CN1330830A - 不用连接开关的电话线接口电路 - Google Patents

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CN 99814467
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拉斐尔·拉哈明
弗兰克·萨克
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Conexant Systems LLC
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Abstract

采用一种新颖的电子感应器电路建立从电话线流出的DC电流,以供向中心办公室(或PBX)指示电话设备(即一个调制解调器)已经占用了线路。连接开关的功能由电子感应器的晶体管执行,从而避免了在设备的AC信号通道引起有害的阻抗。如果要接通线路,电子感应器的晶体管(在接收一个控制信号之后)停止接纳从中心办公室环路流出的电流,表示现在正处于接通状态。与开关不同的是,本发明的操作依靠的是DC电流的开始或停止,同时全部时间整个电路仍然与线路连通。线路被“占用”是通过提供控制电压开启电子感应器,从而预置将要流过晶体管的线路电流——因此达到“断开”的状态。

Description

不用连接开关的电话线接口电路
发明背景
本发明所属技术领域
广义地说，本发明涉及电话线接口电路领域，更加具体地说，是关于不用连接开关的电话线接口电路。
相关技术描述
连接开关通过是否允许DC电线电流流过决定着诸如调制解调器的电话装置是连接还是挂断。连接开关过去一直被看作是电话线接口电路的基本元件。图1表示的是一种过去采用继电器6作为连接开关的线路接口电路。继电器6通过一个连接触击和响铃信号的标准二极管桥式电路与电话线(图中未画)相连。触击和响铃信号还通过终端A和B与一个铃响检测电路(图中未画)相连。由于终端之间极低的阻抗，继电器6被大量地用作连接开关。但是，继电器6体积很大，需要初级电路具有相当强的功率才能工作。另外，在设备连接和挂断时，继电器的终端之间还会产生有害的高压电弧。注意继电器6会使调制解调器电路2完全与电话线断路。
如图2所示，晶体管8过去也经常用作连接开关，但是晶体管8也会带来令人不快的结果。特别在常规连接应用中，晶体管8会引起触击和响铃信号终端与电话设备之间不必要的的电压下降，造成电力浪费、传输信号失真、作为DC电线电流函数的返回损失测量相当大的改变。注意图中虽然画了一个FET，可能还要用到二极晶体管。而且，同图1的继电器电路一样，晶体管8会使调制解调器电路2完全与电话线断路。
另外，为了有效地工作，作为连接开关的晶体管必须在饱和区域运行，并且要在电流全程保持这样。尽管晶体管在电流为20mA时不难维持饱和，但当电流升至100mA时仍然维持饱和就不是易事。由晶体管开关带来的阻抗也会降低与之相关的特有的电子感应器电路(亦称“电流维持电路”)的DC操作电压。因此，我们需要一种改进的连接开关电路。
发明简述
本发明采用了一种新颖的电子感应器电路建立从电话线流出的DC电流，以供向中心办公室(或PBX)指示电话设备(即一个调制解调器)已经占用了线路。连接开关的功能由电子感应器的晶体管执行，从而避免了在设备的AC信号通道引起有害的阻抗。如果要接通线路，电子感应器的晶体管(在接收一个控制信号之后)停止接纳从中心办公室环路流出的电流，表示现在正处于接通状态。与开关不同的是，本发明的操作依靠的是DC电流的开始或停止，同时全部时间整个电路仍然与线路连通。
在一种设置中，AC阻抗网络(一般为600欧姆)串联接入一个低电流晶体管，以便当设备接通时使这一网络与线路断开。按照这种办法，线路被“占用”是通过提供控制电压开启电子感应器，从而预置将要流过晶体管的线路电流——因此达到“断开”的状态。在第二个实施例中，采用了两个晶体管执行这一个晶体管的功能。然而，这两个晶体管的实施例在对于失真和其他设计考虑上有着更多的灵活性。
附图简要描述
以下的说明结合附图所示，本发明的准确特征以及它的目的和优点将变得显而易见。附图中采用各图一致的引用标号表示图中部分，其中：
图1是一个现有技术采用继电器作为连接开关的电话线接口电路的方框图；
图2是一个现有技术采用晶体管作为连接开关的电话线接口电路的方框图；
图3是本发明第一个实施例的示意图；
图4是本发明第二个实施例的示意图；
图5是本发明第三个实施例的示意图。
优选实施例的详细描述
下面的描述将能够使熟悉本领域的所有人员都可以实行并利用本发明，建立发明者所预期的运用发明的最佳模式。而且，由于在明确地提供一种没有现有技术标准的连接开关的电话线接口电路时，本发明的基本原理已经定义，各种修改对于熟悉本领域的人员都是显而易见的。
现在参考图3讲述本发明。晶体管10连接在调制解调器电路10(或其他的电话设备)和二级管桥式电路4之间。晶体管10是电子感应器电路的一部分，电路的其他部分没有画出，但是电路的构造在本领域内是十分清楚的。电子感应器的晶体管10用来执行连接开关的功能，因而避免了在调制解调器设备2的AC信号通路中引起多余的阻抗。晶体管10的作用是一个受电压控制的电流源。在需要接通时，晶体管10(从控制器12接收一个控制信号之后)停止接纳从中心办公室环路流出的电流，表明现在正处于接通状态。与开关不同的是，本发明的操作依靠的是DC电流的开始或停止，同时全部时间整个电路仍然与线路连通。按照这种办法，线路被“占用”是通过从控制器12提供控制电压开启晶体管10，从而预置将要流过晶体管10的线路电流——因此达到“断开”的状态。在标准的美国电话系统中，为了达到断开的状态，晶体管10需要流入大约17mA。
为了设置流入晶体管10的回路电流值，控制器12可以是可编程的。例如，在晶体管表明断开状态必须获得的回路电流值上，许多国家有着不同的标准。设备设计师可以对控制器12编程，不用重新设计全部电路，就可以使其在所需的电话环境中正常运行。
图4所示是本发明的第二个实施例。这里用两个晶体管16、18代替单一晶体管，用于接纳回路电流。控制器20同时控制晶体管16和18，决定从电话线路获取的回路电流的大小。但是，每一个晶体管的功能又稍有不同，第一个晶体管16用于接纳表示断开状态所需要的DC回路电流的大部分(晶体管16的作用是“占用”指示器)，第二个晶体管18只接纳刚好能够使之正常偏置的DC电流。一个来自数字到模拟(D/A)CODEC的AC信号加到第二个晶体管的基极上，因此使第二个晶体管18根据这一AC输入信号调制DC信号，成为调制解调发送驱动器。考虑到价格和功能的原因，本发明认为两个晶体管为优选。由于使用了两个晶体管，一个作为发送驱动器，另一个用于占用指示。第一个晶体管可以是一个NPN晶体管，第二个晶体管可以是一个PNP晶体管。
图5所示是本发明的SSA第三个实施例。在某些应用中，可以使用第三个晶体管26，作为隔离电路某些元件的开关，以满足漏电电流需求和其他规定的要求。第三个晶体管26的作用并不完全同于一个继电器或物理开关，因为它并不完全使电线断路。但是，它会使电路隔离，足以提供更好的漏电保护。
熟悉本领域的人将会欣喜地发现，上面所介绍的最佳实施例还可进行各种变化和修改，他们的设置都没有脱离本发明的范畴和精神。因此，在附加权利要求范围之内，本发明的实施还可以超出这里的明确描述，这一点应成为共识。

Claims (19)

1.一种电话线接口电路，包括：
连接在电话线和电话设备之间的电学连接上的第一个晶体管，这个晶体管接受来自电话线的DC电流。
2.根据权利要求1所述的电话线接口电路，其中第一个晶体管接收的DC电流足以将电话设备置于断开状态，但是处于接通状态时并不在电学上使电话设备与电话线断路。
3.根据权利要求2所述的电话线接口电路，进一步包括一个与第一个晶体管相连的控制器，用以控制流到第一个晶体管的DC电流的大小。
4.根据权利要求3所述的电话线接口电路，其中控制器关闭第一个晶体管，以使电话设备置于接通状态。
5.根据权利要求4所述的电话线接口电路，其中电话设备是一个调制解调器。
6.根据权利要求4所述的电话线接口电路，其中控制器可编程，允许不同的DC电流设置。
7.根据权利要求4所述的电话线接口电路，进一步包括第二个晶体管，它与电话线和电话设备连接，由控制器控制。
8.根据权利要求7所述的电话线接口电路，其中第二个晶体管用一个AC信号调制电话线的DC电流，并吸取足够的DC电流，以使晶体管正常偏置。
9.根据权利要求8所述的电话线接口电路，其中第一个晶体管是一个NPN晶体管，第二个晶体管是一个PNP晶体管。
10.根据权利要求9所述的电话线接口电路，其中第一个、第二个晶体管以及控制器是一个电子感应器电路的一部分。
11.根据权利要求8所述的电话线接口电路，进一步包括第三个晶体管，它具有基极、发射极、集电极，其中基极与第一个晶体管的集电极相连，发射极与电话线相连，集电极与电话设备相连。
12.一种将电话设备设置为断开和接通状态的方法，该方法包括的步骤为：
使第一个晶体管成为一个受电压控制的电流源，用以确定DC电流的数值；
控制第一个晶体管接纳预先设定大小的DC电流，用以将电话设备设置为断开状态，关闭第一个晶体管，用以将电话设备设置为接通状态。
13.根据权利要求12所述的方法，其中无论在接通或断开状态，第一个晶体管都不在电学上使电话设备与电话线断路。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括步骤：使第二个晶体管用一个AC信号调制DC电流。
15.根据权利要求14所述的方法，其中的控制步骤包括为控制器编程，用以设置一个对应于预先设定大小的DC电流的预先设定的电压。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括的步骤为：
使第三个晶体管处于电话设备和电话线之间，用以限制漏电电流。
17.一种将电话设备设置为接通或断开状态的电话线接口电路，该电路包括：
第一个晶体管的集电极连接在电话线和电话设备之间的电学连接上，这样第一个晶体管从电话线获得的DC电流足以将电话设备置于断开状态，但是处于接通状态时并不在电学上使电话设备与电话线断路；以及
一个控制器连接到第一个晶体管的基极，由它设定电压，控制第一个晶体管获得的DC电流大小，也用以关闭第一个晶体管，以便将电话设备置于接通状态。
18.根据权利要求17所述的电路，进一步包括第二个晶体管，它的集电极连接在电话线和电话设备之间的电学连接上，基极与控制器相连，这里第二个晶体管用一个AC信号调制来自电话线的DC电流。
19.根据权利要求18所述的电路，进一步包括第三个晶体管，它的基极连接到第一个晶体管的集电极，集电极连接到电话设备，发射极与电话线相连。
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