CN1240320A - 电话讯号检测电路 - Google Patents

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Abstract

一种电话讯号检测电路能区分用户谱线变换或振铃的电路体系结构。在一般的电话IC的振铃检测电路中,加上此电话讯号检测电路,即可判断输入讯号是用户谱线变换讯号或振铃讯号。利用电话振铃或用户谱线变换时,对电容的充放电,以两种不同级的施密特触发器去检测电容初次放电之电压变化与振铃产生电容充放电之纹波,经简单的触发器即可判定是用户谱线变换讯号或振铃讯号,也能对于启动用户谱线变换或振铃所产生的跳动现象具有相当的抑制能力。

Description

电话讯号检测电路
本发明涉及一种电话讯号检测电路，特别是涉及一种能区分用户谱线变换讯号(line reversal)或振铃讯号(ring)的电话检测电路。
一般电话机处于在挂机(on-hook)状态时之讯号应用方式，是由用户谱线变换讯号或振铃讯号来中断此状态，并且对不同的讯号赋予不同的定义，如图1示出了来电者识别码的时序，图中(a)表示BT(British Telecom)的标准，在振铃之前即有来电者识别码的讯号送入话机中，而一般话机在挂机状态时是处于极低耗电或甚至是不耗电的待机状态，所以在来电者识别码送达之前，会先出现用户谱线变换讯号，以唤醒微处理器接收来电者识别码，以后的振铃讯号则没有来电者识别码。(b)表示Bellcore的标准，来电者识别码是在第一次振铃之后送达，而在用户谱线变换讯号出现时，并不会送来电者识别码。对于可识别来电者的话机而言，一般是在电话机微处理器被中断后，根据中断时间的长短来判断是用户谱线变换讯号或是振铃讯号，再决定是否启动来电者识别IC。另一种较简便的方法就是不管电话机微处理器是被用户谱线变换讯号或是被振铃讯号中断，都去启动来电者识别IC，经过一段时间后，若没有收到来电者识别码的讯息，再将来电者识别IC关闭。不过，无论是采用哪一种方法，都会浪费电源功率。并且，前述第一种方法更会浪费电话机内微处理器的时间。
一般电话机内用户谱线变换讯号或是振铃讯号的检测电路是如图2所示，由于图2是用以说明对电话机输入讯号的检测动作，所以仅示出一般电话机中的电压整流电路10及振铃检测电路20。电压整流电路10中，电容C1、C2可阻挡端线(tip)与环线(ring)上的直流电压。利用电阻R1、电容C1或电阻R2、电容C2取出交流(AC)讯号，经D1、D2、D3、D4整流以得到单极性的讯号。然后进入到振铃检测电路20，经电阻R3、R4取出分压，并送入施密特触发器(Schmitt trigger)201的输入端RNGDI(ring detector input)。因此，只要端线与环线的讯号变化足够大，Q1即将电容C3的电荷放电，此时振铃检测输出端RNGON立即变成低电位。当端线与环线的讯号间不再有大变化，Q1也就不再使电容C3放电，此时电源Vcc会经由电阻R5对电容C3充电，经一段时间后，振铃检测输出端RNGON会回复为高电位，而结束检测的动作。请参阅图3，其分别示出了当用户谱线变换讯号或是振铃讯号输入时，在RNGRC位置及振铃检测输出端RNGON位置上的波形之图式。由图中可看出当RNGRC位置上的电压VRNGRC下降时，振铃检测输出端RNGON会输出低电位。在正常情况下，根据振铃检测输出端RNGON的电位高低，便可得知有用户谱线变换讯号与振铃讯号进来。
但是当交换机启动用户谱线变换讯号或是振铃讯号时，经常会出现一些跳动的现象(bounce)，使得Q1在使电容C3放电的起点处有开、关、开、关的现象，如图4所示，在RNGRC位置上的电压VRNGRC会在下降时，有类似纹波的起伏，而会造成讯号检测上的错误。由于电容C3放电的速度非常迅速，而充电的速度则较为缓慢，所以在RNGRC的检测过程中，顶多只有一次跳动会反应在RNGON讯号上，然而其仍可能造成讯号的误判。
本发明之目的即在于提供一电话讯号检测电路，其在用户谱线变换讯号或是振铃讯号的检测结束之前，即可辨别输入的讯号是用户谱线变换讯号或是振铃讯号。
本发明的电话讯号检测电路应用上是在用户谱线变换讯号或振铃讯号的检测结束时，将辨别讯号锁存(latch)，同时发出中断讯号给微处理器，在微处理器被中断后，立即可以根据辨别讯号得知输入讯号是用户谱线变换讯号或是振铃讯号，然后清除中断讯号，并进行适当的处理，藉以大幅地减少微处理器的负荷。
另外，本发明在电路的设计上，则利用不同触发级的施密特触发器，较高电位触发级的施密特触发器用以检测用户谱线变换讯号与振铃讯号进来，较低电位触发级的施密特触发器用以检测振铃时电容上出现的充放电纹波，并据以判断为振铃讯号。纹波判断电路可以克服交换机启动用户谱线变换讯号及振铃讯号时所产生的跳动现象导致的讯号检测上可能发生的错误。
本发明之电话讯号检测电路主要是包括两个不同触发级的施密特触发器，其触发级分别为第一电压与第二电压，随著前述电容的充放电，当电压低于第一电压时，触发级为第一电压的触发器会输出振铃检测输出讯号，当电压低于第二电压时，触发级为第二电压的触发器会对应于前述电容充放电所产生的纹波输出脉冲讯号。另外包括有纹波判断电路，受前述触发级为第一电压的触发器的驱动及前述触发级为第二电压的触发器的控制，可用以过滤因跳动所产生的噪音，并且在接受到前述触发级为第二电压的触发器输出的脉冲讯号后，输出一振铃讯号，如此当振铃检测输出讯号为低电位且无振铃纹波输出时，可判别输入讯号为用户谱线变换讯号，但若振铃检测输出讯号为低电位且有振铃纹波输出时，则可判别输入讯号为振铃讯号。
为了更清楚地揭露本发明之电路体系结构、检测方法及特点，现配合附图说明较佳实施例如下，其中：
图1示出了一通讯标准中对于来电者识别码讯号的时序图；
图2示出了公知电话机内用于检测用户谱线变换讯号与振铃讯号的电路；
图3示出了图2的检测电路之时序图；
图4示出了交换机启动用户谱线变换讯号或是振铃讯号时出现跳动现象的示意图；
图5示出了本发明之电话讯号检测电路的一实施例之图式；及
图6示出了图5的检测电路之时序图。
如图5所示的是本发明之电话讯号检测电路图，为了使说明更简单清楚，RNGDI讯号输入之前的电路部分予以省略。在图中，触发器A、B、C形成一个纹波判断电路40，能有效地吸收启动用户谱线变换讯号或振铃讯号所产生的跳动脉冲，且能判断振铃时电容出现的纹波。本发明使用了两个具有不同触发级V1及V2之施密特触发器31及32，其中，触发级V1＜V2，且触发级为V2之施密特触发器是用以检测振铃讯号的包络线(envelope)，而触发级为V1之施密特触发器则是用以检测响铃时电容充放电所产生的纹波，经触发器触发后，即可得到辨识谱线变换讯号或振铃讯号的讯号。请参阅图6，其示出了上述电路之波形时序图，其中，RNGDI表示输入讯号，Q1表示晶体管的开关，V2 SCHMITT O/P表示触发级为V2之施密特触发器的输出，V1 SCHMITT O/P表示触发级为V1之施密特触发器的输出，RING表示振铃讯号。为了更清楚地辨识，故将图中由X所表示的时段的刻度加大。在图6中，点I处之跳动由触发器A吸收，因跳动造成电容有微弱的充放电。若此充放电的电压变化落在V1级上，而在点J处造成触发器的触发，则再由触发器B吸收其电压的跳动。由振铃讯号造成电容充放电所产生的纹波，则在点K处被触发器C所接收，而反应在振铃输出讯号上，使得振铃讯号RING变为高电位。输入电压RNGDI经施密特触发器30后，随著输入电压RNGDI的变化，晶体管Q1会打开而使得电容C3放电，或是关闭而使得电源Vcc经由电阻R5，对电容C3充电。触发级为V2之施密特触发器32是用以检测振铃讯号的包络线，也就是说当输入电压小于V2时，施密特触发器32的输出会变成高电位。而触发级为V1之施密特触发器31则是用以检测响铃时电容充放电所产生的纹波。
前述图5所示之本发明的电路，其中纹波判断电路40之触发器A、B、C亦可为负缘之触发器，其会得到相同之结果，只是振铃讯号会变成是在电容充电的过程中被检出。而此纹波判断电路40也可以是具有使能(Enable)与清除(Clear)功能的计数器，只要能计算到振铃讯号充放电纹波反应在触发级为V1之施密特触发器31输出的脉冲，即可判断是振铃讯号。

Claims (12)

1.一种电话讯号检测电路，用以检测输入讯号是用户谱线变换讯号或是振铃讯号，包括：
一电容，受一晶体管的控制，当前述晶体管打开时，该电容放电，并且在前述晶体管关闭时，使该电容经一电源充电；
一第一触发器，其触发级为第一电压，随著前述电容的充放电，当电压低于第一电压时，第一触发器会输出振铃检测输出讯号；
一第二触发器，其触发级为第二电压，随著前述电容的充放电，当电压低于第二电压时，第二触发器会对应于前述电容充放电所产生的纹波输出脉冲讯号；
纹波判断电路，受前述第一触发器的驱动及前述第二触发器的控制，可用以过滤因跳动所产生的噪音，并且在接受到前述第二触发器输出的脉冲讯号后，输出一振铃讯号，如此当振铃检测输出讯号为低电位且无振铃纹波输出时，可判别输入讯号为用户谱线变换讯号，但若振铃检测输出讯号为低电位且有振铃纹波输出时，则可判别输入讯号为振铃讯号。
2.如权利要求1所述的电话讯号检测电路，其中，前述第一触发器及第二触发器均为施密特触发器。
3.如权利要求1所述的电话讯号检测电路，其中，前述纹波判断电路可为三个触发器串接。
4.如权利要求1所述的电话讯号检测电路，其中，前述纹波判断电路是具有使能与清除功能的计数器。
5.如权利要求1所述的电话讯号检测电路，其中，前述第一电压大于前述第二电压。
6.如权利要求1所述的电话讯号检测电路，其中，前述纹波判断电路之触发器为具有使能输入之触发器，该触发器的使能输入为高电位且在输入时钟讯号为上升缘时，触发器之输出等于其输入。
7.一种电话讯号检测电路，包括：
一电压整流电路，用以接收来自用户线之讯号，并经整流而得到单极性的讯号；及
一检测电路，用以检测输入讯号是用户谱线变换讯号或是振铃讯号，在用户谱线变换讯号或振铃讯号的检测结束时，将辨别讯号锁存，同时发出中断讯号给一微处理器，该微处理器在被中断后，立即根据辨别讯号判断输入讯号是用户谱线变换讯号或是振铃讯号。
8.如权利要求7所述的电话讯号检测电路，其中，前述检测电路包括两个不同触发级的施密特触发器，其触发级分别为第一电压与第二电压，随著前述电容的充放电，当电压低于第一电压时，触发级为第一电压的触发器会输出振铃检测输出讯号，当电压低于第二电压时，触发级为第二电压的触发器会对应于前述电容充放电所产生的纹波输出脉冲讯号。
9.如权利要求8所述的电话讯号检测电路，其中，前述两个不同触发级的施密特触发器是分别用以检测振铃讯号的包络线，及检测响铃时电容充放电所产生的纹波。
10.如权利要求8所述的电话讯号检测电路，其中，前述检测电路包括一纹波判断电路，其是由三个触发器构成，以用以检测振铃讯号的包络线之施密特触发器的输出做为其使能与清除输入，同时以检测响铃时电容充放电所产生的纹波之施密特触发器的输出做为其时钟输入。
11.如权利要求10所述的电话讯号检测电路，其中，前述三个触发器，当使能输入高电位，且时钟输入为上升缘时，触发器的输出等于其输入。
12.如权利要求8所述的电话讯号检测电路，其中，该第一电压大于该第二电压。
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