Princip rada i uređaj telefona

Uređaj telefona se uvelike promijenio od svog izuma. Danas to nije ni uređaj koji jednostavno prenosi glas jedne osobe drugoj na velike udaljenosti. U suvremenom svijetu, riječ je o složenom tehničkom uređaju s umjetnom inteligencijom, koji ne samo da može pozivati ​​i prenositi poruke, već i reproducirati video i audio, ići online, obrađivati ​​velike količine informacija i istovremeno obavljati mnoge operacije i zadatke. Što znamo o tome kako je telefon raspoređen i kako radi? U ovom članku pokušat ćemo razumjeti ovo pitanje.

Podrijetlo i evolucija telefona

Osnivač prvog uređaja za prijenos informacija na daljinu smatra se Samuel Morse, koji je izumio telegraf i Morseov kod.
Nazvati ovaj uređaj punopravnom telefonu je teško, jer je informacija prenošena zatvaranjem kontakata i posebno dizajnirana za kod "morse", kao što se često naziva skraćeno.


Neki povjesničari pripisuju izum prvog telefona Antoniou Meucciju, kojeg je nazvao elektrofon. Razvio je crteže, ali iz nepoznatog razloga nije registrirao svoju kreaciju. Dakle, patent pripada Alexander Bellu. Njegova adaptacija bila je bez poziva i očito nije imala nikakve veze s modernim uređajima.
Uređaj telefona bio je nezgrapan i neprikladan za pregovore, težina - oko osam kilograma. Međutim, to nije spriječilo njegovu popularizaciju i rasprostranjenost u svim zemljama. Do početka dvadesetogStoljeća u svijetu bilo je već više od deset tisuća stanica. Svaki put, u svom dizajnu, napravio promjene i poboljšanja, jer je poseban mikrofon i zvučnika u svom dizajnu.


Globalna izgradnja ATS-a dovela je do modernizacije aparata. Imali su cijev i brojčanik za biranje. Brojčanici su sadržavali brojeve i slova, osim slova "C", budući da podsjeća na tri. Na numeriranim stacionarnim telefonima takvo numeriranje je sačuvano do danas. To se uopće ne radi za slanje poruka, tako da je lakše zapamtiti broj. Prvi strojevi u Sovjetskom Savezu pripadali su dvjema tvrtkama: Ericssonu i Siemensu. To su bili telefoni bez punjača koji su radili na principu prijenosa i primanja jednostavnih električnih impulsa.
Bežični telefoni pojavili su se u našoj zemlji sedamdesetih godina dvadesetog stoljeća. Prenosili su radio signal u bazu, koja je, pak, preko prekidača bila povezana s drugim pretplatnikom. Njihovo trgovačko ime je Altai, oni su bili prototip mobilne komunikacije. Odvagnuo je takav set od sedam funti. Nije bio prikladan za nošenje, pa je bio opremljen automobilima operativnih službi. Prestao je postojati tek 2011. godine. U Rusiji se prva mobilna veza pojavila 1991. godine i radila je na NMT standardu. Prvi dobavljači mobilnih telefona bili su "Nokia" i "Motorola". Cijene za uređaje bile su kozmičke, i samo su ih vrlo bogati ljudi mogli priuštiti. GSM standard pojavio se 1993. i, nakon što je osvojio svoje konkurente, smjestio se u mnogim zemljama.To vam omogućuje implementaciju velike funkcionalnosti, uključujući prijenos kratkih poruka. Isprva su trebali biti poslani kao servisne poruke, ali opciju su tako voljeli korisnici koji su se pretvorili u zasebnu uslugu mobilnih operatora.
Ulaskom u eru mobilnih uređaja uređaj mobilnih telefona postao je sve teži, veličina i težina manje, a mogućnosti više. Od tri kilograma divovi, oni su postali minijaturni komunikacijski uređaji koji se lako uklapaju čak iu ruku djeteta. Tijekom vremena, prava tipkovnica tipki zamijenila je virtualni zaslon osjetljiv na dodir. Panel uključuje kamere, skenere za otiske prstiju i mnoge druge gadgete.

Kako su ugrađeni analogni telefonski uređaji

Uređaj telefona s diskom i gumbom sličan je u prisutnosti sastavnih jedinica, ali se razlikuje od načela rada. Jedinice uključuju sljedeće module:
  • cijev s mikrofonom i zvučnikom.
  • Telefon.
  • Izazov.
  • Biranje broja čvora.
  • Transformator.
  • Prekidač poluge.
  • Dijeli kondenzator.
  • Modul radiofrekvencije (prijenosna stanica). Prekidač poluge je odgovoran za povezivanje uređaja s pretplatničkom linijom. Bežični uređaj telefona je zbog napajanja mobilne slušalice uređaja. Mikrofon pretvara zvučne valove u električne signale. Instrumenti su podijeljeni u elektrodinamičke, kondenzatorske, ugljene, elektromagnetske i piezoelektrične. Oni su također podijeljeni na aktivne i pasivne.Zvuk aktivnog oblika iz elektromagnetskog pulsa, pasivno mijenja parametre drugih čvorova, uglavnom kapacitivnosti i otpora. Za potonje je potrebno dodatno napajanje.
    Telefon pretvara električne impulse u zvuk. Prolazeći kroz zavojnice, električna struja stvara izmjenično magnetsko polje, koje potiče vibrirajuću dinamiku membrane. Elektrodinamički i elektromagnetski uređaji koriste diferencijalni magnetni sustav, piezoelektrične deformacijske elemente membrane pripadajućih izvora zvučnih frekvencija. Čvor može biti induktivan i elektronički. Potrebno je upozoriti pozivatelja na dolazni poziv. Prvo uz pomoć struje koja curi u zavojnice čini vibraciju bojkota i udara pozivatelje. Elektronska jedinica obrađuje informacije o ulaznom signalu i preusmjerava ih u opći zvučnik u obliku impulsa određene frekvencije, koji se naziva zvuk zvona. Radiofrekvencijski modul prisutan je samo u uređaju bežičnih telefona. Namijenjen je za razmjenu informacija između telefona i prijemnika putem radio signala. Transformator povezuje pojedinačne čvorove za konverzaciju. Također eliminira učinak lokalnog odjeka u cijevi i odgovoran je za koordinaciju s otporom linije. Razdvojeni kondenzator je potreban za povezivanje telefona s linijom u ulaznom modu i čekanje na izlaz. Podržava visoku otpornost na veliki ulazni napon i nisku - malu. Birač je impulsivan (disk) i elektronički (gumb). U prvoj varijanti, mehanički kotač,okreće se, zatvara kontakte i šalje signale automatskoj telefonskoj centrali. Njihov broj odgovara određenom broju pretplatničkog broja. Elektronički rad putem integriranih krugova koji generiraju umjetne impulse sa čvrstim relejima i šalju ih prijemniku stanice. Moderni PBX još uvijek zadržava ovaj način pozivanja pretplatnika, ali češće koristi ton biranja. Moderni telefoni također podržavaju IP telefoniju. Načelo tonskog skupa je generiranje kratkoročnih signala programiranih frekvencija, čija vrijednost odgovara određenom broju brojeva. Uređaj za povezivanje telefona putem IP protokola podrazumijeva korištenje poslužitelja davatelja usluga na namjenskom internetskom kanalu iz kojeg se poziva. Mobilni uređaji šalju radio signale određene frekvencije komunikacijskom sustavu tornjeva mobilnih operatera.

    Načelo rada uređaja u ožičenim mrežama

    Kako bi se uređaj mobilnog telefona u potpunosti razumio, potrebno je znati kako radi analogni telefonski sustav. Unatoč činjenici da su mobiteli složena digitalna struktura s integriranim sklopovima, njihov osnovni rad temelji se na uobičajenim stacionarnim uređajima. Svaki pružatelj usluga svojim korisnicima pruža jedinstvene identifikacijske brojeve koji ih razlikuju. U ovom slučaju, to se naziva pretplatnički broj ili točka spajanja na koju se žice uklapaju. Kada ATS pošalje signal, telefon je u nepovezanom stanju, tj. Slušalica je na uređaju iPrekidač poluge - u otvorenom položaju. Kada poziv stigne iz linije, struja prolazi kroz primarni namotaj, prisiljavajući vibracije ekscentra i pobijedivši šalicu. U elektroničkim sustavima to se događa drugačije, signal se šalje na vanjski zvučnik, a na izlazu čujemo melodiju ili pjevanje ptica, na primjer. Kada pretplatnik podigne slušalicu, krug pregovaračkog modula i broj za biranje je zaključan, a prijemnik se otključava pomoću releja.
    Poziv drugom korisniku je obrnutim redoslijedom. Čovjek skida slušalicu nego zatvara jedan krug i isključuje drugi. Poziv se javlja u modulu za biranje slanjem impulsa ili signala jedinicama stanice na putu. Ona, pak, prepoznaje brojeve, kombinirajući ih u jedan broj, preusmjerava na željenu točku. Glasovni prijenosi u analognim sustavima nastaju zbog vibracija membrane mikrofona. U ugljenu stvara pečat koji uzrokuje magnetsko polje koluta. Ova oscilacija generira impuls koji ga šalje drugom prijemniku.

    Shematska izvedba mobilnih telefona

    Uređaj mobilnog telefona treba biti dodijeljen u zasebnu kategoriju, kao što je u njegovom izvršenju sličan DECT sustavu, ali s brojnim razlikama. Također šalje radio signal primatelju, ali ga unaprijed šifrira. Koristi svoje frekvencije i kanale za rad. Ali predstavljanje mobilnog telefona kao telefona nije posve točno. Ovo je dugogodišnji višenamjenski uređaj. Ako govorimo o vanjskom učinku, onda to treba napomenutisljedeće:
  • Form faktor. To može biti sklopivi ili klizni slučaj.
  • Fotoaparat.
  • Mikrofon.
  • Zvučnik.
  • Zaslon.
  • Tipkovnica.
  • USB priključak.
  • Punjiva baterija.
  • Punjač za mobilne telefone.
  • Sedam kartica.
  • Mnogi se dodaci nadopunjuju raznim dodacima koji proširuju opseg njihove primjene. Shematski prikaz internog uređaja prikazan je na slici ispod.
    Ipak, uređaj radi isključivo s analognim radio signalima, svi procesi u njemu su potpuno digitalizirani. Njegov čip sadrži analogne i digitalne blokove.

    Analogni modul

    Uključuje sredstvo za primanje i prijenos signala. Obično se nalazi odvojeno od digitalnog čvora. Prema svojim performansama podsjeća na radiotelefon, ali radi prema GSM standardu. Prijemnik i odašiljač nisu sinkroni, slanje signala se događa s 1/8 kašnjenja. To vam omogućuje da uštedite bateriju i integrirate pojačalo s mješačem. Budući da uređaj nikada ne radi na primanju i odašiljanju istovremeno, to je prekidač koji povezuje antenu iz jednog načina rada u drugi. Na prijemu nakon prolaska kanalnog filtera signal se pojačava uz pomoć LNA i ide u mikser. Zatim se demodulira i prenosi na analogno-digitalni pretvarač koji ga pretvara u digitalni signal potreban za rad CPU-a. Na prijenosu, logički generator modulira digitalne podatke u signal. Dalje kroz mikser ulazi u frekvencijusintisajzer, nakon čega prelazi na filter kanala i pojačava. Samo se signal dovoljne snage dovodi u antenu, odakle ide u svemir.

    Digitalni modul

    Glavni element i mozak cijelog sustava je središnji procesor koji obrađuje sve dolazne informacije. Chipset čipset koristi slično računalo, ali u smislu izvedbe i snage ne može se natjecati s njim. Uz CPU, ova jedinica uključuje:
  • analogno-digitalni pretvarač koji pretvara analogne signale mikrofona u digitalni oblik podataka.
  • Koder i dekoder govora i kanala.
  • Digitalni pretvarač signala u analogni.
  • Dekoder i koder.
  • ​​
  • Detektor jezične aktivnosti. Pruža čvorove samo kada je jezik pretplatnika prisutan.
  • Terminalski fondovi. Stvorite sučelje s vanjskim uređajima, kao što je računalo ili uređaj za punjenje telefona.
  • Moduli za bežične mreže.
  • Tipkovnica.
  • Zaslon.
  • Zvučnik.
  • Mikrofon.
  • Modul kamere.
  • Prijenosna pohrana.
  • Sedam karata. Neke tvrtke koriste dva mikrofona. Jedan je potreban za suzbijanje vanjske buke. Također se ponekad koriste dva zvučnika: jedan za telefonske razgovore, drugi za reprodukciju glazbe.

    Načelo rada mobilne mreže

    Mobilni telefoni rade na GSM mreži na četiri frekvencije:
  • 850 MHz.
  • 900 MHz.
  • 1800 MHz.
  • 1900 MHz.
  • Standard sustava uključuje tri glavne komponente:
  • Podsustavi bazne stanice (BSS).
  • Sklopke za prebacivanje podsustava (NSS).
  • Centar za usluge i upravljanje (OMC).
  • Uređaj komunicira s baznim stanicama (tornjevima). Nakon uključivanja, započinje skeniranje svojih standardnih mreža, što ID-emitiranje prepoznaje. Ako je dostupno, telefon bira postaju čija je razina signala veća. Sljedeća je provjera autentičnosti. Identifikatori su jedinstveni brojevi IMSI i Ki SIM kartica. Zatim, Centar za provjeru autentičnosti (AuC) šalje uređaju slučajni broj koji je ključ posebnog algoritma računanja. Istovremeno, sustav provodi takav izračun sam. Ako se rezultati baze i uređaja podudaraju, tada se vrši registracija telefona na mreži.
    Jedinstveni identifikator uređaja je njegov IMEI, koji je pohranjen u trajnu memoriju. Ovaj broj daje proizvođač i njegova je putovnica. Prvih osam znamenki IMEI-a uključuju opis uređaja, ostatak - serijski broj s kontrolnim brojem. Nakon uspješne registracije telefon je spreman za razmjenu signala s baznim stanicama. Kao što je već spomenuto, operatori mobitela izgledaju kao DECT sustav, ali s njihovim razlikama. Prije emitiranja, mobilni signal je šifriran i podijeljen u segmente od 20 ms. Šifriranje se izvodi pomoću javnog ključa pomoću standardnog EFR algoritma. Antena se aktivira detektorom govorne aktivnosti (VAD), odnosno kad osoba počne govoriti. Dio govora obrađuje kodek na temelju DTX algoritma. Kod domaćinaStrana signala se obrađuje na sličan način, ali obrnutim redoslijedom.

    Punjači

    Punjači za mobilne telefone važna su komponenta dok drže uređaj u radu. Njihova izravna svrha je smanjiti napon i struju napajanja na potrebne vrijednosti i napajati bateriju. U osnovi, izlazni napon iznosi 5 V, jačina struje ovisi o modelu i kapacitetu baterije. Također ovisi o vremenu punjenja baterije. Punjači se dijele na:
  • Transformator.
  • Puls.
  • Prvi se ne boje fluktuacija napona i uvijek imaju veliku struju. Shematski dijagram je vrlo jednostavan. Zavojnica za spuštanje napaja mrežni napon, što ga smanjuje na željene vrijednosti. Struja iz drugog namota ide na diodu, gdje je ugrađen kondenzator. On djeluje kao filtar napona skoka i oduzima sebi višak. Zatim, otpornik smanjuje struju i prenosi bateriju. Sklop pulsne memorije je složeniji i izvodi se uz uporabu dioda i tranzistora.

    Podrška za bežične sustave prijenosa podataka

    Trenutno postoje tri načina prijenosa podataka:
  • Infracrveni port.
  • Bluetooth.
  • Wi-Fi.
  • Prvi je dokazao svoju neučinkovitost, pa se ne koristi. Posljednja dva implementirana na gotovo svim uređajima. Bluetooth, ima kratak radijus i koristi se uglavnom za organiziranje sučelja za prijenosni uređaj za telefon. Wi-Fi se smatra naprednijim oblikom i koristi se za njegapristup internetu. Treba napomenuti da postoji poseban softver koji vam omogućuje upućivanje poziva preko Interneta bez korištenja mobilne veze. Također, uz pomoć ove tehnologije možete organizirati lokalnu mrežu, koja može povezati više uređaja odjednom i dijeliti podatke.

    Dodatni pribor

    Proizvođači ulažu sve napore kako bi privukli kupce na svoje proizvode, stoga stalno proširuju asortiman ponuđene nomenklature. To uključuje:
  • Omoti.
  • Zaštita naočala.
  • Prijenosni uređaji za telefon, kao što su slušalice.
  • Izmjenjivi uređaji za pohranu.
  • Multimedijska sredstva.
  • Razumna sredstva.
  • USB uređaj za telefon, kao što su kabeli, adapteri ili punjači.
  • Slični programi uvelike proširuju mogućnosti gadgeta i pojednostavljuju živote njihovih vlasnika.

    Usporedna svojstva modernih modela telefona

    Kako bi se razumjelo što su moderni telefoni, potrebno je jasno vizualizirati njihove parametre. No, s obzirom na jedan zaštitni znak nije pošteno. Pregled jednog uzorka ne daje cjelovitu sliku, tako da su za usporedbu i analizu uzeta tri vodeća pametna telefona marke Samsung (telefoni s uređajem ove marke nisu jako različiti od drugih), Apple i Xiaomi. U cjenovnoj kategoriji, postrojili su se sljedećim redoslijedom:
  • Apple.
  • Samsung.
  • Xiaomi.
  • Sudeći po cijeni, telefonski uređaji "iPhonea" koristili su naprednu tehnologiju, koja posjeduje najvišeparametri. Međutim, Samsung je na tržištu od 1938. godine i stekao je mnogo iskustva. Općenito, svrha usporedbe nije identificirati pobjednika i odgovoriti na pitanje što je bolje - telefonski uređaj na Androidu ili na iOS platformi. Izazov je pokazati koje su visine dosegle tehnologiju. Tablica tehničkih karakteristika

    Ime parametara



    Jabuka



    Sumsung



    Xiaomi



    774x1575x77



    764x1619x88






    Težina, g



    208



    201





    Telefoni Samsung, Apple i Xiaomi podržavaju mreže sljedećih generacija: 2G, 3G, 4G

    189







    Sim kartice



    1 bezdimenzionalni



    2 nanozirani

    160)
    Veličina dijagonalnog prikaza, u



    65



    64



    599


    ) Rezolucija zaslona



    2688x1242



    2960x1440



    2160x1080


    Gustoća točaka na inču



    458



    516



    403



    Proizvodna tehnologija



    OLED



    Super AMOLED



    IPS



    Broj boja na ekranu



    16 milijuna



    17 milijuna

    )

    167 milijuna



    Sustav



    iOS



    Android



    Proizvodni proces



    Apple



    Samsung



    Qualcomm


    269) Model procesora



    A12 Bionic



    Exynos 9810



    Snapdragon 845



    Broj jezgri



    6

    292)
    U uređaju Xiaomi telefona i Samsunga s njihovom 8 u općoj konfiguraciji, 4 u svakoj



    Frekvencija, GHz



    25



    19; 29



    18;



    7



    10



    )
    RAM, GB



    4



    6



    interna memorija 's, GB



    256



    128



    Ugradni senzori



  • Svjetlosni senzor;
  • senzor blizine;
  • kompas; Barometar
  • akcelerometar;
  • žiroskop




  • Svjetlosni senzor; Senzor blizine;
  • kompas;
  • barometar;
  • akcelerometar;
  • žiroskop;
  • Hall senzor;
  • senzor brzine otkucaja srca




  • Svjetlosni senzor;
  • senzor blizine;
  • kompas;
  • barometar;
  • akcelerometar;
  • žiroskop;
  • Hallov senzor




  • Razlučivost stražnje komore, Mp



    Osnovno: 12 Mp Pomoćno: 12 Mp





    Osjetljivost na svjetlost otvora



    Osnovna: f /2.4 Pomoćna: f /1.8



    Osnovna: f /2.4 Podružnica :? /1.5



    Osnovna: f /2.4 Podrška: f /1.8



    Rezolucija prednje kamere, Mp



    7



    8



    5



    Osjetljivost dijafragme
    )


    441)
    Tehnička podrškaBežične komunikacije



    Bluetooth, Wi-Fi



    Satelitsko određivanje položaja





    Kapacitet baterije, mah

  • 3400



    Zaštitni sustavi



  • Skener za otiske prstiju;
  • skener šarenice oka;
  • Osoba skener




  • Samo osoba skener



    U "Xiaomi" skeneru prst

    Kao što se može vidjeti iz tablice, specifikacije i uređaji telefona "Samsung", "Xiaomi" i Apple su gotovo identični. Govori samo o zdravoj konkurenciji i želji da vaš proizvod bude bolji za korisnike. Svi proizvođači primjenjuju najnoviju tehnologiju koja nije na mjestu i ubrzano se razvija.

    Zaključak

    Od pojave prvog telefona nije trebalo puno vremena. U tom su se razdoblju od uobičajenog seta dijelova pretvorili u pametne uređaje. Oni kombiniraju mnoge značajke koje su se ranije oslanjale na druge uređaje. I ovaj će se razvoj nastaviti.

    Povezane publikacije