CN100579148C

CN100579148C - 一种铃流幅值检测装置

Info

Publication number: CN100579148C
Application number: CN200610098875A
Authority: CN
Inventors: 牛蔚华; 杜晓岗; 徐东峰; 高延玲
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2006-07-17
Filing date: 2006-07-17
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2026-07-17
Also published as: CN101110856A

Abstract

本发明公开了一种铃流幅值检测装置，包括以下模块：隔直滤波模块、比例衰减模块、带复位功能的峰值提取模块、基准电压模块、以及电压比较模块；所述带复位功能的峰值提取模块用于将信号转换成直流电平，所得的直流电平值等于信号峰值，并将直流电平输出至所述电压比较模块；同时该模块提供一个复位输入端；所述基准电压模块用于产生基准电压，并将该基准电压信号输出到所述电压比较模块；所述电压比较模块用于对基准电压与铃流经前级处理之后的直流电平相比较，得到铃流幅值检测结果。本发明装置较准确地判断铃流幅值是否在设定的范围内，并且结构简单，成本低廉，电路可靠，控制和结果读取很方便。

Description

一种铃流幅值检测装置

技术领域

本发明涉及一种电话通讯技术领域的装置，具体涉及到的是一种检测铃流幅值的装置。

背景技术

常用的铃流信号是叠加了直流分量的正弦波，其频率和幅值均需满足一定要求。一般来说，铃流是由铃流模块产生后经过中间电路送到模拟用户线上，或者是用户接口电路由-48V电源直接产生的。因此，对铃流幅值进行检测的意义不仅是为了保证铃流源本身的质量，同时也是对中间电路的间接测试。比如，待测的交换或接入设备中存在铃流线和其它线短路故障，就可能导致铃流幅值降低。所以，在对交换和接入设备进行基本的功能测试时，需要有一种简单快速的方法来判断模拟用户线上的铃流幅值是否正常。

中国专利CN200320113782“环路中继接口装置”以及中国专利CN02272770“用户/中继可切换的接口电路”中，均有铃流检测单元。其实现方法的基本原理，都是将光耦输入端串接在模拟用户线中，若有铃流则会使光耦周期性导通，依此来检测铃流有无。由于光耦导通的条件并不严格，除非铃流幅值有很大变化，电路一般仍会工作正常，因此不能很好地满足模拟用户线的功能测试需要。

中国专利CN99246105“铃流电源模块测试装置”中，提出了对铃流的详尽测试方法，可测试出铃流的各种性能指标。但这种方法需要专门的仪器，如数字万用表、失真度仪等，成本较高，适合于对电源模块本身的测试，而不适合于对模拟用户线及中间电路的功能测试。

因此现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铃流幅值检测装置，针对模拟用户线铃流幅值检测，提出了一种简单可靠的铃流检测装置。

本发明的技术方案包括：

一种铃流幅值检测装置，其中，包括以下模块：隔直滤波模块、比例衰减模块、带复位功能的峰值提取模块、基准电压模块、以及电压比较模块；

所述隔直滤波模块用于对输入铃流中的直流分量和高频杂波进行滤除，并将信号输出至所述比例衰减模块；

所述比例衰减模块用于将铃流幅值按比例缩小，而电压波形保持不变，并将所得信号输出至所述带复位功能的峰值提取模块；

所述带复位功能的峰值提取模块用于将信号转换成直流电平，所得的直流电平值等于信号峰值，并将直流电平输出至所述电压比较模块；同时该模块提供一个复位信号输入端；

所述基准电压模块用于产生基准电压，并将该基准电压信号输出到所述电压比较模块；

所述电压比较模块用于对基准电压与铃流经前级处理之后的直流电平相比较，得到铃流幅值检测结果。

所述的装置，其中，所述带复位功能的峰值提取模块包括运算放大器、二极管、三极管、周边电阻以及电容器；所述二极管接入所述运算放大器的负反馈电路，所述电容器和所述三极管旁路连接在所述运算放大器的输出端，并且所述电容器设置在所述三极管的集电极上，并接地；所述三极管的基极连接复位信号输入端。

所述的装置，其中，所述带复位功能的峰值提取模块的输入信号来自于比例衰减模块，在该输入信号上升沿中，所述运算放大器构成电压跟随器，对所述电容器充电；而在该输入信号下降过程中，所述电容器上的电压保持不变。

所述的装置，其中，所述复位信号输入端为高电平有效，此时所述三极管导通，使所述电容器通过周边电阻和所述三极管放电。

所述的装置，其中，所述复位信号输入端在进行一次新的测试之前，复位信号保持一预定时间的高电平，使电容器上原有的电荷释放；并在开始测试之后，复位信号保持为低。

所述的装置，其中，所述基准电压模块由电压参考源、限流电阻器组成。

本发明所提供的一种铃流幅值检测装置，与现有技术相比，本发明装置可以较准确地判断铃流幅值是否在设定的范围内，并且结构简单，成本低廉，电路可靠，控制和结果读取很方便；因此可用来快速粗略地检测铃流幅值是否满足要求，间接反映模拟用户板内部电路短路等故障。

附图说明

图1是本发明装置的原理示意图，其中虚线框内为本装置的组成部分及连接关系；

图2是本发明带复位功能的峰值提取模块(模块C)电路原理示意图；

图3是本发明装置的基准电压模块(模块D)电路原理示意图；

图4是本发明装置的电压比较模块(模块E)电路原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图，将对本发明的各较佳实施例进行更为详细的说明。

本发明的铃流幅值检测装置如图1所示的，包括以下模块：隔直滤波模块A、比例衰减模块B、带复位功能的峰值提取模块C、基准电压模块D、电压比较模块E。

本发明所述隔直滤波模块A完成对输入铃流中的直流分量和高频杂波进行滤除的功能，并将信号输出至比例衰减模块B；所述的比例衰减模块B完成将铃流幅值按比例缩小的功能，而电压波形保持不变，并将所得信号输出至带复位功能的峰值提取模块C；所述的带复位功能的峰值提取模块C完成将信号转换成直流电平的功能，所得的直流电平值等于信号峰值，并将直流电平输出至电压比较模块E，同时该模块提供一个复位输入端；所述的基准电压模块D完成基准电压产生的功能，并将该电压信号输出到电压比较模块E；所述的电压比较模块E完成基准电压与铃流经前级处理之后的直流电平相比较的功能，得到铃流幅值检测结果。

本发明所述装置中的隔直滤波模块A首先接收模拟二线输入，所述模拟二线输入为模拟用户线(二线)，即FING线和TIP线，TIP线与本发明装置的地相连，RING端则首先输入到隔直滤波模块A。

所述模拟用户线上的铃流信号一般叠加有直流分量，此外还可能有一些高频杂波。经过本发明的该隔直滤波模块中，对直流分量和高频杂波进行了滤除处理，将不包含直流分量的、杂波较少的铃流信号输出到所述比例衰减模块B。

所述隔直滤波模块A的具体实现可采用多种方式，而且现有技术已经比较成熟，在此不再赘述。

本发明所述比例衰减模块B的设置：由于铃流幅值一般较大，不利于直接处理。比例衰减模块B将隔直滤波模块A输出的铃流按比例衰减，以便于测量的幅值较小的交流电压信号，而电压的波形保持不变；然后将该信号送到带复位功能的峰值提取模块C。

所述比例衰减模块B的具体实现技术已经比较成熟，如采用电阻分压的方式实现等，在此不再赘述。

对于本发明的带复位功能的峰值提取模块C的实现，该带复位功能的峰值提取模块C的功能是产生一个直流电压，其值等于铃流经隔直滤波模块A、比例衰减模块B处理之后所得信号的峰值。此外该带复位功能的峰值提取模块C还具有复位功能，可消除历史信号对当前信号检测结果的影响。该带复位功能的峰值提取模块C得到的直流电压输出到所述电压比较模块E。

如图2所示是带复位功能的峰值提取模块C的一种实现方式，由运算放大器D1、二极管VD1、三极管T1、电阻器R1、R2以及电容器C1构成，所述二极管VD1接入所述运算放大器D1的负反馈电路，所述电容器C1和所述三极管旁路连接在所述运算放大器D1的输出端，并且所述电容器C1设置在所述三极管T1的集电极上，并接地；所述三极管T1的基极连接RESET信号输入端。

一输入信号S₁来自于比例衰减模块B，在S₁信号上升沿中，运算放大器D1构成了电压跟随器，对电容C1充电；而在S₁下降过程中，由于VD1阻断了C1的放电通路，因此C1上的电压保持不变。这样，电容C1上的电压就为直流，其值近似等于交流电压信号S₁的峰值，记为Vp。RESET端是复位端，高电平有效。RESET为高电平时三极管T1导通，使电容C1通过电阻R2和三极管T1放电。在进行一次新的测试之前，RESET应为高电平一小段时间，使电容C1上原有的电荷释放。而在开始测试之后，RESET应保持为低。

本发明所述基准电压模块D的功能是产生一个基准的电压，用于与铃流经处理之后的信号做比较，所述基准电压的取值与铃流幅值检测的阈值设定相关。

如图3所示是本发明基准电压模块D的一种实现方式，由电压参考源D2、限流电阻器R3组成。其中D2选用的是NS公司的电压参考源LM4040AIM，输出的基准电压为2.5V，记为V_R。当然，如果需要其它幅值的基准电压，也可选用其它器件，或者用电阻分压得到。

本发明电压比较模块E有两个输入信号，一个来自于带复位功能的峰值提取模块C，是铃流经隔直滤波、比例衰减、峰值提取之后得到的直流信号；另一个来自于基准电压模块D，是一个标准的电压基准信号。本电压比较模块E中将这两个信号进行比较，得出铃流幅值的检测结果。该检测结果是通过一个电平信号来输出的。

如图4所示是电压比较模块的一种实现方式，两个输入信号分别为带复位功能的峰值提取模块C得到的电压信号Vp和基准电压模块D得到的电压V_R。电压比较模块E主要由电压比较芯片组成，如FIRECHILD公司的集成电压比较器LM293。增加R7是为了使输出稳定而采用的滞回比较策略，一般取值较大。若普通的比较器已能满足要求，也可不采用该电阻。电压比较模块E的输出电平信号表征了铃流幅值的检测结果。

在选择具体的电路参数时，首先要确定一个阈值。根据这个阈值，确定比例衰减电路和基准电压的参数。如果需要检测铃流幅值是否太小，则阈值应设定为能满足需求的铃流峰值的下限(除去直流分量)。比如，用户要求铃流在除去直流分量之后的峰值不能低于90V，基准电压若选择2.5V，那么比例衰减电路对铃流的衰减比例应该是2.5V/90V，即衰减为1/36。此时，若铃流幅值检测结果为高电平，表示铃流幅值不足；若铃流幅值检测结果为低电平，表示铃流幅值满足要求。

如果需要测试铃流幅值是否超过上限，原理是基本一致的，即将阈值设定为能满足需求的铃流峰值的上限(除去直流分量)，并依此计算电路参数。此时铃流幅值检测结果为高电平，表示铃流幅值正常；若铃流幅值检测结果为低电平，表示铃流幅值过大。

综上，本发明所提供的铃流幅值检测装置可以较准确地判断铃流幅值是否在设定的范围内，并且结构简单，成本低廉，电路可靠，控制和结果读取很方便；因此可用来快速粗略地检测铃流幅值是否满足要求，间接反映模拟用户板内部电路短路等故障。

应当理解的是，上述针对具体实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1、一种铃流幅值检测装置，其特征在于，包括以下模块：隔直滤波模块、比例衰减模块、带复位功能的峰值提取模块、基准电压模块、以及电压比较模块；

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述带复位功能的峰值提取模块包括运算放大器、二极管、三极管、周边电阻以及电容器；所述二极管接入所述运算放大器的负反馈电路，所述电容器和所述三极管旁路连接在所述运算放大器的输出端，并且所述电容器设置在所述三极管的集电极上，并接地；所述三极管的基极连接复位信号输入端。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述带复位功能的峰值提取模块的输入信号来自于比例衰减模块，在该输入信号上升沿中，所述运算放大器构成电压跟随器，对所述电容器充电；而在该输入信号下降过程中，所述电容器上的电压保持不变。

4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述复位信号输入端为高电平有效，此时所述三极管导通，使所述电容器通过周边电阻和所述三极管放电。

5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述复位信号输入端在进行一次新的测试之前，复位信号保持一预定时间的高电平，使电容器上原有的电荷释放；并在开始测试之后，复位信号保持为低。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基准电压模块由电压参考源、限流电阻器组成。