HINWEIS: Bei diesem Hobbyprojekt handelt es sich um einen Prototypen einer Idee und nicht um ein fertiges Produkt. Nachbau und Verwendung erfolgen auf eigenes Risiko!!!
Allgemeines
Auf unserem Flugplatz starten wir gern und oft, de facto ausschließlich, an der Winde. Diese hat einen knapp 300PS starken Turobdieselmotor und mit einer Seilauslage von knapp 1200m bekommen wir Schlepphöhen von bis zu 400m mit Doppelsitzern.
Nur die Geräuschkulisse eines auf Vollgas laufenden V8 Bolliden ist für machen Windenfahrer doch zu heftig. Da man während des Schlepps mit dem Flug-/Startleiter telefonisch verbunden ist, kam die Idee auf, ein gut Lärmdämpfendes Heaset aus der Luftfahrt an ein Telefon a nzuschließen. Allerdings sind sowohl die Anschlüsse als auch die elektrischen Gegebenheiten verschieden.
Funktionsbeschreibung
Ein Telefonheadset besteht aus einem Kopfhörer und einem Elektret-Mikrofon. Diese haben meist einen kleinen Vorverstärker in Form eines JFET-Transistors integriert. Um nun ein Wechselspannungs-Sprechsignal aus dem Mikrofon heraus zu bekommen, benötigt man eine kleine Vorspannung. Hierzu geben die Telefone Spannungen zwischen 1,2V und 5V über eine Vorwiderstand in der Größenordnung von 1000 Ω, hierbei entsteht ein Strom von ca. 1 mA. Als phyischer Anschluss dient meistens ein 4P4C, auch bekannt als RJ-9 oder RJ-10.
Ein Headset in der Luftfahrt verfügt ebenso über relativ gute und lärmdämpfende Kopfhöhrermuschel und ein Mikrofon. Dieses scheint eine etwas aufwändigere Schaltung zu enthalten, denn es benötigt zur Funktion ca. 9V und einen Vorwiderstand von 4 kΩ. Dann fließt ein Strom von ca. 3 mA.
Dieses Mehr an Strom und Spannung, also Leistung, muss irgendwo her kommen, nun sind die Potentiale des Mikrofons nicht zwangsläufig direkt mit der starken und leistungsfähigen Starterbatterie der Winde verbindbar. Eine galvanische Trennung wäre schön, dies ist einfach zu realisieren, wenn man eine unabhängige Batterie benutzt.
Zum Vergleich hat ein 9V-Block eine Kapazität von ca. 450 mAh, also ist bei 3 mA eine Betriebszeit von ca. 150h zu erwarten.
Dies klingt zunächst einmal nicht schlecht, könnte man dies doch schaltbar machen. Doch zeigt die Praxis, dass alle manuell ein-/auszuschaltenden Dinge gern vergessen gehen. So ist es dann sehr wahrscheinlich, dass solch ein Headset-Adapter mit manueller Aktivierung regelmäßig entweder beim Versuche zu Telefonieren ausgeschaltet oder außerhalb des Flugbetriebs eingeschaltet bleibt und dann pünktlich zum Einsatz die Batterie leer wäre.
Also ist nur eine automatisierte Lösung eine Option für den Alltag des Segelfliegers.
Elektronik
Die Schaltung ist eine relativ einfache Analogschaltung ohne viel Magie. Im Schaltplan sind die einzelnen Funktionsgruppen hervorgehoben.
Im Ausgangszustand zieht R1 das Gate von Q2 auf Plus-Potential. Ein P-Kanal MOSFET Transistor wie Q2 sperrt in diesem Fall, solange die Differenz von Gate zu Source größer als ca. -2V ist.
Die Erkennung, ob nun das Headset mit Strom versorgt werden soll, oder nicht übernimmt Q1. Wenn das Telefon das eigentliche Headset mit Spannung versorgen will, gibt es ca. 1,2V DC als Phantomspeisung aus. Diese reichen aus um über R2 einen Basistrom von ca. 600 uA in den Transistor Q1 einzubringen.
Dieser wird dann leitend und zieht R1 nach Masse, hierbei fließt ein zusätzlicher Strom von ca. 90 uA aus der Batterie über R1 ab, was gegenüber dem Verbrauch des Headset zu vernachlässigen ist. Über R3 bekommt das Fliegerheadset nun seine Phantomspeisung.
C1 koppelt die Wechselspannung aus dem Headsetmikrofon nun wieder zum Mikrofoneingang des Telefons zurück.
Wird am Telefon die Verbindung getrennt, so schaltet dieses die Versorgung des vermeitlichen Headsets ab. Damit fließt kein Strom mehr in die Basis von Q1 und R1 zieht das Gate von Q2 nach Plus welcher dann sperrt und beendet so dem Stromfluss zum eigentlichen Headset.
Mechanischer Aufbau
