CN1135812C - 补偿电话线上信号衰减的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种用变压器连接到电话线的通信系统内补偿电话线上信号衰减的装置。光耦合器检测变压器初线圈的环路电流。控制器依据预置的开关表，按照光耦合器的输出产生开关控制信号，并通过接收编码数据来控制通信系统的全部运作。具有各种不同放大量的电平放大器将变压器次级线圈的信号放大，其放大量对应于开关控制信号。编译码器对电平放大器的输出进行编码，产生编码数据。
Description
本发明涉及连接在电话线上的通信系统，更具体地说，涉及按照从电话线上检测到的环路电流放大电话线上信号的装置和方法。
一般来说，电话机、传真机、数字电话问答设备(TAD)、数字电话对讲机等通信系统都连接到电话线上。此外，人所共知的是连接到电话线上的终端设备上的信号强度依赖于它离开交换系统的距离。由于铜制公用电话线的阻抗随它的长度而变化，与恒定的直流电流相关的相对电流，即环路电流也是随通信系统与交换系统之间的距离而变化的。环路电流的变化意味着距离的变化。由此可以得知，信号强度随它离交换系统距离的变化正比于环路电流的变化。历此，远离交换系统的电话用户很难听到被呼叫用户的声音。为了解决这个问题，必须补偿电话线上信号的衰减。
本发明目的是提供一种补偿电话线上信号衰减的装置和方法，该方法是检测电话线上的环路电流，并按照环路电流的衰减，放大电话线上的信号。
按照本发明的一个方面，提供一种通过变压器连接到电话线上的通信系统内补偿电话线上信号衰减的装置，其特征在于包括：用于在变压器初级线圈上检测环路电流的检测器；依据预先设置的开关表、产生对应于检测器的输出的开关控制信号的控制器，该控制器还通过接收编码数据来控制所述通信系统的全部运作；用于放大变压器次级线圈上的信号并具有各种不同放大量的电平放大器，其放大量对应于开关控制信号；将电平放大器的输出电平编码产生所述编码数据的编码器。
根据本发明的第二方面，提供一种连接在电话线上的通信系统内补偿所述电话线上信号衰减的方法，所述通信系统包含基于预先设置的开关表根据电话线的环路电流的检测电平产生控制信号的控制器和具有各种不同放大量的电平放大器，其特征在于包括以下步骤：检测电话线上的环路电流；以及依据开关、用对应于检测到的环路电流的放大量放大电话线上的信号。
根据本发明的第三方面，提供一种在通信系统内补偿电话线上信号衰减的方法，所述通信系统包括：预置的开关表；连接在变压器次级线圈上的电平放大器，该变压器的初级线圈连接在电话线上，所述的电平放大器具有各种不同的放大器；对电平放大器的输出进行编码的编译码器；以及用所述编译码器的输出控制通信系统全部运作的控制器，其特征在于该方法包括以下步骤：检测电话线上的环路电流；以及依据开关表、按照检测环路电流值产生开关控制信号，以便选择电平放大器的不同放大量中的一个放大量。
参考以下利用附图对本发明的示范性实施例进行的详细介绍，本发明的上述和其他目的、特征和优点将会更加明显。
图1是按照本发明实施例的连在电话线上的通信系统内用来补偿电话线上信号衰减的装置的系统方框图。
图2是按照本发明的实施例的连在电话线上的通信系统内用来补偿电话线上信号衰减的流程图。
最佳实施例的详细介绍
下面将参照附图详细介绍本发明的最佳实施例，本说明书中相同的标号代表相同的元件。
本发明书所用的术语“开关表”指的是与一系列参考电平相联系的开关控制信号，这些电平是预先基于随着离开交换系统的距离而变化的衰减而设定的。
参考图1，图中示出说明按照本发明实施例的、用来补偿连接在电话线上的通信系统内电话线上信号衰减的装置的系统方框图。如图所示，并联在电话线上的桥形二极管118对电话上的环路电流进行检波。光耦合器120检测电话线上的环路电流，并把它转换成电压。光耦合器120包括：发光二极管(LEDs)134及136，它们的发光强度随环路电流的大小而变化；以及光敏晶体管138，它响应发光二极管134及136的发光而导通。光敏晶体管138的集电极连接到结点N2，后者是串联在电源Vcc与地之间的电阻140和142的连接点。结点N2的电压与环路电流成比例。
ADC(模/数转换器)122将结点N2的电压转换成数字环路电流(DLC)。存贮器114包含预置的开关表，并且存储各种数据和使系统运行的程序。控制器112按照环路电流，对照开关表产生与环路电流对应的开关控制信号。此外，控制器112还处理输入的编码数据并把它存入存贮器114以控制系统的所有运作。
变压器T的初级线圈接在电话线上，它的次级线圈与电平放大器124相连。电平放大器124包括开关电路126及运算放大器128。开关电路126按照控制器112产生的开关控制信号选择性地将电阻3K-10K中的一个接入运算放大器128，从而将收到的信号通过选定的电阻3K-10K中的一个传输给运算放大器128。运算放大器128把从开关电路输出的信号放大。运算放大器128的放大量由连接到该放大器的电阻10K和从电阻3K-10K中选定的一个来确定，这些电阻都连在结点N1上。换句话说，运算放大器128的放大量用10K与连接到结点N1上的电阻值的比值来表示。
编译码器130将运算放大器128放大了的模拟信号编码、转换成数字数据以便产生编码数据。
参考图2，图中示出按照本发明实施例的、用来补偿连接在电话线上的通信系统内电话线上信号衰减的流程图。下面将参照图1和图2描述本发明的操作。
当通信线路接通后，就形成直流环路。于是，桥形二极管118依照此环路电流产生输出电压。该电压被加到与桥形二极管118并联的光耦合器120。由于连接在光耦合器120上的电阻116的阻值很大，因此，光耦合器120内的电流比桥形二极管118内的电流小。所以不影响交换系统的直流特性。
如果电流流过光耦合器120的发光二极管134和136，则晶体管138导通、并且随发射极-集电极电流的大小而改变结点N2的电平。应当指出晶体管138工作的线性区，而不能工作在饱和区或截止区。
然后，ADC 122将结点N2的电压电平转换成数字环路电路(DLC)。控制器收到DLC就查询开关表。换句话说，在步骤212。控制器112检查是否形成直流环路。如果直流环路已经形成，控制器112执行步骤214。在步骤214，如果DLC小于8，在步骤216，控制器112产生第一开关控制信号S1。在步骤218，如果DLC大于8，小于16，在步骤220，控制器112产生第二开关控制信号S2。同样，在步骤222，如果DLC大于16，小于24，在步骤224，控制器112产生第三开关控制信号S3。在步骤226，如果DLC在于24，小于32，在步骤228，控制器112产生第四开关控制信号S4。在步骤230，如果DLC大于32，小于40，在步骤232，控制器112产生第五开关控制信号S5。在步骤234，如果DLC大于40，小于48，在步骤236，控制器112产生第六开关控制信号S6。进一步，在步骤238，如果DLC大于48，小于56，在步骤240，控制器112产生第七开关控制信号S7。最后，在步骤238，如果DLC大于56，在步骤242，控制器112产生第八开关控制信号S8。
第一到第八开关控制信号S1-S8供给开关电路126。例如，如果从控制器112收到第一开关控制信号S1，开关电路126的输出端与开关端S1相连。那么，运算放大器128将通过3K电阻放大从变压器T次级线圈收到的信号，并将该信号传送给编译码器130。由此可见，运算放大器128的放大量是随第一到第八开关控制信号S1-S8的变化而变化的。换句话说，运算放大器128对于第一开关控制信号S1有最大的放大量，对于第八开关控制信号S8有最小的放大量。因此，当电话线很长，使电话信号的衰减很厉害时，开关电路126将开关端S1与运算放大器128相连。
如上所述，按照本发明的该装置检测出远离交换系统的通信系统的输入信号的衰减量，并利用放大器补偿此衰减。按照惯例，当数字TAD远离交换系统时，用户不在时记录的声音信息听不见，或听不清，甚至在数字TAD的音量调得很大也无济于事。然而，使用按照本发明的装置，数字TAD在记录声音之前将声音放大，因此，声音能记录得很清楚。因此，使用本发明的通信系统能改善音质，从而提高产品的可靠性。
虽然上面已对本发明的最佳实施例作了详细的介绍，显而易见的是，许多可能引起本专业的技术人员的兴趣的，对这里所说的基本发明概念的变化和/或修改仍然属于由所附权利要求书所规定的本
发明的范围以内。
Claims (5)
1.一种通过变压器连接到电话线上的通信系统内补偿电话线上信号衰减的装置，其特征在于包括：
用于在变压器初级线圈上检测环路电流的检测器；
依据预先设置的开关表、产生对应于检测器的输出的开关控制信号的控制器，该控制器还通过接收编码数据来控制所述通信系统的全部运作；
用于放大变压器次级线圈上的信号并具有各种不同放大量的电平放大器，其放大量对应于开关控制信号；
将电平放大器的输出电平编码产生所述编码数据的编码器。
2.按照权利要求1的用于补偿电话线上信号衰减的装置，其特征在于所述电平放大器包括：
包含多个不同阻值的电阻的开关电路，它按照开关控制信号将变压器次级线圈的输出耦合到其中的一个电阻上；
用于放大所述开关电路的输出的放大器。
3.按照权利要求1的用于补偿电话线上信号衰减的装置，其特征在于所述检测器包括：
将环路电流转换成电压的电压转换器；以及
将电压转换器的输出电压转换成数字环路电流的模/数转换器。
4.一种连接在电话线上的通信系统内补偿所述电话线上信号衰减的方法，所述通信系统包含基于预先设置的开关表根据电话线的环路电流的检测电平产生控制信号的控制器和具有各种不同放大量的电平放大器，其特征在于包括以下步骤：
检测电话线上的环路电流；以及
依据开关、用对应于检测到的环路电流的放大量放大电话线上的信号。
5.一种在通信系统内补偿电话线上信号衰减的方法，所述通信系统包括：预置的开关表；连接在变压器次级线圈上的电平放大器，该变压器的初级线圈连接在电话线上，所述的电平放大器具有各种不同的放大器；对电平放大器的输出进行编码的编译码器；以及用所述编译码器的输出控制通信系统全部运作的控制器，其特征在于该方法包括以下步骤：
检测电话线上的环路电流；以及
依据开关表、按照检测环路电流值产生开关控制信号，以便选择电平放大器的不同放大量中的一个放大量。
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