CN103368554A - 光耦隔离通信电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光耦隔离通信电路，其包括接口单元、直流控制电路、语音发送电路及语音接收电路。该接口单元与外部传输线路相连用于传输语音信号，该接口单元与该直流控制电路相连，该直流控制电路分别与该语音发送电路及语音接收电路连接。该语音发送电路包括语音信号输入端。该语音接收电路包括语音信号输出端；该直流控制电路为该光耦隔离通信电路提供一静态工作环境，该语音发送电路利用光耦将该语音信号输入端输入的语音信号耦合到该直流控制电路并经该接口单元传输至外部传输线路。该语音接收电路利用光耦将该外部传输线路经该接口单元输入的第二语音信号耦合到该语音信号输出端。

Description

光耦隔离通信电路
技术领域
本发明涉及一种电子通信设备，尤其是一种光耦隔离通信电路。
背景技术
在现有通信电路中，为了同时完成电压源和语音信号的传输且使系统间互不干扰，一般采用变压器隔离，但由于变压器的体积较大，而无法满足如今电子产品体积越来越小的趋势，且变压器的线圈磁感结构容易产生杂讯。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种体积小且不易产生杂讯的光耦隔离通信电路。
本发明提供一种光耦隔离通信电路，其包括接口单元、直流控制电路、语音发送电路及语音接收电路。该接口单元与外部传输线路相连用于传输语音信号，该接口单元与该直流控制电路相连，该直流控制电路分别与该语音发送电路及语音接收电路连接。该语音发送电路包括语音信号输入端。该语音接收电路包括语音信号输出端；该直流控制电路为该光耦隔离通信电路提供一静态工作环境，该语音发送电路利用光耦将该语音信号输入端输入的语音信号耦合到该直流控制电路并经该接口单元传输至外部传输线路。该语音接收电路利用光耦将该外部传输线路经该接口单元输入的第二语音信号耦合到该语音信号输出端。
相较于现有技术，本发明的光耦隔离通信电路利用光耦实现直流电压源与语音信号的隔离不易产生杂讯，由于光耦体积小有利于缩小电子产品的体积。
附图说明
图1为本发明的光耦隔离通信电路一较佳实施方式结构示意图。
图2为图1所示的光耦隔离通信电路的具体电路示意图。
主要元件符号说明
光耦隔离通信电路 10
接口单元 110
直流控制电路 120
语音发送电路 130
语音信号输入端 132
控制信号输入端 134
语音接收电路 140
语音信号输出端 142
回声消除电路 150
第一晶体管 Q1
第二晶体管 Q2
第三晶体管 Q3
第四晶体管 Q4
第一光耦 A1
第二光耦 A2
发光二极管 D1、D2
光敏三极管 T1、T2
第一稳压二极管 Z1
第二稳压二极管 Z2
第一电阻~第十电阻 R1~R10
第一偏置电阻 Rd1
第二偏置电阻 Rd2
第一上拉电阻 Rp1
第二上拉电阻 Rp2
第一电容~第四电容 C1~C4
第一电压源 V1
第二电压源 V2
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作具体介绍。
请参阅图1，图1是本发明的光耦隔离通信电路10一较佳实施方式结构示意图。本发明较佳实施方式的光耦隔离通信电路10包括接口单元110、直流控制电路120、语音发送电路130、语音接收电路140。该接口单元110与该直流控制电路120连接，该直流控制电路120分别与该语音发送电路130及该语音接收电路140相连。该语音发送电路130包括语音信号输入端132及控制信号输入端134。该语音接收电路140包括语音信号输出端142。该接口单元110与外部传输线路相连用于传输语音信号。该直流控制电路120为该光耦隔离通信电路10提供一静态工作环境。该语音发送电路130利用光耦将该语音信号输入端132输入的语音信号耦合到该直流控制电路120并经该接口单元110传输至外部传输线路；该语音接收电路140将该接口单元110经该直流控制电路120传输的语音信号耦合到该语音信号输出端142。
具体地，当该控制信号输入端134接收一控制信号使该直流控制电路120导通。此时，当该语音信号输入端132接收到第一语音信号时，该语音发送电路130利用光耦将该第一语音信号耦合到该直流控制电路120并经该接口单元110传输至外部传输线路。
当外部传输线路传送第二语音信号至该接口单元110并经该直流控制电路120到达该语音接收电路140时，该语音接收电路140利用光耦将第二语音信号耦合到该语音信号输出端142。
进一步，该光耦隔离通信电路10还包括连接于该语音发送电路130与该语音接收电路140之间的回声消除电路150。当该语音发送电路130发送第一语音信号时，该第一语音信号经由该直流控制电路120传输至该语音接收电路，对该第二语音信号形成一定的干扰。该回声消除电路150主要用于衰减该语音接收电路140的所接收的第一语音信号。
在一较佳实施方式中，该光耦隔离通信电路10设置于座式电话机，按下免提键或摘下电话听筒时，该控制信号输入端134接收一控制信号使该直流控制电路120导通。在本实施方式中，该接口单元110为一RJ11接口；该外部传输线路为电话线。
请一并参阅图2，图2是图1所示的光耦隔离通信电路10一较佳实施方式的具体电路示意图。该光耦隔离通信电路10中该直流控制电路120的电压由外部设备经由传输线路提供，例如由交换机经电话线提供。
该直流控制电路120包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一稳压二极管Z1及若干电阻R。
该第一晶体管Q1包括第一导通端、第二导通端及控制端。该第一晶体管Q1的第一导通端与该接口单元110的第一端连接，该第一晶体管Q1的第一导通端经第一电阻R1与该第一晶体管Q1的控制端连接。该第一晶体管Q1的控制端与该语音发送电路130连接。
该第二晶体管Q2包括第一导通端、第二导通端及控制端。该第二晶体管Q2的第二导通端与该第一晶体管Q1的第二导通端连接。该第二晶体管Q2的第二导通端依次串联第二电阻R2、第三电阻R3至该第二晶体管Q2的控制端。
第一稳压二极管Z1的阴极经第四电阻R4与该第二晶体管Q2的第一导通端连接。该第一稳压二极管Z1的阳极与该接口单元110的第二端连接。该第一稳压二极管Z1的阴极还依次串联一电容（图未标示）及该第二电阻R2至该第二晶体管Q2的第二导通端。该第一稳压二极管Z1与一电容（图未标示）并连。
在本实施方式中，该第一晶体管Q1为一PNP型三极管，该第一晶体管Q1的控制端、第一导通端及第二导通端分别对应PNP型三极管的基极、发射极与集电极。该第二晶体管Q2为一NPN型三极管，该第二晶体管Q2的控制端、第一导通端及第二导通端分别对应该NPN型三极管的基极、发射极与集电极。
该语音发送电路130包括第一光耦A1、第五电阻R5、第六电阻R6、第一上拉电阻Rp1、第一电容C1及第三晶体管Q3。该第一光耦A1包括发光二极管D1及光敏三极管T1。该发光二极管D1的阳极经该第一上拉电阻Rp1与第一电压源V1相连，同时该发光二极管D1的阳极经该第五电阻R5及第一电容C1与该语音信号输入端132连接。该发光二极管D1的阴极连接至该控制信号输入端134。该光敏三极管T1的集电极经一电阻(图未标示)与第二稳压二极管Z2的阴极连接。该光敏三极管T1的集电极经还串联一电阻（图未标示）及一电容（图未标示）至该第二晶体管Q2的控制端。
该第三晶体管Q3包括第一导通端、第二导通端及控制端。该第三晶体管Q3的控制端与该光敏三极管T1的发射极连接。该第三晶体管Q3的第二导通端经一电阻（图未标示）与该直流控制电路120中第一晶体管Q1的控制端连接。该第三晶体管Q3的第二导通端连接至该接口单元110的第二端并经该第六电阻R6与该第三晶体管Q3的控制端连接。在本实施方式中，该第三晶体管Q3为一NPN型三极管，该第三晶体管Q3的控制端、第一导通端及第二导通端分别对应NPN型三极管的基极、发射极及集电极。
该语音接收电路140包括第四晶体管Q4、第二光耦A2、第二电容C2、第三电容C3、第七电阻R7、第八电阻R8、第一偏置电阻Rd1、第二偏置电阻Rd2及第二上拉电阻Rp2。
该第四晶体管Q4包括第一导通端、第二导通端及控制端。该第四晶体管Q4的控制端经第七电阻R7、该第二电容C2及第八电阻R8串联至该直流通路120中的第一晶体管Q1的第二导通端相连。该第四晶体管Q4的第二导通端经该第一偏置电阻Rd1与该第四晶体管Q4的控制端连接，同时该第四晶体管Q4的第二导通端经该第二偏置电阻Rd2与该第一稳压二极管Z1的阴极连接。
该第二光耦A2包括发光二极管D2及光敏三极管T2。该发光二极管D2串接于该第四晶体管Q4的第一导通端与该第一稳压二极管Z1的阳极之间。该光敏三极管T2的集电极经该第二上拉电阻Rp2与第二电压源V2相连，同时经该第三电容C3连接至该语音信号输出端142。该光敏三极管T1的发射极接地。
在本实施方式中，该第四晶体管Q4为一NPN型三极管，该第四晶体管Q4的第一导通端、第二导通端及控制端分别对应于NPN型三极管的发射极、集电极与基极。
进一步，该光耦隔离通信电路10还包括一回声消除电路150，该回声消除电路150包括第四电容C4及第九电阻R9，该第九电阻R9的一端与该第一光耦A1的光敏三极管T1的集电极连接，该第九电阻R9的另一端经该第四电容C4连接至该语音接收电路140中该第八电阻R8、该第二电容C2之间的节点。
该直流控制电路120还包括一上拉电路122，该上拉电路122用于为该第一光耦A1的光敏三极管T1提供耦合电压。该上拉电路122包括一上拉电阻Rp及第二稳压二极管Z2。该上拉电阻Rp与该第二稳压二极管Z2串接于该接口单元110的第一输出端与该第一稳压二极管Z1的阴极之间。同时该第二稳压二极管Z2的阴极经一电阻与该光敏三极管T1的集电极连 接。该第二稳压二极管Z2与该上拉电阻Rp之间节点经一电容（图未标示）与该接口单元110的第二输出端连接。
工作时，该控制信号输入端134接收一低电平信号，该第一光耦A1的发光二极管D1在该第一电压源V1的作用下导通，该第一光耦A1的光敏三极管T1导通，此时由于该上拉电阻Rp、第一稳压二极管Z1及第二稳压二极管Z2提供一上拉电压使得该第三晶体管Q3导通，进而使该第一晶体管Q1及第二晶体管Q2亦导通。外部传输线路经该接口单元110输入的电流经该第一晶体管Q1、第二晶体管Q2及该第一稳压二极管Z1形成一回路，为该光耦隔离通信电路10提供一静态工作电压环境。
当该语音信号输入端132接收到第一语音信号时，该第一语音信号经第一电容C1、第五电阻R5传送至该第一光耦A1的发光二极管D1，然后经该光敏三极管T1耦合到该第三晶体管Q3的控制端，然后被该第三晶体管Q3放大后经该第一晶体管Q1发送至该直流控制电路120，该直流控制电路120经该接口单元110将该第一语音信号传输至外部传输线路。
当外部传输线路的第二语音信号经该接口单元110进入该直流控制电路120时，该第二语音信号经该第一晶体管Q1传输至该语音接收电路140。该第二语音信号依次经该第八电阻R8、第二电容C2、第七电阻R7传输至该第四晶体管Q4，该第四晶体管Q4在该第一偏置电阻Rd1、第二偏置电阻Rd2的作用下对该第二语音信号进行放大，经放大后的第二语音信号由该第四晶体管Q4的第一导通端传送至该第二光耦A2的发光二极管D2，该第二光耦A2的光敏三极管T2耦合该第二语音信号后经该第三电容C3将该第二语音信号传输至该语音信号输出端142。
进一步，该回声消除电路150中的第四电容C4及第九电阻R9用于衰减或抵消该语音发送电路130发送的第一语音信号与该语音接收电路140接收的第一语音信号。本实施方式中，通过调整该第九电阻R9及第四电容的参数可达到较好的回声消除效果。
前述的光耦隔离通信电路10使用光耦实现直流电压源与语音信号的隔离不易产生杂讯，由于光耦体积小有利于缩小电子产品的体积；进一步，该光耦隔离通信电路包括回声消除电路可消除语音发送电路与语音接收电路之间的回声。
虽然本发明以优选实施方式揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种的变化，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光耦隔离通信电路，其包括接口单元、直流控制电路、语音发送电路及语音接收电路；该接口单元与外部传输线路相连用于传输语音信号，该接口单元与该直流控制电路相连，该直流控制电路分别与该语音发送电路及语音接收电路连接；该语音发送电路包括语音信号输入端；该语音接收电路包括语音信号输出端；该直流控制电路为该光耦隔离通信电路提供一静态工作环境，该语音发送电路利用光耦将该语音信号输入端输入的第一语音信号耦合到该直流控制电路并经该接口单元传输至外部传输线路；该语音接收电路利用光耦将该外部传输线路经该接口单元输入的第二语音信号耦合到该语音信号输出端。
2.如权利要求1所述的光耦隔离通信电路，其特征在于：当该控制信号输入端接收一控制信号时，该直流控制电路导通。
3.如权利要求2所述的光耦隔离通信电路，其特征在于：该直流控制电路包括第一晶体管、第二晶体管、第一稳压二极管及若干电阻；该第一晶体管的第一导通端与该接口单元的第一端连接，该第一晶体管的第一导通端经第一电阻与该第一晶体管的控制端连接，该第一晶体管的控制端与该语音发送电路及该语音接收电路连接；该第二晶体管的第二导通端与该第一晶体管的第二导通端连接，该第二晶体管的第二导通端依次串联第二电阻、第三电阻至该第二晶体管的控制端；第一稳压二极管的阴极经第四电阻与该第二晶体管的第一导通端连接，该第一稳压二极管的阳极与该接口单元的第二端连接。
4.如权利要求3所述的光耦隔离通信电路，其特征在于：该第一晶体管为NPN型三极管，该第一晶体管的控制端、第一导通端及第二导通端分别为NPN型三极管的基极、发射极与集电极；该第二晶体管为PNP型三极管，该第二晶体管的控制端、第一导通端及第二导通端分别对应于PNP型三极管的基极、发射极与集电极。
5.如权利要求3所述的光耦隔离通信电路，其特征在于：该语音发送电路包括第一光耦、第五电阻、第六电阻、第一上拉电阻、第一电容及第三晶体管；该第一光耦包括发光二极管及光敏三极管；该发光二极管的阳极经该第一上拉电阻与第一电压源相连，同时该发光二极管的阳极经该第五电阻及第一电容与该语音信号输入端连接;该发光二极管的阴极连接至该控制信号输入端。
6.如权利要求5所述的光耦隔离通信电路，其特征在于：语音接收电路包括第四晶体管、第二光耦、第二电容、第三电容、第七电阻、第八电阻、第一偏置电阻、第二偏置电阻及第二上拉电阻；该第四晶体管的控制端经第七电阻、该第二电容及第八电阻与该直流控制电路中的第一晶体管的第一导通端相连；该第四晶体管的第二导通端经该第一偏置电阻与该第四晶体管的控制端连接，该第四晶体管的第二导通端同时经该第二偏置电阻与该第一稳压二极管的阴极连接；该第二光耦包括发光二极管及光敏三极管，该第二光耦的发光二极管串接于该第四晶体管的第一导通端与该第一稳压二极管的阳极之间，该第二光耦的光敏三极管的集电极经该第二上拉电阻与第二电压源相连，同时经该第三电容连接至该语音信号输出端，该第二光耦的光敏三极管的发射极接地。
7.如权利要求6所述的光耦隔离通信电路，其特征在于：该直流控制电路还包括一上拉电路，其用于为该第一光耦的光敏三极管提供耦合电压。
8.如权利要求7所述的光耦隔离通信电路，其特征在于：该上拉电路包括上拉电阻及第二稳压二极管，该上拉电阻与该第二稳压二极管串接于该接口单元该第一稳压二极管的阴极之间；该第二稳压二极管的阴极同时经一电阻与该光敏三极管的集电极连接。
9.如权利要求8所述的光耦隔离通信电路，其特征在于：该光耦隔离通信电路还包括回声消除电路，该回声消除电路连接于该语音发送电路与该语音接收电路之间，该回声消除电路用于衰减该语音接收电路的所接收的第一语音信号。
10.如权利要求9所述的光耦隔离通信电路，其特征在于：该回声消除电路包括第四电容及第九电阻，该第九电阻的一端与该第一光耦的光敏三极管的集电极连接，该第九电阻的另一端经该第四电容连接至该语音接收电路中该第二上拉电阻、该第二电容之间的节点。
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