CN1035405A - 用户线接口电路 - Google Patents

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米海尔·斯蒂芬·奥古斯丁·特拉伊恩·莫辛
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Abstract

一为一二线通信线路提供激励电流并在线路和一电话设备间耦合交流信号的用户线接口电路。由在一电阻网络内已匹配的馈电电阻器被分别连到通信线路的塞尖与塞环干线包括塞尖与塞环抽头。交流信号耦合电路的有源阻抗电路经馈电电阻端接至具有预定阻抗的塞尖与塞环干线,直流馈电电路的有源电阻阀电路经塞尖与塞环干线和馈电电阻器为线路提供激励直流电流。该阀电路可以限制较短线路的电流并使交流信号耦合电路的功能最佳地调整。

Description

本发明属于电话通讯用户线接口电路领域,特别是关于一个用户线电路,在该用户线电路中,交流信号成份与直流信号成份经各自的有源阻抗和有源电阻电路而对接。
近年来,各种用户线接口电路得到了发展,在接口电路中,一个用户环路的塞尖与塞环引线被直接或间接地端接在塞尖与塞环有源馈电装置上,下面列出的每一篇美国专利都可作为例证:
4321430-Ferrieu(1982.3.23)
4387273-Chen,Jr.(1983.6.7)
4484032-Rooenbaum(1984.11.20)
4514595-Rosenbaum    et    al(1985.4.30)
4539438-Rosenbaum    et    al(1985.9.3)
4517460-Rosenbaum    et    al(1986.2.18)
在所列的后四篇专利中,所描述的用户线电路的例子通常包括交流和直流反馈网络或者类似的网络,用来确定有源馈电装置的有效工作输出阻抗。
本发明的目的是提供一个用户线接口电路,在接口电路中,交流线路阻抗终端和直流线路馈电电阻终端被分隔开,并且两者彼此无关。
在四个实例的每个实例中,一个非线性单元可以与直流反馈网络相结合,通过增加该有源馈电装置的电阻,线路馈电电流被限制到一个预先确定的值。这一性能在短的用户环路上保持供电是有用的。然而该性能对话音质量可能是有害的,因为它有效地禁止了远距离连接到短通信线路上的典型电话机的均衡特性。在典型的电话机设计中,发送和接收装置的响应特性已经特制用于补偿短环路上的较小的信号损失。发送和接收装置被设置为对在线路电流超过大约40mA的情况下逐渐地不太敏感。因而,在短环路中限制线路电流的功能提高了从一般电话收到的交流信号的电平。
在电话线路终端中的另一个问题是典型的用户接口电路仅仅适用于两个规定的标准阻抗中的一个。一个规定的阻抗用于多数的电话线路,而另一个规定的电阻用于极长的电话线路,该电话线路是加感的,以增强摸拟话音频带的传输。然而在实际上,并不是所有的电话线路都是这个或那个标准阻抗,因此在全双工工作情况下,混合电路的性能是最佳的,并且由于不适当的回波损耗,有时可能会产生称作振鸣的振荡。经营电话的公司通常采用使每个用户线接口电路中有约8分贝衰减的简单的应急措施来避免这个问题。因此,在典型的两个电话用户之间通话时,大约16分贝的衰减插入到一个用户的送话器与另一个用户的受话器之间。目前,与一个或多个经营电话的公司结合专用小交换机的一些电话网络的特点在汇接连接中包括了四个或更多的二线通信线路及用户线接口电路。在这种情况下,一般就要插入40多分贝的衰减,除了最安静的环境外,都使得通话变得很困难。
本发明的一个目的是在直流线路馈电电阻终端中由电流限制作用获得一种有效的测量通信线路的方法,并且使用这种测量方法,按照通信线路群中的衰减和回波损耗值改变交流线路阻抗终端始终是最佳的。
在前面提到的专利中,多个实例的一个共同的结构特征是具有一个电阻网络,该网络包括有串联在通信线路的塞尖与塞环引线之间的塞尖与塞环馈电电阻和塞尖与塞环有源阻抗馈电装置。该电阻网络还包括塞尖与塞环电压分压器,它们分别含有塞尖与塞环抽头,通过该抽头,利用直流电压以检测监控状态,而利用交流电压以接收话音频带信息并动态地控制塞尖与塞环有源阻抗馈电装置。实际上,该电阻网络最好装在支承基片上,而且分立电阻最好能够微调以实现各电阻之间的紧密匹配。如果用户线接口电路是适用于比话音频带频率信号更高的频率信号,作为实例,可能是在综合业务数字网(ISDN)内接-U形接口的情况,则与实际电阻相关的寄生电容也必须紧密的匹配。任何电抗失配,例如1微微法左右,都会被后面的放大器单元放大,以致用户线电路实际上在ISDN工作频率上失去作用。遗憾的是,对所需寄生电容的匹配精度,至少在目前还实现不了。
因而,本发明的一个目的是提供一个具有大约200KHz实际工作频带宽度的用户线接口电路,该频带包括话音频谱并满足ISDN2B+D基本速率业务U形接口频宽的要求。
根据本发明的一个用户线接口电路,它包括一个直流馈给端子,用于为一个二线通信线路的工作提供激励电流;一个交流信号馈给端子,用于耦合通信线路与电信设施之间的交流信号。而馈给端子并联接到塞尖与塞环馈电电阻上,用于连接通信线路的塞尖与塞环引线。该塞尖与塞环馈电电阻是电阻网络的一部分,该电阻网络在塞尖与塞环分压器上含有塞尖与塞环电压抽头,该电压抽头连到交流信号馈电端子的差动输入端。
根据本发明的一种用于一个二线通信线路和一个电信设施进行接口的方法,该方法包括提供一个电阻网络,该电阻网络包括有塞尖与塞环馈电电阻,并在塞尖与塞环分压器上有塞尖与塞环抽头。通过通信线路并经塞尖与塞环馈电电阻给直流激励电流确定了阀值。出现在塞尖与塞环抽头上的信号被耦合到电信设施,响应塞尖与塞环抽头上的差分交流信号和来自电信设施的交流信号,被输入通信线路的交流电阻相对于塞尖与塞环抽头上的交流信号差动地反相。因此,通信线路与一个交流阻抗终接,该交流阻抗基本上不受与直流激励电流的阀值相关的电阻的影响。
在一个实例中,一个用户接口电路包括有塞尖与塞环端子,用于连接一个通信线路和地,以及电池端子,用于连接到一个直流激励电流源。一个电阻网络包括塞尖与塞环馈电电阻,它们分别接在塞尖与塞环端子和塞尖与塞环干线(ringrail)之间,该电阻网络还包括塞尖与塞环分压器,它们具有各自的塞尖与塞环抽头。一个交流电流耦合装置,包括有被分别连接到塞尖与塞环干线的塞尖与塞环有源阻抗馈电装置,和一个输入端连接到塞尖与塞环抽头的差动放大器电路。有源阻抗馈电装置对来自差动放大器电路输出的交流信号作出响应,用以使通信线路与一个预定的交流阻抗连接,以便交流耦合装置动作,对通信线路和电话设施之间的交流信号进行耦合。该用户线接口电路还包括一个直流电流馈电装置,该馈电装置包括塞尖与塞环有源电阻阀装置,用于在地与电源端子和塞尖与塞环干线之间传导直流激励电流。其中一个阀装置在预定电阻值动作导通,而另一个阀装置在电阻达到保持该阀装置两端的电压差同前一个阀装置两端的电压差相似时的电阻值时动作导通。
在另一个实例中,用户线接口电路包括一个带有塞尖与塞环初级线圈的变压器,每个初级线圈以串联的方式连接在塞尖与塞环干线和各自塞尖与塞环有源阻抗馈电装置之间;还包括一个耦合网络,该耦合网络工作以把交流信号和该交流信号的反相信号耦合到各自塞尖与塞环有源阻抗馈电装置的输入端。该耦合网络还包括一个电抗网络,用于确定馈电装置的正常有效工作馈电阻抗。用户线电路还可包括一个均衡电路,该均衡电路对在其中一个馈电装置中产生的限制电流作出响应,用以调整该耦合网络的功能,改善与通信线路相联的混合电路的回波损耗的工作特性。
按照本发明的又一用户线接口电路的实例,该用户线接口电路包括塞尖与塞环端子,用于连接通信线路与地,以及电池端子,用以接通电源。一个初级电阻网络包括初级塞尖与塞环馈电电阻,该馈电电阻被分别连接在塞尖与塞环端子与初级塞尖与塞环干线之间,并且连接到初级塞尖与塞环分压器内的初级塞尖与塞环抽头上。一个初级差动放大器电路包括接到初级塞尖与塞环抽头的输入端,并且响应在这些抽头处的电压,产生供一电话使用的监视信号。一个直流馈电电路包括塞尖与塞环有源电阻阀装置,用于在地与电源端子和初级塞尖与塞环干线之间传导直流激励电流。一个次级电阻网络包括次级塞尖与塞环馈电电阻,该馈电电阻分别连接在初级塞尖与塞环干线和次级塞尖与塞环干线之间,并且连接到次级塞尖与塞环分压器中的次级塞尖与塞环抽头上。一个交流耦合装置包括塞尖与塞环有源阻抗馈电装置,该装置分别接到次级塞尖与塞环干线,并且接到一个差动放大器电路,该差动放大器的输入端连接到次级塞尖与塞环抽头处。该有源阻抗馈电装置对来自差动放大器电路输出的交流信号响应,用以使通信线路与一个预定的阻抗连接,使交流耦合装置可动作,在通信线路和电话设施之间耦合交流信号。
参照附图对实施例方案进行论述,图中:
图1是按照本发明的用户线接口电路的方框图;
图2是用图示说明图1所示的用户线接口电路的一个详细实例;
图3是说明图1或图2所示的用户线接口电路增加了一个线路变压器后的方框图;
图4是按照本发明的另一个用户线接口电路的方框图;
图5示出了图4所示的用户线接口电路的一些典型细节的方框图;
图6是图4所示用户线电路的另一实施例的方框图;
图7是说明在图6所示用户线接口电路中使用的均衡电路的示意图;
图8是一用户线电路的另一实施例的方框图,该用户线电路包括一个有点与图3中所示的变压器相似的线路接口变压器,并且包括一个如图7所示实例中的均衡电路。
图1所示的用户线电路包括一个电阻网络10,它经过塞尖与塞环干线端子4和5接在塞尖与塞环端子2、3和塞尖与塞环干线22、23之间。一个交流信号电路100和一个直流馈电电路200彼此以并联方式经塞尖与塞环干线22和23连接到塞尖与塞环端子4和5。另一情况,继电器转换接点16和17可以动作,将振铃电池(未示出)经振铃电池端子8、9和振铃电池馈电电阻18、19连接到塞尖与塞环干线端子4和5,而把塞尖与塞环干线22和23断开。
此外,保护装置或网络(未示出)一般接到塞尖与塞环干线端子4、5和/或连接到干线22和23,并且有时与塞尖与塞环端子2和3相连。上述装置是想用于从电路100和200中排除巡回的电流峰值和/或波动,从而保证这些电路工作的完整性。然而,因为这种功能和经电阻18和19的振铃电流馈电的功能对本发明不具有直接利害关系,因此这些典型的电话用户线接口电路的单元不再进一步详述。
直流馈电电路在200和在相关的电路设备中,通常为50V的电池或是类似的电源相连接(未画出)。该电源通常叫做通话电池。直流馈电电路200通过在通话电池和在电阻网络10中的塞尖和塞环馈电电阻12与13之间提供一个电阻性稳压有源馈电通路而起作用,并且该通路连到一个摘机用户的电话线。同时馈电电路200带着一个足以阻隔差动交流电流的阻抗工作。电话线路没有示出,但通常是接到塞尖与塞环端子2和3。当然,当该线路断开时,用户线路是处于挂机状态,因此实际上没有电流从通话电池流出。
电阻网络10包括塞尖与塞环分压器14和15,按照图示的连接由电阻14a与14b和15a与15b构成,具有塞尖与塞环抽头6和7。在正常情况下,交流信号电路100对出现在塞尖与塞环抽头处的差动信号响应,驱动塞尖与塞环干线22和23,以减少在端子2和3处的电压,就好象电话线终接一个阻抗。该阻抗值是由一个内部阻抗网络决定的,实际的阻抗是按照该电话线路所需的终端阻抗和由交流信号电路100内的电路响应特性决定的,电路100也从相关的电话设备中的混和电路(未画出)接收交流信号,并经塞尖与塞环干线发送这些信号,此外,当纵向信号出现在塞尖与塞环抽头6和7上时,电路100提供了混和电路能在交流信号内排除纵向信号的功能。这些直流电流馈电和阻抗终端功能是由分离电路100和200有利地提供的,这些功能中的一个功能对另一功能几乎没有意义,变化和调整则可能受到影响。
一个适合于图1用户线接口电路的详细的电路实例示于图2。在图2以及后续的图中,相同的单元用相同的标号来表示。对于标号含有一个个位数字0的电路方框来说,一个数字与另一个数字之间可能有一些较小的变化。在论述这些电路方框的地方,同时也对这些变化进行论述。为了描述上的简洁和容易,仅仅示出了那些对理解图示实例的结构和功能可能有帮助的那些电源和地通路。
具体地参考图2,电阻网络10接到一个检测电路150,该检测电路150有一个差动放大器151和如图所示连接的相关电阻元件152和154组成。在工作中,差动放大器151的输出158提供挂机和摘机指示和相应于出现在塞尖与塞环抽头6和7的差动交流信号的交流信号。由于纵向信号可能沿通信线路引入,对纵向信号的抗扰不仅取决于差动放大器151的共摸抑制特性,而且取决于塞尖与塞环馈电电阻12和13的电阻值的精确匹配,还取决于塞尖与塞环分压器电阻14a和14b与15a和15b的电阻值的精确匹配。
一个交流信号耦合网络160,是接在输出158和塞尖与塞环有源阻抗馈电电路130和140之间。网络160的功能是将一个相位的交流驱动信号接到塞尖电路130,而将相反相位交流驱动信号接到塞环电路140。网络160还包括一个阻抗网络,它放置在输出158和一条引线155之间用以确定差动放大器151对交流信号的响应,从而确定塞尖与塞环电路130和140有效的终端阻抗。
塞尖与塞环有源阻抗馈电电路130和140中的每一个电路是由差动放大器131和141安排成两个任选配置的电压跟随器结构中的一个构成的。例如,放大器131的输出或是经通路132直接连到其反相输入接点134和塞尖干线22,或是经电阻133间接连到接点134,同时在塞环有源阻抗馈电电路140中有一个相应装置。当使用选择的电阻时,例如100欧姆电阻133和134,允许实验观察放大器的功能,对正在工作的用户线电话的功能没有影响。
如在任何图中所用的直流馈电电路200,在图2中详细地说明,它包括塞环和塞尖有源电阻阀电路210与220,和一个跟随器控制电路230。该直流馈电电路200还包括一个直流耦合控制装置240,它的功能是提供一个馈电限流控制和过电压保护。
塞环有源馈电电阻阀电路210包括有一个放大器211,它以一个电压跟随器的形式与一个NPN晶体三极管212连接,该晶体三极管212与一个电阻213串接在通话电池的一个负电位-V端和塞环干线23之间。一个分压器包括电阻215、216和217,接在-V端和塞环干线23之间,并提供电压抽头216a和219,如图所示。一个电容器218接在-V端和电压抽头219之间,在电压抽头219提供一个交流地。一个电阻214接在电压抽头216a和放大器211的正向输入端之间。塞尖有源电阻阀电路220包括类似的电路元件,以类似的形式接在通话电池的地端和塞尖干线22之间,然而在这种情况下,晶体三极管220是一个PNP器件。跟随控制电路230包括一个差动放大器231,该差动放大器有个正向输入端,在电阻232和233接点处接到干线抽头上,电阻232和233串联在塞尖与塞环干线22与23之间。差动放大器231的反向输入端是在电阻234和235接点处接到一个电源引线上,电阻234和235串联在地与-V端子之间。差动放大器231的一个输出端经电阻236电阻性地耦合到电压抽头229上。
按照至此介绍的正常功能,塞尖与塞环有源电阻阀电路220和210在各自的分压器的控制下工作,至使当用户线处于摘机状态时,对直流电流流动的电阻部分由晶体三极管212和213提供,其余的大部分电阻由塞尖与塞环馈电电阻12和13提供。例如,在一个需要400欧姆馈电电阻的装置中,塞尖与塞环馈电电阻每个是100欧姆,电阻213和223每个是20欧姆,并且一个大约80欧姆的有源电阻将由每一个晶体三极管212和222的阀作用来分担。在这些情况下,直流激励电流的流量大体上由用户线的长度所决定。在这种情况下,跟随器控制电路230的存在一般是没有任何意义的。然而,在这个实例中,跟随器控制电路还包括一个经电容器237和238及接点237a和238a到放大器221和211正向输入端的电容耦合。通过这种安排,塞尖与塞环有源电阻阀电路实际上不呈现有源电阻,仅对可能在与用户线接口电路连接的用户线上感应的纵向电流无源电阻呈现。通过负反馈,该电路实际上对纵向交流电流提供了两个共摸虚地,经塞尖与塞环干线22和23,为纵向交流电流提供了两个低阻抗通路。
通过去掉电容器237和238,为纵向电流实现了交流低阻抗通路,经电阻器135和145到接点134和144,它们是两个共摸虚地。假若这样,电阻135和145要求匹配,以便满足所需的纵向平衡性能。在图4-7中所示的用户线接口电路实例中,这是一个可选择的非常有益的方案。然而,为了说明方便起见,这种描述在图2中作了介绍。
馈电电流限制控制电路240包括一个NPN晶体三极管241,它的发射极接到-V端,而它的集电极接到电压分压器215到217的抽头216a上,至使在晶体管241的基极出现的任何有效电位会在抽头216a处产生一个电位,流向-V端电位。通过对电阻器245和242选择合适的电阻值,已经商定大约40mA的电流在电阻器213中流动,大约0.5V或者比-V端子的电压更小的负电压出现在这些电阻的接点处,这使得晶体三极管241有点导通。增加了在接点216a处的负电压。经电阻器212流动的电流被限制,使在塞环干线23上的电压被减少接近于地。在塞环干线23上有效电压的减少由于沿用户环路塞环一侧某处的接地故障可能引起在塞环干线23上有效电压的减少,导致一个24V的齐纳二极管243经电阻244导通。其效果是接通晶体三极管241,并用阀调节晶体三极管212至几乎截止。通常,当一个短的,因而是低电阻的环路跨接在塞尖与塞环端子2和3上时,馈电电流限制控制电路随任何一种作用才工作。在前面提到的情况中,电流在电阻212上部分地受到限制或者用阀调节。在塞环干线23上的一个合成电压偏移被跟随控制电路230读出,该合成电压偏移随后在晶体三极管222产生了一个互补的阀调节作用,并且在塞尖干线22产生一个互补的电压偏移。
这种限制电流的使用引入了一个交流终端问题,在任何的用户环路群中,大多数环路具有适当的长度,这样每个环路呈现出一个非常接近于特定的和规定的特性阻抗,例如,在由Bellcore出版的本地电信管理交换系统的总要求(L·S·S·G·R)中所规定的,上述这些环路不能启动限制电流功能。但是,在实际应用中,较短的环路通常集中在人口密集的城市中心并且电流通常大于40mA。实际上上述的每一环路都比规定的特性阻抗要低。多年来,这个问题一直是通过很多电话站话机的工作特性部分地补偿的,其中使用热敏电阻来衰减接收的信号,并且在大激励电流的情况下,使用效率较低的碳粒送话器在该用户线接口电路中,任何二-四线转换功能中的传输-混合损失由于失配而被减少。这就是说侧音变得比在具有正常阻抗匹配时所保持的侧音要大。为了防止振荡,有时称作振鸣,它在某种工作情况下可能发生,使用混合电路是一个经营电话的公司的通常做法,通常混合电路是电子式的,除了典型的混合功能外,它将引入大约8-10分贝的双向衰减。已经证明这对于一般电话的使用者来说是完全能够接受的。然而,在一个要求特殊PBX性能的电话呼叫中,通话可能至少需通过四个用户线接口电路,累积衰减可能变得不能容耐。本发明的一个目的是在用户线接口电路内提供一种均衡功能,利用该均衡功能,仅对较短的环路信号电平才被减少,该均衡功能与混合电路无关,并且与用户线接口电路中的一个馈电电流限制功能相一致。
在图2中,差动信号响应和共摸抑制的功能完全取决于一个高标准的差动放大器151。这些功能通过获得塞尖与塞环馈电电阻12和13尽可能的紧密的匹配和电阻14a与14b和电阻15a与15b之间相同的容许限度的匹配而达到最佳。然而,因为直流电流馈电功能与交流信号终端功能是分开的,如图1和图2所示,所以音频频带的交流信号终端和馈电功能被增强了,通过利用一个如图3所示用户线电路变压器,在网络10中不需要任何不现实的电阻值的匹配。在图3中与图2中所示用户线接口电路除了已被介绍的一个很小的用户线接口变压器之外,基本上是相同的。由于很小,上述的变压器对于制做和购买都是便宜的,并且很容易安装在印刷电路板上。在这种情况下,因为它与任何直流电流完全隔离开,则该变压器可以是非常小。如所示,该变压器包括塞尖与塞环初级线圈32和33,它们各自连接在接点134和塞尖干线22以及接点144和塞环干线23之间。一个次级线圈31与一个用于改进该变压器30的视在低频特性的电阻器34并联。在该情况下,次级线圈可以经端子36与在相关的电话设备中的一个混合电路连接。由于初级线圈32和32通过其结构能够很好地匹配,并且由于初级线圈32和33的直流电阻很低,因此最好地是把电容器237和238从电路200中去掉,这样在接点134和144经初级线圈32和33到共模虚地,为纵向电流提供了通路。
在用户线接口电路技术中新近实现的另一个问题是扩展了通过ISDN基本速率频带的上述电路的工作频率,至少达到了200kHz。已经发现,在依靠塞尖与塞环抽头用于辨别线路信号的电路中,即使电阻网络10中的电阻匹配是很紧密的,对于把所需工作频带宽度扩展到超过典型电话音频频带大约三倍多的情况,也是不足的。这个问题的明显原因是由于网络10中电阻元件中的寄生电容失配。对于这个问题的一个解决办法是减少和匹配寄生电容,然而,其实这种办法是不可能实现的。另一个容忍寄生电容的解决办法是按照图4所示设计的一个用户线接口电路。
图4与前面的附图是相似的,图中包括交流信号电路100,直流电路馈电电路200和网络10,然而在该情况下,该网络10现在被称作一个初级电阻网络10,因为那里还引入了一个次级电阻网络110。如所示,该网络分别与一个监测电路300和一个交流信号电路100连接。
在工作中,监测电路300通过辨别由在初级塞尖与塞环馈电电阻器12和13中流动的电流产生的电压,检测挂机和摘机状态。直流电流馈电电路200的工作与前面有关的附图讨论过的相类似,用于馈送激励电流经塞尖与塞环干线22和23,转移接点16和17、塞尖与塞环干线端子4和5,塞尖与塞环初级馈电电阻12和13,和塞尖与塞环端子2和3到达连接在那里的通信线路(未示出)。交流信号电路100的工作与前面有关的附图讨论过的相类似,它提供一个预定的阻抗终端,用于在通信线路和连带的电话设备(未示出)中的一个混合电路之间耦合交流信号。次级电阻网络110与初级电阻网络110是相似的并且有被标有相似标号的相似元件,其标号的区别是增加了一个百位数字。如所示,次级塞尖与塞环馈电电阻器112和113经端子102和105被分别连接在初级塞尖与塞环干线22和23和次级塞尖与塞环干线122和123之间。次级塞尖与塞环抽头106和107连接到交流信号电路100。工作中,对在次级塞尖与塞环馈电电阻器中的交流电流响应,在次级塞尖与塞环抽头106和107产生了电压。通过初级和次级网络和辅助电路,工作频率范围被大大扩展,远远超过了模拟话音频带。实现这一点,是由于电路的特殊结构,如象前面所讨论的那样,由于电路200为在塞尖与塞环干线22和23上的纵向电流提供了两个共模虚地,则没有纵向电流流过电阻器112和113。因为初级或次级电阻网络10和110上的寄生电容对该电路的纵向平衡特性没有任何消极影响,因而对在较高频率下工作,电容匹配不是一个关键性的要求。
图4中的用户线接口电路的一个装置在图5中更详细的示出。鉴于前面的论述,图5的结构和工作一般是不言而喻的。然而,为了清楚起见,这里对图中的一些地方进行了论述。监测电路300,原来由监测电路150组成,除了输出端158用于单独连接到一个连带的电话设备中的监测电路外,其它都已在有关的图2中论述过。一个交流信号电路100由在160处的一个差动放大器电路提供,它包括一个带有输出端168的放大器161和包括一个电阻器164的直流反馈通路与一个包括有如图示连接的一个电容器169b和一个电阻器169a的交流反馈通路。一个电阻器167连接在端子36中的一个与放大器161的一个反向输入端之间,用于接收来自混合电路的信号,输出端168经端子36中的另一个直接耦合到混合电路,并且经一个接点139和一个电容器136还连接到驱动塞尖有源阻抗馈电电路130。塞环有源阻抗馈电电路140由在149处的一个反相器168a和一个电容器146来驱动。
图6中所示的用户线接口电路,除了包括一个均衡电路170外,与图5中所示的相类似。该均衡电路170包括有接收和发送引线,用于连接到混合电路而不是电路160。输出端168被均衡电路170使用,根据由一个阻抗控制信号所决定的增益系数产生一个发送输入信号,上述阻抗控制信号可以是人工建立的或是由电话设备内的软件产生。塞尖与塞环电路130和140能被驱动的程度大小,与次级抽头107和106上的信号反相,根据有关电流限制功能,由在接点229上的电位表明。塞尖与塞环有源阻抗馈电电路130和140经该均衡电路,也被从电话设备接收的信号驱动。
该均衡电路更详细地在图7中表明。在图7中,具有识别标号190-198的那些元件,在该均衡电路中提供了一个可变增益功能。在199处示出的一个电路方案,对于使该均衡电路适应在将要讨论的图8中所示的例子是有用的,这种可变增益功能对于该均衡电路的工作是基本的。相反,具有识别标号172-175和187c和187b的那些元件提供了一种可变换的增益功能。该功能仅仅便于使一个用户线接口电路适合两个预定或特殊通信线路特性阻抗中的一个。因此,这些元件可以从均衡电路中略去。在工作中,该均衡电路经一电容器171接收来自差动放大器电路160(图6)输出端168的交流信号。相应的交流信号施加在电阻器177和178的接点处,并且经这些电阻器分别耦合到放大器180和190的反向输入端。来自连带的电话设备中混合电路的一个接收引线上的信号,经一电阻器178也被耦合到放大器180的反向输入端。放大器180的一个输出端被连接到一个发送引线,用于向连带电话设备中的混合电路提供信号。该输出端经一电阻器184还被连接到放大器187的一个输入端。放大器187起着一个电压跟随器的作用,经引线149(图6)驱动塞环有源阻抗馈电电路,并且经一电阻器188驱动一个反向放大器189。放大器189的一个输出端经引线139(图6)依次连接以驱动塞尖有源阻抗馈电电路130。
在馈电电流限度控制电路240中,馈电电流限制作用的信号经跟随控制电路230被转接,如象在前面有关的图2中所论述的。该信号从接点229处接收并滤波,通过电阻器193b和电容器193c以减少任何交流信号成份。另外,交流信号成份也可以经一电阻器193a耦合而被减少。元件193a,193b和193c的一个接点连接到放大器193的一个输入端。194处的电路元件被安排在放大器193的一个反向输入端提供一个-V端电位的预定的一部分。这样以致在电流限制的情况下,通过在一个场效应晶体管(FET)195上加一个与电流限制的系数成比例的偏压使其导通,放大器193作出响应。放大器193驱使FET的直流电阻达到这样的一个数值,即该阻值保持放大器193的正向输入端的直流电压与放大器193的反向输入端的恒定直流电压相等。另一方面,FET的电阻值经电容器197和电阻器198和185控制转换到放大器180和182的信号量,最终完成均衡特性。
作为一个结论,有效的均衡是一个直接的、连续的并且是环路长度的决定性的因素。这样就会有一个效果,即成比例地把一个由放大器190接收到的交流信号,经一个电阻器192和FET耦合到如图示连接的一个电容器196c和一个电阻器196r上,并通过一个耦合电容器197。因此,交流信号经一电阻器198在放大器的反向输入端被反向相加,有效地衰减了发送引线上的那部分发送信号,该发送引线通常安放在引线168上,这样的衰减将不会对来自接收引线经电阻器178耦合来的在发送引线上的那部分信号有任何影响。这些经电容器197耦合的信号经电阻器185也被施加到一个反向放大器182的一个输入端。该放大器的输出端经电阻器186被电阻性地耦合到电阻器184和放大器187的接点上。由于取决于电阻184和186的欧姆比值,电流限制发生的最终效果通过塞尖与塞环电路130和140被安排改善通信线路的反相交流馈电,按所希望的达到一个预定程度。
开关174d和187d每一个安排用于把电阻器173c和187c联系起来,以降低放大器173和187各自的增益,以致这样用户线接口电路经一个阻抗控制引线175能够控制,为一个低特性阻抗的通信线路提供一个最佳终端。在这个实例中,末尾叙述的元件值表中提供了900欧姆的阻抗,而由引线175阻抗选择要求的阻抗提供一个600欧姆的阻抗。
图8中所示的用户线接口电路,除了次级电阻网络110被一个用户线接口变压器,例如变压器30替换外,与图6中所示的相似,在前面已经叙述过。一起参照图8和图7,图7中的接收引线经一个放大器37(图8)被一个来自连带的电话设备内的混合电路的信号驱动,该放大器37经电阻34a和34b也用来驱动初级线圈31。因而这些信号经次级线圈32和33被感应耦合到塞尖与塞环干线22和23。来自塞尖与塞环干线22和23的信号同样被感应耦合到变压器30两端,并且作为电压与来自混合电路的信号一起呈现在电阻器34b的两端。电阻器34b两端的这些电压经一个放大器38耦合到混合电路。因而在图7中的均衡电路中,发送引线没有被连接。图7中199处的电路被连接到放大器182的输出端,以致于交流信号分别施加给塞尖与塞环有源电阻阀电路210和220中的接点237a和238a。
参考前面的叙述和图示,对于那些在电子电路设计领域的常用技术,实施例中的许多变化将变得明显。均衡电路可以加到各种现有技术的用户线接口电路中去,作为例子参考上文。当然,这将是很清楚,在任一结构中,均衡电路每一时刻对终接有一个较短通信线路的用户线接口电路的一个电流限制功能进行响应,这样,相应差动检测的交流线路信号是变化的,用于对由其他希望有的电流限制功能引起的电话站电话装置的工作进行补偿。此外,所获得的益处之一是在一个站电话的业务连接中需要很小的衰减,另外,为了确保防止由于混合电路特性的不理想引起的振鸣,需要一定的衰减。
另一个优点是,那些提供有一个用户线接口电路的用户线路,该用户电路具有一个均衡电路,将适合于站电话装置的设计,鉴于激励电流工作要求的范围不大,这种设计可更经济。
目前为止没有提及的元件之一是图7所示的电阻器178a,因为它可选择性地连接在接收引线和放大器的输入端之间,该电阻除了稍稍有害地改变均衡电路的响应以便该用户线接口被限制在功能内,以满足目前L·S·S·G·R标准技术要求外,没有任何优点。在该均衡电路的工作中,该电阻的加入还会导致来自接收引线的那些信号成份的衰减,并且这种衰减又会出现在发送引线上。因此该方案对于有关混合电路的工作来说,是有害的。
相互之间达到1%以内的匹配电阻值在下面表中通过在同一行一起给出标号说明。
很清楚,下面所列值在用户线接口电路的样机实例中会发现是满意的。除了电阻电路或网络和某些电容之外,可以期望最实用的用户线接口电路,其大部分元件将采用集成电路结构,在这些集成电路结构中,电路元件值的改变是方便的。
典型元件值表
元件    阻值(欧姆)
12和13    100
14a和14b、15a和15b    200K
18和19    100
112和113    100
114a和114b、115a和115b    200K
133    100
135    100
137    100K
143    100
145    100
147    100K
152    5.62K
153    5.11K
154    20K
162    20K
163    200K
164    3M
167    357K
169a    100K
172    100K
173a    100K
173b    100K
元件    阻值(欧姆)
173c    100K
177    100K
178    100K
178a    100K
179    51.1K
181    100K
183    100K
184    100K
185    100K
187a    100K
187b    100K
188    100K
189a    100K
191    33K
192    100K
193a    200K
193b    200K
196r    10K
213    20
214    100K
215    47K
216    200K
217    200K
元件    阻值(欧姆)
223    20
224    100K
225    47K
226    200K
227    200K
232、233    200K
234、235    200K
236    200K
242    100K
244    33K
245    100K
元件    电容值(毫微法)
169b    6.6
169c    50
218    470
228    470
237和238    100

Claims (43)

1、一个用户线接口电路包括:
一个交流信号馈电终端装置,包括有源阻抗塞尖与塞环装置,用于在一个电话线路和一个电话设备之间耦合交流信号;
一个直流电流馈电终端装置,包括有源电阻塞尖与塞环装置,经电话线路用于给直流激励电流加阀;
一个电阻网络包括,一个塞尖馈电电阻,用于在一个电话线路的塞尖引线和每一个有源塞尖装置之间的连接,一个塞环馈电电阻,用于在一个电话线路的塞环引线和每一个有源塞环装置之间的连接,和具有塞尖与塞环电压抽头的塞尖与塞环电压分压器,每一个电压抽头被连接到交流信号馈电终端装置的一个输入端上。
2、一个用户线接口电路包括:
一个直流电流馈电终端装置,经电话线路用于给直流激励电流加阀;
一个初级电阻网络包括初级塞尖与塞环馈电电阻,用于在电话线路的塞尖与塞环引线和直流电流馈电终端装置之间的连接。
一个交流信号馈电终端装置,用于在电话线路和电话设备之间耦合交流信号;
一个次级电阻网络包括次级塞尖与塞环馈电电阻,它们被连接在交流信号馈电终端装置和相应的一系列初级塞尖与塞环馈电电阻之间,该次级电阻网络进一步包括具有塞尖与塞环抽头的次级塞尖与塞环电压分压器,该抽头被连接到交流信号馈电终端装置的一个差动输入端;
因而在工作中,初级塞尖与塞环馈电电阻传导通过电话线路的全部电流,而次级塞尖与塞环电阻只限于通过电话线路的交流电流成份,把直流电流排除在外。
3、根据权利要求1的一个用户线接口电路,其中的直流电流馈电终端装置包括一个电流限制装置,通过该装置限制直流激励电流超过预定的限值,而其中的交流信号馈电终端装置包括一个均衡装置,用于响应限制直流激励电流,因而改变交流信号馈电终端装置的增益和阻抗特性。
4、根据权利要求2的一个用户线接口电路,其中的直流电流馈电终端装置包括一个电流限制装置,通过该装置限制直流激励电流超过预定的限值,而其中的交流信号馈电终端装置包括一个均衡装置,用以响应限制直流激励电流,因而改变交流信号馈电终端装置的增益和阻抗特性。
5、一个用户线接口电路,用于终接一个二线通信线路,并且用于在该通信线路和一个混合电路之间耦合交流信号,该用户线接口电路包括:
用于连接到通信线路的塞尖与塞环端子;
用于连接到一个激励功率源的地和电池端子;
塞尖与塞环干线;
一个电阻网络包括被连接在塞尖与塞环端子和各自的塞尖与塞环干线之间的塞尖与塞环电阻器,并且塞尖与塞环抽头带有n个塞尖与塞环分压器;
一个差动放大器电路包括有连接到塞尖与塞环的抽头的输入端和一个输出端;
一个交流反馈支路,连接在差动放大器电路的输出端与反向输入端之间;
塞尖与塞环放大器,其中每一个都具有一个输入端和一个输出端;
一个包括有塞尖与塞环初级线圈和一个次级线圈的变压器,塞尖初级线圈连接在塞尖干线和塞尖放大器的输出端之间,塞环初级线圈连接在塞环干线和塞环放大器输出端之间,而次级线圈用于与混合电路相连接;
一个耦合网络,用于把交流信号从差动放大器电路的输出端耦合到塞尖与塞环放大器其中一个的输入端,并且把一个同所述的交流信号一模一样的反相信号耦合到塞尖与塞环放大器的另一个的输入端;
塞尖与塞环直流电流阀装置,用于在地与电源端子和各自的塞尖与塞环干线之间导通直流激励电流,而基本上排除了与出现在塞尖与塞环干线上的任何差动交流电压有关联的电流;和
直流控制装置,用于限制通过塞尖与塞环直流电流阀装置流动的电流的导通。
6、一种用于一个二线通信线路和一个电信设备接口的方法,包括:
提供一个电阻网络,它包括塞尖与塞环馈电电阻器并且在塞尖与塞环电压分压器上具有塞尖与塞环抽头;
通过通信线路经一阀装置和塞尖与塞环馈电电阻为直流激励电流加阀;
把出现在塞尖与塞环处的信号的代表信号耦合到电信设备;和
反相差动地馈送到通信线路,以响应出现在塞尖与塞环处的差动交流信号并且差动地馈送到通信线路,以响应经一个馈电装置来自电信设备的交流信号,利用上述方法通信线路与一个交流阻抗终端,而该交流阻抗实际上和一个与直流激励电流的阀值关联的电阻没有关系。
7、一种用于二线通信线路和一个电信设备的方法,包括:
提供初级和次级电阻网络,每个网络包括有塞尖与塞环馈电电阻器和在塞尖与塞环电压分压器上具有塞尖与塞环抽头,塞尖馈电电阻器以串联方式连接,塞环馈电电阻器也以串联方式连接;
通过通信线路经一电阻性馈电装置和初级电阻网络的塞尖与塞环馈电电阻器为直流激励电流加阀;
把出现在次级电阻网络的塞尖与塞环信号的代表信号耦合到电信设备,和
响应出现在次级电阻网络的塞尖与塞环抽头处的差动交流信号和来自电信设备的交流信号,根据上述出现的交流信号反相差动地馈送到通信线路,利用上述方法通信线路与一个交流阻抗终接,而该交流阻抗实际上和一个与直流激励电流的馈电相关联的电阻没有关系。
8、根据权利要求6的一种方法,此方法中在上述通信线路对直流激励电流的流量的电阻具有小于预定电阻的情况下:
与直流激励电流的阀值相关联的电阻被增大,产生激励电流流量的上限;和
通信线路的差动馈电的改变,结果同时使得对出现在塞尖与塞环处的交流信号的响应变得较强,而对来自电信设备的交流信号的响应变得较弱,改变的程度与上述和直流激励电流阀值相关的电阻的增加数值有关。
9、根据权利要求7的一种方法,此方法中在上述通信线路对直流激励电流的流量的电阻具有小于预定电阻的情况下:
与直流激励电流的阀值相关联的电阻被增大,产生激励电流流量的上限;和
通信线路的差动馈电的改变,结果同时使得对出现在塞尖与塞环处的交流信号的响应变得较强,而对来自电信设备的交流信号的响应变得较弱,改变的程度与上述和直流激励电流阀值相关的电阻的增加数值有关。
10、一个用户线接口电路,为使一个二线通信线路工作提供激励电流并且在通信线路和一个电话设备之间耦合交流信号,它包括:
用于连接通信线路的塞尖与塞环端子;
用于连接一个直流激励电流源的地和电池端子;
塞尖与塞环干线;
一个电阻网络包括被分别连接在塞尖与塞环端子和塞尖与塞环干线之间的塞尖与塞环电阻器,一个连接在塞尖干线和塞环端子之间的塞尖电压分压器并且包括一个塞尖抽头,一个连接在塞环干线和塞尖端子之间的塞环电压分压器并且包括一个塞环抽头;
交流信号耦合装置包括,分别连接在塞尖与塞环干线的塞尖与塞环有源阻抗馈电装置,一个差动放大器电路,它具有连接到塞尖与塞环抽头的输入端和一个提供交流信号的输出端,响应通信线路上的差动信号,塞尖与塞环有源阻抗馈电装置工作,该交流信号耦合装置工作,用于在通信线路和电话设备之间耦合交流信号;
一个直流电流馈电装置包括,塞尖与塞环有源电阻阀装置,用于在地与电源端子和塞尖与塞环干线之间导通直流激励电流,其中上述阀装置中的一个在预定的一个电阻值动作导通,而上述阀装置中的另外一个在电阻值达到保持该阀装置两端的电压差同上述的前一个阀装置两端的电压差相似时动作导通。
11、根据权利要求10的一个用户线接口电路,其中该直流电流馈电装置进一步包括:
一个干线抽头装置,用于提供一个大约介乎于塞尖与塞环干线电压之间的干线抽头电压;
一个电源抽头装置,用于提供一个大约介乎于地与电源端子电压之间的电源抽头电压;
响应干线和电源抽头电压的控制装置,用于产生一个电流控制信号,上述另外的阀装置对该电流控制信号反应,以便调整上述的电压差。
12、根据权利要求10的一个用户线接口电路,其中直流电流馈电装置进一步包括:
一个电流限制控制电路,用于产生一个电流限制信号,上述的一个有源电阻阀装置对该电流限制信号反应,用于把上述的电阻增加到比上述的预定电阻大,结果上述的激励电流与一个预定限值相一致。
13、根据权利要求10的一个用户线接口电路,其中该直流电流馈电装置进一步包括:
一个线抽头装置,用于提供一个大约介乎于塞尖与塞环线电压之间的线抽头电压;
一个电源抽头装置,用于提供一个大约近乎于地与电源端子电压之间的电源抽头电压;
响应干线和电源抽头电压的控制装置,用于产生一个电流控制信号,上述另外的阀装置对该电流控制信号反应,以便调整上述的电压差;和
一个电流限制控制电路,用于产生一个电流限制信号,上述的一个有源阀装置响应该电流限制信号,用于把上述的电阻增加到比上述的预定电阻大,结果上述的激励电流与一个预定限值相一致。
14、根据权利要求10的一个用户线接口电路,其中每一个塞尖与塞环有源电阻阀装置包括:
一个电流馈电电阻器,连接到电源和地端子中相应的一个端子上;
一个电压跟随器电路包括一个输入端和一个晶体三极管,该三极管的发射极连接到电流馈电电阻器上,而集电极连接到塞尖与塞环干线中的一个相应干线上;
一个直流电压分压器,包括连接在上述的相应端子与干线和规定的第一和第二电压抽头之间的电阻性元件,第一电压抽头比第二电压抽头更电阻性地接近于该端子,电压跟随器电路的输出端连接到第一电压抽头,在该直流电压分压器的电阻元件的电阻是使晶体三极管的正常工作接近一种饱和工作状态;并且
其中塞尖与塞环有源电阻阀装置中的一个进一步包括:
一个电流限制控制电路,它被连接到第一电压抽头并且包括一个非线性导电装置,用于在上述的端子和第一电压抽头之间限制一个电压差,从而使晶体三极管可以在一种实际上远离上述的饱和工作状态的状态下工作;
其中塞尖与塞环有源电阻阀装置中的另一个进一步包括:
一个干线电压分压器,它连接在塞尖与塞环干线之间,并且包括一个干线抽头;
一个电源电压分压器,它连接在地和电源端子之间并且包括一个电源抽头;
一个差动放大器,它具有跨接在干线和电源抽头的输入端和连接到直流电压分压器的第二电压抽头上的一个输出端,用以使上述其他的有源电阻阀装置模仿上述的一个有源电阻阀装置的工作。
15、根据权利要求10的一个用户线接口电路,其中交流信号耦合电路进一步包括:
一个变压器包括,
一个塞尖初级线圈,它连接在塞尖干线和塞尖有源阻抗馈电装置的一个接点之间,
一个塞环初级线圈,它连接在塞环干线和塞环有源阻抗馈电装置的一个接点之间,
一个次级线圈用于连接电话设备;
一个耦合网络,用于把来自差动放大器输出端的交流信号耦合到塞尖有源阻抗馈电装置,把同交流信号一样的反相信号耦合到塞环有源阻抗馈电装置,并且包括一个在上述的每一个接点处确定一个正常有效阻抗的电抗网络,并且
其中的塞尖有源阻抗馈电装置包括一个差动放大器,它具有一个反向输入端和一个连接到上述接点的输出端,以及一个连接到耦合网络的正向输入端用于接收上述的交流信号:并且
其中的塞环有源阻抗馈电装置包括一个差动放大器,它具有一个反向输入端和一个连接上述接点的输出端,以及一个连接到耦合网络的正向输入端用于接收上述的反相信号。
16、根据权利要求15的一个用户线接口电路,进一步包括一个在耦合网络内的均衡电路装置,该均衡电路装置响应在直流电流馈电装置中出现的一个限制电流,用于改变耦合网络的一种功能。
17、根据权利要求15的一个用户线接口电路,其中的直流电流馈电装置进一步包括:
一个干线抽头装置用于提供一个大约介乎于塞尖与塞环干线电压之间的干线抽头电压;
一个电源抽头装置用于提供一个大约介乎于地和电源端子电压之间的电源抽头电压;
响应干线和电源抽头电压的控制装置,用于产生一个电流控制信号,上述另外的阀装置对该电流控制信号反应,以便调整上述的电压差。
18、根据权利要求15的一个用户线接口电路,其中的直流电流馈电装置进一步包括:
一个电流限制控制电路,用于产生一个电流限制信号,上述的一个有源电阻阀装置对该电流限制信号反应,用于把上述的电阻增加到比上述予定的电阻大,结果,上述的激励电流与一个预定限值相一致。
19、根据权利要求15的一个用户线接口电路,其中的直流电流馈电装置进一步包括:
一个干线的抽头装置,用于提供一个大约介乎于塞尖与塞环干线电之间的干线抽头电压;
一个电源抽头装置,用于提供一个大约介乎于地与电源端子电压之间的电源抽头电压;
响应干线和电源抽头电压的控制装置,用于产生一个电流控制信号,上述另外的阀装置对该电流控制信号反应,以便调整上述的电压差:和
一个电流限制电路,用于产生一个电流限制信号,上述的一个有源电阻阀装置对该电流限制信号反应,用于把上述的电阻增加到比上述的预定电阻大,结果,上述的激励电流与一个预定限值相一致。
20、根据权利要求15的一个用户线接口电路,其中每一个塞尖与塞环有源电阻阀装置包括:
一个电流馈电电阻器,连接到电源和地端子中相应的一个端子上;
一个电压跟随器电路包括一个输入端和一个晶体三极管,该晶体三极管的发射极连接到电流馈电电阻器上,而集电极连接到塞尖与塞环干线中的一个相应干线上;
一个直流电压分压器包括连接在上述的相应端子与干线和规定的第一和第二电压抽头之间的电阻性元件,第一电压抽头比第二电压抽头更电阻性的接近于该端子,电压跟随器电路的输出端连接到第一电压抽头,在该直流电压分压器中的电阻元件的电阻值是使晶体三极管的正常工作接近一种饱和工作状态,并且
其中塞尖与塞环有源电阻阀装置中的一个进一步包括:
一个电流限制控制器电路,它被连接到第一电压抽头并且包括一个非线性导电装置,用于在上述的端子和第一电压抽头之间限制一个电压差,从而使晶体三极管可以在一种实际上远离上述饱和工作状态的状态下工作。
其中塞尖与塞环有源电阻阀装置中的另一个进一步包括:
一个干线电压分压器,它连接在塞尖与塞环之间并且包括一个干线抽头;
一个电源电压分压器,它连接在地和电源端子之间并且包括一个电压抽头;
一个差动放大器,它具有跨接在干线和电源抽头上的输入端和连接到直流电压分压器的第二电压抽头上的一个输出端,用于使上述其它的有源电阻阀装置模仿上述的一个有源电阻阀装置的工作。
21、根据权利要求20的一个用户线接口电路,进一步包括一个均衡电路,用于在上述接点处改变有效工作阻抗,响应激励电流的有功限制电流。
22、根据权利要求20的一个用户线接口电路,进一步包括一个在耦合网络内的均衡电路,用于在上述接点处改变有效工作衰减,响应激励电流的有功限制电流。
23、一个用户线接口电路,用于端接一个二线通信线路并且在通信线路和一个电话设备之间耦合交流信号,该用户线接口电路包括:
塞尖与塞环端子,用于连接通信线路;
地和电池端子,用于连接一个激励功率源;
初级塞尖与塞环干线;
一个初级电阻网络,包括有分别连接在塞尖与塞环端子和塞尖与塞环干线之间的初级塞尖与塞环馈电电阻器,和初级塞尖与塞环电压分压器内的初级塞尖与塞环抽头;
一个初级差动放大器电路,包括有连接初级塞尖与塞环抽头的输入端,和一个输出端,该初级差动放大器电路响应出现在初级塞尖与塞环抽头上的电位,用于产生电话设备中使用的监测信号;
一个直流电流馈电装置包括,塞尖与塞环有源电阻阀装置,用于在地与电源端子和初级塞尖与塞环干线之间导通直流激励电流,其中上述阀装置中一个在预定的一个电阻值动作导通,而上述阀装置中的另外一个在电阻值达到保持该阀装置两端的电压差同上述的前一个阀装置两端的电压差相似动作导通。
次级塞尖与塞环干线
一个次级电阻网络包括有连接在各自的次级塞尖与塞环干线和初级塞尖与塞环干线之间的次级塞尖与塞环馈电电阻,和次级塞尖与塞环电压分压器内的次级塞尖与塞环抽头;
交流信号耦合装置包括,分别连接在次级塞尖与塞环干线的塞尖与塞环有源阻抗馈电装置,一个差动放大器电路,具有连接到次级塞尖与塞环抽头的输入端和一个提供交流信号的输出端,响应通信线路上的差动信号,为了塞尖与塞环有源阻抗馈电装置工作,该交流信号耦合装置工作用以在通信线路和电话设备之间耦合交流信号;
24、根据权利要求23的一个用户线接口电路,其中直流电流馈电装置进一步包括:
一个初级干线抽头装置,用于提供一个大约介乎于初级塞尖与塞环干线电压之间的干线抽头电压:
一个电源抽头装置,用于提供一个大约介乎于地与电源端子电压之间的电源抽头电压;
响应干线和电源抽头电压的控制装置,用于产生一个电流控制信号,上述另外的阀装置对该电流控制信号反应,以便调整上述的电压差;
25、根据权利要求23的一个用户线接口电路,其中直流电流馈电装置进一步包括:
一个电流限制控制电路,用于产生一个电流限制信号,上述的一个有源电阻阀装置响应该电流限制信号,用于把上述的电阻增加到比上述的预定电阻大,结果上述的激励电流与一个预定限值相一致。
26、根据权利要求23的一个用户线接口电路,其中直流电流馈电装置进一步包括:
一个初级干线抽头装置,用于提供一个大约介乎于初级塞尖与塞环干线电压之间的干线抽头电压;
一个电源抽头装置,用于提供一个大约介乎于地与电源端子电压之间的电源抽头电压;
响应干线和电源抽头电压的控制装置,用于产生一个电流控制信号,上述另外的阀装置对该电流控制信号反应,以便调整上述的电压差,和
一个电流限制控制电路,用于产生一个电流限制信号,上述的一个有源阀装置响应该电流限制信号,用于把上述的电阻增加到比上述的预定电阻大,结果上述的激励电流与一个预定限值相一致。
27、根据权利要求23的一个用户线接口电路,其中每一个塞尖与塞环有源电阻阀装置包括:
一个电流馈电电阻器,连接到电源和地端子中相应的一个端子上。
一个电压跟随器电路包括一个输入端和一个晶体三极管,该三极管的发射极连接到电流馈电电阻器上,而集电极连接到初级塞尖与塞环干线中的一个相应干线上;
一个直流电压分压器包括连接在上述的相应端子与干线和规定的第一和第二电压抽头之间的电阻性元件,第一电压抽头比第二电压抽头更电阻性地接近于该端子,电压跟随器电路的输出端连接到第一电压抽头,在该直流电压分压器中的电阻元件的电阻值是使晶体三极管的正常工作接近一种饱和工作状态;并且
其中塞尖与塞环有源电阻阀装置中的一个进一步包括:
一个电流限制控制电路,它被连接到第一电压抽头并且包括一个非线性导通装置,用于在上述的端子和第一电压抽头之间限制一个电压差,从而使晶体三极管可以在一种实际上远离上述的饱和工作状态的状态下工作:
其中塞尖与塞环有源电阻阀装置中的另一个进一步包括:
一个干线电压分压器,它连接在初级塞尖与塞环干线之间,并且包括一个干线抽头;
一个电源电压分压器,它连接在地和电源端子之间并且包括一个电源抽头;
一个差动放大器,它具有跨接在干线和电源抽头上的输入端和连接到直流电压分压器第二电压抽头上的一个输出端,用于使上述其它的有源电阻阀装置模仿上述的一个有源电阻阀装置的工作。
28、根据权利要求3的一个用户线接口电路,其中的均衡电路包括:
一个接收引线,用于接收来自电话设备的交流信号;
一个发送引线,用于发送交流信号至电话设备;
放大器装置,响应接收引线上的任一交流接收信号和任一被差动检测的线路信号,用于在发送引线上产生一个发送信号;
塞尖与塞环驱动放大器,响应发送信号,用于产生正向和反向信号,驱动塞尖与塞环放大器;和
可变衰减装置,响应对直流激励电流的限制,用于改变塞尖与塞环驱动放大器的响应,从而用户线接口电话的一个有效交流终端阻抗得到调节。
29、根据权利要求28的一个用户线接口电路,其中可变衰减器装置还把放大装置的响应衰减至被差动检测的线路信号,以响应对直流激励电流的限制。
30、根据权利要求4的一个用户代接口电路,其中的均衡电路包括:
一个接收引线,用于接收来自电话设备的交流信号;
一个发送引线,用于发送交流信号至电话设备;
放大器装置,响应接收引线上的任一交流接收信号和任一被差动检测的线路信号,用于在发送引线上产生一个发送信号;
塞尖与塞环驱动放大器,响应发送信号,用于产生正向和反向信号,驱动塞尖和塞环放大器,和
可变衰减装置,响应对直流激励电流的限制,用于改变塞尖与塞环驱动放大器的响应,从而在塞尖与塞环的一个输出端调节用户线接口电路的一个有效终端阻抗。
31、根据权利要求30的一个用户线接口电路,其中可变衰减器装置还把放大装置的响应衰减被差动检测的线路信号,而交流接收信号除外,以响应对直流激励电流的限值。
32、根据权利要求28的一个用户线接口电路,进一步包括:
一个放大器,用于根据至少有两个可选择的增益系数中的一个,耦合被差动检测的线路信号,从而使用户线接口电路适合于接收来自一个通信线路的上述线路信号,该通信线路具有多个预定的特性阻抗。
33、根据权利要求29的一个用户线接口电路,进一步包括:
一个放大器,用于根据至少有两个可选择的增益系数中的一个,耦合被差动检测的线路信号,从而使用户线接口电路适合于接收来自一个通信线路的上述线路信号,该通信线路具有多个预定的特性阻抗。
34、根据权利要求28的一个用户线接口电路,进一步包括:
开关装置,用于选择一个上述的塞尖与塞环驱动放大器的工作增益,因而可以选择多个预定的有效终端阻抗,用于终接通信线路。
35、根据权利要求29的一个用户线接口电路,进一步包括:
开关装置,用于选择一个上述的塞尖与塞环驱动放大器的工作增益,因而可以选择多个预定的有效终端阻抗,用于终接通信线路。
36、一个用户线接口电路,用于在一个通信线路和一个连带的电话设备之间耦合交流信号,它包括:
塞尖与塞环放大器,它工作用于终接具有一个预定阻抗的通信线路,以响应通信线路中的差动交流电流,和一个电流限制装置,它工作用于在直流激励电流激动可能超出一个预定限值的瞬间,限制直流激励电流在通信线路中的流动,该用户线接口电路的特点在于:
一个均衡电路,在上述电流限制瞬间作出响应,用于改善所说的对上述差动交流电流的响应,从而使终端阻抗不同于上述的预定阻抗。
37、根据权利要求36的一个用户线接口电路,其中均衡电路包括,在上述电流限制期间,经塞尖与塞环放大器增加通信线路的交流电流反相驱动的装置。
38、一种用于终接一个二线通信线路的塞尖与塞环引线的方法,包括下列步骤:
a)提供一个电阻网络,该电阻网络包括以串联方式连接在塞尖与塞环干线之间的塞尖与塞环电阻器,并且包括在塞尖与塞环电压分压器内的塞尖与塞环抽头;
b)为直流激励电流流动加阀,经一个电池电源、阀装置,塞尖与塞环干线电阻和塞尖与塞环干线,隔断差动交流电流;和
c)自动终接塞尖与塞环干线,按照一个相应的塞尖与塞环电阻器阻值的总和量,其阻抗不大于通信线路的特性阻抗,经一个馈电装置,对产生在塞尖与塞环抽头上的由塞尖与塞环电阻器中的差动电流产生的差动电压作出响应。
39、一种用于终接一个二线通信线路的第一和第二引线的方法,包括下列步骤:
a)提供一个初级电阻网络,它包括以串联方式连接在第一和第二引线和初级塞尖与塞环干线之间的初级塞尖与塞环电阻器,并且包括在初级塞尖与塞环电压分压器中的初级塞尖与塞环抽头;
b)提供一个次级电阻网络,它包括以串联方式连接在初级塞尖与塞环干线和次级塞尖与塞环干线之间的次级塞尖与塞环电阻器,并且包括在次级塞尖与塞环电压分压器中的次级塞尖与塞环抽头。
c)为直流激励电流流动加阀,经初级塞尖与塞环干线和电阻器,以及第一和第二引线,隔断差动交流电流;和
d)有源终接次级塞尖与塞环干线,按照一个相应的初级和次级塞尖与塞环电阻器阻值的总和量,其阻抗不大于通信线路的一个特性阻抗,对产生在次级塞尖与塞环抽头上的由次级塞尖与塞环电阻器中的差动电流产生的差动电压作出响应。
40、根据权利要求38的一种方法,进一步包括下列步骤:
e)与在通信线路上的一个纵向信号成比例的改变直流激励电流流动的阀值,从而减少了在塞尖与塞环干线上相应的纵向电压。
41、根据权利要求39的一种方法,进一步包括:
f)与在通信线路上的一个纵向信号成比例的改变直流激励电流流动的阀值,从而减少了在初级塞尖与塞环干线上相应的纵向电压。
42、一个用户线接口电路,用于终接一个二线通信线路,并且用于在通信线路和一个混和电路之间耦合交流信号,该用户线接口电路包括:
塞尖与塞环端子,用于连接通信电路;
地和电池端子,用于连接一个激励功率源;
初级塞尖与塞环干线;
一个初级电阻网络,包括有连接在塞尖与塞环端子和各自的初级塞尖与塞环干线之间的塞尖与塞环馈电电阻器,和在初级塞尖与塞环电压分压器内的初级塞尖与塞环抽头;
一个初级差动放大器电路,包括有连接初级塞尖与塞环抽头的输入端,和一个输出端,该初级差动放大器电路响应出现在初级塞尖与塞环抽头上的电位,用于产生监测信号;
塞尖与塞环直流电流阀装置,用于在地与电源端子和各自的初级塞尖与塞环干线之间导通直流激励电流,因而实际上隔断了与出现在初级塞尖与塞环干线上的任一差动交流电压相关联的电流;
直流电流控制装置,用于限制通过塞尖与塞环阀装置流动的电流的导通;
次级塞尖与塞环干线;
一个次级电阻网络,包括有连接在各自的次级塞尖与塞环干线和初级塞尖与塞环干线之间的次级塞尖与塞环馈电电阻,和在次级塞尖与塞环电压分压器内的次级塞尖与塞环抽头;
一个次级差动放大器电路,包括有连接到次级塞尖与塞环抽头的输入端,一个具有交流和直流反馈支路的反馈网络,上述输入端中的一个用于连接混合电路,和一个输出端,用于与混合电路连接;
塞尖与塞环放大器,其中每一个都具有一个输入端和一个输出端,输出端连接到相应的次级塞尖或塞环干线上;和
一个耦合网络,用于把来自次级差动放大器输出端的交流信号耦合到塞尖与塞环放大器中的一个的输入端,并且把上述交流信号的反相信号耦合到另外一个塞尖与塞环放大器的输入端。
43、根据权利要求42的一个用户线接口电路,其中塞尖放大器的输出端分别连接到次级塞尖干线和该塞尖放大器的一个反相输入端,并且其中塞环放大器的输出端分别连接到次级塞环干线和该塞环放大器的一个反相输入端。
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