und versucht in Betrieb zu 
nehmen.

Leider bekomme ich nur ein analoges Telefon mit externer Stromversorgung 
zum Klingeln.

Verwenden würde ich gerne folgende Telefone von Conrad:

https://www.conrad.de/de/p/renkforce-rf-dp-200-schnurgebundenes-telefon-analog-wahlwiederholung-kein-display-creme-weiss-2619753.html

Hättet ihr einen Hinweis für mich, damit ich diese verwenden könnte?

Folgende Messungen konnte ich bisher durchführen:

IDLE: 38,3V

RING: 31,8V

TALK: 16,2V


Bei einem Klingelversuch sind im abgenommenen Telefon die 25Hz Impulse 
hörbar (bei allen Modellen).

Das analoge Telefon mit externer Stromversorgung klingelt.

Die anderen Telefone (von Conrad und ein altes Telekom-Modell) klingeln 
leider nicht.

Die Sprachverbindung wird erfolgreich bei allen Modellen hergestellt.

Beste Grüße und einen guten Start in die Woche

Jens

[Karl B. (gustav)]

Jens schrieb:
> Das analoge Telefon mit externer Stromversorgung klingelt.
>
> Die anderen Telefone (von Conrad und ein altes Telekom-Modell) klingeln
> leider nicht.

Die Ruftonwiedergabe erfolgt wahrscheinlich über ein separates IC.
zum Beispiel:
https://www.alldatasheet.com/html-pdf/116571/SIEMENS/PSB6520-2/296/1/PSB6520-2.html
Und ein passender Mini-Lautsprecher bzw. Piezo extra.

ciao
gustav

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Jens schrieb:

> Leider bekomme ich nur ein analoges Telefon mit externer Stromversorgung
> zum Klingeln.

> Die anderen Telefone (von Conrad und ein altes Telekom-Modell) klingeln
> leider nicht.

Klingt danach, daß diese Telefone Energy-Harvesting betreiben und mit 
der gewonnenen Energie einen Piezo-Lautsprecher betreiben. Das hier:

> 
https://www.conrad.de/de/p/renkforce-rf-dp-200-schnurgebundenes-telefon-analog-wahlwiederholung-kein-display-creme-weiss-2619753.html

auf jeden Fall.

> Hättet ihr einen Hinweis für mich, damit ich diese verwenden könnte?

Überprüfe die Spannung an der Kathode von D3. Sind das ca. 90V?
Siehe auch:

Axel S. schrieb:
>> Auch die Rufspannung kann man noch vergrößern. Derzeit sind da nur 3
>> Dioden und Kondensatoren in der Kaskade. Mit der 4. Diode und dem
>> zugehörigen Kondensator (besser: ein 160V Typ gegen GND) kriegt man
>> diese Spannung noch knackiger. Die angegebenen 90V sind nur der
>> Mittelwert. Real sind das ~75V Gleichspannung mit überlagerten 50Hz
>> Pulsen bis über 100V. Wenn man diese Modifikation macht, sollte man aber
>> R6 vergrößern (verdoppeln, evtl. sogar noch größer). Die Transistoren
>> und Dioden sind bis 160V gut.


> Folgende Messungen konnte ich bisher durchführen:
>
> IDLE: 38,3V
> RING: 31,8V
> TALK: 16,2V

Das sieht soweit gut aus. Was du noch probieren kannst: das 
Puls-/Pausen-Verhältnis des Rufsignal ändern. Im Original (main.c):

// ring pattern (50 ticks per second)
#define RING_TICKS 20
#define WAIT_TICKS 80

das ist ausgelegt für mechanische Wecker (vulgo: Klingeln). Für 
elektronische Ruftonerzeuger kannst du mal 50:50 probieren. Oder sogar 
80:20 (statt 20:80). Notfalls kannst du die Periode auch länger machen. 
Derzeit sind es 20 + 80 = 100 Pulse bei 50 Pulsen/s also 2s. Das sollte 
man problemlos auf 200 Pulse verlängern können. Maximal sind 255 Pulse 
möglich. Und die Pause sollte nicht kürzer als ~10 werden.

[Peter D. (peda)]

Telefone sind eigentlich nicht für Reihenschaltung vorgesehen. Apparate 
werden immer separat über je eine Stromquelle mit max 60mA gespeißt. Für 
die NF werden sie dann über einen Kondensator 2µF gekoppelt.

Benutze mal 2 gleiche Apparate, dann sollte sich die Speisespannung und 
die Rufspannung gleichmäßig auf beide aufteilen.

[Kutte R. (kutte)]

Peter D. schrieb:
> gespeißt

auf Dauer tut das weh: Du schreibst doch sicher auch Speisekarte und 
nicht Speißekarte

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Peter D. schrieb:
> Telefone sind eigentlich nicht für Reihenschaltung vorgesehen. Apparate
> werden immer separat über je eine Stromquelle mit max 60mA gespeißt.

Gespiesen. Aber nein, das ist sicher nicht das Problem. Er schreibt ja, 
daß das Sprechen klappt. Bei nur 2 Telefonen geht auch Reihenschaltung. 
Erst bei 3 oder mehr Telefonen geht das nicht mehr.

> Benutze mal 2 gleiche Apparate, dann sollte sich die Speisespannung und
> die Rufspannung gleichmäßig auf beide aufteilen.

Auch nicht. Sobald ein Telefon abgehoben wird, klingelt das andere. Die 
Rufspannung kriegt zum größten Teil das Telefon, das noch aufgelegt ist. 
Eine Frage des Impedanzverhältnisses.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Axel S. schrieb:
>> Telefone sind eigentlich nicht für Reihenschaltung vorgesehen. Apparate
>> werden immer separat über je eine Stromquelle mit max 60mA gespeißt.
>
> Gespiesen .

Geht's noch?

> Aber nein, das ist sicher nicht das Problem. Er schreibt ja,
> daß das Sprechen klappt. Bei nur 2 Telefonen geht auch Reihenschaltung.

Siehe Bundeswehr FF-OB/ZB, zwei Kisten mit ein paar Monozellen in Reihe. 
Zum Rufen musste man die Kurbel drehen, per Dynamo die höhere 
Wechselspannung erzeugen.

Axel S. schrieb:
>> Benutze mal 2 gleiche Apparate, dann sollte sich die Speisespannung und
>> die Rufspannung gleichmäßig auf beide aufteilen.
>
> Auch nicht. Sobald ein Telefon abgehoben wird, klingelt das andere. Die
> Rufspannung kriegt zum größten Teil das Telefon, das noch aufgelegt ist.
> Eine Frage des Impedanzverhältnisses.

Die Klingel wurde doch über den Gabelschalter abgeklemmt, wenn ich mich 
nicht irre.

[René H. (mumpel)]

Manfred P. schrieb:
> Siehe Bundeswehr FF-OB

Da können auch mehr als zwei gleichzeitig miteinander sprechen.

[Jens (jens-m)]

Axel S. schrieb:
> Klingt danach, daß diese Telefone Energy-Harvesting betreiben und mit
> der gewonnenen Energie einen Piezo-Lautsprecher betreiben.

Kann ich mittlerweile bestätigen.

> Überprüfe die Spannung an der Kathode von D3. Sind das ca. 90V?

Ich messe eine Spannung von 75V DC an D3, was deiner zu Ausführung von 
früher passt.

> Siehe auch:
> Axel S. schrieb:
>> Auch die Rufspannung kann man noch vergrößern. Derzeit sind da nur 3
>> Dioden und Kondensatoren in der Kaskade. Mit der 4. Diode und dem
>> zugehörigen Kondensator (besser: ein 160V Typ gegen GND) kriegt man
>> diese Spannung noch knackiger. Die angegebenen 90V sind nur der
>> Mittelwert. Real sind das ~75V Gleichspannung mit überlagerten 50Hz
>>  Pulsen bis über 100V. Wenn man diese Modifikation macht, sollte man aber
>> R6 vergrößern (verdoppeln, evtl. sogar noch größer). Die Transistoren
>> und Dioden sind bis 160V gut.
> Was du noch probieren kannst: das
> Puls-/Pausen-Verhältnis des Rufsignal ändern. Im Original (main.c):
>
>

> // ring pattern (50 ticks per second)
> #define RING_TICKS 20
> #define WAIT_TICKS 80
>

>
> das ist ausgelegt für mechanische Wecker (vulgo: Klingeln). Für
> elektronische Ruftonerzeuger kannst du mal 50:50 probieren. Oder sogar
> 80:20 (statt 20:80). Notfalls kannst du die Periode auch länger machen.
> Derzeit sind es 20 + 80 = 100 Pulse bei 50 Pulsen/s also 2s. Das sollte
> man problemlos auf 200 Pulse verlängern können. Maximal sind 255 Pulse
> möglich. Und die Pause sollte nicht kürzer als ~10 werden.

Die Anpassung vom Puls-/Pausen-Verhältnis auf 50/50 hat schon dazu 
geführt, das die Telefone ein Lebenszeichen von sich geben.

Leider noch nicht konsistent.
Regelmäßig bricht das Klingeln wieder ab.

Eine Anpassung vom Puls-/Pausen-Verhältnis auf 80/20 hat das Problem 
"verbessert", aber nicht behoben.

Ich werde nun als nächstes die Kaskaden-Schaltung um eine weitere Diode 
ausbauen (mit 22uF/160V gegen GND / Anpassung R6 auf 47k)

Vielen Dank für die bisher eingegangen Hinweise und Tipps