通话芯片MC34018设计指引

1、设计准则（参考线路图）衰减器发送和接收衰减器具有互补的功能，即当一个人在最大增益，另一个是在最大衰减器，反之亦然。他们从来都不是同时关闭或 同时打开。这样的主要目的是控制发送和接收路径， 以提供扬声器电话的半双工模式需要。 该衰减器完全由在ACF的引脚（引脚25） 电压控制。ACF的电压是由衰减器控制模块提供的，3路输入ACF的电压衰减器的控制块：1） RX -TX比较器，2）传输探测比较 器，3）音量控制。该衰减器响应的基于ACF对VCC电压变化，因此一个简单的监测电路的操作方法是监测该电压差（简称AVacf）。如果是AVacf约150毫伏的电路在接收模式。如果 AVacf约为75毫伏的电路

2、中空闲模式，在衰减器增益约为完全开和完全关的中 间位置。最高增益和衰减值由3个电阻RR为RTX的,RRX（参考图2, 3,4）确定。RR会影响到两个值根据其阻值相对于 RT期口 RRX这 就是为什么图4衰减器表明相对于其他电阻率的变化。（GR*口 GTX是最大的收益，ARX技术和ATX是最大衰减）。RTX勺影响增益和 衰减按图可以看出3.As从公布的数字，增益的差异（从打开到关闭）是一个合理的常数45dB的增益，直到上限制走近。RRffi荐值是为30K,然后对RTX和RRX择，以适应不同的设计情形。衰减器的输入阻抗（TXI / RXI ）通常为5.0k欧姆，最大的不引起输出失真的输入信号为25

3、0mVrms（707mVp - P）。4300欧姆的电阻和0.01uF电容连接在RXOW （图1）,用来过滤在接收路径的高频成分。在没有滤波的情形下可能会出现自激，这有助于减少 高频声波反馈存在问题。该过滤器的插入损耗是1.0kHz下1.5dB。这个衰减器是个反相衰减器。参照衰减器控制模块图，其输出 AVacf电压取决于三个输入。输入同输出的对应关系如下真值表。TX-RX COMPTRANSMIT DETCOMPVOLUMECONTROL?VACFMODETransmitTransmitNo Effect6.0mVTransmitTransmitIdleNo Effect75mVIdleRec

4、eiveTransmitAffects ?Vacf50-150mVReceiveReceiveIdleAffects ?Vacf50-50mVReceive从真值表可以看出，TX-RX比较器占主导地位。受话检测比较器只有在有效接收模式的时候才起作用。当送话信号足够大过接收信号时候 TX-RX比较器是在传送状态。然后传送探测器比较器确定是否是发送的背景噪声信号（一相 对稳定的信号），或语音信号。如检测到到的是背景噪音，衰减器进入空闲模式（AVacf= 75mV）o如果是语音信号，衰减器被切换到发送模式（AVacf= 6.0mV）。更详细的说明在传送检测电路部分描述。当受话信号足够大过语音信号和背

5、景杂音的时候，RX-TX比较器是在接收状态。如果音量控制在的是最大位置时AVacf电压为150mV例如：VLC （弓|脚24） = VB当VLC< VB,接收衰减器的增益将如图5所示有所改变。图5中可以看到，在建议的最低 VLC 电压（VLC= 0.55VB）,传输衰减器的增益实际上比接收衰减器大。不同的VLC对应不同的AVacf,图6显示了在同一个衰减器产生的收益的变化与 vacf的对应关系。ACF （引脚25）连接一个电容的平滑过渡各个操作模式，以避免“咔哒”在电压切换的时候在扬声器或传输线上产生。在引脚20 （VCC和引脚25 （VL。之间加一个电阻将会引起两个衰减器的分离度降低（

6、典型的 45dB）。这也将减少Avacf的在 接收模式最高电压，而不影响传输模式下 AVacE例如，增加了 12 K表欧姆的电阻会减少 AVacf大约15mV（到135mV,降低接收 模式衰减增益大约5.0分贝，并增加传输衰减器增益增益一个类似值。如果电路需要接收衰减器增益在 6.0分贝，RRX、须调整（27k 欧姆）。这种变化也将增加接收衰减器在发送模式的同等增益。连接 TLI的电阻可能还需要重新调整发送电平检测的灵敏度。对数放大器（发送和接收电平探测器）对数放大器监测TX和RX言号，以告诉TX-RXB匕较器处于哪种工作模式。输入信号通过AC耦合和限流电阻输入放大器（TLI/RLI ）。 这

7、些器件的值确定各自的放大灵敏度，并影响传输和接收方式的切换时间。反馈网络中背靠背的二极管，使它形成对数增益曲线放 大器，从而可以输入较高的信号电平。放大器有输出矫正，具有有快速的上升时间和缓慢衰减时间。该上升时间取决于外部电阻器 和电容器，并在一秒钟时序。该开关时间并不固定，而是取决于发送和接收信号强度，以及这些相对值外部元件。图7显示了对数放大器的直流传输特性，图8显示的相对于交流信号的输入的传输特性，在 TLI, RLI, TLO和RLO却的直流电压大约是VB TX-RX衰减器对TLO和RLOh的电压响应，这反过来又是功能的电流源出TLI和RLI。如在比较器的输入端设置一定偏移量，如为防止

8、噪音切换系统，或优先选用发送或接收通道，实现通过适当的偏置输入（ TLI或RLE。连接一个电阻到地会导致输入端输出 直流电流，从而迫使该放大器的输出被偏置略高于正常值。该放大器就会在工作中成为首选。500K到10M的电阻值建议用到这里。喇叭放大器放大器的扬声器有34分贝固定增益（电压50V / V ）的同相输出。输入阻抗为22 K欧姆，在输出信号低于需要最大峰值的时 候。在图9表明了典型白输出摆幅SKO（弓I脚15）。由于输出电流能力为100mA下曲线是有限的1 5.0Volt 摆动。输出阻抗取决 于输出信号电平，是一个相对低的，只要信号电平是不接近最高限额。在 3峰Vp - P输出阻抗小于0

9、.5欧姆，在4.5Vp - P的输 出阻抗小于3欧姆。输出为短路保护约300毫安。当放大器在过载驱动的时候，峰值限制器导致输入信号的部分被分流到地面，以保持一个恒定的输出水平。减少增益的办法时是减少输入阻抗（SKI）的值，但是该电阻不小于2.0k欧姆。在引脚17 （AGF的电容器决定了峰值限制器电路的响应时间。当一个大的投入信号输入 SKI, AGC脚的电压（引脚17）将快 速下降象电流源的加载到外部的电容器。当大输入信号降低，电流源关闭，内部110K欧姆电阻对电容放电，使电压在 AGC勺正常值可以返回（1.9Vdc）。电容增加峰值限制反馈环的稳定性。如果有需要静音而不禁用放大器，可以从自动增

10、益控制引脚连接一个电阻到地。100K电阻会降低34分贝增益（0dB SKI至SKO, 10K电阻将减少近50分贝的增益。送话检测电路送话检测电路能鉴别背景噪声，背景噪声中（相对恒定的信号）的话音（区别于爆破声）。它是通过存储在CP1电容器，（引脚11）分别电压等级， 代表的平均背景噪。电阻和电容器有一个固定的时间常数约为5秒（图1）。在引脚1的电压是连接于发射探测器的比较的反相输入。在没有语音信号的情况下，放大器的输入为-36mV,传送器关闭，XDC（PIN23）输出为0。如果在TX-RX比较器在发射位情况时，衰减器将在空闲模式（AVacf= 75mVo当麦克风拾取到语音信号，XDI脚将出现一

11、个脉冲信号输入到传送检测 器，在反相输入端信号改变前，在反相输入端电压检测比较器可以改变前，引发输出为高，驱动XDCt压到约4Volts.这个高电平将使衰减器控制块从空闲模式切换到传输模式（假设TX-RX比较器是在传输模式）。只要讲话连续，并且高于背景噪音，XDCW电压将维持在一个较高水平，而且电路将保持在传输模式。在XDCW的元件时间常数将决定当 MIC停止收到信号后多长时间返回空闲模式，就如在正常说话时候出现停顿。连接XDI （引脚13）的窜联的电阻器和电容器确定发送检测器电路的敏感度。图10表明在直流电压水平变化 CP2与CP1的响应稳态正弦波输入0.068（1F的电容和电阻4700欧姆

12、（CP1脚电压变化是CP2的2.7倍2）。增加电阻或减小电容，将减少在这些引脚 的响应。第一级对数放大器（在 XDI和CP2之间）是为了该电路可处理更大动态的信号（或者换句话说，它适合不同声音大小的人）。图7显示对数放大器的直流传输特性。图11显示了在引脚11,12 , 23响应可变的麦克风信号。在图11有几个注意如下：1） CP编出语音信号的峰值，以及由1011A的电流源和确定的衰变率，在此脚连接了一个电容。2） CP2是一个正半波传送，它的衰减取决于衰减参数，然后送出产生 CP1脚CP1的变化率取决于连接该脚的RC网络。3）发送比较器的输入随CP2变化，增益为2.7,同36mVt匕较.Th

13、is电压，比CP1的，决定了比较器输出。4）当CP2脚为一个正电压的时候 XDCW将迅速白上升到4Vdc,他的衰减率决定于 XDCW的RC值。当XDC±于3.25Vdc时，该电路 将在传输模式。当它衰减到输出接近地的时候，衰减切换到空闲模式。 麦克风放大器麦克风放大器是一个同相放大器，内部固定增益 34dB （电压50V / V ）和标称输入阻抗10K欧姆。输出阻抗一般小于15欧姆。 最大p P峰值允许电压摆幅可以连接大多数 MIC MCI输入脚应为交流耦合到 MIC,以不破坏偏置电压。一般来说，麦克风灵敏度 可通过调节2K的麦克风偏置电阻，而不是试图改变放大器的增益。 供电UTC/

14、MC34018电源电压V +最好供应在6.0至11伏特的范围，尽管这个芯片可以工作在 4.0V,供电可以通过TIP和RING供给也 可以通过独立的电源供给。图11指示出无信号输入的时候的电源电流。图上曲线显示 CS为逻辑“0”并且输出连接一个25欧姆的 喇叭的正常工作电流时。图13显示的平均直流电流为不同的电压供给 （25欧姆扬声器）。图13也显示了最低的电源电压。在5.0-5.0 伏特的峰值电源电流供给VCCB寸候，线路是线性的。V +供应必须有一个很好的交流接地，为了稳定的原因。如果该引脚没有很好的滤波（1000 u F电容器连接在IC）,任何在V +因为扬声器的电流变化所造成的变化可以通

15、过该管脚导致低频振荡。结果通常是，在几赫兹的频率下喇叭信号断续。实验表明，存 在几英寸白电容同IC的连接线而不是毗邻IC,同样是必须这两个接地引脚（引脚 14和22）有一对低损耗连接电源地。VCCVCC是一个稳压5.4 V （ +/-0.5V ）的输出。当V + > VCC 80毫伏的时候，该电压便可以稳定。电流大过 3毫安可对外供应， 输出阻抗小于20欧姆。一个47u F电容连接到引脚20以保持稳定，它必须接近集成电路。如果电路取消选择（见片选），Vcc电压为0V。如果UTC/MC3401诞外部小于6.5伏的稳压电源供电（非电话线供电），可以使用图14的连接方法，以确保VCB稳定的外

16、接稳定电压的连接在V +和VCC CS同在一个逻辑“ 1”，以便关闭内部稳压器（片选功能 CS在这种方式在电路中不使用）。图15显 示的电源电流的，没有扬声器信号。当一个信号发送到扬声器，图 13的曲线适用。VBVB是一个2.9V +/- 0.4V的稳定输出.该电压来自VCC并随之而变，大约为54% * VCC可对外供应1.5mA电流，输出阻抗为 250欧姆。在47 nF电容表示用于连接到VB的脚是必须的,而且必须毗邻IC。如果电路是取消选择（见片选段），VB的电压会0伏。芯片选择当不需时CS引脚使芯片可以随时关闭功能。一个 1.6V至11V之间之间的逻辑“1”电平关闭芯片，和电源电流曲线（在

17、 V+）如 图12所示。引脚CS为电阻大于75K表欧姆。当CS为“1”时候VB和VCCB出0伏。CS悬空为逻辑“0”（芯片启用）。开关时间免提电路开关时间不仅仅取决于各个外部元件，而且还取决于电路的当前工作状态的改变。例如，切换到空闲到传送模式一般比 接收模式到发送模式（或传输到接收）。其中最显著影响发送和接收模式之间转换时间的是引脚5 （传送开启），6 （传送关闭），7 （接收开启），8 （接收关闭）。这四个计时功能不是独立的，因为它们都要通过一个 TX-RX比较器比较后输出，而不是绝对值。连接引脚11,12,13,23元件影响从传输模式到空闲模式的速度。从空闲模式到传送模式转换是很快的（由

18、于可以对不同容量的电容器快速充电），而元件值的影响是非常小的。引脚5-8不影响空闲模式到传输模式的转换时间，由于 TX-RX比较器必须已经在发射模式这种情况发生。下表提供了对各个组成部分开关时间的影响总结，包括音量控制：COMPONENTSTX TO RXRX TO TXTX TO IDLERCpin5ModerateSignificantNo effectRCpin6SignificantModerateNo effectRCpin7SignificantModerateNo effectRCpin8ModerateSignificantNo effectRCpin11No effectSlightModerateCpin12No effectSlightSignificantRCpin13No effectSlightSlightRCpin23No effectSlightSignificantVpin24No effectModerateNo effectCpin25ModerateModerateSlight此外，注意下列事项:1）第5和第7脚的RCs器件影响各自对数放