脉冲双音多频兼容按键电话机.doc

脉冲.双音多频兼容按键电话机脉冲双音多频兼謇ll.拔键电话茌隆秦学成脉冲双音频兼容的按键电话机,既可以用脉冲发号.也可以用双音多蛳发号,其号盘电路兼具有脉冲号盘和双音多频号盘的电路特点.这类电话机一般用1个拨动开关来变换拨号制式.也有用1个功能按键来选择接号制式的.本文以附图所示的使用3块集成电路制成的脉冲,双音多额兼容的按键电话机为例,介绍其原理.一,集成电路为了便于介绍该话机的工作原理.先扼要介绍所用的3块集成电路(参见附阔)一1.MC145412号盘电路.这是低功耗大规模CMOS集成电路一它既可发脉冲信号(按每s发10个或20个脉冲的速率),也可发双音多频信号.【作电硪2.56V;存储器维持记忆的电压为1.7V.包括蛙后一个重拨的电话号码.它可以记忆1O个长至18位数的电话号码发脉冲信号时,断续比为40:60;发双音多频信号辩.高低甥率组合符合CCITT标准,既可以使用标准纳7中取2或8申取2键盘编码方式,也可以使用标准的矩阵编码方式.MC145412集成电路的1脚(V)为电源高电平端.6脚(Vs;)为接地端23,4-脚为列输入端.13,14,15,16脚为行输入端7脚(TSO)为乐音信号输出端,脉冲发芎时它可输出500Hz信号.8,9脚(OSC)为振荡器的输人端,接频率为3.579545MHz的石英晶体,椅成时基振荡电路i0脚(MODE奄发号制式选择端,当其接V.时为按20p/,l脉冲发号;当其接V时为双音多频发号;当其开路时为10p,/s脉冲发号.11脚(MO)为闭音输出端,发号时此脚35状态.I7脚(OPL)为脉冲信号输出端,当电路处于双音多频制发号时,它为高阻抗输出l8脚(DTMF)为双音多颓信号输出端,当电路处于脉冲制式发号肘,它处于高阻抗.MC145412号盘电路可采用34或44的键盘.当电路得电后.芯片有64ms的预置期.在此期间,振荡器开始工作,有1个停止码插入到1O个RAM(随机存取存储器)地址内的第1个数据中,同时第4列(COL)第5脚披扫描.如粟cO-L第5脚输人置于高电位.,号盘就被设定在34键盘制式:第5脚输入置于低电位.a,号盘就被设定在44键盘翩式.2.语音网络MC34014这是与MC145412配套使用的电话机话音网络集成电路.电话机的电压调整,发送,接收放大,侧音平衡等,均由它完成.它具有如下功能特点(1)电话机的发送,接收和侧音的增益均可由外接电阻来设定.(2)能自动进行发送,接收,侧音功能的环路长度平衡.(3)具有双音多频发号的接口电路,外接1个电阻可调整双音多额信号的输出电平.(4)送受话时,工作电压可低至1.5V,能适用高阻抗的受话器和驻极体送话器.(5)能为CMOS发号集成电路提供可调整的电压.(6)发脉冲和双音多颊信号时,能将话音放大器闭锁.MC34014集成电路的1脚(MIC)为送话器负电源端.从进话器来的偏置电流通过该脚和集电极开路的NPN晶体管(该管的基极受内部静音信号控制)送到V一,发号时该晶体管截止,进话器停止工作.2脚(TXI)为发送放大器输入端,输入阻抗为10k0,从送话器来的信号通过耦合电容器进入此脚.3脚(TXO)为发送放大器输出端.4脚(STA)为侧音放大器输出端.发进放大器的输出信号输入此脚.它输出的信号在受话放大器1消击侧音信号,一36一其输出的信号电平随线路长度而增加.j脚(CC)为补偿电容端.该脚到地的电容能补侩环路长度平衡,在需增加稳定性肘才使用它大多数场合均开路.6脚(EO)为平衡放大器输出端.它提供一个负反馈信号给发送放大器,反馈深度随线路长度而降低,使电路交流阻抗增加.7脚(RXI)为接收放大器输入端其输入电阻大于100kQ,线路上来的信号和侧音放大器放大的信号在此相加.8脚(RXO)为接收放大器输出端.它被2.5mA电流源偏置,反饿保持直流偏压在0.65V左右.9脚(RMT)为受话器静音信号输出端1O脚(V一)为负电源端.l1脚(VR)为VR电压调整器输出端,其电压调整在l-2V,使送话器和话音电路偏置.12脚(LC)gb直流负载滤波电容器连接端,外接电容器和内部电阻在13,14脚之问组成1个低通滤波器.l3脚(LR)为直流负载电阻连接端.在该脚与10脚间外接电阻,这个电阻将决定电话机的直流电阻.14脚(V+)为正电源端.15脚(V.)为.电压调整器输出端,它给外接的电路提供3.3V的电压16脚(T)为音频信号输入端.从号盘电路来的双音多频信号通过外接电阻加到此脚.17脚(Ms)为制式选择端.逻辑”1,(大于2.0V)选择脉冲发号,逻辑0(小于0.3V)选择双音多频发号.18脚(MT)为静音输入脚.逻辑”0”(<1.0V)使话音网络静音,逻辑”1(>V.一0.3V)使MC34014电路处于通话状态.3.MC34017振铃电路该电路内部具有整流桥路和瞬态保护电路,所以无需外接整流电路.它的推挽输出电路可以直接驱动压电陶瓷扬声器.其第6脚外接1个适当的RC电路(见附图中的Rz和C)后,即可构成振荡器,其基本振荡频率11由该振荡器产生的振荡信号,.经4分频,5分频和320分频后分别产生一个高音频率,低音频率f和颤音频率,.按附图所示的线路接法,则4040Hz一1010Hz,矗一8o8Hz,一12.5Hz.高低音频率信号经闻值比较电路比较后,由推挽放大输出电路输出,推动压电陶瓷扬声器发出音乐振铃声.MC34017的1脚(AC)和8脚(AC)为振铃信号输入端.2脚(RO)和3脚(RO:)为振铃信号输出端.4脚(R)为振荡电路,分额电路及推挽输出缓冲电路的正电源端.5脚(RS)为闭值比较器输入端.6脚(RC)为外接RC振荡电路连接端,RC的大小决定振铃信号的频率.7脚(RO)为整流电路的负电源端,也是整个振铃电路的负电源.MC34017的工作电压可在2136V之间,工作电流为20mA.=,电话机电路原理附图是由MC145412,MC34014,MC34017组成的实用电路原理图.电路在摘机按键时,起动了MC145412的时基电路.经过32mB的缓冲,电路接收按键信号.根据制式选择端(1O脚)的选择,决定发送的是脉冲雇号还是双音多频信号.电话机在脉冲发号时,脉冲信号经BG,BGz放大后送到线路上.同时,断开话音网络.MC145412的7脚输出500Hz的音频信号,经BGs放大后送到受话器中11脚输出静音信号到MC34014的18脚,控制话音网络的工作状态.为使MC145412的12脚在电话机工作时更好地连接V.和防止线路干扰,所以接入了晶体管BG.在MCH5412的10脚通过拨动开关接地时,话机就处于双音多频发号状态.18脚发出的双音多额信号通过和R1:耦合到MC34014的16脚.双音多频信号经过MC34014的内部放大后通过MC34014的14脚送到线路上.发送到线路上的双音多频信号的电压增益可以按下式进行估算;.801十0.795(R9十Rl2)十0.4R(.十J2式中R=鳕瞎阻抗内船0盘阻抗.若线路阻抗取6000,内部动态阻抗取2k0,则电压增益大约为7.2dB.此外,电路中的BGs晶体管为补偿长线路衰减用;R为MC34014的l6脚提供直流偏置电压,垃啷所需的直流偏置电流一般为2050?.A;D为防止提供话机记忆用电流的6V电池接反而设置的;C为滤波电容.此话机的话音网络,平衡网络,电压调整电路均由MC34014完成.发送放大器的增益固定为26dB,典型的输入阻抗为10kQ.送话器的偏置电流由Ra提供.送话器使用驻极体电容传声器.话音信号由c耦台到MC34014的2脚,经MC34014内部的送话放大器放大岳在3脚输出话音电压信号.话音电压信号由Ro转化为交变电流,通过MC54014的内部皂压调整电路送蓟V以调制环路电流在受话时,受话信号经过BG晶体管,R,C进入MC34014的7脚,经过MC34014内部的接收放大器的放大,由c耦合到受话器中.c”为防止高额干扰用的,以便使受话器工作更稳定.Re可调节接收增益,Rte增大,接收增益也增大.消侧音电路由RRmcmR.与MC34014内部侧音放大器(实际为衰减)一起组成RR:a决定了电话机但4音衰减量.cs,R组成相移网络,以补偿线路阻抗产生的相移.侧音放大器的增益随直流负载电压而变化.在低环路电流(长线路)时最大增益为-15dB;在高环路(短线路)时,最小增益为一2ldB.电话机的平衡网络主要由MC34014内部平衡放大器和外接电阻RJ组成.平衡放大器的增益随环路电流面变化,而平衡放大器增益的变化可直接影响电话机通话状态时的交流阻抗平衡放大器在高环路电流肘,最大增益为-2.5dB(0.75V/V)在低环路电流时,最小增益为一12.5dB(0.25V/V),增益变化了10dB.话机的交流阻抗也相应地发生了变化,其变化的量可用下式计算;一(1+Rl8/19)R2020A(./.厂式中为平衡放大器的输出电压变化量(0.25O.7).一37电信号双向放大器厚膜集成电路及其在用户交换机电路中的应用董继光在现有的电话交换领域中,由于通话的双方(主叫与被叫)需要被此互相通话,在一对线路上或通路中,要有两个方向的话音电流流动.为了解决传输衰耗大的问题,必须在电路中加装放大器.而在交换系统中.主叫与被叫的话音信号要双方向交换传输如果需要将发收两个方向的信号同时放大.就给放大器提出了特殊的要求要能对两个方向来的信号同时进行放大.众所周知,一般电压放大器都是单方向的如图1所示.信号进入放大器卜1输入端后,经过电子器件的放大从2-2端输出.信号从2-2端至卜1端是传输不过去的.为了达到同时放大两个方向信号的目的.通常将2线电路变换成4线电路(发,收回路分开).2/4线转换电路最常见的是采用差动系统,如图2所示.当然,对于图2所示的电路,分别在发,收支路加装放大器是方便的,如图3所示所以,在目前所有的通信设备中需要进行双向信号放大的场合,一般都采用先把2线电路转换成4线电路的形式,然后分g在发,收支路按技术要求加装放大器,达到分别放大两个方向信号的目的由于2/4线转换电路比较复杂,且体积,重量都有所增大,有些场合不能采用.下面介蒋T绍的是一种可用于2线回路,并具有两个宵同放大电信号功能的双向放大器及其在用户交换机(PABX)电路中的应用.广-_1图4为双L_一察圈4可以发.=现,两个反向厂卜_的放大器并联,:卜蓑苎L的闭合环路,二从而形成一个等,厂一振荡电路,不能成为双向放大器.本文作者应用运算放大器共模抑制原理,通过电路设计与大量实验,终于研制出一种厚膜混合集成电路,它能完成双向放大而又不会自激振荡.这种电信号双向放大器是利用共模抑制原理,由两组运算放大器以及相关电路构成的它可以在1对传输线路中,分g放大相反方向传输的两路信号,各