FI104934B

FI104934B - A subscriber line interface circuit

Info

Publication number: FI104934B
Application number: FI974272A
Authority: FI
Inventors: Caj Nordstroem
Original assignee: Nokia Networks Oy
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 2000-04-28
Also published as: AU1237899A; WO1999027703A3; WO1999027703A2; FI974272A0; FI974272A

Description

, 104934, 104934

TilaajajohtoliitäntäpiiriA subscriber line interface circuit

Keksintö liittyy tilaajajohtoliitäntäpiiriin puhelinjärjestelmässä.The invention relates to a subscriber line interface circuit in a telephone system.

Vaikka puhelinverkoissa käytetään nykyisin yleisesti digitaalisia 5 keskuksia, tilaajajohdot keskuksesta tilaajalle ovat tyypillisesti analogisia kak-sijohtimisia tilaajajohtoja. Tämän vuoksi digitaalisissa keskuksissa tarvitaan erityinen analoginen tilaajaliitäntä, joka sovittaa yhteen digitaalisen keskuksen aikajakoisen signaalin ja analogisen tilaajajohdon, kuten kuviossa 1 keskuksen 10 tilaajaliitäntä 11, joka on kytketty tiiaajapäätelaitteelle 12 menevään tilaaja-10 johtoon 13. Kuvion 1 mukaisesti analoginen tilaajaliitäntä 15 voi sijaita myös keskuksesta 10 erilleen sijoitetussa multipleksointiyksikössä 14, joka on kytketty digitaalisella johdolla 18 (esim. 2 Mbit/s) keskuksen digitaaliseen tilaaja-liityntään 19. Tällainen etämultipleksointiyksikkö 16 voi olla kytketty digitaalisella johdolla 20 (esim. 2 Mbit/s) myös toiseen multipleksointilaitteeseen 21, 15 joka on keskuksen läheisyydessä. Tämän toisen multipleksointiyksikön analoginen tilaajaliitäntä 221 on sitten kytketty digitaalisen tai analogisen keskuksen analogiseen tilaajaliitäntään 23. Multipleksointilaitteiden ja digitaalisten yhteyksien käyttö edellä esitetyllä tavalla sallii pidemmät tilaajien ja keskuksen väliset etäisyydet kuin puhtaasti analoginen tilaajajohto keskuksen ja tilaajan välillä.Although digital exchanges are now widely used in telephone networks, the subscriber lines from the exchange to the subscriber are typically analog dual-conductor subscriber lines. Therefore, in digital exchanges a special analog subscriber interface is needed which matches the digital exchange time division signal and an analog subscriber line, such as FIG. 1 to the subscriber interface 11 of the switch 10 connected to the subscriber 10 line 13 to the earth terminal 12. 10 in a spaced multiplexing unit 14 connected via a digital cable 18 (e.g. 2 Mbit / s) to the exchange digital subscriber interface 19. Such a remote multiplexing unit 16 may also be connected via a digital cable 20 (e.g. 2 Mbit / s) to another multiplexing device 21, 15 which is near the center. The analog subscriber interface 221 of this second multiplexing unit is then connected to the analog subscriber interface 23 of the digital or analog exchange. The use of multiplexing devices and digital connections as described above allows longer distances between subscribers and the exchange than a purely analog subscriber line.

20 Lisäksi multipleksointilaite voidaan sijoittaa lähelle tilaajia, jolloin tähtimäinen tilaajaverkko voidaan toteuttaa lyhyillä tilaajajohdoilla ja sitä kautta suhteellisen :: alhaisin kaapelointikustannuksin.In addition, the multiplexing device can be located close to subscribers, whereby a star-switched access network can be implemented with short subscriber lines and thereby at relatively low cabling costs.

• ’·· Periaatteellinen digitaalisen keskuksen tilaajaliitäntä on esitetty ku- :**♦! viossa 2. Analogisen tilaajajohdon johtimet a ja b on kytketty tilaajajohtoliitän- /:* 25 täpiirille 30 (SLIC). Johtimilla a ja b esiintyvät audiotaajuudet reititetään SLIC- piirille 30, joka asettaa tilaajajohdon pääteimpedanssin ja erottaa lähetys- ja vastaanottosuunnan signaalit toisistaan. Vastaanottosuunnan signaali syöte- φ tään alipäästösuotimen 31 kautta koodekille 33, joka muuntaa tilaajajohdon analogisen signaalin digitaaliseen PCM-koodattuun muotoon ja siirtää PCM-30 signaalin eteenpäin keskukselle. Vastaavasti keskukselta tuleva PCM-* . koodattu signaali muunnetaan koodekissa 33 analogiseksi lähetyssuunnan signaaliksi, joka syötetään alipäästösuotimen 32 ja SLIC-piirin 30 kautta tilaajajohdolle.• '·· The principle digital subscriber interface is shown as: ** ♦! 2. Analog access line wires a and b are connected to the subscriber line connection /: * 25 circuit 30 (SLIC). The audio frequencies on the wires a and b are routed to the SLIC circuit 30, which sets the terminal impedance of the subscriber line and separates the transmission and reception signals. The receive direction signal is fed through a low pass filter 31 to a codec 33 which converts the analog signal of the subscriber line to a digital PCM coded format and forwards the PCM-30 signal to the exchange. Similarly, the PCM- * from the exchange. the encoded signal is converted in codec 33 into an analog transmission direction signal, which is supplied through a low pass filter 32 and a SLIC circuit 30 to the subscriber line.

2 104934 Tärkeimpiä tilaajajohtoliitäntäpiirin SLIC toimintoja ovat tilaajajohdon tehonsyöttö, soittojännitteen syöttö, tilaajasilmukan aktivoitumisen ilmaisu (off-hook -tila), jne. Aktiivinen tilaajasilmukka eli off-hook -tila tarkoittaa tapausta, jossa tilaaja on nostanut luurin kannattimestaan ja kannatinkytkin kytkee ti-5 laajajohdon a- ja b-johtimet toisiinsa, jolloin muodostuu tasavirtasilmukka SLIC-piiriltä tilaajajohdon kautta tilaajapäätelaitteelle ja takaisin. Kun tilaajasilmukka aktivoituu, SLIC havaitsee silmukkavirran, ja lähettää tiedon off-hook -tilasta keskukselle. Kun luuri lasketaan paikoilleen (on-hook -tila), tilaajasilmukka katkeaa ja silmukkavirta häviää. SLIC-piiri havaitsee silmukkavirran 10 puuttumisen ja ilmoittaa on-hook -tilasta keskukselle.2 104934 The most important functions of the subscriber line SLIC are subscriber line power supply, call voltage supply, subscriber loop activation indication, etc. Active subscriber loop or off-hook mode refers to the case where the subscriber has lifted the handset from its wiring harness and supports a and b wires to each other to form a direct current loop from the SLIC circuit through the subscriber line to the subscriber terminal and back. When the subscriber loop is activated, the SLIC detects the loop current and sends an off-hook status message to the exchange. When the handset is lowered (on-hook mode), the subscriber loop is broken and the loop power is lost. The SLIC circuit detects the lack of loop current 10 and reports the on-hook status to the exchange.

Tilaajien etäisyydet keskuksesta vaihtelevat hyvin paljon. Osa tilaajista voi olla hyvin lähellä keskusta esim. 50-500 m, kun taas osa tilaajista voi olla kilometrien päässä keskuksesta. Tämän vuoksi myös tilaajajohtojen pituudet ja sitä kautta tilaajasilmukoiden resistanssit vaihtelevat. Lisävaihteluja ti-15 laajasilmukan resistanssiin aiheuttavat myös päätelaitteen tyyppi, tilaajajohdon ominaisuudet, tilaajajohtoon kytkettyjen päätelaitteiden lukumäärä, jne. Tilaa-jaliitännän vaatimuksiin kuuluu, että silmukkavirran on oltava oleellisesti vakio tilaajasilmukan kokonaisresistanssista ja häviöistä riippumatta. Tämän vuoksi tilaajajohtoliitäntäpiirin ulostuloaste, joka syöttää silmukkavirran, tulee varustaa 20 silmukkavirran säädöllä.Subscriber distances to the center vary greatly. Some subscribers may be very close to the center, for example 50-500 m, while some subscribers may be kilometers from the center. As a result, the lengths of the subscriber lines, and hence the resistances of the subscriber loops, also vary. Further variations in the resistance of the ti-15 wide loop are also caused by the type of terminal, characteristics of the subscriber line, number of terminals connected to the subscriber line, etc. The subscriber interface requirements include that the loop current must be substantially constant regardless of total subscriber loop resistance and losses. Therefore, the output stage of the subscriber line connection circuit which supplies the loop current must be provided with 20 loop current controls.

Puhelinjärjestelmässä voi myös olla lisätoiminteita, jotka vaativat Informaation siirtoa on-hook -tilassa. Tällainen toiminne voi olla esimerkiksi • 1 kutsuvan tilaajan puhelinnumeroon näyttäminen päätelaitteen näytöllä ennen-kuin tilaaja vastaa puheluun.The telephone system may also have additional functions that require the transfer of Information in an on-hook mode. This may include, for example: • displaying the calling subscriber's number on the terminal display before the subscriber answers the call.

·:· 25 Esillä olevan keksinnön tavoitteena on yksinkertainen ja edullinen • ·· · tilaajajohtoliitäntäpiiri, jossa on informaation siirto on-hook -tilassa.It is an object of the present invention to provide a simple and inexpensive subscriber line interface circuit having on-hook information transmission.

Tämä saavutetaan tilaajajohtoliitäntäpiirillä (SLIC), joka on tarkoitettu kytkettäväksi kaksisuuntaiseen kaksijohtimiseen tilaajajohtoon audiosignaalien :·. siirtoa ja tehonsyöttöä varten, tilaajaliitäntäpiirin käsittäessä ulostulovahvisti- • · · !·:·. 30 nasteen, joka tuottaa syöttöjännitteen tilaajajohtoon. Piirille on keksinnön mukai- • · · sesti tunnusomaista että vahvistinasteen tuottama syöttöjännite on asetettavissa ’ ‘ vahvistimen sisääntuloon syötetyllä säätöjännitteellä, ja säätöjännite on on- * hook-tilassa rajoitettu sellaiseksi, että vahvistinasteen syöttöjännite on ennalta :Y: määrätyn jännite-marginaalin päässä maasta ja käyttöjännitepotentiaalista • · · 3 104934 vaihtojännitetyyppisen informaatiosignaalin siirron mahdollistamiseksi tilaajajohdolla on-hook -tilassa.This is achieved by a subscriber line interface circuit (SLIC), which is designed to connect a bidirectional two - wire subscriber line to audio signals:. for transmission and power supply, the subscriber interface circuit comprising an output amplifier • · ·! ·: ·. 30 pins that supply power to the local loop. The circuit according to the invention is characterized in that the supply voltage provided by the amplifier stage is adjustable by the control voltage supplied to the amplifier input, and the control voltage is limited in the on-hook state so that the amplifier stage supply voltage is predetermined: Y: operating voltage potential · · · 3 104934 to enable transmission of AC voltage type information signal on-hook in the subscriber line.

Keksinnössä vahvistinastetta syötetään säätöjännitteellä, joka määrää kuinka suuren syöttöjännitteen vahvistinaste syöttää tilaajajohdolle. Säätö-5 jännite rajoitetaan on-hook -tilassa sellaiseksi, että tilaajajohdon johtimien jännitteet ovat ovat ennalta määrätyn jännite-eron päässä maasta ja käyttöjänni-tepotentiaalista vaihtojännitetyyppisen informaatiosignaalin siirron mahdollistamiseksi tilaajajohdolla on-hook -tilassa. Tämä jännite-ero on edullisesti muutamia voltteja. Ilman rajoitinta integraattorin tuottama säätöjännite kasvaisi 10 on-hook -tilassa liian suureksi, jolloin tilaajajohtimien jännitteet ohjautuisivat käyttöjännite- ja maapotentiaaleihin.In the invention, the amplifier stage is supplied with a control voltage which determines how much of the supply voltage the amplifier stage supplies to the subscriber line. The control-5 voltage is limited in the on-hook state so that the voltages of the subscriber line wires are at a predetermined voltage difference from the ground and the operating voltage potential to enable transmission of AC voltage type information signal on the subscriber line in the on-hook state. This voltage difference is preferably a few volts. Without the limiter, the control voltage produced by the integrator would be too high in the 10-on-hook state, whereby the voltages of the subscriber lines would be directed to the operating voltage and ground potentials.

Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa tilaajajohtoliitäntäpiirin ulostuloaste käsittää kaksi vahvistinta, joista toinen on kytketty toimimaan invertoivana (negatiivinen vahvistus) ja toinen ei-invertoivana (positiivinen vah-15 vistus). Kummankin vahvistimen ulostulo on kytketty vastaavaan tilaajajohdon johtimeen. Kummallekin vahvistimelle johdetaan yhteinen referenssijännite ja yhteinen säätöjännite. Referenssijännitteellä asetetaan vahvistimien ulostulo-jännite pienimmällä säätöjännitetasolla olemaan oleellisesti tilaajajohdon syöttöjännitteen ja maan keskijännitteessä tai symmetriapisteessä. Kun sää-20 töjännite on minimissään, kummankin vahvistimen ulostulo on tässä keskijännitteessä eikä tilaajajohtimien välillä ole jännite-eroa. Kun vahvistimen säätö-jännite kasvaa, ensimmäisen vahvistimen jännite muuttuu keskijännitteestä : ’·· kohti maapotentiaalia toisen vahvistimen ulostulojännite kohti syöttöjännitettä, tai päinvastoin, riippuen säätöjännitteen napaisuudesta. Näin vahvistimien #.*j* 25 ulostulojännitteiden kasvaessa symmetrisesti keskijännitteen suhteen kasvaa myös tilaajajohdon johtimien välinen jännite-ero ja sitä kautta silmukkavirta ti-laajasilmukassa. Säätöjännite rajoitetaan on-hook -tilassa sellaiseksi, että ensimmäisen ja toisen vahvistimen maksimiulostulojännitteet ovat ennalta mää-·*♦.. rätyn jännite-eron päässä maasta ja käyttöjännitepotentiaalista. Jännitteenra- 30 joitin rajoittaa säätöjännitteen maksimitason ennalta määrätyn jännitemargi- · . naalin, joka vastaa haluttua jännitemarginaalia ulostulojännitteissä, verran alempi kuin referenssijännite. Kun referenssijännite riippuu käytetystä käyttö-jännitteestä, saadaan aina on-hook-transmission kannalta riittävä mutta toi- • · » * ♦ • · · • · « · 4 104934 saalta tehonkulutuksen minimoimiseksi mahdollisimman pieni jännite-marginaali jokaisella käyttöjännitteellä.In a preferred embodiment of the invention, the output stage of the subscriber line interface circuit comprises two amplifiers, one of which is coupled to operate inverting (negative gain) and the other non-inverting (positive gain). The output of each amplifier is connected to the corresponding access wire. A common reference voltage and a common control voltage are applied to each amplifier. The reference voltage sets the output voltage of the amplifiers at the lowest control voltage level to be substantially at the medium voltage or ground voltage or symmetry point of the subscriber line. When the weather-20 operating voltage is at a minimum, the output of each amplifier is at this medium voltage and there is no voltage difference between the subscriber conductors. As the control voltage of the amplifier increases, the voltage of the first amplifier changes from the mean voltage: '·· toward ground potential, the output voltage of the second amplifier towards the supply voltage, or vice versa, depending on the polarity of the control voltage. Thus, as the output voltages of the amplifiers #. * J * 25 increase symmetrically with respect to the average voltage, the voltage difference between the wires of the subscriber line also increases, and thus the loop current in the t-wide loop. The control voltage in the on-hook mode is limited so that the maximum output voltages of the first and second amplifiers are predetermined by the voltage difference between the ground and the operating voltage potential. The voltage limiter limits the maximum level of control voltage to a predetermined voltage margin ·. the signal corresponding to the desired voltage margin at the output voltages is lower than the reference voltage. When the reference voltage depends on the operating voltage used, it is always sufficient for on-hook transmission, but operating at 104934 to minimize power consumption with a minimum voltage margin at each operating voltage.

Keksinnön mukainen jännitteenrajoitus liittyy edullisesti tilaajasilmu-kan silmukkavirran säätöön. Silmukkavirta mitataan erikseen tilaajajohdon 5 kummastakin johtimesta ja mittaustulokset summataan, jolloin mahdollinen yhteismuotoinen häiriö kumoutuu. Mittaustulosten summa on siten suoraan verrannollinen silmukkavirran arvoon. Mittaustulosten summa syötetään sää-tövälineelle, jonka ulostulojännite muodostaa ensimmäisen ja toisen vahvistimen säätöjännitteen. Mikäli silmukkavirta on liian suuri, säätöväline muuttaa 10 säätöjännitettä ennalta määrätyllä aikavakiolla suuntaan, joka pienentää vahvistimien ulostulojännitteitä. Tällöin pienenee myös tilaajajohdon johtimien välinen jännite-ero ja sitä kautta silmukkavirta pienenee. Kun mitattu silmukka-virta saavuttaa halutun suuruuden, säätövälineen tuottama säätöjännite asettuu saavutettuun jännitetasoon. Näin on saavutettu hyvin yksinkertainen ja 15 edullinen tilaajajohdon tehonsyöttö ja silmukkavirran säätö. Säätö asettaa silmukkavirran kulloisenkin tilaajasilmukan resistanssiin ja häviöihin sopivaksi ja mukautuu myös hitaisiin muutoksiin tilaajasilmukan ominaisuuksissa. Säätövälineen aikavakion vuoksi säätösilmukka kuitenkin suodattaa pois nopeat mitatun silmukkavirran vaihtelut, jotka johtuvat hetkellisistä häiriöistä tai tilaajajoh-20 dolla siirrettävästä vaihtojännitetyyppisestä audiosignaalista. Säätöväline on keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa integraattori.The voltage limitation according to the invention is preferably related to controlling the loop current of the subscriber loop. The loop current is measured separately from each of the wires of the subscriber line 5 and the measurement results are summed, whereby any common-mode interference is canceled. The sum of the measurement results is thus directly proportional to the value of the loop current. The sum of the measurement results is applied to the control means, the output voltage of which forms the control voltage of the first and second amplifiers. If the loop current is too high, the control means changes the control voltage 10 with a predetermined time constant in the direction that reduces the output voltages of the amplifiers. This also reduces the voltage difference between the subscriber line conductors and thereby reduces the loop current. When the measured loop current reaches the desired magnitude, the control voltage provided by the control means settles to the achieved voltage level. In this way, a very simple and inexpensive power supply and loop current control of the subscriber line is achieved. The adjustment adjusts the loop current to the resistance and losses of the particular subscriber loop and also adapts to slow changes in the characteristics of the subscriber loop. However, due to the time constant of the control means, the control loop filters out fast variations of the measured loop current due to momentary interference or an AC voltage type audio signal transmitted by the subscriber line. In a preferred embodiment of the invention, the adjusting means is an integrator.

• ·• ·

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa säätösilmukka on lisäksi va-• *·· rustettu polariteetin kääntöpiirillä, joka syöttää säätöjännitteen vahvistimille :**·· ensimmäisellä polariteetilla tai vastakkaisella toisella polariteetilla puhelinkes- /:* 25 kuksen syöttämän polariteetin ohjaussignaalin tilasta riippuvaisesti. Tällä ta- valla voidaan yksinkertaisesti toteuttaa polariteetin kääntö, jota joissakin puhe-linjärjestelmissä käytetään signalointiin keskukselta tilaajapäätelaitteelle tilaajajohdon yli. Kun säätöjännitteen polariteetti vaihdetaan, ensimmäisen vahvis-timen lähtöjännite vaihtuu käyttöjännitteestä maahan ja toisen vahvistimen 30 maasta käyttöjännitteeseen, tai päinvastoin.In one embodiment of the invention, the control loop is further provided with a polarity inverting circuit which supplies the control voltage to the amplifiers: ** ·· at the first polarity or opposite second polarity, depending on the state of the polarity control signal supplied by the telephone exchange. In this way, it is simply possible to implement the polarity reversal used in some telephone systems for signaling from the exchange to the subscriber terminal over the subscriber line. When the polarity of the control voltage is reversed, the output voltage of the first amplifier changes from the operating voltage to ground and the second amplifier from 30 to the operating voltage, or vice versa.

• . Keksinnön vielä erään suoritusmuodon mukaisesti teholähde, joka tuottaa käyttöjännitteen ja mainitun referenssijännitteen ensimmäiselle ja toiselle vahvistimelle, on järjestetty muuttamaan vahvistimien käyttöjännitettä halutun silmukkavirran tuottamiseen tarvittavasta vahvistimen ulostulojännit- 5 104934 teestä riippuvaisesti. Koska silmukkavirta on oleellisesti vakio, silmukkavirran tuottamiseen tarvittava ulostulojännite riippuu pääasiallisesti tilaajasilmukan resistanssista. Mikäli silmukkaresistanssi on suuri, tarvitaan myös suuri vahvistimen lähtöjännite. Kun silmukkaresistanssi on pieni, tarvitaan alhainen 5 vahvistimien lähtöjännite. Vahvistimien käyttöjännitteen ja lähtöjännitteen välinen erotus menetetään tehohäviöinä vahvistimissa. Kun käyttöjännitettä keksinnön mukaisesti muutetaan pienemmäksi, kun tarvittava vahvistimien ulostulojännite on pienempi, vähennetään tehohäviöitä vahvistimissa ja sitä kautta tehonkulutusta. Teholähteissä voi olla esimerkiksi kaksi tai useampia käyttö-10 jännitteitä, joista valitaan sopiva kulloisellekin silmukkaresistanssille. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa teholähde on vasteelleen mainitulle säätöjän-nitteelle sopivan käyttöjännitteen valitsemiseksi vahvistimelle. Tämä on edullista, koska säätöjännitteen taso on suoraan verrannollinen vahvistimien ulos-tulojännitteeseen. Esimerkiksi, kun teholähteessä on kaksi käyttöjännitettä off-15 hook -tilaa varten, teholähde voi olla järjestetty syöttämään ensimmäinen alempi käyttöjännite, kun säätöjännitteen taso on ennalta määrätyn kynnysarvon alapuolella, ja toinen korkeampi käyttöjännite, kun säätöjännitteen taso on mainitun kynnysarvon yläpuolella. Joissakin puhelinjärjestelmissä vaaditaan lisäksi erityisen suuri käyttöjännite, kun tilaajajohto on on-hook -tilassa. Teho-20 lähde voi olla järjestetty syöttämään tämä korkeakäyttöjännite vain kun tilaajajohto on on-hook -tilassa, ja käyttämään alempia käyttöjännitteitä off-hook -•. According to yet another embodiment of the invention, the power supply which supplies the operating voltage and said reference voltage to the first and second amplifiers is arranged to vary the operating voltage of the amplifiers depending on the amplifier output voltage required to produce the desired loop current. Because the loop current is substantially constant, the output voltage required to produce the loop current depends mainly on the subscriber loop resistance. If the loop resistance is high, a high amplifier output voltage is also required. When the loop resistance is low, a low output voltage of the 5 amplifiers is required. The difference between the operating voltage of the amplifiers and the output voltage is lost as power losses in the amplifiers. When the operating voltage according to the invention is reduced, when the required output voltage of the amplifiers is lower, the power losses in the amplifiers and thus the power consumption are reduced. For example, power supplies may have two or more operating voltages selected to suit the particular loop resistance. In one embodiment of the invention, the power supply is responsive to said control voltage to select a suitable operating voltage for the amplifier. This is advantageous because the level of the control voltage is directly proportional to the output voltage of the amplifiers. For example, when the power supply has two operating voltages for off-15 hook mode, the power supply may be arranged to supply a first lower operating voltage when the control voltage level is below a predetermined threshold and a second higher operating voltage when the control voltage level is above said threshold. In addition, some telephone systems require a particularly high operating voltage when the subscriber line is on-hook. The power-20 source may be configured to supply this high operating voltage only when the subscriber line is on-hook, and to use lower operating voltages off-hook -

« I«I

•. ’ : tilassa. Lisäksi teholähde on järjestetty asettamaan mainittu referenssijännite • · : *·· käyttöjännitteen mukaan siten, että keskijännite säilyy oikealla paikalla.•. ': Mode. In addition, the power supply is arranged to set said reference voltage according to the operating voltage • ·: * ··, so that the medium voltage is correctly located.

V·: Seuraavassa kuvataan keksinnön ensisijaisia suoritusmuotoja vii- „;·* 25 täten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää erilaisia tilaajaverkon toteutustapoja analogisessa tai :T: digitaalisessa paikalliskeskuksessa, kuvio 2 on analogisen tilaajaliitännän periaatteellinen lohkokaavio, kuvio 3 on keksinnön mukaisen tilaajajohtoliitäntäpiirin lohkokaavio, 30 kuvio 4 on kuvion 3 integraattorin, rajoittimen ja polariteetinkääntö- ' . piirin kytkentäkaavio, kuvio 5 on kuvaaja, joka havainnollistaa vahvistimien ulostulojän-V ·: The following illustrates preferred embodiments of the invention in accordance with the accompanying drawings, in which Figure 1 illustrates various embodiments of a subscriber network in an analog or: T: digital local exchange, Figure 2 is a basic block diagram of an analog subscriber interface; Fig. 4 is an integrator, a limiter and a polarity reversal of Fig. 3. a circuit diagram of FIG. 5 is a graph illustrating the output power of the amplifiers,

I « « « II «« «I

nitteitä ajan funktiona on-hook- ja off-hook -tiloissa.as a function of time in on-hook and off-hook modes.

I I ·I I ·

• · I• · I

• • 9 6 104934• • 9 6 104934

Esillä olevan keksinnön mukaista tilaajajohtoliitäntäpiiriä voidaan soveltaa analogisissa tilaajaliitännöissä digitaalisissa tai analogisissa keskuksissa tai erillisissä multipleksointilaitteissa.The subscriber line interface circuit of the present invention can be applied to analog subscriber lines in digital or analogue exchanges or in separate multiplexing devices.

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön ensisijaisen suoritusmuodon mu-5 kainen tilaajajohtosovituspiiri (SLIC). Tilaajajohtoliitäntäpiirin ulostuloaste käsittää kaksi vahvistinta 110 ja 111, joiden ulostulot on vastaavasti kytketty tilaajajohdon (tilaajasilmukan) johtimiin a ja b. Vahvistin 111 on kytketty toimimaan invertoivana (negatiivinen vahvistus -G) ja vahvistin 110 on kytketty toimimaan ei-invertoivana (positiivinen vahvistus G). Kummallekin vahvistimelle 10 110 ja 111 johdetaan yhteinen referenssijännite Vref ja yhteinen säätöjänniteFigure 3 shows a subscriber line adapter (SLIC) circuit according to a preferred embodiment of the invention. The output stage of the subscriber line interface circuit comprises two amplifiers 110 and 111, the outputs of which are respectively connected to wires a and b of the subscriber line (subscriber loop). The amplifier 111 is connected to operate inverting (negative gain -G). A common reference voltage Vref and a common control voltage are applied to each amplifier 10 110 and 111

Vc. Referenssijännitteellä Vref asetetaan vahvistimien 110 ja 111 ulostulojän-nitteet Va ja Vb pienimmällä säätöjännitteen Vc tasolla (0 volttia) olemaan oleellisesti tilaajajohdon syöttöjännitteen (Low_SW, Nom_SW tai High_SW) ja maan keskijännitteessä (esim. Nom_SW/2) tai symmetriapisteessä. Kun sää-15 töjännite Vc on minimissään (0 V), kummankin vahvistimen 110 ja 111 ulostulo on tässä keskijännitteessä eikä tilaajajohtimien a ja b välillä ole jännite-eroa. Kun vahvistimen säätöjännite Vc kasvaa (> 0V), vahvistimen 111 ulostulojän-nite Vb muuttuu keskijännitteestä kohti maapotentiaalia ja vahvistimen 110 ulostulojännite Va kohti syöttöjännitettä, tai päinvastoin, riippuen säätöjännit-20 teen Vc napaisuudesta. Näin vahvistimien ulostulojännitteiden Va ja Vb kasvaessa symmetrisesti keskijännitteen suhteen kasvaa myös tilaajajohdon johtimien a ja b välinen jännite-ero Va-Vb ja sitä kautta silmukkavirta lloop tilaaja- « I « : silmukassa.Vc. The reference voltage Vref sets the output voltages Va and Vb of amplifiers 110 and 111 at the lowest level of control voltage Vc (0 volts) to be substantially within the subscriber line supply voltage (Low_SW, Nom_SW or High_SW) and ground voltage (e.g. When the operating voltage Vc is at a minimum (0V), the output of both amplifiers 110 and 111 is at this medium voltage and there is no voltage difference between the subscriber conductors a and b. As the control voltage Vc of the amplifier increases (> 0V), the output voltage Vb of the amplifier 111 changes from the average voltage towards ground potential and the output voltage Va of the amplifier 110 towards the supply voltage, or vice versa, depending on the polarity of the control voltage Vc. Thus, as the output voltages Va and Vb of the amplifiers increase symmetrically with respect to the average voltage, the voltage difference Va-Vb between the subscriber line conductors a and b increases, and thus the loop current lloop in the subscriber «I«: loop.

« ·«·

Puheinformaatio signaalisisääntulosta IN syötetään myös molem-*· 25 mille vahvistimille 110 ja 111. Vaikka kuviossa 3 on selkeyden vuoksi esitetty erilliset sisääntulot puheelle ja säätöjännitteelle, ne voidaan käytännössä • ♦ : *·· summata samaan sisääntuloon vastuksien kautta.Speech information from the signal input IN is also provided to both amplifiers 110 and 111. Although, for clarity, separate inputs for speech and control voltage are shown in FIG. 3, they can in practice be • ♦: * ·· added to the same input through resistors.

·»· v : Silmukkavirta lloop mitataan erikseen tilaajajohdon kummastakin johtimesta a ja b sarjavastuksilla R1 ja R2 sekä differentiaalivahvistimilla 117 • *·· 30 ja 118. Differentiaalivahvistimen 117 ulostulojännite on verrannollinen jännit- :T: teeseen, joka syntyy vastuksen R1 yli silmukkavirran lloop seurauksena. Vas- taavasti differentiaalivahvistimen 118 ulostulojännite on verrannollinen jännit- « · teeseen, joka syntyy vastuksen R2 yli silmukkavirran lloop seurauksena. Mittausjännitteet summataan summainelimessä 119 (esim. operaatiovahvistin) ja I < < » · t 7 104934 summajännite Vs syötetään integraattorille 126 ja ilmaisimille 120 ja 121. Mittausjännitteiden summauksella kumotaan tilaajajohdossa mahdollisesti esiintyvä yhteismuotoinen häiriö, jolloin summajännite Vs on suoraan verrannollinen silmukkavirran Hoop arvoon.· »· V: The loop current lloop is measured separately for each of the subscriber line conductors a and b by the series resistors R1 and R2 and the differential amplifiers 117 • * ·· 30 and 118. The output voltage of the differential amplifier 117 is proportional to the voltage: T: . Correspondingly, the output voltage of the differential amplifier 118 is proportional to the voltage generated across the resistor R2 as a result of the loop current lloop. The measurement voltages are summed in the adder element 119 (e.g., an operational amplifier) and the sum voltage Vs is applied to the integrator 126 and the detectors 120 and 121. The summing of the measurement voltages reverses any common-mode interference in the subscriber line,

5 Mittaussummajännite Vs syötetään integraattorille, joka muodostaa säätöjännitteen V1, jonka maksimitaso rajoitetaan rajoittimessa 127. Sitten säätöjännite V1 viedään polariteetinkääntöpiirille, jonka ulostulo on vahvistimien 110 ja 111 säätöjännite Vc.The measured sum voltage Vs is applied to an integrator which generates a control voltage V1, the maximum level of which is limited by the limiter 127. The control voltage V1 is then applied to a polarity inversion circuit whose output is the control voltage Vc of the amplifiers 110 and 111.

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön ensisijaisen suoritusmuodon mu-10 kaisen integraattorin 126, rajoittimen 127 ja polariteetinkääntöpiirin 128 kytkentäkaavio. Kytkentä on muodostettu yhden integroidun piirin IC1, nelikko-operaatiovahvistimen LM324S ympärille. Integraattori 126 käsittää operaatio-vahvistimen IC1/1, vastukset R8 ja R9, kondensaattorin C2, sekä diodin D1. Jännitteenrajoitin 127 käsittää operaatiovahvistimen IC1/2, kondensaattorit 15 C3, C4 ja C5, vastukset R3, R4 ja R7, sekä vastuksien R5 ja R6 muodosta man jännitteenjakajan.Fig. 4 is a schematic diagram of an integrator 126, a limiter 127, and a polarity reversal circuit 128 according to a preferred embodiment of the invention. The circuit is formed around a single integrated circuit IC1, a quadruple operation amplifier LM324S. Integrator 126 comprises an operation amplifier IC1 / 1, resistors R8 and R9, capacitor C2, and diode D1. Voltage limiter 127 comprises an operational amplifier IC1 / 2, capacitors 15 C3, C4 and C5, resistors R3, R4 and R7, and a voltage divider formed by resistors R5 and R6.

Kun tilaajasilmukka on on-hook-tilassa eikä silmukkavirtaa Hoop kulje, summajännite Vs on oleellisesti nolla. Tällöin integraattoriksi kytketyn operaatiovahvistimen IC1/2 ulostulonastan 1 jännite V1 on oleellisesti sama 20 kuin jännitteenjakajan R5 ja R6 muodostama osuus referenssijännitteestä Vref, ts. K*Vref, missä K<1. Näin säätöjännitteen V1 ja sitä kautta säätöjännitteen Vc maksimitaso on rajoitettu jännitteeseen K*Vref. Jännite K*Vref esiintyy myös kondensaattorin C2 yli. Kun säätöjännite Vc on maksimissaan : " vahvistimien 110 ja 111 ulostulojännitteet ovat kuvion 5 kuvaajan mukaisesti *♦ ’*· 25 lähellä syöttöjännitettä SV (esim. -48 V) ja maata (0V). Koska säätöjännitteen .·!:* Vc maksimitaso on kuitenkin rajoitettu alemmaksi kuin Vref, ulostulojännitteen • · : *·* Va ja syöttöjännitteen -48V samoinkuin ulostulojännitteen Vb ja maan väliin »»» ; jää jännitemarginaali dV (edullisesti 1-3 V), joka mahdollistaa informaation siir ron on-hook-tilassa, kuten alla tullaan selittämään.When the subscriber loop is on-hook and the loop current is not flowing through the loop, the sum voltage V s is substantially zero. Hereby, the voltage V1 of the output pin 1 of the operational amplifier IC1 / 2 connected as an integrator is substantially the same as the portion of the reference voltage Vref formed by the voltage divider R5 and R6, i.e. K * Vref, where K <1. Thus, the maximum level of the control voltage V1 and hence the control voltage Vc is limited to the voltage K * Vref. Voltage K * Vref is also present across capacitor C2. When the control voltage Vc is at maximum: "the output voltages of amplifiers 110 and 111 are, as shown in Fig. 5, * ♦ '* · 25 near the supply voltage SV (e.g. -48 V) and ground (0V). However, the maximum level of control voltage. limited to lower than Vref, the output voltage • ·: * · * Va and the supply voltage -48V as well as between the output voltage Vb and earth »» »; a voltage margin dV (preferably 1-3 V) is left which allows information transfer will be explained below.

: *·· 30 Oletetaan, että tilaaja nostaa luurin hetkellä t1, jolloin tilaajasilmuk- :'j : ka sulkeutuu ja silmukkavirta Hoop alkaa kulkea. Koska ulostulojännitteet Va ja: * ·· 30 Assume that the subscriber raises the handset at time t1, when the subscriber loop closes and the loop current Hoop begins to flow. Because the output voltages Va and

Vb ovat maksimitasossaan, myös silmukkavirta lloop on aluksi suuri, silmuk-karesistanssista Zloop riippuen. Tällöin operaatiovahvistimen IC1/2 sisääntu- • · lonastaan 2 syötetty mittaussummajännite Vs nousee ylös. Tällöin konden- • · • · „ 104934 ö saattorin C2 yli oleva jännite ja sitä kautta säätöjännitteet V1 ja Vc alkavat pienentyä integraattorin aikavakiolla. Säätöjännitteen Vc laskeminen alentaa vahvistimien ulostulojännitteitä Va ja Vb ja sitä kautta silmukkavirtaa lloop, kuten kuviosta 5 voidaan nähdä välillä t1-t2. Silmukkavirran lloop pienentyminen las-5 kee mittaussummajännitettä Vs operaatiovahvistimen IC1/2 sisääntulonasta 2. Tällä tavoin säätösilmukka alentaa silmukkavirtaa ja jännitteitä Vs ja Vc kunnes summajännite Vs on saavuttanut kynnysarvon, joka vastaa haluttua silmukkavirtaa lloop. Tämä kynnysarvo asetetaan operaatiovahvistimella IC1/1. Kun kynnysarvo saavutetaan, säätöjännitteen Vc taso ja ulostulojännitteet va 10 ja Vb lukittuvat, kuten välillä t2-t3 kuviossa 5. Hetkellä t3 tilaaja laskee luurin paikalleen (on-hook), tilaajasilmukka avautuu, silmukkavirta lloop katkeaa ja mittaussummajännite Vs putoaa nollaan. Tällöin kondensaattorin C2 yli oleva jännite ja sitä kautta säätöjännite Vc alkaa jälleen nousta kohti arvoa K*Vref, joka saavutetaan hetkellä t4. Samalla tavoin vahvistimien ulostulojännitteet Va 15 ja Vb nousevat maksimiarvoihinsa.Vb are at their maximum level, also the loop current lloop is high at first, depending on the loop roughness Zloop. In this case, the measurement total voltage Vs applied to the • • 2 input of the operational amplifier IC1 / 2 rises. Then the voltage across the capacitor 104934 10 and thus the control voltages V1 and Vc begin to decrease with the time constant of the integrator. Calculation of the control voltage Vc reduces the output voltages Va and Vb of the amplifiers and thereby the loop current lloop, as can be seen in Figure 5 between t1 and t2. The decrease of the loop current lloop decreases the measured sum voltage Vs from the input 2 of the operational amplifier IC1 / 2. In this way, the control loop lowers the loop current and the voltages Vs and Vc until the sum voltage Vs reaches a threshold corresponding to the desired loop current lloop. This threshold is set by the operation amplifier IC1 / 1. When the threshold is reached, the level of the control voltage Vc and the output voltages va 10 and Vb are locked, as between t2-t3 in Figure 5. At time t3, the subscriber lowers the handset (on-hook), opens the subscriber loop. Then the voltage across capacitor C2, and hence the control voltage Vc, begins to rise again towards K * Vref, which is reached at t4. Similarly, the output voltages Va 15 and Vb of the amplifiers rise to their maximum values.

Kuten edellä todettiin, jännitteenrajoitin 127 rajoittaa säätöjännitteen maksimitason rajoittaa on-hook -tilassa sellaiseksi, että vahvistimien 110 ja 111 maksimiulostulojännitteet Va ja Vb ovat ennalta määrätyn jännite-eron dV päässä maasta ja syöttöjännitepotentiaalista vaihtojännitetyyppisen informaa-20 tiosignaalin siirron mahdollistamiseksi tilaajajohdolla on-hook -tilassa. Tämä jännite-ero dV on edullisesti muutamia voltteja. Ilman rajoitinta 127 integraatto- . . rin 126 tuottama säätöjännite kasvaisi on-hook -tilassa (kun silmukkavirta « · « puuttuu) referenssijännitteen Vref tasolle, jolloin vahvistimien 110 ja 111 ulostulojännitteet ohjautuisivat käyttöjännite- ja maapotentiaaleihin. Kuviossa 3 in- • · · 25 formaatio, joka on-hook-tilassa halutaan siirtää, voidaan syöttää signaalisi-sääntulon In kautta vahvistimien 110 ja 111 sisääntuloihin samalla tavoin kuin • · : '·* esim. puhe off-hook-tilassa. Tällöin informaation näkyy vahvistimien ulostulo- • m · v : jännitteiden amplitudimodulaationa, kuten kuviossa 5 on havainnollistettu si- niaalloilla 51 ja 52. Tilaajalaitteen lähettämä informaatio näkyy samanlaisena • · • *·· 30 jännitemodulaationa, joka voidaan ilmaista differentiaalivahvistimilla 117 ja : 118. Vastaanotettu informaatio johdetaan sitten kondensaattorin C1 kautta signaaliulostuloon Out. Informaation siirtoa on-hook -tilassa voidaan käyttää esimerkiksi kutsuvan tilaajan puhelinnumeroon siirtämiseen tilaajapäätelait- • « « · « 9 104934 teelle ja näyttämiseen päätelaitteen näytöllä ennenkuin tilaaja vastaa puheluun.As stated above, the voltage limiter 127 limits the maximum level of control voltage in the on-hook state such that the maximum output voltages Va and Vb of amplifiers 110 and 111 are at a predetermined voltage difference dV from the ground and the supply voltage potential for AC voltage transducer . This voltage difference dV is preferably a few volts. Without limiter 127 integrals. . The control voltage produced by rin 126 would increase in the on-hook state (when loop current · · puut is absent) to the level of the reference voltage Vref, whereby the output voltages of amplifiers 110 and 111 would be directed to operating voltage and ground potentials. In Figure 3, the information that is to be transmitted in the on-hook mode can be input through your signal-control input In into the inputs of amplifiers 110 and 111 in the same way as the speech in the off-hook, for example. In this case, the information is displayed as amplitude modulation of the amplifier output • m · v: voltages as illustrated by sine waves 51 and 52 in FIG. 5. The information transmitted by the subscriber unit is similar to the voltage modulation 117 • and 118. the information is then passed through a capacitor C1 to a signal output Out. The on-hook information transfer may be used, for example, to transfer the calling subscriber's telephone number to the subscriber terminal and display it on the terminal display before the subscriber answers the call.

Polariteetinkääntöpiiri 128 syöttää säätöjännitteen Vc vahvistimille 110 ja 111 normaalisti edellä kuvatulla polariteetilla, jolloin myös ulostulojän-5 nitteiden Va ja Vb polariteetit ovat kuvion 5 mukaiset. Puhelinkeskus voi kuitenkin signaalilla Polarity Reversal ohjata piirin 128 kääntämään säätösignaa-lin Vc ja sitä kautta ulostulojännitteiden Va ja Vb polariteetit vastakkaisiksi. Kuviossa 5 polariteetinkääntö tarkoittaisi, että jännitteet Va ja Vb vaihtaisivat hetkellisesti paikka keskenään. Tällä tavalla voidaan yksinkertaisesti toteuttaa 10 polariteetin kääntö, jota joissakin puhelinjärjestelmissä käytetään signalointiin keskukselta tilaajapäätelaitteelle tilaajajohdon yli.The polarity inverting circuit 128 supplies the control voltage Vc to amplifiers 110 and 111 normally with the polarity described above, whereby the polarities of the outputs V a and V b also correspond to Fig. 5. However, the Polarity Reversal signal may be used by the telephone exchange to control circuit 128 to reverse the polarity of the control signal Vc and thereby the output voltages Va and Vb. In Fig. 5, a polarity inversion would mean that the voltages Va and Vb would momentarily change place. In this way, it is simply possible to implement a 10 polarity reversal, which in some telephone systems is used for signaling from the exchange to the subscriber terminal over the subscriber line.

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön ensisijaisen suoritusmuodon mukainen polariteetinkääntöpiirin 128 kytkentäkaavio. Polariteetinkääntöpiiri 128 käsittää operaatiovahvistimen IC1/3, transistorin Q1, vastukset R10, R11, 15 R12, R13, R14 ja R15 sekä kondensaattorin C6. Transistori Q1 kytkee ope- raationvahvistimen IC1/3 ei-invertoivaksi vahvistimeksi tai invertoivaksi vahvistimeksi ohjaussignaalin Polarity Reversal tilasta riippuvaisesti. Kun ohjaussignaali Polarity Reversal on ”0”, transistori Q1 ei johda. Tällöin IC1/3 toimii ei-invertoivana vahvistimena ja päästää säätösignaalin Vc lävitseen ilman pola-20 riteetin kääntöä. Kun ohjaussignaali Polarity Reversal on "1", transistori Q1 johtaa ja kytkee vahvistimen IC1/3 +-sisääntulon maahan. Tällöin IC1/3 toimii invertoivana vahvistimena ja kääntää säätösignaalin Vc polariteetin.Fig. 4 is a schematic diagram of a polarity reversal circuit 128 according to a preferred embodiment of the invention. The polarity inverting circuit 128 comprises an operational amplifier IC1 / 3, a transistor Q1, resistors R10, R11, R12, R13, R14 and R15 and a capacitor C6. Transistor Q1 switches the operation amplifier IC1 / 3 as a non-inverting amplifier or inverting amplifier depending on the state of the Polarity Reversal control signal. When the control signal Polarity Reversal is "0", transistor Q1 will not conduct. In this case, IC1 / 3 acts as a non-inverting amplifier and passes the control signal Vc without inverting the Pola-20. When the control signal Polarity Reversal is "1", transistor Q1 conducts and switches the IC1 / 3 + input of the amplifier to ground. In this case, IC1 / 3 acts as an inverting amplifier and reverses the polarity of the control signal Vc.

• » · ’· "· Keksinnön vielä erään suoritusmuodon mukaisesti teholähde 129, «· : “ joka tuottaa käyttöjännitteen vahvistimille 110 ja 111, on järjestetty muutta- 25 maan vahvistimien käyttöjännitettä halutun silmukkavirran lloop tuottamiseen tarvittavista vahvistimien ulostulojännitteistä Va ja Vb riippuvaisesti. Koska sil- : *** mukkavirta lloop on oleellisesti vakio, silmukkavirran lloop tuottamiseen tarvit- • ·» : tava jännite Va-Vb riippuu pääasiallisesti tilaajasilmukan resistanssista Zloop.According to yet another embodiment of the invention, the power supply 129, which supplies the operating voltage to the amplifiers 110 and 111, is arranged to vary the operating voltage of the amplifiers depending on the amplifier output voltages Va and Vb required to produce the desired loop current. : *** The current flow lloop is substantially constant, the voltage Va-Vb required to produce the loop current lloop depends mainly on the Zloop resistance of the subscriber loop.

Mikäli silmukkaresistanssi Zloop on suuri, tarvitaan myös suuri vahvistimien :**.· 30 lähtöjännite Va-Vb. Kun silmukkaresistanssi Zloop on pieni, tarvitaan alhainen vahvistimien lähtöjännite Va-Vb. Vahvistimien 110 ja 111 käyttöjännitteen ja lähtöjännitteiden Va ja Vb välinen erotus menetetään tehohäviöinä vahvisti-missä. Kun käyttöjännitettä keksinnön mukaisesti muutetaan pienemmäksi, kun tarvittava vahvistimien ulostulojännite on pienempi, vähennetään tehohä- ♦ 9 10 104934 vioita vahvistimissa ja sitä kautta tehonkulutusta. Teholähteessä 129 voi olla esimerkiksi kaksi tai useampia käyttöjännitteitä, joista valitaan sopiva kulloisellekin silmukkaresistanssille. Kuviossa 3 teholähde 129 tuottaa kolme erilaista käyttöjännitettä: normaalijännite Nom_SV esim. -48V), suuri jännite 5 High_SV (esim. -60V) sekä matala jännite Low_SV (esim. -30V). Joissakin maissa puhelinjärjestelmissä vaaditaan lisäksi erityisen suuri syöttöjännite (n. -60V) tilaajajohdolle, kun tilaajajohto on on-hook -tilassa. Tällaisessa tapauksessa teholähde 129 syöttää vahvistimille 110 ja 111 käyttöjännitteen High_SV, kun tilaajajohto on on-hook -tilassa. Muussa tapauksessa teholähde 10 129 syöttää on-hook -tilassa käyttöjännitteen Nom_SV (esim. -48 V), kuten kuviossa 5 on esitetty.If the loop resistance is high, Zloop also requires a large amplifier: **. · 30 output voltage Va-Vb. When the loop resistance Zloop is low, a low amplifier output voltage Va-Vb is required. The difference between the operating voltage of the amplifiers 110 and 111 and the output voltages Va and Vb is lost as power losses at the amplifiers. When the operating voltage according to the invention is reduced, when the required output voltage of the amplifiers is lower, ♦ 9 10 104934 faults in the amplifiers are reduced and thus the power consumption. For example, power supply 129 may have two or more operating voltages selected to suit the particular loop resistance. In Fig. 3, power supply 129 produces three different operating voltages: normal voltage Nom_SV e.g. -48V), high voltage 5 High_SV (e.g. -60V) and low voltage Low_SV (e.g. -30V). In some countries, telephone systems also require a particularly high supply voltage (about -60V) for a local loop when the subscriber line is on-hook. In such a case, power supply 129 supplies amplifiers 110 and 111 with operating voltage High_SV when the subscriber line is on-hook. Otherwise, the power supply 10 129 supplies the operating voltage Nom_SV (e.g., -48 V) in the on-hook state, as shown in FIG.

Kuviossa 3 teholähdettä 129 ohjataan säätöjännitteellä Vc. Tämä on edullista, koska säätöjännitteen Vc taso on suoraan verrannollinen vahvistimien 110 ja 111 ulostulojännitteisiin Va ja Vb. Kun säätöjännite Vc on lähellä 15 Vref:iä, tilaajajohto on on-hook -tilassa ja teholähde 129 syöttää Nom_SV tai High_SV. Kun säätöjännitteen Vc taso on off-hook -tilassa ennalta määrätyn kynnysarvon alapuolella, teholähde 128 syöttää Nom_SV. Kun säätöjännitteen Vc taso on off-hook -tilassa ennalta määrätyn kynnysarvon yläpuolella, teholähde 128 syöttää Low_SV. Kuvion 5 esimerkissä Va on välillä t2-t3 20 alempi kuin -30V, jolloin voitaisiin käyttää käyttöjännitettä Low_SV ja siten alentaa tehonkulutusta.In Figure 3, the power supply 129 is controlled by a control voltage Vc. This is advantageous because the level of the control voltage Vc is directly proportional to the output voltages Va and Vb of the amplifiers 110 and 111. When the control voltage Vc is close to 15 Vref, the subscriber line is on-hook and the power supply 129 supplies Nom_SV or High_SV. When the level of the control voltage Vc in the off-hook state is below a predetermined threshold, power supply 128 supplies Nom_SV. When the level of the control voltage Vc in the off-hook mode is above a predetermined threshold value, the power supply 128 supplies Low_SV. In the example of Fig. 5, Va is in the range t2-t3 20 lower than -30V, whereby the operating voltage Low_SV could be used and thus lower power consumption.

Jännitteenalennuspiiri 130 tuottaa teholähteen 129 tuottamasta käyttöjännitteestä referenssijännitteen Vref. Näin Vref asettuu aina käyttöjän- : " nitteen mukaan siten, että keskijännite säilyy oikealla paikalla.Voltage reduction circuit 130 outputs a reference voltage Vref from the operating voltage provided by power supply 129. In this way, Vref is always set according to the operating voltage, so that the medium voltage is maintained correctly.

*· ' 25 Tilaajajohtimien a ja b väliin on kytketty ylijännitesuojayksikkö 112, ..li joka suojaa tilaajajohtosovituspiiriä tilaajajohdon kautta mahdollisesti tulevilta • · : 1·1 ylijännitteiltä.* · '25 An overvoltage protection unit 112 is connected between the subscriber lines a and b, which protects the subscriber line matching circuit from possible overvoltages • ·: 1 · 1.

• · · : Tilaajajohdolta tuleva informaatiosignaali, joka on virtasignaali, muutetaan jännitemuotoon vastuksissa R1 ja R2 ja välitetään vahvistimien 117 :’··· 30 ja 118 kautta summausyksikköön 119. Kun virta mitataan tilaajajohdon Z1 molemmista päistä ja tulokset summataan keskenään, saadaan tilaajajohdolla mahdollisesti syntyvä yhteismuotoinen häiriösignaali kumottua. Summausyksi-kön 119 jälkeen signaali viedään kytkentäkondensaattorin C1 kautta Out-terminaalille.• · ·: The information signal from the subscriber line, which is a current signal, is converted to voltage in resistors R1 and R2 and passed through amplifiers 117: '··· 30 and 118 to the summing unit 119. Measuring current at both ends of subscriber line Z1 and summing common interference signal canceled. After summing unit 119, the signal is applied through a switching capacitor C1 to the Out terminal.

11 10493411 104934

Tilaajajohtosovituspiiri käsittää edelleen sisääntulon Ring Voltage, johon syötetään soittosignaali. Soittosignaali aktivoidaan ohjaussisääntulon in Ring sig. On kautta kytkentäelimen 124 avulla, jolloin soittosignaali johdetaan tilaajajohdon johtimelle b. Vahvistin 111 voidaan ohjata korkeaimpedanssiseen 5 tilaan ohjaussisääntulon High Ohm kautta soittosignaalin ollessa aktiivinen.The subscriber line matching circuit further comprises an input for Ring Voltage, to which a ring signal is applied. The ring signal is activated by the control input in Ring sig. It is through the switching means 124 whereby the ring signal is applied to the subscriber line wire b. Amplifier 111 can be controlled to the high impedance state 5 via the control input High Ohm while the ring signal is active.

Summausyksiköltä 119 tuleva summajännite viedään myös ilmaisi-nyksiköille 120 ja 121. Ilmaisinyksikkö 120 havaitsee, jos tilaajajohto siirtyy on-hook -tilasta off-hook -tilaan eli linja avataan. Ilmaisinyksikkö 121 puolestaan havaitsee on-hook -tilasta off-hook -tilaan siirtymisen soittosignaalin ollessa 10 aktiivinen. Tilaajajohdon tilatieto johdetaan edelleen ilmaisinyksiköiltä 120 ja 121 ulostuloon On/Off hook valitsinyksikön 125 kautta. Valitsinyksikkö 125 valitsee kumpaa ilmaisinyksikköä käytetään. Valinta tapahtuu ohjaussisääntu-losta High Ohm tulevan signaalin perusteella siten, että High Ohm signaalin ollessa aktiivinen tiedetään myös soittosignaalin olevan aktiivinen ja käytetään 15 ilmaisinyksikköä 121. Muutoin käytetään ilmaisinyksikköä 120. Kytkentä käsittää myös ilmaisimen 122, jolla ilmaistaan maanäppäinsignaali ja johdetaan se GND key -nastaan. Ilmaisimelle 122 tulee syöttötieto vahvistimilta 117 ja 118 vähentäjäyksikön 123 kautta.The sum voltage from the summing unit 119 is also applied to the detector units 120 and 121. The detector unit 120 detects if the subscriber line switches from on-hook to off-hook, i.e. the line is opened. The detector unit 121, in turn, detects the transition from on-hook to off-hook with the ring signal 10 active. The subscriber line status information is further passed from the detector units 120 and 121 to the On / Off hook selector unit 125. Selector unit 125 selects which detector unit to use. The selection is made on the basis of a signal from the High Input control input so that when the High Ohm signal is active it is also known that the ring tone is active and 15 detector units 121. Otherwise, the detector unit 120 is used. The circuit also comprises a detector 122 for detecting a down key signal. . Detector 122 receives input from amplifiers 117 and 118 via subtractor 123.

Oheinen selitys ja siihen liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnol-20 listamaan keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksinnön mukainen tilaajajohtoliitän-täpiiri voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa ja hengessä.The following description and the description related thereto are only intended to illustrate the invention. The details of the subscriber line connection circuit according to the invention may vary within the spirit and scope of the appended claims.

• · · • · • » · • · · • · » • · · · • · • · • · · • · · • · « • · · • · • · • · · 1 * « · ·• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • * 1 * «· ·

Claims

12 104934

A subscriber line interface circuit (SLIC) for connecting to a bidirectional two-wire subscriber line for transmission and power supply of audio signals, the subscriber line circuit comprising an output amplifier stage (110, 5111) which provides an input voltage to a subscriber line, adjustable by the control voltage (Vc) supplied to the amplifier stage input, and the control voltage (Vc) is limited in the on-hook mode such that the supply voltage of the amplifier stage (110, 111) is a predetermined voltage margin 10 (dv) from the earth 51) to enable transmission on the access line in the on-hook mode.

A subscriber line connection circuit according to claim 1, characterized in that said output amplifier stage comprises a first non-inverting amplifier (110), the first input of which is connected to a reference voltage (Vref), the second input is connected to a control voltage (Vc) and connected to a first conductor (a) of the subscriber line, and a second inverting amplifier (111) having a first input connected to a reference voltage (Vref), a second input connected to a control voltage (Vc) and an output connected to a second conductor (b) a second amplifier (110, 111) generating, depending on said control voltage (Vc), a first (Va) and a second (Vb) output voltage which are parallel to, but opposite to, the mean voltage of the subscriber line, said reference voltage determines: **. j and that adjusts nite (Vc) is limited in the on-hook state such that: the maximum output voltages (Va, Vb) of the first and second amplifiers are a predetermined voltage margin (dv) from the ground and the operating voltage potential of the ac voltage type information signal (51). to enable transmission by the access line on-hook. The subscriber line connection circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the maximum level of the control voltage (Vc) is limited by a predetermined voltage margin lower than said reference voltage (Vref).

A subscriber line connection circuit according to claim 1, 2 or 3, characterized in that said voltage margin is a few volts, preferably 1-3 volts. 13 104934

A subscriber line connection circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the subscriber line connection circuit further comprises a first loop current detecting means (R1, 117) measuring a first current in the first line (a) of the subscriber line and a second silicone current detecting means (R2, 118) measuring the current in the second conductor of the subscriber line, and coupling means (119) generating the sum of the first and second measurement results (Vs), a control means (126) responsive to said measurement sum (Vs) to vary the control voltage (Vc) at a predetermined time constant When the -hook mode begins, the control voltage is reduced such that the first and second output voltages (Va, Vb) are reduced from the maximum voltage to the lower voltage which provides the desired loop current I 1.

The subscriber line connection circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that said reference voltage (Vref) is arranged to control the output voltages of the amplifiers (110, 111) such that at a minimum level of control voltage, such as 0 volts, Va, Vb) are at said mean voltage, and that as the control voltage increases, the output voltage (Va) of the first amplifier (110) goes towards the operating voltage potential and the output voltage (Vb) of the second amplifier (111) towards ground, 20 or vice versa.

A subscriber line connection circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that the circuit comprises a polarity reversing circuit (128) which * · supplies the control voltage to the amplifiers (110, 111) with a first polarity or: - with a second polarity opposite a polarity input. 25 depending on the state of the split signal.

The subscriber line connection according to any one of the preceding claims, characterized in that the circuit further comprises a power supply (129) for supplying an operating voltage and said reference voltage to the first and second amplifiers, said power supply being tracked to change the operating voltage of the amplifiers 30. depending on the output voltage of the amplifiers required to produce the desired loop current.

The subscriber line connection circuit of claim 8, known characterized in that the power supply (129) is responsive to said control voltage to select a suitable operating voltage for the amplifiers. 1 «104934

The subscriber line connection circuit according to claim 9, characterized in that the power supply (129) is arranged to supply a first lower operating voltage when the control voltage level is below a predetermined threshold value and a second higher operating voltage when the control voltage level is above said threshold value.

A subscriber line connection circuit according to claim 10, characterized in that the power supply (129) is arranged to supply a third operating voltage higher than the first and second operating voltages when the subscriber line is in an on-hook state.

A subscriber line connection circuit according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the power supply (129) is arranged to set said reference voltage according to the operating voltage. • i «i« i «i« i «i« i «i« i «i« i «i« i «. «• · 15 104934