CN1196309C - 环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路 - Google Patents

环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路 Download PDF

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Abstract

一种用在连接数字环载波电路的电话总局连接端的信道单元上的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，该组合电路向模拟交换电路提供摘机信号和挂机信号并同时接收来自模拟交换电路的正常的电池信号和振铃信号。该组合电路包括连接到提供电话服务的数字环载波电路上的接头连接端和振铃连接端、由逻辑电路控制的环输入端以及连接到逻辑电路上的电池信号输出端。

Description

环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路
技术领域
本发明涉及环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，尤其涉及至数字环路载波电路的电话总局连接端上的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，以向模拟交换电路提供摘机信号和挂机信号并同时接收来自模拟交换电路的正常的电池信号和振铃信号。
背景技术
已有技术利用单个电路实现了环电流吸收器功能、电池检测器功能和振铃检测器环路功能。但已有技术不是用一个综合电路尤其没有用象本发明所公开和所论述的这种相对简单和便宜的电路来实现环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路功能。此外，已有技术的电路没有提供象本发明电路那样的连接电路的输入端和输出端的浮动电压连接端。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供一个环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路。
本发明还有一个目的是提供个用在连接数字环载波电路的电话总局连接端上的环电流吸收器、电池检测器和振铃信号检测器的组合电路，该组合电路向模拟交换电路提供摘机和挂机信号并同时接收来自模拟交换电路的正常的电池信号和振铃信号。
根据本发明，提供一种用于与给用户提供电话服务的数字环载波电路连接的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，该组合电路向多个模拟交换电路提供摘机信号和挂机信号并同时接收来自该模拟交换电路的正常的电池信号和振铃信号，其中多个逻辑电路与模拟交换电路位于该组合电路的外部，该组合电路包括：a、与提供电话业务的该数字环载波电路连接的接头连接端和振铃连接端，由逻辑电路控制的环输入端和连接到所述逻辑电路的电池信号输出端；b、连接到所述环输入端和地端的、具有光发射二极管的第一光耦合器，用于将环输入信号耦合到所述组合电路，同时在环输入端与所述组合电路之间提供浮动电压耦合；c、连接到上述电池信号输出端和地端的、具有光发射二极管的第二光耦合器，用于将组合电路输出信号耦合到电池信号输出端上，同时地该组合电路与电池信号输出端之间提供浮动电压耦合；d、晶体管电路，具有耦合到第一光耦合器上的输入端和耦合到第二光耦合器上的输出端；其中，所述逻辑电路通过向环输入端施加零电压信号而发送挂机信号，以便没有电流流经第一光耦合器的二极管，由此使得第一光耦合器的输出端呈高阻状态以及使晶体管电路处于不导通状态，并且该组合电路向接头连接端和振铃连接端提供DC和AC高阻抗以及向电池信号输出端提供高阻抗；其中，所述逻辑电路通过向环输入端施加正电压信号而发送摘机信号，以便第一光耦合器的二极管中有电流流过，由此使得第一光耦合器的输出端呈低阻状态，从而使晶体管电路导通以及使接头连接端和振铃连接端有电流流过，并且使电池信号输出端呈低阻状态。
更详细地，该组合电路用在电话总局，模拟交换电路和逻辑电路也设置在电话总局。该组合电路尤其用在电话总局的信道单元上，信道单元也包含逻辑电路。在典型的设备中，信道单元包括多个这样的组合电路。
电池输出端通过信道单元内的逻辑电路上的上拉电阻接到正电压上，这样使逻辑电路把电池输出端的高阻状态看成为正电压状态。在向环输入端施加正电压信号期间，电池输出端的零伏信号被信道单元内的逻辑电路看成正常电池状态，其中电池和电池电路位于接头和振铃连接端。在向环输入端施加正电压信号期间，电池输入端呈现的高阻状态被信道单元内的逻辑电路看成为接头连接端和振铃连接端之间没有电池电流的正向断开状态。
当电路挂机并且接头连接端和振铃连接端之间的AC电压升至大于门限电压时可以检测到振铃电压。当接头连接端和振铃连接端之间的AC电压大于门限电压时，该电路的电池信号输出端产生一个方波输出信号，电池信号输出端在低阻和高阻两个状态之间转换。该方波输出信号被信道单元内的逻辑电路看成为振铃条件。
在接头连接端和振铃连接端之间存在电池电压的情况下从挂机状态到摘机状态转换以后，其中环输入信号从地信号转换到正电压信号，流过电路的接头和振铃电流分两步得到限制。在从挂机状态转换到摘机状态之后的第一个约100ms时间内，该电流被限制到大体上小于45mA，过了100ms以后，接头和振铃电流被限制到大体上小于35mA。
电阻和电容滤波电路为晶体管电路提供低通滤波以滤除接头连接端和振铃连接端上的音频影响，它使电路的接头连接端与振铃连接端具有高音频阻抗。齐纳二极管限制了滤波电路中的电容两端的电压以免当电路处于挂机状态时电池电压对电容造成损坏。
附图说明
参考以下优选实施例的详细说明及附图，可以更容易地理解本发明关于环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路的目的和优点，其中
附图1是按照本发明的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路的示范性实施例的原理电路。
具体实施方式
关于附图的细节，该图表示用在电话公司总局信道单元上的电路，其中TIPA和RINGA是连接位于电话公司总局内的模拟交换电路的接口。每个信道单元一般具有多个信道，如2个、4个或8个信道，每个信道具有一个如图所示的独立电路。LOOPA是由信道单元内的逻辑电路控制的输入端，BATA是输出端，它连接到信道单元内的逻辑电路上。在本专利申请中，BATA连接端通过信道单元内的逻辑电路上的一个10KΩ的上拉电阻连接到5伏电压上。这样就便于逻辑电路把BATA引脚的高阻状态看成为5伏电压状态。
二极管CR102、CR103、CR104和CR105构成了整流桥电路以便当TIPA和RINGA输入任何极性的电池电压时该电路都能正常工作。
如果信道单元准备发送“挂机”信号，那么信道单元内的逻辑电路就向LOOPA输入端施加一个零伏(地)信号以便第一光耦合器U5的二极管(引脚3和4)内不流过电流。这使得光耦合器U5的输出引脚5和6之间呈高阻状态从而使包括Q11、Q12、Q13和Q14的晶体管电路截止(没有电流)。这样就使该电路对TIPA-RINGA连接接口呈DC和AC高阻状态。在这种状态下，输出端BATA也因第二光耦合器U5’的二极管(引脚1和2)中无电流流过而呈高阻状态。
如果信道单元准备发送“摘机”信号，那么信道单元内的逻辑电路就向LOOPA输入端施一个正5伏电压信号以便电流流过第一光耦合器U5的二极管(引脚3和4)。这使得光耦合器U5的输出引脚5和6之间呈低阻状态从而使电流流过R115、R116并流进Q13的基极(引脚1)，Q13的导通又使电流流过Q14的基极(引脚1)。流进Q14基极的电流引起Q14的集-射结(引脚3-2)、R128、R112、第二光耦合器U5’的二极管(引脚1和2)和CR102到CR105中流过电流。这个电流构成了TIPA和RINGA之间的电流。第二光耦合器U5’的二极管(引脚1和2)中流过的电流使得U5’的引脚7和8之间呈低阻状态；这就使得BATA引脚的输出信号为零伏(地)。
在本专利申请中，在LOOPA引脚上施加5伏信号期间，信道单元内的逻辑电路将BATA引脚上的零伏信号看作为“正常电池”状态。这表示TIPA-RINGA之间有电池和电池电流。如果TIPA-RINGA之间没有电池，那么将不会出现电流；因而BATA将呈高阻状态。在LOOPA引脚上施加5伏信号期间，信道单元内的逻辑电路把BATA引脚的高阻看成是“正向断开”状态。这表示TIPA-RINGA的连接端之间没有电池电流。
在TIPA-RINGA接口存在电池电压的情况下从挂机状态转换到摘机状态(从LOOPA＝0伏转换到LOOPA＝5伏)时，流过电路的TIPA-RINGA电流分两步得到限制。在转换后的第一个100ms时间内，该电流被R123、R127、R128和Q11限制到小于45mA。过了100ms以后，TIPA-RINGA电流被R118、C107、R128和Q12限制到小于35mA。短时间电流限制被设置为45mA的较高值以便减小从挂机状态转换到摘机状态的延迟和减小振铃释放的延迟。长时间电流限制器被设置为35mA的较低值以便降低电话总局用于通话期间的“通话”电能消耗。
R115、R116和C106构成了Q13的基极电流低通滤波器，它用于滤除TIPA-RINGA连接端的音频影响。这使电路的TIPA-RINGA接口呈现非常高的音频阻抗。齐纳二极管CR109将电容C106两端的电压限制到36伏以便当电路处于“挂机”状态时电池电压不会损坏电容器。R113用于保证电路的稳定性，用于在从摘机状态到挂机状态的转换过程中或者当Q11与Q12都不具有电流限制功能(即，TIPA-RINGA电流小于35mA)的情况下消除Q13的基极(引脚1)上的电荷。
当电路挂机并且TIPA和RINGA之间的电压升到大于110伏时可以检测到振铃电压。门限电压由R119、R120、R117、R121和C106设定。当TIPA-RINGA之间的电压大于门限电压时(在振铃信号的峰值期间)，电流经过CR106注入到Q13的基极(引脚1)。这样就象“摘机”情况那样产生一个流过Q14和第二光耦合器U5’的二极管(引脚1和2)的电流。由这个峰值检测器产生的短暂电流在BATA端产生一个方波输出信号，BATA端在低阻状态(零伏或地)和高阻状态之间转换。该方波输出信号被信道单元内的逻辑电路看作为“振铃”条件。
C108与R119、R120一起构成了Q13的基极(引脚1)电流低通滤波器，它用于滤除TIPA-RINGA连接端之间的音频影响。在振铃信号的峰值期间，R122通过将电流引入到电流限制器Q11中来控制挂机振铃阻抗。
尽管此处详细描述了本发明有关环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路的优选实施例，但对那些技术行家们来说本发明显然还能提供许多其它的设计。

Claims (16)

1、一种用于与给用户提供电话服务的数字环载波电路连接的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，所述组合电路向多个模拟交换电路提供摘机信号和挂机信号并同时接收来自所述模拟交换电路的正常的电池信号和振铃信号，其中多个逻辑电路与所述模拟交换电路位于所述组合电路的外部，所述组合电路包括：
a、与提供电话业务的所述数字环载波电路连接的接头连接端和振铃连接端，由逻辑电路控制的环输入端和连接到所述逻辑电路的电池信号输出端；
b、连接到所述环输入端和地端的、具有光发射二极管的第一光耦合器，用于将环输入信号耦合到所述组合电路，同时在环输入端与所述组合电路之间提供浮动电压耦合；
c、连接到所述电池信号输出端和地端的、具有光发射二极管的第二光耦合器，用于将所述组合电路输出信号耦合到电池信号输出端上，同时所述组合电路与所述电池信号输出端之间提供浮动电压耦合；
d、晶体管电路，具有耦合到所述第一光耦合器上的输入端和耦合到所述第二光耦合器上的输出端；
其中，所述逻辑电路通过向所述环输入端施加零电压信号而发送挂机信号，以便没有电流流经所述第一光耦合器的二极管，由此使得所述第一光耦合器的输出端呈高阻状态以及使晶体管电路处于不导通状态，并且所述组合电路向所述接头连接端和振铃连接端提供DC和AC高阻抗以及向电池信号输出端提供高阻抗；
其中，所述逻辑电路通过向所述环输入端施加正电压信号而发送摘机信号，以便所述第一光耦合器的二极管中有电流流过，由此使得所述第一光耦合器的输出端呈低阻状态，从而使所述晶体管电路导通以及使接头连接端和振铃连接端有电流流过，并且使所述电池信号输出端呈低阻状态。
2、根据权利要求1所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，其中所述组合电路用在电话总局，所述模拟交换电路和逻辑电路也位于电话总局内。
3、根据权利要求2所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，其中所述组合电路用在电话总局内的信道单元中，所述信道单元还包含逻辑电路。
4、根据权利要求3所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，其中所述信道单元包含多个所述组合电路。
5、根据权利要求3所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，其中所述电池信号输出端通过信道单元内的逻辑电路上的上拉电阻连接到正电压上，这样逻辑电路就把电池信号输出端的高阻状态看成是正电压状态。
6、根据权利要求3所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，其中在向环输入端施加正电压信号期间，信道单元内的逻辑电路将电池信号输出端的零伏特信号看成正常电池状态，其中电池电压和电池电流出现在接头连接端和振铃连接端。
7、根据权利要求6所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，其中在向所述环输入端施加正电压信号期间，所述信道单元内的逻辑电路将电池信号输出端出现的高阻抗状态看成是接头连接端与振铃连接端之间没有电池电流的正向断开状态。
8、根据权利要求7所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，其中当所述组合电路处于挂机状态并且接头连接端与振铃连接端之间的电压升至大于门限电压时可以检测到振铃电压，当接头连接端和振铃连接端之间的电压大于门限电压时，所述组合电路的电池信号输出端产生一个方波输出，电池信号输出端在低阻状态和高阻状态这两个状态之间转换，所述方波输出被所述信道单元内的逻辑电路看成是振铃条件。
9、根据权利要求8所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，包括在接头连接端与振铃连接端之间存在电池电压的情况下从挂机状态转换到摘机状态之后用于分两步限制流过所述组合电路的接头电流与振铃电流的装置，在转换过程中所述环输入端从接地转换到施加一个正电压信号。
10、根据权利要求9所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，其中在从挂机状态转换到摘机状态之后，即所述环输入端从接地转换到施加正电压信号以后的第一个100ms时间内限制装置将电流限制到小于45mA，过了100ms以后将接头电流与振铃电流限制到小于35mA。
11、根据权利要求1所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，其中电阻和电容滤波电路为所述晶体管电路提供低通滤波以滤除接头连接端和振铃连接端的音频影响，所述低通滤波使所述组合电路的接头连接端与振铃连接端具有高音频阻抗。
12、根据权利要求11所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，其中齐纳二极管限制电阻与电容滤波电路中的电容两端的电压以免当所述组合电路处于挂机状态时电池电压对电容造成损坏。
13、根据权利要求3所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，其中在向所述环输入端施加正电压信号期间，所述信道单元内的逻辑电路把电池信号输出端出现的高阻抗状态看成是接头连接端与振铃连接端之间没有电池电流的正向断开状态。
14、根据权利要求1所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，其中当所述组合电路处于挂机状态并且接头连接端与振铃连接端之间的电压升至大于门限电压电压时可以检测到振铃电压，当接头连接端和振铃连接端之间的电压大于门限电压时，所述组合电路的电池信号输出端产生一个方波输出，所述电池信号输出端在低阻状态和高阻状态这两个状态之间转换，所述方波输出被信道单元内的逻辑电路看成是振铃条件。
15、根据权利要求1所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，包括在接头连接端与振铃连接端之间存在电池电压的情况下从挂机状态转换到摘机状态之后用于分两步限制流过电路的接头电流与振铃电流的装置，在转换过程中环输入端从接地转换到施加一个正电压信号。
16、根据权利要求15所述的环电流吸收器、电池检测器和振铃检测器的组合电路，其中在从挂机状态转换到摘机状态之后，即环输入端从接地转换到施加正电压信号之后的第一个100ms时间内限制装置将电流限制到小于45mA，过了100ms以后将电流限制到小于35mA。
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