FI74180B - Graenssnittsanordning mellan en tvaotraodsfoerbindelse av en dubbelriktad analogabonnentlinje och en fyrtraodsfoerbindelse av en digitalanordning. - Google Patents

Description

7755^71 KUULUTUSJULKAISU ηΑΛΟΓ\ [ö] (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 7418 0 (51) KvIk.Vlnt.CI4 H 04 Q 3/24 // H 0** Q 1/56

SUOMhFINLAND

(Fl) (21) Patenttihakemus - Patentansökning 780695 (22) Hakemispäivä - Ansökningsdag 01.03.78

Patentti-ja rekisterihallitus (23) Alkupäivä - Giitighetsdag 01.03.78

Patent- och registerstyrelsen (41} Tullut Julkiseksi _ Bhvit offentlig 03.09.78 (44) Nähtäväksipanon ja kuul julkaisun pvm - 3 1 . 08 .87

Ansökan utlagd och utf.skriften publicerad (86) Kv. hakemus - Int ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus - Begärd prioritet 02.03*77 USA(US) 773713 (71) Alcatel N.V., De Lairessestraat 153, Amsterdam, Alankomaat-Neder1änderna(NL) (72) Robert Treiber, Long Island, New York, USA(US) (74) Oy Koi ster Ab (54) Liitäntäl aite kaksisuuntaisen analog iätilaajalinjan kaksijohdinjohdon ja digitaalisen laitteen nelijohdinjohdon välillä - Gränssnittsanord-ning mellan en tvaträdsförbindelse av en dubbelriktad analogabonnent-linje och en fyrtradsförbindelse av en digitalanordning Tämän keksinnön kohteena on liitäntälaite kaksisuuntaisen analogiatilaajalinjän kaksijohdinjohdon ja digitaalisen laitteen nelijohdinjohdon välillä, erityisesti tilaajakytkentä digitaalisella kytkinkentällä varustettuja puhelimia varten.

Aikaisemmin on monilinjäisten tyyppien eri impedanssien ja siirto-ominaisuuksien ongelmaa lähestytty balansoimalla tilaaja-laitteen ja kytkentäverkon välisen linjan impedanssia siten, että kytketään väliin Iinjakohtaisia komponentteja, jotta saataisiin aikaan "kompromissiominaisuuksia". Häviöiden takia analoginen Iinjasignaali pienenee kaksi desibeliä siirron suuntaan ja kaksi desibeliä vastaanoton suuntaan. Jos tämä ongelma on vältetty balansoimalla kukin linja yksilöllisesti, on kukin linja kuitenkin testattava, joka on sekä kallista että aikaa vievää.

2 74180 Tämän järjestelmän mukaisesti kunkin linjan balansointi toteutetaan tietojenkäsittelylaitteen - kuten mikrotietokoneen - automaattisen tietojenkäsittelyn avulla siten, että linjalle lähetetään ääni ja mitataan paluuääni sekä talletetaan siirtofunktiota koskeva tieto muistiin digitaalisen suodatinjärjestelmän käytettäväksi, jotta kompensoidaan taajuudesta riippuva vaimennus ja pienennetään haitallisten paluusignaalien taso hyväksyttäväksi. Aikaisemmin tilaajapiireissä on käytetty hyväksi kaksijohtimista kytkentää, joka ei vaadi muunnosta kaksijohtimisista johdoista nelijohtimisiksi johdoiksi, koska mitään haitallista paluusignaa-lia ei ole tuotettu. Tämän keksinnön vähennystekniikan avulla toteutettu tasoitus sitä vastoin saa aikaan edellä mainitun ohjelmallisesti siten, että digitaalisia suodattimia käytetään kompensoimaan siirtoparametrien vaihtelut. Tämän keksinnön mukaisesti eliminoidaan siis tilaavievät komponentit, kuten äänitaajuusmuun-tajat ja sähkömekaaniset releet. Digitaaliset suodattimet ovat alalla hyvin tunnettuja. Tällaisten suodattimien yleisen suunnittelun selostus on julkaisussa Digital Processing of Signals, B. Gold and C. Rader, Lincoln Laboratory Publication, McGraw-Hill, 1969.

Tässä selostetaan ohjelmoitavan teholähteen käsittävän lin-japiirin liitäntä, joka liittää puhelinjärjestelmän analogiset tilaajajohdot ja välijohdot puhelinvaihteen keskuslaitteen digitaaliseen kytkentäpiiriin tai muuhun digitaaliseen piiriin, jolloin kaikki A/D- ja D/A-muunnokset, kaksijohtimisen yhteyden muuttaminen nelijohtimiseksi, puhejännitteen, soittojännitteen ja muun äänen tuottamisen, mittaamisen, koestuksen ja linjan ohjaamisen hoitaa tilaajapiiri, jolloin mahdollistetaan tehokkaampi keskus-laitteen toiminta. Mikroprosessori ohjaa jatkuvaa takaisinkytken-tää ohjelmoitavalle signaaligeneraattorille, jotta saadaan määritetyksi tilaajan a-johdinten ja b-johdinten monitoroitujen kuormitusten muutosten vasteeksi pulssin kestoajalla moduloitu ohjaussignaali. Samoin tavoin toteutetaan myös soiton navanvaihdon ja kuulokkeen nostamisen ilmaisu ilman ulkoisia havaintolaitteita.

Pöhjois-Amerikassa käytetyt virran ohjaamat tasoituspiirit on tehokkaasti siirretty tilaajalaitteesta keskuslaitteeseen. Lukuunottamatta ohjelmoitavan mittauksen ja koestuksen aikaa, tilaaja-piiri on eristetty ja kelluva tasasähkön maahan nähden, mikä olen- 3 74180 naisesti eliminoi yhteisen teholähteen aikaisemman kaltaista yli-kuulumisongelmaa. Puhesignaalin eristäminen on toteutettu mikroprosessorin ohjaamana suodattamalla digitaalisesti haitalliset paluusignaalit puhesignaaleista, ja toteuttamalla puheparisto siten, ettei mitään yhteistä äänitaajuista impedanssia esiinny.

Tämän keksinnön ensisijaisena kohteena on siten tuottaa puhelinjärjestelmän digitaalisesti kytkettyyn paikallis- tai keskus-laitteeseen parannettu tilaajajohto- tai välijohtopiiri, joka on erityisen sopiva LSI- ja puolijohdepiirejä käyttävään tuotantoon .

Keksinnön mukaisen liitäntälaitteen tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista.

Tämän keksinnön muut kohteet ja edut selviävät liitepiirustusten ja niiden yksityiskohtaisen selostuksen yhteydessä.

Kuvio 1 on aikaisemman kaltainen linjapiiri, ja se kuvaa tilaajapuhelimen ja digitaalisen paikallisvaihteen välistä tyypillistä liitäntää.

Kuvio 2 on lohkodiagrammi ja se esittää kaksijohdinyhtey-den muuttamista nelijohdinyhteydeksi käyttämällä mikrotietokoneen sisäistä digitaalista suodatustekniikkaa.

Kuvio 3 on lohko- ja piiridiagrammi ja se kuvaa yksityiskohtaisemmin mikrotietokonejärjestelmän ulkopuolista linjapiiriä.

Kuvio 4 on kuvioon 3 liittyvässä selostuksessa kuvatun ohjelmoitavan signaaligeneraattorin kaavio, joka esittää ohjelmoitavan signaaligeneraattorin ja liitännän piirit.

Kuviossa 1 esitetään tyypillinen aikaisemman kaltainen ti-laajalinjan piiri, joka toimii analogisten puhelinlinjojen ja paikallisvaihteen digitaalisten osien, kuten vaihteen kytkentämatrii-sin, välisenä liitäntänä. Tyypillisen tilaajapuhelimen kaksijohti-misen analogialinjan 10 tulevat analogiasignaalit muutetaan neli-johtimisen yhteyden PMC-koodatuksi signaaliksi, joka kytketään digitaaliseen paikalliskytkentämatriisiin johtimien 12 ja 14 välityksellä. Linjan 16 tulosignaalit ja linjan 18 lähtösignaalit eristää toisistaan kaksikohtimisesta yhteydestä nelijohtimiseen yhteyteen muuttava piiri 20, joka ei kompensoi kaksijohtimisen linjan liitännän epätäydellistä impedanssisovitusta. Sovitus-piiriä 21, joka tyypillisesti on 900 ohmin ja kahden mikrofaradin 4 74180 sarjaankytkentä, käytetään balansoimaan kaksijohtimisten linjojen impedanssien suuria eroja. Tämän epätäydellisen toiminnan vuoksi siirtyy osa signaalista 16 takaisin linjaan 18. Kahden linjapiirin välisessä kytkentämatriisin kautta tapahtuvassa tyypillisessä kytkennässä linjojen signaalit voivat aiheuttaa epästabiiliutta tai lähes vihellystilan, joka saa aikaan tilaajalle huonon siirron. Aikaisemmin pyrittiin ratkaisemaan tämä ongelma kytkemällä ylimääräinen 2 dB:n vaimennus nelijohdintiehen (16,18). Tämä ongelma vältetään tämän keksinnön erään kohdan avulla, jossa sovitetaan tarkemmin linjaa vastaava ekvivalentti sovitusimpedanssi yksilöllisesti ja automaattisesti. Kytkimiä 22, 24, 26, 28 ja muita käytetään tasa jännitt-en kytkemiseen a- ja b-johdinsignaaleiksi , koestussignaaleiksi, tasasähkötehon syötöksi ja muiksi linjan monitorisignaaleiksi, kuten koestussignaaleiksi linjojen 30 ja 32 kautta, puhepariston tai muun tasajännitteen kytkemiseen linjan syötönilmaisimen 46 kautta, sekä soittovirran syöttöön linjan 36 kautta soitonilmaisimeen 38 ja tasasähkön paluutiehen linjan 34 kautta. Nämä kytkimet, ilmaisimet, kytkennät ja linjat kerrottuina tyypillisen puhelinjärjestelmän tilaajapuhelimien määrällä ovat kalliita, ja itse asiassa tilaajalinjojen piirit edustavat tyypillisesti jopa kahdeksaakymmentä prosenttia puhelinvaihteen laitekustannuksista; näin ollen niiden yksinkertaistaminen vähentää kustannuksia olennaisesti. Kaikki edellä mainitut kytkimet, koestuslinjät, ilmaisimet ja kaksijohtimisen ja nelijohtimisen yhteyden välinen muuttaja 20 eliminoituvat tätä keksintöä käytet-teässä. Kooderi-dekooderi (codec) 40 suorittaa analogia-digitaalimuunnoksen ja digitaali-analogia-muunnoksen. Tällä tekniikalla muunnetaan ensiksi analogiasignaali digitaalimuotoon, jolloin käytetään lineaarista A/D-muunnostekniikkaa. Saatu digitaalisig-naali kompandoidaan seuraavaksi. Suodattimet 42 ja 44, jotka ovat kalliita ja tilaaottavia äänitaajuuskomponentteja, suorittavat analogisen suodatuksen. Linjan syötönilmaisin 46 on linjan tasa-sähköisenä puheparistona ja syöttää havaintosignaalin soittolo-gikkaan, releliitäntöihin ja tehokytkimiin 48, joka kytkee codecin 40 digitaalilähdön puhejohtimiin 12 ja 13 ja erilaiset signaaliäänet signaalijohtimiin 14.

Kuviossa 2 on yleisesti merkitty viitenumerolla 100 tilaa-jalinjan piirin kaksijohtimisesta yhteydestä nelijohtimiseksi 5 74180 yhteydeksi muuttavaa osaa ja A/D-muuntimen osaa, jotka liittävät kaksijohtimiset analogiajohdot tai välijohdot digitaalijärjestelmään. Epätäydellinen kaksijohtimisen ja nelijohtimisen yhteyden välisen muunnoksen aikaansaama haitallinen signaalin paluu pienenee olennaisesti tämän keksinnön yhteydessä, jossa ei ole aikaisemman kaltaista kaksijohtimisen ja nelijohtimisen yhteyden välistä muunninta, vaan pikemminkin vähennyslaskutekniikkaa käyttävä, mikrotietokoneen ohjaama tasoitus, jolloin informaatio-signaali suodatetaan digitaalisesti haitallisen paluusignaalin eliminoimiseksi. Tasoitus on eri taajuisten komponenttien erilaista vaimentamista, jolla varmistetaan se, että kaikki puhelin-jaa pitkin siirretyt taajuudet ovat samantehoisia. Aikaisemman kaltaisen tasoituksen täydellisempi selostus on julkaisussa ITT Reference Data for Radio Engineers, Sixth Edition, 1975 osissa 11-8 - 11-9. Selostetun mikroprosessorin toteuttama linjapiiri ohjaa ja mittaa tilaajakoneen puhetiehen liittyvien analogiasig-naalien kaikki mittaukset ja testaukset. Kaksijohtiminen linja 102 kytkee tulevat analogiset puhesignaalit A/D-muuntimeen 104, joka koodaa signaalin digitaaliseksi. Muuntimessa 104 voi olla jänniteohjauksinen oskillaattori, joka muuttaa tulevan analogia-signaalin vakioamplitudisiksi tasasähkölähdöiksi. Mikroprosessori 126 käsittelee tasasähköksi koodatun lähtösigaalin, jossa mikroprosessorissa on digitaalisuodattimet 106 ja 124 sekä summaus-piiri 110 . Linjaan 108 määritetään vastaanotetun signaalin siirto-funktio H(z) digitaalisuodattimen 106 suodatuksen jälkeen, joka suodatin käsittelee kooderin 104 lähtösignaalia talletetun ja/tai ohjelmoitavan algoritmin mukaan tunnettua digitaalista suodatus-tekniikkaa hyväksikäyttäen. Tämä signaali summataan summauspis-teessä 110 linjalla 112 esiintyvän heijastuksen epätäydellisestä eliminoitumisesta johtuvan, ei-toivotun paluusignaalin siirto-funktion GH(z) negatiivisen arvon kanssa. Tämän toteuttaa mikrotietokone 126, jossa on mikroprosessori - kuten Intel 8080 -lisättynä digitaalista suodatusta varten erittäin nopealla arit-metiikkaosalla siten, että mikroprosessori 126 ja digitaalisuo-dattimet 124 ja 106 suorittavat kaiken signaalin käsittelyn.

Edellä olevan lisäksi digitaalisuodattimet toimivat ohjelman alaisina tilaajalinja siirtoparametrien muuttajina ja kompensoi- 6 74180 jina. Tämän lisäksi digitaalinen suodatustekniikka voi ilmaista vaihtosähkösoiton.

Ei-toivotun paluusignaalin vähentämisellä korjattu digitaalinen tulosignaali on kytketty summauspisteestä 110 linjan 114 välityksellä järjestelmän digitaaliosiin, joissa voi olla digitaalinen kytkentämatriisi, kuten sellainen, joka on julkistettu K. Gieskenin ja J. Cottonin FI-patenttihakemuksessa 780 370.

Kaksijohtimisen ja nelijohtimisen yhteyden väliseen muunnokseen liittyvät suuret audiokomponentit on eliminoitu; erityisesti on eliminoitu tähän toimintaan tarkoitettu audiomuuntaja.

Koska digitaalisuodatin 106 pystyy kompensoimaan linjan vaimennuksen, voidaan virran ohjaama tasoitin siirtää tilaaja-puhelimesta keskukseen, koska mikroprosessorin ohjaama selektiivinen taajuusvaimennin on kytketty linjaan varmistamaan, että kokonaisvaimennus on sama kaikille siirretyille taajuuksille ja etäisyyksille keskuksesta.·

Aikaisemman kaltainen tyypillinen tasoituspiiri ja sen selostus on julkaisussa Basic Carrier Telephony, David Talley, revised second edition, Hayden Book Co. sivulla 121. Toiminnat, jotka tähän asti ovat vaatineet erillisiä laitteita ja toimintoja, ts. puheparistoja, soittojännitteitä, koestusmittauksia, valintapuls-sin äänikoodausta jne., on eliminoitu, ja nämä toiminnat voidaan toteuttaa ilman erillisiä laitteita, kuten kuviossa 3 esitetään. Siinä on linja- tai välijohtopiiri täydellisesti erotettu kytken-tämatriisista, ja piiri on Iinjakohtaisesti modulaarinen, mikä saa aikaan vakioliitännän kytkentäjärjestelmään, joka liitäntä on riippumaton siitä siirtopiirin lajista, josta käsiteltävät signaalit tulevat. Mikroprosessorin ohjelmoitavuuden ansiosta ohjelma on joustavasti modifioitavissa sovittamaan linja- tai välijohtopiirin eri ominaisuudet ja vaatimukset vastaamaan tulo-linjaa, esim. linjaa 102. Digitaalinen paluusignaali kytketään mikroprosessorista 126 dekooderin 118 linjaan 116, joka dekooderi suorittaa digitaali-analogiamuunnoksen, ja joka voi olla minkälainen käyttökelpoinen D/A-muunnin tahansa, kuten hyvin tunnettu painotettu resistiivisen verkon tyyppinen D/A-muunnin. Suodattimen 120 analogiasuodatuksen jälkeen kytketään analoginen puhesignaali summausimpedanssin 122 kautta ulos takaisin kaksi-johtimiseen linjaan 102.

7 74180

Mikroprosessorissa 126 on muistikapasiteettia ohjelman tallettamiseen, johon muistikapasiteettiin päästään tarvittaessa ja johon on kuvattu päästävän suurinopeuksista dataväylää 116 pitkin. Tietojen pysyväismuisti, joka on voitu toteuttaa mikroprosessoriin liittyvän lukumuistin avulla, toimii tarvittaessa ohjelmamuistina ohjelmille, joita ei ole helppo siirtää tarvittaessa Iinjapiiriin. Muistin tarve on kuitenkin minimoitu käyttämällä suurinopeuksista dataväylää, koska yksilöllinen linjapiirin muisti on oltava kaikkia linjapiirejä varten; täten kaikki pienennettyyn muistitarpee-seen liittyvät kustannussäästöt saavat aikaan olennaisen kustannusten säästön, kun tarkastellaan järjestelmää kokonaisuutena. Tyypillisesti kuitenkin vaikeasti tavoitettavien ohjelmien keskusmuisti liitettäisiin 64 tilaajalinjän piirin lohkona; täten yksi keskusmuisti hoitaisi 64 kaksijohtimista linjaa, esim. linjaa 102, tässä puhelinjärjestelmän toteutuksessa.

Kuviossa 3 on yleisesti merkitty viitenumerolla 200 kuvion 2 lohkokaavion esittämää yleisempää tilaajalinjapiiriin laitteiston toteutusta. Kuvion 3 avainelementti on ohjelmoitava signaaligeneraattori 202, joka syöttää mikrotietokoneen ohjaamana tarvittavat tilaajalinjapiirin vaihto- ja tasajännitteet. Olennaisesti on tulevat analogiasignaalit, joissa on a-johdin- ja b-johdinsignaalit kaksijohtimisen linjan 102 linjoilla 204 ja 206, kytketty sopivan ylijännitesuojapiirin 208 kautta edellä selostettuun kooderiin 218, • - joka havaitsee puhejohtimien 204 ja 206 hetkellisjännitteen, muuttaa havaitun jännitteen digitaaliseksi ja ohjaa digitalisoidun jännitteen mikroprosessorin läpi, jossa generoidaan pulssinkestoajal-la moduloitu ohjaussignaali, joka johdetaan takaisin ohjaimen 210 kautta ohjelmoitavaan signaaligeneraattoriin 202 generoimaan vaadittavat puhepariston ja soiton jännitteet. Lisäksi hoidetaan monien kytkimien ohjaukset, kuten jäljempänä kerrotaan, joka minimoi järjestelmän laitteistotarpeet. Itse asiassa kooderi on tehokas laite ohjaamaan ohjelmoitavaa jännitelähdettä, ja sillä on jatkuva tasasähkö ja sekä vaihto- että tasasähköeristysominaisuu-det, vaikka kooderi on muunta jakytkentäinen. Tämä on toteutettu moduloimalla tasasähkökomponentin omaava signaali ja kytkemällä lähtö muuntajan avulla. Demodulointi tapahtuu ilmaisemalla digi-taalisignaali mikroprosessorissa, jolloin digitaalinen ohjaussignaali saadaan ohjaamaan ohjelmoitavaa signaaligeneraattoria.

e 74180

Kaikki koestukset tehdään ohjaamalla sopivasti ohjelmoitavaa signaaligeneraattoria ja kytkimiä.

Ohjelmoitava signaaligeneraattori 202 on eristetty muusta esitetystä virtapiiristä ferriittimuuntajän avulla. Puhejohdin-linjat on kytketty linjan 212 ja linjan 214 kautta D/A-muuntimeen 216 ja A/D-muuntimeen 218 linjojen 220 ja 222 kautta ilman aikaisemmin tarvittua kaksijohdin-nelijohdinmuuttajaa. Digitaali-jännitteen ohjauksen lähtö syöttää mikroprosessorista linjalle 224 pulssinkestoa jalla moduloidun erittäin tehokkaan takaisinkytken-täohjauksen, joka signaali johdetaan kannan ohjauksena transisto-rivahvistimeen 226, jonka pulssimainen lähtö on kytketty induk-tiivisesti pienen ferriittimuuntajän 228 kautta ohjelmoitavalle signaaligeneraattorille 202. Napaisuuden ohjaussignaali etenee linjoja 230 pitkin mikroprosessorista ja on induktiivisesti kytketty signaaligeneraattoriin 202. Mukana on myös pariston eris-tysimpedanssi 231 ja linjan sovitusimpedanssi 232.

Edellä selostettu, mikroprosessorin generoima pulssinkes-toajalle moduloitu ohjaussignaali on edullisimmin alueella 50-100 kHz. Edellä selostetun ohjelmoitavan signaaligeneraattorin ohjaussignaali tuotetaan linjalle 224 mittaamalla ensin signaaligeneraattorin 202 lähtö kooderipiirissä 218, jossa linjoilla 220 ja 222 tuleva analogiasignaali muutetaan analogisesta riippumattomaksi • digitaalilähdöksi ja kytketään induktiivisesti muuntajan 234 kautta mikroprosessoriin. Tämän induktiivisesti kytketyn digitaali-signaalin hetkellisarvoa verrataan sitten mikroprosessoriin talletettuun vertailuarvoon siten, että mikä tahansa poikkeama siitä generoi korjattavan lisäyksen tai vähenemisen aina tapauksen mukaan mikroprosessorissa, jolloin mikroprosessorin signaalilähdön pulssin kestoaikaa muutetaan linjalla 224. Siten mikroprosessori toimii takaisinkytkennän säätöpiirinä ja siten muuttaa ohjaimen 226 kannan pulssin kestoaikaa, jotta generoidaan mikroprosessoriin talletettua sisäistä vertailua vastaava signaali. Tällaisen pulssinkestoa jän signaalin tuottava esimerkkilaite laskee alaspäin mikroprosessoriin liittyvään laskimeen etukäteen asetettua arvoa. Kun tällainen talletettu arvo menee nollaksi, lopetetaan linjalle 224 siirrettävä pulssi. Mitatusta tasasähkölähdöstä mikroprosessorin määrittämä digitaalinen takaisinkytkennän lisäys/vähennys-informaatio ohjaa tietenkin ennalta asetettavaa laskinta. Myös 9 74180 muita tekniikoita, kuten taulukoita, voidaan käyttää ohjaamaan tällaiseen laskimeen talletettuja ennalta asetettuja arvoja. Edellä selostetun ohjelmoitavan teholähteen suurtaajuinen toiminta mahdollistaa suhteellisen pehmeiden aaltomuotojen generoimisen ja sen mukaisesti pienten ferriittimuuntajien ja kondensaattorin käytön ja välttää siten raskaat ja tilaavievät paristosyöttöiset kelat ja aikaisemman kaltaiset audiomuuntajät. Tavanmukaisesti suunniteltu, eristetty tasasähköstä tasasähköön muuttava muuttaja 236 voi toimia dekooderin 216 ja kooderin 218 teholähteenä. Bipolaariset signaalit tuottaa kelluva eristetty silta, joka kääntää kytkentäsäätimen toisiolähdön napaisuuden. Tulevat puhesignaalit kytketään siten kaksijohdinlinjasta 102 kooderin 218 kautta sopivalle digitaaliselle kytkentämatriisille kytkemistä varten mikroprosessorille ja vastaanottajan lähtöön, kun taas mikroprosessorin ohjaaman dekooderin 216 lähdön eristää siirtotiestä kooderi 218, mutta lähtö on lisäksi kytketty piirin läpi linjoihin 204 ja 206, jotta normaali kaksiteinen puhelinkonfiguraatio saadaan säilytetyksi.

Kytkimiä SI - S7 käytetään koestustoimintoihin. SI ja S2 maattavat linjan joko toisen puolen tai molemmat puolet, S7, S4 ja S3 ohjaavat mittausvirran lähdön (jännitteen 231:n yli) ja S5 ja S6 erottavat pienen sovitusimpedanssin 232, kun vuotomittauk-sia on tehtävä. Ohjelmoitava signaaligeneraattori tuottaa koestus-jännitteet. Kun kytkimet SI - S7 on esitetty ilman ohjauksia selostetun yksinkertaisuuden vuoksi, on ymmärrettävä, että tällaiset ohjaukset kytketään kytkimiin SI - S7 mikroprosessorista 126. Kytkimet SI - S7 voidaan toteuttaa samoin tavoin kuin kytkimet 320, 322 , 324 ja 326 , jotka selostetaan jäijempänäkuvion 4 yhteydessä, ja jokainen haluttu kytkentäsekvenssi saadaan mikroprosessorista.

Kuviossa 4 on esitetty ohjelmoitava signaaligeneraattori 202. Piiri on kelluva, eristetty silta, joka kytkee piirin ferriit-timuuntajan 300 toisiolähtöön 302. Tietyllä muuntajan 300 ensiöön '· 304 ja ohjaimen 226 ohjaintransistoriin 306 kytketyllä Vcc:n arvolla ja signaaligeneraattorin 202 lähdön kiinteällä tasajän-nitteellä on transistorin 306 kannalle kytketyn pulssin kestoaika vakio. Jos lähdön puhejohtimien 204 ja 206 kuormitus muuttuu, 10 741 80 aikaansaa tällaisen muutoksen havaitseminen kannan pulssinkesto-jan muuttumisen korjaavasti, kuten edellä on selostettu. Tämä mahdollistaa tilaajapuhelimen käsipuhelimen tilan muutoksen havaitsemisen. Soiton tai navanvaihdon havaitsemiseksi voidaan edelleen käyttää pulssinkestoajän keskiarvoa (ekvivalenttia tasasähköarvoa) mittaamaan linjan tasavirran muutoksia. Kytkimiä 308 ja 310 voidaan käyttää maattamaan linjan kumpi puoli tahansa (a- ja b-johdin) koestusta varten, kun taas induktanssi 312 eristää suhteellisen pieni-impedanssisen teholähteen ja signaali-generaattorin linjasta. Vahvistuksen stabiiliuden ohjaaminen hoidetaan mikroprosessorissa havaitsemalla Iinjajännitteet.

Toiminnallisesti ensiö 304 varastoi energiaa hyvin tunne-tun yhtälön W = Li /2 mukaan. Kun transistori 306 johtaa (positiivista polariteettia ilmaiset pisteet tulevat negatiivisiksi), ei diodi 314 johda. Kun transistori 306 ei johda, diodi 314 johtaa ja varaa rinnakkaiskondensaattorin 316 ja siirtää ensiöön 304 varastoitunutta energiaa toisioon 302, ts. kondensaattoriin 316. Kondensaattori 316 toimii siis rippelijännitteen suodattimena. Energian siirtymistä ensiöstä 304 toisioon 302 ohjaa transistorin 306 kytkeminen, kun taas siirretyn energian määrää, ts. tehollista lähtöjännitettä, ohjaa transistorin 306 kytkemisen kestoaika, ja transistoria puolestaan ohjaa mikroprosessorista kannalle syötetty pulssinkestoajalla moduloitu signaali. Näin on saatu aikaan säädetty energian takaisinkytkennällä varustettu teholähde, joka toimii riittävän suurella taajuudella (100 kHz) ja poistaa aikaisemman kaltaiset kalliit ja tilaavievät audiomuuntajät ja releet.

Kytkimiä 320, 322, 324 ja 326, jotka voidaan toteuttaa tunnetun kaltaisilla VMOS-, DMOS-, bipolaari- tai muilla puoli-johdekytkimillä, ohjaavat mikroprosessorin ohjelman ohjaamat eristetyt, induktiivisesti kytketyt kytkentäpulssit. Vaihtosig-naalin tuottamiseksi käytetään siis puoliaaltotasasuunnattua signaalia ja sopivaa kytkintä. Kun kytkimet 320 ja 322 ovat kiinni, ovat kytkimet 324 ja 326 auki ja päinvastoin. Kun kytkimet 320 ja 322 ovat kiinni, on kondensaattorista 316 kytketty negatiivinen potentiaali a-johtimeen 204 ja kondensaattorista 316 on positiivinen potentiaali kytketty b-johtimeen 206. Vastaavasti, kun kytkimet 324 ja 326 ovat kiinni, on a-johtimeen kytketty 11 74180 positiivinen potentiaali kondensaattorista 316 ja b-johtimeen on kyketty negatiivinen potentiaali kondensaattorista 316. Mikroprosessorin ohjaamasta ohjelmoitavasta signaaligeneraattorista saadaan siten tasasignaalista vaihtosignaali. Vaikutus on merkittävä, koska tähän asti tarvitut vaihtotehon lähteet ja kytkimet vaihtotehon kytkemiseksi aikaisemman kaltaiseen piiriin, on eliminoitu. Tämä piiri tuottaa kaikki tilaajalinjän tarvitsemat vaihto- ja tasajännitteet, joita tarvitaan ääniin, toimintaan ja koestukseen.

Kun tätä keksintöä on selostettu esikuvallisen toteutuksen avulla, on ymmärettävä, että lisätoteutukset, modifikaatiot ja sovellutukset, jotka ovat ilmeisiä alaan perehtyneille henkilöille, kuuluvat keksinnön alueeseen ja luonteeseen, kuten liitetyistä patenttivaatimuksista selviää.

Claims (6)

74180

1. Liitäntälaite kaksisuuntaisen analogiatilaajalinjän kaksi johdinjohdon ja digitaalisen laitteen nelijohdinjohdon välillä, erityisesti tilaajakytkentä digitaalisella kytkentäkentällä varustettuja puhelimia varten, tunnettu siitä, että siinä on analogiasignaalit digitaalisignaaleiksi muuttava kooderi (104), jonka lähtö on yhdistetty vaimennuslaitteeseen (126), joka suorittaa digitaalisessa muodossa kooderin lähtösignaalin selektiivisen vaimennuksen vähentämällä ei-toivotut signaalit digitaalisessa muodossa, että vaimennuslaitteen lähtö (114) on yhdistetty digitaaliseen laitteeseen, että siinä on digitaalisesta laitteesta saapuvat digitaalisignaalit analogiasignaaleiksi muuttava dekooderi (118), jonka lähtö on yhdistetty yhteenlaskukytkentään (122), jonka kaut- , ta analogiasignaali siirretään tilaajalinjaan ja että dekooderil- le syötetyt digitaalisignaalit syötetään rinnakkaisesta vaimennus-laitteeseen ja vähennetään ei-toivottuina signaaleina kooderin lähtösignaaleista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitäntälaite, tunnettu siitä, että vaimennuslaitteessa (126) on ohjelmoitava mikroprosessori.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitäntälaite, tunnettu siitä, että vaimennuslaitteessa (126) on yhteenlasku-laite (110), jonka yhteen lähtöön (108) syötetään kooderin (104) lähtösignaali ensimmäisen digitaalisen suodattimen (106) kautta ja toiseen lähtöön syötetään ei-toivottu signaali invertoituna toisen digitaalisen suodattimen (124) kautta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen liitäntälaite, tunnettu siitä, että digitaaliset suodattimet (106, 124) tasaavat mikroprosessorin ohjaamina Iinjahäviöitä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitäntälaite, tunnettu siitä, että siinä on signaaligeneraattori (202), joka tuottaa mikroprosessorista tulevien ohjaussignaalien ohjaamana tasa- ja vaihtovirtajännitteet.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen liitäntälaite, tunnettu siitä, että signaaligeneraattorissa on muuntaja (300), jonka ensiökäämi (304) on yhdistettävissä jännitteeseen kytkimen 13 741 80 (306) kautta, että kytkintä ohjataan mikroprosessorista tulevilla pulssinkestomoduloiduilla pulsseilla ja että toisiokäämin (302) jännite yhdistetään kytkimien (320, 322, 324, 326) kautta puhejoh-timiin (204, 206) ja kytkimiä ohjaa mikroprosessori. 14 741 80