CN101707654A - 公共电话交换网通信的脉冲信号发送装置 - Google Patents

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Abstract

一种公共电话交换网通信的脉冲信号发送装置，包括接通信设备的单片计算机输出控制端的光电耦合开关电路；它还包括恒压恒流源电路，该电路的输入端接光电耦合开关电路、输出端接公共电话交换网的用户线接线端。光电耦合开关电路把通信设备的单片计算机软件编程产生的脉冲宽度调制、脉冲位置调制和三元码编码脉冲控制信号，施加到程控交换机电源系统，解决了分属两个电源系统间的脉冲控制信号传输，光电耦合开关电路产生受控电压，与恒压恒流源的电压形成相对电压，实现了电压脉冲波形调制，传输脉冲编码信号中的低频成分。可用于公共电话交换网发送脉冲宽度调制、脉冲位置调制以及三元码编码脉冲信号的装置。

Description

公共电话交换网通信的脉冲信号发送装置
技术领域
本发明属于基本电子电路的脉冲开关控制技术领域，具体涉及到用于公共电话交换网进行数字数据通信的一种脉冲信号发送装置。
背景技术
公共电话交换网主要功能是为语音通信服务，通信带宽较窄，只有300～3400Hz。数字脉冲信号波形呈矩形方波状，具有丰富的高次谐波，对传输线路的频带宽度要求较高，所以公共电话交换网一般未用于传输数字脉冲信号，但是只要被传输的数字脉冲信号的频谱成分大部分在公共电话交换网通带范围内，比如传输波特率600bps以下的低速率脉冲数字数据信号，公共电话交换网也能用来传输数字脉冲信号，电话拨号脉冲的传输即是其中一例。
用于公共电话交换网产生脉冲拨号的方法，通常是在电话线路与通信设备输入电路之间，并联接入脉冲开关电路，通过向脉冲开关电路输入脉冲编码信号，使脉冲开关电路通断状态变化，引起公共电话交换网端局的程控交换机馈电电路与通信设备输入电路之间的直流闭合回路电流变化，形成电流脉冲信号。这种电路结构需要程控交换机馈电电路同时给恒压恒流源电路、脉冲开关电路和通信设备提供电源。然而程控交换机馈电能力有限，不能为功耗较大的通信设备提供电源。需要较大功率电源的通信设备，通常采用交流耦合元件变压器或电容器，将程控交换机和通信设备两者电源系统隔离开，为通信设备单独提供电源。而当两者电源系统隔离后，通信设备中的单片计算机脉冲信号输出电路与属于程控交换机电源系统的脉冲开关电路不能形成直流闭合回路，因而通信设备不能直接控制脉冲开关的通断状态。通常采用的方法是将脉冲开关电路与通信设备中的单片计算机电路共用一个电源，将输出的脉冲数字信号通过变压器或电容器耦合输出到公共电话交换网。由于变压器和电容器的隔离直流以及蓄能作用，脉冲数字信号的低频成分不能得到有效传输，输出的脉冲信号波形畸变失真。而且通常使用的脉冲开关电路一般采用晶体管、复合晶体管组合或晶体管与场效应晶体管组合，并加若干个偏置电阻构成脉冲开关电路，电路结构较复杂，电路调试不便。
脉冲宽度调制，是一种脉冲载波的调制，其脉冲周期间距恒定不变，调制载波的脉冲编码通过改变脉冲信号的高低电平的占空比，也就是脉冲的宽度来进行信号波形调制。脉冲位置调制也是一种脉冲载波的脉冲调制，其脉冲周期间距恒定不变，脉冲信号的高低电平的占空比也恒定不变，调制载波的脉冲编码改变的是脉冲发生与脉冲周期起始的相对位置，以脉冲相对位置的变化进行信号波形调制。三元码编码脉冲调制，是一种用三种不同电平幅度表示二进制码的脉冲载波调制。上述脉冲宽度调制、脉冲位置调制以及三元码编码脉冲调制，一般都用专门的开关控制电路，结构复杂，成本高昂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述通信设备的脉冲开关电路的缺点，提供一种设计合理、结构简单、无须调试、工作可靠的公共电话交换网通信的脉冲信号发送装置.
解决上述技术问题所采用的技术方案是它包括：接通信设备的单片计算机输出控制端的光电耦合开关电路；它还包括恒压恒流源电路，该电路的输入端接光电耦合开关电路、输出端接公共电话交换网的用户线接线端。
本发明的光电耦合开关电路包括1个或2个光电耦合开关。
本发明的光电耦合开关为：光电耦合器U1的发光二极管的阳极接通信设备的单片计算机输出控制端g1，光电耦合器U1发光二极管的阴极接地，光电耦合器U1的光敏三极管的集电极接稳压二极管D1的阳极，稳压二极管D1的阴极接公共电话交换网的用户线接线端a1，光电耦合器U1的光敏三极管的发射极接公共电话交换网的另一用户线接线端a2。
本发明的恒压恒流源电路为：电阻R1的一端接公共电话交换网的用户线接线端a1，电阻R1的另一端接三极管Q1的基极和三极管Q2的集电极，三极管Q1的发射极接三极管Q2的基极和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接公共电话交换网的另一用户线接线端a2；稳压二极管D2的阴极接公共电话交换网的用户线接线端a1，稳压二极管D2的阳极接公共电话交换网的另一用户线接线端a2。
本发明的2个光电耦合开关相同。
本发明利用光电耦合器的电能与光能的相互转换功能，把通信设备中由单片计算机软件编程产生的脉冲宽度调制、脉冲位置调制以及三元码编码脉冲调制控制信号，施加到程控交换机电源系统中的脉冲开关电路中，解决了分属两个电源系统间的脉冲控制信号传输的技术问题。并利用光电耦合器中的光敏三极管作为稳压二极管的控制开关，产生受控电压，使此受控电压与恒压恒流源中的恒压二极管电压形成相对电压，从而实现了电压脉冲波形调制，有效地传输脉冲编码信号中的低频成分。本发明具有电路结构简单、工作可靠、无须调试等优点，可用于公共电话交换网发送脉冲宽度调制信号、脉冲位置调制信号以及三元码编码脉冲调制信号。
附图说明
图1是本发明的电气原理方框图。
图2是本发明实施例1的电子线路原理图。
图3是本发明实施例2的电子线路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
图1是本发明的电气原理方框图。参见图1，本发明是由光电耦合开关电路、恒压恒流源电路连接构成。由通信设备的单片计算机输出的恒定工作电流输入到光电耦合开关电路，光电耦合开关电路的输出端接恒压恒流源电路，恒压恒流源电路输出到公共电话交换网。
图2给出了本发明实施例1的电子线路原理图.在图2中，本实施例的光电耦合开关电路包括1个光电耦合开关，光电耦合开关由光电耦合器U1、稳压二极管D1连接构成.光电耦合器U1的发光二极管的阳极接通信设备的单片计算机输出控制端g1，光电耦合器U1发光二极管的阴极接地，光电耦合器U1的光敏三极管的集电极接稳压二极管D1的阳极，稳压二极管D1的阴极接公共电话交换网的用户线接线端a1，光电耦合器U1的光敏三极管的发射极接公共电话交换网的另一用户线接线端a2.
本实施例的恒压恒流源电路由三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2、稳压二极管D2连接构成。电阻R1的一端接公共电话交换网的用户线接线端a1，电阻R1的另一端接三极管Q1的基极和三极管Q2的集电极，三极管Q1的发射极接三极管Q2的基极和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接公共电话交换网的另一用户线接线端a2。三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2连接构成恒流源电路。稳压二极管D2的阴极接公共电话交换网的用户线接线端a1，稳压二极管D2的阳极接公共电话交换网的另一用户线接线端a2，稳压二极管D2是稳压器，稳压二极管D2稳定电压为E1。
图2所示电路接入公共电话交换网后，恒压恒流源电路从公共电话交换网端局程控交换机馈电电路吸取恒定工作电流，使公共电话交换网进入信号传输工作状态。当通信设备的单片计算机输出控制端g1输入为低电平时，光电耦合器U1的发光二极管无电流流过，光电耦合器U1的光敏三极管的集电极与发射极之间相当于开路，光电耦合器U1的光敏三极管与稳压二极管D1串接支路亦相当于开路，此时稳压二极管D1不能起到稳压作用，而稳压二极管D2起稳压作用，稳压二极管D2将公共电话交换网的用户线接线端a1、公共电话交换网的另一用户线接线端a2之间电压稳定为E1。当通信设备的单片计算机输出控制端g1输入为高电平时，光电耦合器U1的发光二极管有电流流过，通过光电耦合作用，光电耦合器U1的光敏三极管集电极与发射极导通，光敏三极管与稳压二极管D1串接支路亦导通，稳压二极管D1起到稳压作用，其稳定电压为E2，此时由于E2＜E1，使稳压二极管D2相当于开路，稳压二极管D1将公共电话交换网的用户线接线端a1、公共电话交换网的另一用户线接线端a2之间电压稳定为E2。
当通信设备的单片计算机软件编程产生的脉冲宽度调制或脉冲位置调制编码脉冲电压波形由通信设备的单片计算机输出控制端g1输入时，光电耦合器U1发光二极管产生相应的脉冲电流，通过光电耦合作用，使稳压二极管D1与光电耦合器U1光敏三极管支路产生相应的通断变化，进而使公共电话交换网的用户线接线端a1、公共电话交换网的另一用户线接线端a2之间形成高电平为E1，低电平为E2的相应电压脉冲波形，实现了发送脉冲宽度调制或脉冲位置调制脉冲信号到公共电话交换网的目的。
实施例2
图3给出了本发明实施例2的电子线路原理图.在图3中，本实施例的光电耦合开关电路包括2个光电耦合开关.光电耦合器U2、稳压二极管D3连接构成一个光电耦合开关；光电耦合器U3、稳压二极管D5连接构成另一个光电耦合开关，一个光电耦合开关的元器件以及元器件的连接关系与另一个光电耦合开关的元器件以及元器件的连接关系完全相同.光电耦合器U2的发光二极管的阳极接通信设备的单片计算机输出控制端g1，光电耦合器U2发光二极管的阴极接地，光电耦合器U2的光敏三极管的集电极接稳压二极管D3的阳极，稳压二极管D3的阴极接公共电话交换网的用户线接线端a1，光电耦合器U2的光敏三极管的发射极接公共电话交换网的另一用户线接线端a2.光电耦合器U3的发光二极管的阳极接通信设备的单片计算机另一输出控制端g2，光电耦合器U3发光二极管的阴极接地，光电耦合器U3的光敏三极管的集电极接稳压二极管D5的阳极，稳压二极管D5的阴极接公共电话交换网的用户线接线端a1，光电耦合器U3的光敏三极管的发射极接公共电话交换网的另一用户线接线端a2.
本实施例的恒压恒流源电路由三极管Q3、三极管Q4、电阻R3、电阻R4、稳压二极管D4连接构成，恒压恒流源电路的元器件以及元器件的连接关系与实施例1的恒压恒流源电路完全相同。电阻R3的一端接公共电话交换网的用户线接线端a1，电阻R3的另一端接三极管Q3的基极和三极管Q4的集电极，三极管Q3的发射极接三极管Q4的基极和电阻R4的一端，电阻R4的另一端接公共电话交换网的另一用户线接线端a2。三极管Q3、三极管Q4、电阻R3、电阻R4连接构成恒流源电路。稳压二极管D4的阴极接公共电话交换网的用户线接线端a1，稳压二极管D4的阳极接公共电话交换网的另一用户线接线端a2，稳压二极管D4是稳压器，稳压二极管D4稳定电压为E3。
本实施例的工作原理与实施例1的工作原理相同，图3中所示电路接入公共电话交换网后，恒压恒流源电路从公共电话交换网端局程控交换机馈电电路吸取恒定工作电流，使公共电话交换网进入信号传输工作状态。与实施例1不同的是三元码编码脉冲信号需要通信设备的单片计算机软件编程分别对通信设备的单片计算机输出控制端g1、通信设备的单片计算机另一输出控制端g2分别进行控制。稳压二极管D5、稳压二极管D3、稳压二极管D4稳定电压分别为E5、E4、E3，三者之间E5＜E4＜E3。当通信设备的单片计算机输出控制端g1、通信设备的单片计算机另一输出控制端g2同时为低电平时，稳压二极管D5、稳压二极管D3不起稳压作用，稳压二极管D4将公共电话交换网的用户线接线端a1、公共电话交换网的另一用户线接线端a2之间电压稳定为E3。当通信设备的单片计算机输出控制端g1为高电平，同时通信设备的单片计算机另一输出控制端g2为低电平时，稳压二极管D5、稳压二极管D4不起稳压作用，稳压二极管D3将公共电话交换网的用户线接线端a1、公共电话交换网的另一用户线接线端a2之间电压稳定为E4。当通信设备的单片计算机输出控制端g1、通信设备的单片计算机另一输出控制端g2同时为高电平，或者通信设备的单片计算机输出控制端g1为低电平，通信设备的单片计算机另一输出控制端g2为高电平时，稳压二极管D3、稳压二极管D4将不起稳压作用，稳压二极管D5将公共电话交换网的用户线接线端a1、公共电话交换网的另一用户线接线端a2之间电压稳定为E5。根据通信设备的单片计算机输出控制端g1与通信设备的单片计算机另一输出控制端g2的逻辑控制关系，通信设备的单片计算机按照事先编排的程序同时控制通信设备的单片计算机输出控制端g1与通信设备的单片计算机另一输出控制端g2，使公共电话交换网的用户线接线端a1、公共电话交换网的另一用户线接线端a2之间产生E5、E4、E3三电平编码电压波形，实现发送三元码编码脉冲信号到公共电话交换网的目的。

Claims (5)

1.一种公共电话交换网通信的脉冲信号发送装置，其特征在于它包括：
接通信设备的单片计算机输出控制端的光电耦合开关电路；
它还包括恒压恒流源电路，该电路的输入端接光电耦合开关电路、输出端接公共电话交换网的用户线接线端。
2.按照权利要求1所述的公共电话交换网通信的脉冲信号发送装置，其特征在于：所说的光电耦合开关电路包括1个或2个光电耦合开关。
3.按照权利要求2所述的公共电话交换网通信的脉冲信号发送装置，其特征在于所说的光电耦合开关为：光电耦合器(U1)的发光二极管的阳极接通信设备的单片计算机输出控制端(g1)，光电耦合器(U1)发光二极管的阴极接地，光电耦合器(U1)的光敏三极管的集电极接稳压二极管(D1)的阳极，稳压二极管(D1)的阴极接公共电话交换网的用户线接线端(a1)，光电耦合器(U1)的光敏三极管的发射极接公共电话交换网的另一用户线接线端(a2)。
4.按照权利要求1所述的公共电话交换网通信的脉冲信号发送装置，其特征在于所说的恒压恒流源电路为：电阻(R1)的一端接公共电话交换网的用户线接线端(a1)，电阻(R1)的另一端接三极管(Q1)的基极和三极管(Q2)的集电极，三极管(Q1)的发射极接三极管(Q2)的基极和电阻(R2)的一端，电阻(R2)的另一端接公共电话交换网的另一用户线接线端(a2)；稳压二极管(D2)的阴极接公共电话交换网的用户线接线端(a1)，稳压二极管(D2)的阳极接公共电话交换网的另一用户线接线端(a2)。
5.按照权利要求2所述的公共电话交换网通信的脉冲信号发送装置，其特征在于：所说的2个光电耦合开关相同。
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