CN1012607B - 用户线接口电路及其变压器 - Google Patents

Abstract

在一个其中回路电流经由有源电路提供的电话用户线接口电路(SLIC)中，有源电路按普通方式经由馈电电阻耦合到线路上，该馈电电阻由铁氧体铁心变压器的二线电阻导线的初级绕组构成，该变压器可以包括一个耦合到所述有源电路的一个输入端的次级绕组。

Description

本发明是关于二线通信线路用的一种用户线电路，和关于适用于这种用户线电路中的变压器。

在电话用户线接口电路（SLIC）之类的二线用户线电路技术中，提供符合一系列与诸如交流和直流阻抗、对地的平衡、对纵向感应电流和故障及塞环条件的容限以及回路电流的供应等问题有关的标准的终端设备是一个众所周知的问题。

在设计用户线电路时，通常的作法是设置诸如微分电压放大器和恒流电路之类的有源电路，以使直流（回路）电流通过该线路，该有源电路的输出端都经馈电电阻器耦合到线路导线上。众所周知，为了满足各种各样标准，这类馈电电阻必须密切地匹配并能耗散较大的功率。因此馈电电阻器通常采用激光微调厚膜电阻器，并且在用户线电路的造价中占了相当大的部分，而用户线电路的其余部分则大部分采用一个或一个以上集成电路器件。

为了改进用户线电路，从例如罗森保姆的题为“以有源阻抗变压器为辅助设备的用户线电路”（一九八四年十一月二十日颁发）的美国专利NO.4，484，032中也知道，可以设置一个有两个相同的初级绕组和一个次级绕组的变压器，二个初级绕组与直流馈电电阻器串联耦合，而次级绕组耦合到有源电路的一个输入端上。

本发明的目的是提供一种二线通信线路用的改进的用户线电路。

根据本发明的一个方面，本发明提供的二线通信线路用的用户线电 路包括：两个连接到线路上的端子;两个使直流电流通过线路的有源电路;和两个电阻性馈电装置，这二个装置每个都耦合在一个相应的有源电路的一个输出端与一个相应的端子之间;其中各电阻性馈电装置实质上完全由变压器的电阻性绕组构成。

因此根据本发明，是用变压器绕组来代替现有技术用户线电路中的馈电电阻器，有意识地把变压器的绕组制成具有电阻性的绕组，以提供全部所要求的直流馈电电阻。

为了提供完全平衡的用户线电路，电阻性绕组最好包括单个变压器的基本上完全相同的绕组（例如二绕线圈）。为使用户线电路具有上述罗森保姆的专利中所述那种装置的优点，用户线电路最好包括一个耦合到有源电路的一个输入端的次级绕组。

该变压器的铁心以铁氧体铁心为宜，且各电阻性绕组最好包括一个电阻导线绕组。

这里采用“电阻导线”一词是指有意识地对一导线或导体就其材料和大小加以选择，以提供理想的单位长度的电阻值（线电阻值）或在变压器中的匝数，而与举例说基本线规的而必然具有一定的电阻但电阻值实质上不合乎要求的铜导线或导体有所区别。因此电阻导线可设想是一线规相当细的能提供所希望的线性电阻值的铜导线，但通常是由例如铜镍合金制成，这是按其电阻性能选取的。

根据本发明的另一方面，本发明提供了这样一种变压器，该变换器包括有两个基本上相同的且各个都具有预定阻值的电阻导线的初次绕组，和一个次级绕组，该次级绕组耦合到所述两个绕组，且与所述两绕组具有预定的匝数比。

该预定电阻值最好在大约10欧姆至大约200欧姆的范围内，特别是可以在100欧姆左右。次级绕组可以是，但通常不会是，电阻导线制成的。

从下面参照附图所作的说明，可以进一步了解本发明的内容。

图1是电话用户线路接口电路（SLIC）的一种周知形式的示意图;

图2是周知的另一种形式的SLIC的一部分的示意图;

图3是根据本发明的构成SLIC的一部分的变压器示意图。

参看图1，图中示出了罗森保姆的题为“以有源阻抗变压器为辅助设备的用户电路”（一九八四年十一月二十日颁发）的美国专利NO.4，484，032中已知的那种形式的SLIC的示意图。正如本技术领域中所周知的那样，在这种SLIC中，具有负反馈电阻器12和偏压电阻器14的微分放大器10的输出端16耦合到端子T和R上，因而经变压器20的初级绕组18和经与初级绕组18串联连接的馈电电阻器22耦合到连接在那里的二线电话用户线路的塞尖引线和塞环引线上。变压器20还有一个次级绕组24，次线绕组24的两端子26连接到放大器10的非倒相输入端上，并连接到四线输出放大器28的微分输入端上，以及经电阻器30连接至一偏压。四线输入放大器32的微分输出端经电阻器34连接到放大器10的倒相输入端上。

变压器20的绕组18和24附近的点表示绕线的方向。在图1中虚线AB右侧所示的SLIC的那部分可以方便地以集成电路的形式提供。这种SLIC的工作情况是本技术领域所周知的，从上述专利中也可以了解到其工作情况，因而这里无需介绍。

大家都知道，馈电电阻器22必须密切匹配得符合0.1%数量级的偏差，且应能耗散较大的功率。为了达到这些目的，馈电电阻器22通常取激光微调厚膜电阻器的形式，且其造价在整个SLIC的成本中所占的比例较大。

图2是另一种配置方式，也是从上述专利来的，其中对调了初级绕组18和馈电电阻器22的相对位置，且设置了一个包括交叉连接的分压器电阻网络36，以便在端子38上产生微分电压，供在SLIC的其余部分（图中未示出）中以周知的方式加以放大。图2中所示的部分对应于图1中 虚线AB左侧的装置部分。图2中的馈电电阻器22与电阻网络36的各电阻器一样都必须密切匹配，因而这些电阻器通常都是在一个公共衬底上的厚膜电阻器。

下面参照图3，就本发明在图1的具体电路结构中的应用来介绍本发明，但应该理解的是，本发明也同样适用于象图2那样的另外结构。

参看图3。根据本发明，图1的变压器20和馈电电阻器22由变压器40（如图3中虚线框42内所示）来代替。变压器40包括一个次级绕组44和两个初级绕组46。次级绕组44对应于图1中变压器20的次级绕组24，且耦合到端上26上，两个初级绕组46则串联连接在端子16与端子T和R之间。图3中的点与图1中的一样表示绕组44和46的方向。

图3中，初级绕组46不仅起图1中绕组18的感应和变换作用，而且还起图1中馈电电阻器22的电阻作用。为此，这些绕组是由电阻导线构成，且如图3所示意绘出的那样具有电阻性成分和电感性成分。

在图3的结构中，仍然要求绕组46及其电阻密切匹配。为此，这些绕组46是由等长的电阻导线以二线绕制。这最方便是采用可从加利福尼亚州MWS    Wire    lndus    tries    of    Wesklate    Village购得的呈对线导线形式的60号电阻导线来绕制成，这种电阻导线的阻值约为每英尺6.24欧姆（每米20.5欧姆）。但任何其它形式的电阻导线，只要其线规和线电阻对所要求的匝数适宜于提供所要求的阻值，都可适用于任何特定的用途。

举例说，可以看出变压器40可包括型式和大小为由RM4（体积相当于边长约为0.35英寸或9毫米的立方体）至RM8（体积相当于边长约为0.75英寸或19毫米的立方体）的铁氧体铁心。这种铁心能装至少大约一千匝40号线规或更细的导线，因而可按周知的方式任意选取绕组44和46的匝数以及两绕组之间的匝数比。举例说，各绕组46可适当选用100匝，而绕组44（由普通的铜导线绕制成）的匝数则可按所希望的匝数比确定。 绕组46所用的导线的线规和材料系选择得使其能使各绕组具有所希望的阻值，该阻值一般可以为100欧姆，但也可以在某一较大的阻值范围内，例如10至200欧姆。

鉴于电阻导线的价格并不比普通铜导线高多少，因此从上面谈到的可以理解，变压器40能以与变压器20类似的价格提供，从而使本发明实质上可以避免所有与厚膜电阻器22有关的造价。此外，变压器40尽管体积小，但其大小却足以满足耗散功率的需要而不致使温度过度升高。

尽管本发明是就已包括了变压器20的SLIC进行介绍的，但还应该理解的是，本发明并不一定非要包括次级绕组24或44不可，或非使用该两绕组不可。因此本发明也同样适用于无需使用变压器的其他形式的线路接口电路，本发明之所以适用于这类电路在于，各馈电电阻器用象上述那样具有电阻导线制成的初级绕组但也可以不带任何次级绕组44的变压器来代替。

在不脱离权利要求范围的前提下，对上述本发明的具体实施例是可以进行多种修改、更改和变化的。

Claims (8)

1、一种二线通信线路用的用户线接口电路，它包括

两个用于连接到电路上的端子；

两个有源电路，用以使直流电流通过该电路；

两个电阻性馈电装置，各装置都耦合在相应的一个有源电路的一个输出端与相应的一个所述端子之间；

其特征在于，各电阻性馈电装置实质上完全由一个变压器的由电阻导线制成的电阻性绕组构成。

2、如权利要求1所述的用户线电路，其特征在于，两电阻性绕组包括单个变压器的基本上相同的绕组。

3、如权利要求1或2所述的用户线电路，其特征在于，该电路包括耦合到有源电路的一个输入端的变压器的次级绕组。

4、如权利要求1至3中任一权利要求所述的用户线电路，其特征在于，所述两电阻性绕组是二线绕组。

5、如权利要求1至4中任一权利要求所述的用户线电路，其特征在于，所述变压器包括一铁氧体铁心。

6、一种变压器，其特征在于，该变压器包括两个基本上相同的、由电阻导线制成的、以提供了预定电阻值的初级绕组，和一个与所述两绕组耦合且与所述两绕组具有预定的匝数比的次级绕组。

7、如权利要求6所述的变压器，其特征在于，两个基本上相同的绕组是二线绕组。

8、如权利要求6或7所述的变压器，其特征在于，该变压器的铁心是铁氧体铁心。

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