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A matriz utilizada para gerar os tons DTMF corresponde à organização das teclas no teclado telefônico, e o pressionamento de uma destas irá produzir senoides com as freqüências da linha e coluna correspondente a seguir:

Figura 5: Tabela de tons DTMF

As freqüências foram definidas com uma razão de 21/19 no intuito de evitar harmônicas.
O protocolo é robusto em relação a ruídos, especialmente os de 60Hz, e suporta atenuações, existindo no mercado uma ampla gama de circuitos integrados dedicados à geração e detecção destes tons.

4.3: Modulação da portadora

Neste trabalho o meio físico (rede elétrica) permite uma boa transmissão apenas de freqüências na faixa de 100kHz, como já foi visto, no entanto o protocolo DTMF utiliza a faixa de 600Hz a 2kHz.

A solução para o problema é a técnica chamada modulação, que pode ser vista como um deslocamento no domínio da freqüência, elevando o valor desta. Isto é realizado através de um sinal principal (portadora), que tem sua forma alterada, em freqüência, fase ou amplitude, por um sinal secundário (moduladora), que corresponde à informação incapaz de atravessar o meio físico.

As técnicas mais recentes de modulação, como a de Espalhamento Espectral (Spread Spectrum), têm grandes vantagens em termos de robustez, interferência e qualidade de sinal, mas exigem tratamento digital de sinais (Digital Signal Processing – DSP) bastante complexos e caros.

A modulação em freqüência ainda é a melhor alternativa em termos de custo, benefício, mas exige circuitos de detecção difíceis de implementar, como o elo de travamento de fase (Phase Locked Loop – PLL). Existem circuitos integrados dedicados que realizam esta função, mas apenas na faixa de rádio freqüências mais elevadas.

Assim a solução mais pragmática encontrada foi uma simples modulação em amplitude (AM) utilizando um chopper como circuito de modulação. O chopper é uma chave digital, que operando na freqüência da portadora, alterna o sinal de saída entre zero e o sinal modulador. Mesmo com este circuito simples, foi possível transmitir até música pelo sistema implementado, ainda que com qualidade baixa, garantindo que o sinal DTMF seria transmitido satisfatoriamente.

4.4: Implementação de um par transmissor/receptor

Esta etapa diz respeito à implementação de um par transmissor/receptor completo de informação digital.
A fonte de sinal DTMF utilizada foi um teclado telefônico e o objetivo era transmitir os números pressionados a um display de sete segmentos, localizado em um ponto remoto da rede elétrica.

Buscou-se então um circuito integrado dedicado que implementasse a decodificação de tons DTMF, considerando facilidade de uso, compatibilidade com microcontroladores e custo.

 integrado encontrado foi o MT8870, desenvolvido pela Mitel (Mitsubishi Telecom) e fabricado pela Zarlink Semiconductors. Este integrado é um decodificador de tons DTMF, com uma saída paralela de quatro bits, correspondente ao tom identificado, e um pino indicador do recebimento de um tom válido. Este já possui um amplificador operacional em sua entrada, o que permite que o sinal captado da rede elétrica seja amplificado tanto quanto necessário.

Para a geração dos tons empregou-se um teclado telefônico inicialmente, e em seguida um gerador comercial dedicado. Utilizou-se o circuito integrado TP5088 fabricado pela empresa National, para que a informação pudesse ser gerada por um microcontrolador ou vinda de um computador.