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/ NetNews Usenet Archive 1992 #26 / NN_1992_26.iso / spool / sci / electron / 18454 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-07  |  5.2 KB

  1. Path: sparky!uunet!haven.umd.edu!darwin.sura.net!sgiblab!cs.uoregon.edu!ogicse!hp-cv!hp-pcd!news1.boi.hp.com!cupnews0.cup.hp.com!scd.hp.com!hpscdm!hplextra!hpl-opus!hpnmdla!roger
  2. From: roger@hpnmdla.sr.hp.com (Roger Petersen)
  3. Newsgroups: sci.electronics
  4. Subject: Re: Phone line monitor
  5. Message-ID: <7380090@hpnmdla.sr.hp.com>
  6. Date: 5 Nov 92 04:38:33 GMT
  7. Article-I.D.: hpnmdla.7380090
  8. References: <16894F0EE.X1FT@VM1.CC.UAKRON.EDU>
  9. Organization: MID, Home of the Happy Dinosaurs
  10. Lines: 137
  11.  
  12.  
  13. Here are some of my design notes on a super-cheap circuit that I built
  14. about 7 years ago.
  15.  
  16. The circuit lights an LED when the telephone is off-hook.  It runs off a
  17. 9V battery, to avoid having to figure out telephone line potentials.
  18.  
  19. It shouldn't be hard to improve on this circuit!
  20.  
  21. The notes at the bottom explain some of the Bad Things (tm) about the
  22. design, such as overstress of the CMOS IC.  In spite of the poor design,
  23. the circuit worked for several years of daily use, and still works today.
  24.  
  25. I'd be curious to see some improved (yet simple) designs.
  26.  
  27. Roger Petersen
  28. roger@sr.hp.com
  29.  
  30.  
  31. ################################################################################
  32. #
  33. # File:         phone_off_hook
  34. # RCS:          $Header: $
  35. # Description:  Design of Telephone Off-Hook Indicator
  36. # Author:       Roger Petersen
  37. # Created:      June 1985 or so
  38. #
  39. ################################################################################
  40.  
  41.  
  42.  
  43.               Phone Off-Hook Indicator
  44.               ------------------------
  45.  
  46. Overview - What is it?
  47. ----------------------
  48. Runs off 9V battery.
  49. Plugs into phone jack.
  50. Lights an LED when any phone on the line is off-hook.
  51.  
  52.  
  53. Phone Information
  54. -----------------
  55. Measuring the voltage across the telephone line shows (typical numbers):
  56.  
  57.     On Hook:    40 to 50 VDC
  58.     Off Hook:    4 to 6 VDC
  59.     Ringing:    100 VAC
  60.  
  61. The "standard" impedence of a telephone, when off-hook, is 680 ohms.
  62. Hanging a 680 ohm resistor across the telephone line will drop the
  63. voltage from 48V to about 5V, causing the line to go "active".
  64. This is how HOLD switches work.
  65. This probably means that it is bad to load down the phone line when
  66. the phone is off hook.  I wouldn't want to hang less than a 100Kohm
  67. load across it.  Should probably measure this, and see how it affects
  68. the on-hook voltage.
  69.  
  70. I haven't seen any official documentation on these numbers.
  71. They're empirically derived.
  72.  
  73. The next question is:  What are these voltages referenced to?  If anything?
  74. It's possible that the most positive phone wire is tied to the
  75. GND in your house, or else maybe the neutral wire in your 120VAC outlet.
  76. So measuring the phone line voltages with respect to your household GND
  77. should show 0V and -48V when the phone is on-hook.
  78. But I don't know.  It's probably best to not rely on this behavior.
  79.  
  80.  
  81.  
  82. Circuit Design - Off-hook Indicator
  83. -----------------------------------
  84. Could probably use some sort of transistor design,
  85. but I'm a digital weenie.
  86.  
  87. I used a CMOS 4049 Hex Interter.  This part (supposedly) has
  88. high drive output.  And since it's CMOS, it can operate with
  89. Vcc from +3 to +15V.  And it has a high input impedence.
  90.  
  91.  
  92.                                                             +9V
  93.                                                              |
  94. Phone+   -----+                                              |+
  95.               |                                             LED
  96.               R 2.7Mohm                                      |-
  97.               |                                              |
  98.               |                                              R 680 ohms
  99.               |         5 |\ 4          3 |\ 2               |
  100.               +-----------| >o------+-----| >o---------------+
  101.               |           |/ 4049   |     |/ 4049            |
  102.               |                     |                        |
  103.               |                     |                        |
  104.               R 0.56Mohm            |  14 |\ 15              |
  105.               |                     +-----| >o---------------+
  106. Phone-  ------+                           |/ 4049
  107.           |
  108.           |
  109.          GND
  110.  
  111.  
  112. R = resistor.  Those other things are inverters.
  113. Connect 9V battery across +9V and GND, above.
  114. Tie all unused inputs (pins 7,9,11) of the 4049 to GND!  Don't let 'em float.
  115. Tie Vcc (Pin 1) of 4049 to +9V.
  116. Tie GND (Pin 8) of 4049 to GND.
  117.  
  118. Voltage going into pin 4 of 4049 is:
  119.     Phone voltage    Voltage at pin 4
  120.     6V        1V
  121.     48V        8V
  122.     100V        16V
  123.  
  124.  
  125. Fancy Features
  126. --------------
  127. Not all phone jacks are wired the same way.  Some have the two wires reversed.
  128. In the old days, before touch-tone, it didn't matter.
  129. In the early days of touch-tone, some phones didn't dial when the polarity
  130. was backwards.  Now days, most phones don't care any more.
  131.  
  132. But the circuit above does.  It requires the phone wires to be connected
  133. as shown.  If you connect them backwards, it won't work.  The light will
  134. just stay lit.  And the 4049 may eventually be damaged.  (4049's seem
  135. pretty resilliant).  So it would be nice to have an easy way to switch
  136. the phone wires
  137.  
  138.  
  139. Design Analysis
  140. ---------------
  141. The 4049 probably takes a lot of abuse in this design.
  142.  
  143. When the phone rings, the 4049 probably sees bursts of 16V.
  144.  
  145. When the battery goes low, the voltage on pin 5 of the 4049 may
  146. exceed Vcc on the 4049, which is probably bad.
  147.  
  148. It shouldn't be hard to improve on this circuit.
  149.