Аналоговые модемы предназначены для передачи данный через телефонную (или выделенную) линию посредством звуковых сигналов. Так как телефонные линии с момента своего появления разрабатывались для передачи голоса, то и модем должен учитывать принципы работы простого телефона. То есть модем взаимодействует с телефонной станцией как простой телефон. Для того, чтобы один модем соединился с другим выполняется следующий алгоритм:

1. «снимается трубка» (замыкается шлейф). При этом в линии подает напряжение (с 52V до 5-10V).
2. Проверяется готовность телефонной станции (сигнал «DIAL TONE» с частотой 425Гц).
3. Набирает номер телефона. Может использовать как импульсный, так и частотный набор. (При импульсном наборе шлейф замыкается на короткие промежутки времени – число промежутков и есть цифра набора. При частотном наборе цифра зависит от генерируемой модемом частоты).
4. АТС получает передаваемые модемом цифры и физически соединяет модемы.
5. После отправки цифр идет ожидание ответа от модема на который производился звонок, одновременно посылая сигналы запроса на соединение. Тот модем который вызывают должен ответить.
6. После ответа, модем который вызывали «согласовывает» режим работы который устроит оба модема. Т.е. способ модуляции сигнала, скорость передачи данных, режим коррекции ошибок и т.д.

Все аналоговые модемы состоят примерно из одинаковых частей. Различия могут быть в реализации аналоговой части. Сейчас можно выделить две их основные схемы.

Практически все аналоговые модемы построены по одному принципу. Как правило различается только реализация аналоговой части. На данный момент широко применяются 2-е схемы:

1. Схема с применением разделительного трансформатора. Трансформатор необходим для гальванической развязки питания модема от телефонной линии и для передачи звуковых сигналов. Схемы этих модемов подразделяют по принципу замыкания шлейфа. Шлейф может замыкаться электромеханическим, герконовым или оптоэлектронным реле. При этом контакты реле могут просто замыкаться на нагрузочный резистор, либо переключаться, для одновременного отсоединения дополнительной телефонной розетки (если она есть). 

2. Схема без использования трансформатора. В этом случае функции трансформатора выполняет микросхема. Она же управляет ключом. Ключ это обычно биполярный транзистор. 

И в одних и в других схемах присутствует низкоомный резистор Rn, диодный мост и стабилитрон. Кроме этого и там и там устанавливаются компоненты защиты от высоковольтных разрядов и шумов (RV – разрядник, С1, С2). Управление ключевым транзистором осуществляет или микросхема или логический элемент (схема с трансформатором). Производители могут устанавливать различные микросхемы в аналоговую часть, например у фирмы 3Com это AD1804, у Zyxel это SI3014KS. Реле тоже могут применяться различных видов, но предназначение у всех одно – замыкать шлейф. 

Как правило неисправности модемов случаются со стороны телефонной линии, и зачастую происходит это после грозы. Неисправности немного различаются в зависимости от типа схемы (с трансформатором или без). Частенько эти неисправности видны при осмотре. В моделях с трансформатором выходят из строя:

- низкоомный нагрузочный резистор (сопротивление 5-20 Ом);
- контакты реле, особенно если реле герконовое. Если реле оптоэлектронное то выходит из строя его внутренний полевой транзистор;
- стабилитрон. Поменять его обычно можно на любой другой стабилитрон с напряжением стабилизации около 9 В;
- элементы защиты;
- разделительный конденсатор. Особенно часто в старых модемах, которые лет по 10 отработали.
- конденсаторы блока питания. Банально от старости высыхают электролиты, а модем при этом глючит от наводок;

В модемах без использования в схеме трансформатора выходят:

- ключевой транзистор, например в Zyxel 56k, и Courier, их несколько;
- стабилитрон;
- элементы защиты;
- микросхема кодека SI3014, а также ведущая её SI3021;
- диодный мост. Особенно это касается внутренних модемов 3Com 0766 и других;
- икросхемы порта 232;
- слетает прошивка Flash-памяти.

Эти неисправности актуальны для всех типов модемов. 

Первоначально осматриваем модем визуально. Возникающие после грозы неисправности зачастую видно на глаз. Особое внимание уделяем нагрузочному резистору на предмет наличия сколов и трещин. Осматриваем поверхность микросхемы. После этого включаем питание и смотрим на загорание светодиодов. Затем подключаем пациента к тлф. линии.

1. Мы должны убедиться что модем не занял линию. Для этого достаточно позвонить на него с другого телефона (например сотового), если нет сигнала «занято», значит шлейф не замкнут и находится в исходном (правильном) состоянии. Если это не так, проверяем ключ или реле, или элементы защиты. Если это модем 3Com – проверим диодный мост.

2. После этого проверяем «снимает» модем трубку после команды или нет. Это можно проверить с помощью встроенной в Windows программной Hyper Terminal. В программе с помощью команды ATH1, попробовать заставить модем «снять» трубку, и убедиться что это так. Затем даем команду ATH0 – модем должен «положить» трубку. Если модем не снимает трубку, то проверяем резистор, реле, диодный мост, элементы защиты, ключевой транзистор и стабилитрон.