HAMTRONICS TD-2 Manual Download Page 1

©1999 Hamtronics, Inc.; Hilton NY; USA.  All rights reserved.  Hamtronics is a registered trademark.    Revised: 2/4/03 

- Page 1 -

GENERAL DESCRIPTION. 

The TD-2 is an advanced DTMF 

tone decoder and multichannel con-
troller providing 5 latching outputs 

and up to 12 momentary outputs.  
Latching outputs are handy to control 

autopatches, repeaters, sub-audible 
tone decoders, and various other 

on/off functions.  A toll call restrictor 
is included in the autopatch control 

circuitry at no extra cost.  The heart of 
the TD-2 is a central office grade, 16-

digit, crystal controlled DTMF decoder 
chip with built-in filters to prevent 

falsing on noise or voice signals.  Reli-
able operation is maintained for any 

audio input level from 100mV to 2V p-
p. Low power consumption is made 

possible by the exclusive use of CMOS 
ic's.  The unit can operate on 10-

15Vdc at only 15mA.  Control codes 
are easily programmable and allow 

flexibility in code types.  See our cata-
log for a full list of features. 

 

THEORY OF OPERATION. 

Refer to schematic diagram.

    The 

input to tone decoder chip U1 is proc-
essed through a dial tone filter and a 
bandsplit filter using switched capaci-
tor technology.  The signal is then 
analyzed by two zero-crossing detec-
tors and a digital detection algorithm 
to determine if and which tones are 
present.  Then, the resulting logic sig-
nals are processed in a code converter 
and latch circuit to provide four bi-
nary outputs (called Q1-Q4) with en-
coded information about dtmf digits 
which may have been received. 

A valid digit strobe (StD) signal in-

dicates when any valid digit tones are 
received.  This valid digit signal is 
used to gate U2 and to provide a mut-
ing signal to the autopatch board 
when tones are received.  It also oper-
ates the toll call restrictor, which is 
discussed later.  The whole circuit is 
run on a clock controlled by color 
burst crystal Y1.  The audio input 
signal is filtered by L1/C1 to remove 
any rf which may be picked up on the 
wiring.  The ratio of R2-R3 sets the 
gain of the op-amp input circuit.  C3-
R4 sets the length of time necessary 
for presence of valid tones and the in-
terval between tones to prevent erratic 
operation.  U2 decodes the hexadeci-
mal information from U1 to provide 16 
CMOS output lines corresponding to 
the digits on a DTMF pad.  Program-
ming for the various functions is done 
by soldering jumper wires from pro-
gram pads at the output of U2 to ad-

jacent function program pads. 

The 4013 latches may be operated 

synchronously or directly.  The Q out-
put will assume a hi whenever the set 
input is triggered by a hi or a lo when-
ever the reset input is triggered by a 
hi.  The not-Q output is just the in-
verse.  The latch also may be operated 
synchronously, with its Q output as-
suming the whatever state the data 
input has applied when the clock in-
put receives a hi.  If the clock input is 
lo, the latch ignores the data input. 
But if the clock goes hi at any time, 
the latch will follow the data input 
when the clock is hi. 

U5A/B and U6B are D-type flip-

flops operating as a "key" latch in con-
junction with program inputs K1-K3.  
The output of U6B is high only upon 
proper receipt of a three digit code, 
which provides a security "key" to 
unlock the rest of the logic gates.  
R8/C11/CR2 in the reset circuit of 
U5A provides a five-second time delay.  
When the first digit of the key is re-
ceived, the not-Q output of U5A re-
leases the reset inputs of the other 
two flip-flops for about five seconds.  If 
the full three digit code is not com-
pleted within that time period,  all 
three flip-flops are reset. 

There are 12 momentary functions, 

each using a 4081 ANDgate.  Nor-
mally, one input of each AND-gate is 
tied to the so-called "key" bus coming 
from U6B and the other input is tied 
to a programming pad bearing the 
name of the output line from the AND-
gate.  To actuate a function, it is nec-
essary to send the three-digit key plus 
a fourth digit indicating the desired 
function.  During the interval when 
the key is active (about five seconds), 
if any other function is selected, it 
may be activated with just its one digit 
function code.  If the key period ex-
pires, then the key must be re-sent to 
start another command.  It is also 
possible to eliminate the key alto-
gether, if the security is not needed, 
allowing one digit commands at any 
time.  This is done by disconnecting 
the input of the AND-gate normally 
connected to the key bus and recon-
necting it to the +5V bus instead. You 
can even use the key for some func-
tions and not others; using only a "#", 
for instance, to turn off the autopatch, 
but requiring the full four digits to 
turn it on. 

When a particular AND-gate re-

ceives both a key input and a function 
input, it applies a hi signal to its out-
put line.  In the case of five pairs of 

AND-gates, the outputs also are tied 
to the "set" and "reset" inputs of 
latches.  The latches, in turn, drive 
output transistors and led's.  The 
open-collector transistor switches may 
be used to drive external circuits.  
Thus, the momentary outputs, which 
are CMOS hi's in the active state, may 
be used or the latch outputs may be 
used or any combination of latch and 
momentary outputs may be used as 
desired. 

The names of the lines were se-

lected based on two parameters. 

 

First, the letter indicates the function 
usually associated with the line.  The 
"R" function normally is used to en-
able or disable a repeater.  The "A" 
function normally controls an auto-
patch in a repeater.  Of course, the 
circuits can be used for any other 
function, but it was thought best to 
select names based on uses most 
owners will have for them.  The other 
functions are not dedicated to any 
particular function; so they were 
named B,  C, D, and E.  (E is the pair 
of momentary functions which has no 
latch.  We loaded the pc board with all 
the functions we could fit on  the 
board,  and we had two AND-gates left 
to provide the extra momentary func-
tions.  There is no other significance.  
If you need a momentary function or 
two, you can use the E functions 
without feeling you are wasting an as-
sociated latch.)  The number, 1 or 0, 
indicates which line turns the latched 
output on or off. 

It is a little confusing looking at 

the latch circuits until you realize that 
the repeater latch circuit is different 
from the others, which turn on a cir-
cuit by the collector of the transistor 
conducting to ground.  The R latch 
mutes a repeater by grounding the 
COS line from the receiver or auto-
patch to the COR board input.  Thus, 
the repeater is off when the transistor 
is active instead of being on when the 
transistor conducts like the other cir-
cuits.  The autopatch latch is differ-
ent, too, because of extra toll call 
restriction circuits.  There also is a 
difference in the way that the latches 
are preset at power up.  The repeater 
wants to be enabled after a power 
failure,  not disabled.  So its latch is 
wired to default with the repeater en-
abled.  The other latches default in 
the  off condition.  Default status is 
set by the C/R networks on the clock 
or reset inputs of the latches.  When 
power is first applied, a positive pulse 
is applied by the capacitor to reset the 

HAMTRONICS® TD-2 DTMF DECODER/CONTROLLER

Summary of Contents for TD-2

Page 1: ...full three digit code is not com pleted within that time period all three flip flops are reset There are 12 momentary functions each using a 4081 ANDgate Nor mally one input of each AND gate is tied...

Page 2: ...ts and solder splashes Note that one hole above U5 is a via used only to make a connection between the top and bottom of the board Nothing is installed in this hole Note also that programming wires wi...

Page 3: ...to dial up a key sequence each time Bear in mind that the key provides useful func tions so consider what you are giving up before you make a decision to opt for a single digit command Unfortunately t...

Page 4: ...mA on circuits up to 15V The Theory of Operation and Programming sections tell more about the default condition and control line terminology If you use the outputs to operate small re lays be sure to...

Page 5: ...the proper frequency You may need to use a 10 1 scope probe for the frequency counter input to keep from loading the oscillator cir cuit The next step would be to check the hexidecimal signals from U...

Page 6: ...the B latch in the TD 2 at power up is off the speaker relay will operate only after the required tone sequence is received for the B function The speaker may be turned off again either by momentarily...

Page 7: ...1999 Hamtronics Inc Hilton NY USA All rights reserved Hamtronics is a registered trademark Revised 2 4 03 Page 7...

Page 8: ...1999 Hamtronics Inc Hilton NY USA All rights reserved Hamtronics is a registered trademark Revised 2 4 03 Page 8...

Reviews: