TW409481B - Subscriber line interface and power circuit - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 409481 A7 __B7五、發明説明（i ) 發明之範圍 本發明乃關於一種提供所謂BORSCHT功能之電話用户 迴路介面電路（SLIC)。 發明之背景 用户線介面電路（SLIC)係用以作爲一用户電話線及一數 位切換系統間之介面之用。SLIC能提供通常稱爲 B0RSCHT之功能及在數位切換系統及電話線之間的數位 至類比轉換。BORSCHT功能包括電池饋入，超壓保護， 振鈐，監督，編碼，混合及測試。但目前科技似乎將 BORSCIiT功能移至夕卜迴路站之服務終端以提供延伸至客 户電話站及本地或中央切換系統間之電話線之連接。服務 終端係一裝置將延伸至電話用户前提之電話"吊"線及本 地或中央切換系統連接。 吾人發現以往技藝之SLIC電路不能提供所有之 BORSCHT之功能。例如，該電路不能產生振鈴電壓（R) ，因此，必須仰賴一外（即中央站）振鈴產生器供應振玲電 壓至用户線。因此，如提供所有BORSCHT功能之SLIC電 路被移至外站之服務終端，於是振鈴產生器必須移至服務 終端以提供振鈐電壓至連接至服務終端之電話吊牌線。吾 人可知以往技藝之SLIC電路受到限制。 本發明之略述 因此本發明之目的在提供一用户線電路，其可眞正提供 所有之BORSCHT功能而不依靠一外部振鈴產生器完成此 任務。吾人係以辨認監督及振鈐信號係以某種順序發生， -4- (請t閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐） 經濟部尹央標準局員工消費合作社印製 409481 A7 _ B7 五、發明説明（2 ) 因此不必同時產生而達成此—目的。基於此一認知，本發 明發展出一種電路其能眞正實施所有borscht功能，並 包括一電源部分以依序及按需要產生每一監督信號，即 -48V及-24V及警告信號；亦即振鈐信號。 圖説之簡要説明 圖1爲實施本發明原理之用户線介面電路方塊圖；及 圖2爲根據本發明之特性之而產生之用户線介面電路之 信號之順序説明。 詳細説明 圖1中，用户線介面及電源（SLIP)電路100包括電源部 分300及電話部分200供提供BORSCHT之每一节能。電源 部分3 0 0包括電源級3 0 5用以產生每一監督信號，即 -4 8 V及-2 4 V，及警告信號，即振鈴信號以響應一經由導 線3 3 1自脈波寬調變控制（PWMC)電路3 3 0收到之控制信號 。電源級305將所產生之信號（圖1稱VReG)供應至傳統高 頻濾波器3 1 0。濾波器3 1 0將VREG之高頻噪音成分移去並 將結果供應至傳統電流感應/限制電路3 1 5。電流感應/限 制電路3 1 5以傳統方式在匯流排3 5 0上監視電流之位準以" 感覺"出無意誤差情況之存在，即地面誤失。健路315將 預定之誤差位準與.VREG供應至匯流排3 50之電流位準加 以比較°如後者之位準符合或超過前一位準，+電路3 15決 定匯流排3 5 0上發現地失誤，因而供應一禁止信號至 PWMC電路330。電路330響應此禁止信號，供應一”停止 ”信號經由導線3 3 1至電源級3 05。電源級3 0 5即停止產生 __ -5- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X29?公釐） ' ' (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) -"f — 裝. *17 A7 409481 -—---------- B7 五、發明説明（3 ) VREG。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 輸出電壓感覺電路340將出現在匯流排350上之VREG位 準以預定因數，即値i 00相除，並將結果供應經導線34 1 至電路330。例如，VREG爲-48 V (-24 V)，電路340則供 應—_48〇微伏（-24〇 mv)信號至電路330。電路隨後將經導 線3 4 1收到之信號位準與經由導線3 26自電壓隨耦電路3 3 5 收到之參考電壓（VARREF)加以比較。電路330於是適應 輸出至導線3 3 1之信號以計算其差，因而提供一調節功能 以適應VREG至一VAR REF位準规定之位準》自匯流排 350至輸出電壓感覺電路34〇及經由導線341至pwMc電路 3 3 0形成一個線性回饋安排以調節之位準。（注意 PWMC 電路 330與揭示於"Studies in Electrical and Electronic Engineering 45-Pulse Width Modulated (PWM) power Supplies."由V‘ Quercioli所寫一文之原理相似由. Elsevier所發行，1993，pp. 5-10頁，此文併入此處供參 考’而電源級305與揭示於”Unitrode Applications Handbook" 1985-1 986 及由 U.nitrode Corporation, 5 Forbes Road, Lexiton, Ma. 02173 # Application N U-76- 經濟部中央標準局負工消費合作社印製

Flyback and Boost Switching regulator Design Guide之 pp. 8 6 - 9 4之原理相似，亦合併此文供參考。 參考電話部分2 0 0，迴路閉合偵測電路2 3 5跨延伸至電 話站S 1之抽頭（T )及振鈴（R)導線而監視直流迴路電阻。 如眾所知，當電話站S 1分別爲掛機（〇n-hook)或摘機（off-hook) 時 其該迴 路之電 阻甚大 （數 千歐姆 ）， 或 相當小 （可能 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ΑΊ Β7 409481 五、發明説明（ (請先聞讀背而之注意事項再填寫本頁) 百歐、^當電話站31接通時（亦稱爲穩定狀態），迴路 閉合債測電路2 3 5跨τ及R接、㈣出相當大之電阻。此時， 電路幻5輸出-480微伏之直流電壓至延伸至該隨接電路 '輸入之導線A。隨耦器335供應該電壓位準至 請MC電路330作爲VARREF。電路33〇接著供應至接線 υι、一信號，其根據本發明特性具有—對應於var ref位 準之工作週期，即當VAR REF爲·48〇微伏直流時，& PWMC電路則輸出—個有適當工作週支信號至接線33i j 即，其工作週之選擇保依照上述參考所揭示之原理。電源 及305接著將其經由接線3〇4所接收之電屬_位準轉換成一 #號，其具有之位準由接收自接線3 3丨之信號工作週所控 制。即，電源級3 05將經由接線3 〇4所供應之+12 V之電壓 位準轉換爲-4 8 V直流信號電源級3〇5於是將此結果輸 出至濾波器3 1 0作爲VREG如上所述。 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 當電話站S 1自掛斷狀態至接通狀態時，迴路閉合偵測 器電路2 3 5在跨T及R接線之間偵出相當低之電阻，並改變 輸至接線A之信號位準《例如，電路23 5輸出-240微伏直 流至接線A。PWMC電路3 3 〇爲響應VAR REF之改變輸出 至接線331 —信號，其具有與VAR REF對應之工作週，如 上所述。電源級305接著將加至接線304之電壓位準或信 號轉換成·24 V直流輸出信號作爲VREG。 電源級3 05亦產鸟一振鈴信號經過電阻RR供應至振鈴導 線R作爲VREG。暫電話開關（未示出）送出一進入呼叫至 電話站S 1時，其亦發射一代表訊息之信號。信號訊息包 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 409481 B7 五、發明説明（ 括之資訊指出（a)指定呼叫之頻道，（b)呼叫之電話號碼 ，（C)被呼叫電話號碼等0爲響應經由碼275收到之訊息 ’頻道處⑨器280指導邏肖介面電路22〇經由邏輯導線B〇 及發射—振鈴信號至電話站S1以告知用户進入之呼叫 ，處理器280在擎線B〇AB1上設定直流信號以代表四個 ，態（編碼）〇〇，01，10或11之一假定狀態00代表一穩 定狀態（即低功率掃描狀態）及n代表振鈴狀態。因此， 處理器280位應一個邏輯i (即+5 v直流）至導線B〇及導線 邏輯A面電路22〇爲響應該邏輯狀態經由導線】通 知路23 5發射振鈐信號至電話站s丨，電路235則將自處 理器280經由導線尺^^匕接收之+5 V時鐘信號改正或爲一 _ 1.7 V之以2 0Hz改變之峰值梯形信號，並經電路3 3 5供應 該化號至P WM控制電路3 3 0。p WM控制電路3 3 0供應一工 作週以新VAR REF而變化之信號至導線3 3丄。邏輯介面電 路220亦促使接點/尺工作以將放大器21〇自振鈐導線隔離 。（狂’接點SJI ^表一電子装置能促成切換功能，即一 FET裝置。） 达源級3 0 5爲響應經由導線3 3 1所加之信號將經導線3 〇 4 供應之電壓轉換爲-1 70 V峰値梯形信號並以20HZ變化（振 铃信號），並將此信號輸出至濾波器3 i〇作爲yREG，該信 號經電路315及電阻器RR供應至振鈐導線r。當31之用 户使電話站S1接通自回話時，τ及R迴路電路之電流位準 增加’此由於迴路之電阻降低之故。電流之増加由振鈐解 扣偵測器345所偵知，該偵測器於是改變延伸至處理器 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ΐ〇χ297公釐 ί Γ------if 裝—— ____(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 A7 B7 409481 五、發明説明（6 280之NRDET導線之邏輯狀態。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 處理器280爲響應NRDET導線上之信號為邏辑狀態i，而 改變導線B 0及B 1之邏輯狀態爲0 1 (指出電話站S 1爲接通 狀態），同時亦造成邏輯介面電路220取銷其振鈐信號之 要求，而使接點S R恢復正常之閉合狀態。此外，迴路電 路235輸出一-240 mV信號至接線A，因七間接造成電源 305輸出作爲VREG之-240 V如上所述。 自圖1中看出，SLIP 100之電声部分200亦包括傳統放大 器205及210以供應類比信號，即音信號至T及R導線。特 別是编碼C 275自電話個數到類比信號之數位形式，將此 數位信號改變爲類比信號，再將結果之類比信號經由平衡 網路2 70供應至接收介面電路21 5。電路2 1 5於是分別經由 放大器205及210將信號送至T及11導_，該放大器與τ及 R導線經電容器CT及CR成交流轉合/接收介面電路215 尚包含微分對，該對提供編碼C信號及TIP及RING信號間 之直流電壓位準轉換。電路2 1 5將結果之類比信號供應至 T及R以傳送到電話站S 1。電路2 1 5亦根據系統需求提供 編碼C及T與R接線間之増益調整。 經 濟 部 中 央 樣 準 員 工 消 費 人 h 社' 印 製 A X放大器245偵測於相反方向行進之類比信號，即由電 話站S 1送出之語言信號及供應該信號經平衡網路270及傳 送路徑XMT至編碼C 275。Αχ放大器245爲一微分放大器 ，其感測出跨Τ及R導線上之微分電壓位準，以預定因數 如値3予以換算，並將結果輸出至路徑χΜΤ以供發射至編 碼C 275。編碼C 275包括一類比至數據轉換電路，其可 -9- 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) Α4規格（210Χ297公着） 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 409481 A7 __ B7 五、發明説明（7 ) 將經由路徑χΜΤ接收之類比信號轉換爲數位信號以備發 送至公共切換網路。由放大器245輸出至路徑ΧΜτ之信號 亦加至分壓器電路24〇 ^分壓器電路24〇控制包括接收介 面电路215之回輸路徑之增益以使回輸路徑之增益與出現 在电話站S 1之等値輸出阻抗予以综合。即回輸迴路综合 預期迴路阻抗，即6 〇 〇或9 〇 〇歐姆。以另一方法説明，吾 人創立了一正回輸路徑具有一少於1之増益，於是等値微 分阻抗可以乘以（Αχ放大器245之增益，分壓器電路24〇 及Rev介面電路215)以匹配所望之阻抗。 電話部分尚包括雜音消除電路23〇，其設計用以感覺出 小電壓中VREG成分中任何雜音，及產生一雜音成分之模 式’俾可從接收介面電路22〇供應至AR放大器21〇之類比 k號（b頻仏號）中減除。基本上，雜音消除電路2 3 〇综合 使用電流源（即華頓等値電路等於VRE G雜音信號被R R相 除並與雜音信號1 8〇度反相），該源產生一約等於雜音信 號但與其反相180度之位準。因此，由電路23〇產生之信 號可消除"同乘"於VRE(3上之雜音信號。 迴路閉合電路23 5包括一微分電壓位準比較器電路以跨 T及R上之直流電阻俾偵出電話站s丨是在連接及不連接狀 %。除了控制輸出至導線A信號之位準以外俾顯示掛機或 摘機狀態，電路235尚輸出一邏輯1(+5 v直流）或邏輯〇( 地）至導線NLC以通知處理器28〇關於電話站s丨之狀態。 電話235因而通知處理器28〇何時電話站s i由連接至不連 接狀庇，反之亦然。處理器28〇爲響應此一狀態，發出一 本紙張尺度逋用中國國家標準(cns ) ) I—L^ 裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 409481 、 Μ ------------- Β7 五、發明説明（8 ) ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 仏號訊息要求經由編碼c 275提供電話網路服務。電話網 路於疋再以傳統方式返回撥號音。處理器280亦送出一信 號、息至電話網路，此時電話站S 1自不連接返回連接狀 ‘％如在NLC導線上由邏輯狀態所追踪者^電話網路響應後 者 < 信號信息’並中止延伸至電話站S 1之任何現有之電 話連接。 電路2 j 5之失誤偵測部分包含二個微分電壓位準比較器 用以偵測一預定之電位降’即跨電阻器r尺及尺Τ上之3 6 ν 直机。此电壓降係代表一失誤狀況，其出現使電路2 3 $立 即起動傳統中繼驅動器電路225。即每一微分電壓位準比 較器之輸出均供應至_〇R電路，其輸出使驅動器電路 223起動。當起動時，中繼驅動器225操作—有關之中繼 器（未示出）’其接著又操作正常爲閉合之接點XI及X2而 使SUP 100自延伸至電話站s丨之迴路脱離。頻道處理器 280可經由導線B 2操作中繼驅動器電路225以使sup與電 話站S ΐ隔離，俾可在slip 1 〇〇上執行維修工作^ 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 邏輯介面220在SLIP 1〇〇及處理器280之間提供一介面 。特別是邏輯介面電路220爲一傳統結合電路，其將在輸 出處供應之邏輯狀態轉換爲η個功能之—。在此例中，處 理器280經由導線β 1及Β 2控制二位元輸入，其可能爲四 種邏輯狀態之一，即〇 〇，〇 i，1 〇及丨丨爲上所述。狀態 〇 〇爲穩定狀態’即電話站S 1爲掛機時狀態爲前所述。在 0 0狀態時，電路21 5及23 0經導22 1及22 1爲無電源以節省 電源。有電源狀態爲0 1，當電話站S 1摘機時發生。狀態 __-11- 本紙^尺度i用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公変} 經濟部中央標準扃負工消費合作社印製 409481 _2； 五、發明説明（9 ) 1 〇不使用’而狀態1 1爲振鈐狀態，此時使電路22〇經由導 線2 3 1要求一振铃信號，並操作接點s r如上述。 圖2爲電源部分300爲響應自電話部分2〇〇收到之控制信 號而產生之信號（電壓位準）之順序之一例，其中，該順序 説明"掛機"信號位準"a"，該信號供應至電話站S1，由於 電話部分200偵出電話站S 1係在"掛機，，位置。電話部分 200亦可指令電源級3 00獨立產生—振鈴信號爲” b，，所示 ，以響應收到一指示，指出網路收到電話站S 1之進入呼 叫。電話部分200亦可指揮電源級300產生一，，閉合，，信號 "c ’’而非振铃信號以響應電話站8 }已將電話摘機。此圖亦 顯示電源級300產生一"掛機"信號"d "，因爲電話部分2〇〇 偵出電話站S1已返回"掛機”狀態。雖然此圖未如此顯示 ，順序中之次一信號可能爲一 ·，摘機"信號"f "，因爲電話 站S1將電話手起要求服務’即打—通電話而產生^吾人 注意圖2中所示之信號亦可說明由電話部分2〇〇在導線 1 A '上產生之控制信號，只要該信號位準已降低。 上述僅用以説明本發明之原則。精於此技藝人士當可設 計不同之裝置，雖然未示於此文，但均容納本發明之原則 範圍内。 __-12- 本紙張尺度適用中國國家標牟（CNS ) A4規格（2ίΟΧ 297公釐） 1 w J裝 訂 I /%. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 409481 A8 B8 C8 DS 六、申請專利範圍 ι· 一種供一電話站與傳送設備之介面裝置，其特徵爲： 一裝置供輸出不同之順序之第一，第二及第三個控制信 號’該等信號指出何時該電話站爲"掛機"及"摘機"，及 何時有關之電話開關收到一該電話站之進入呼叫，及 —裝置供獨立地產生第一及第二監視信號及一振鈴信號 ’其順序與該控制信號之一輸出順序之順序對應，其中 該第一及第二監督信號及該振鈐信號之產生係響應包含 该第一’第二及第三控制信號之一順序α 2.—種配置於一電話站及一電話開關網路間之用户線介面 電路’該介面之特徵爲 —装置供產生及輸出第一，第二及第三個控制信號，兮 第—及第^個控制信號分職表何時⑷該電話站爲掛機 (b)該電話站爲摘機，（c)該電話 開關網路有一該電話 ---；------- —裝-- : (. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 之進入呼叫，及 —裝置J共興立依次產生第一，第_ 該第一，第二及第三個控制信號之接收。 3. 根據中請專利範圍。項之電路，其特徵爲該第―信 一掛機信號’第二個信號是摘機之信號，及該第三個： 號爲振鈴信號。 4. 根據申請專利範圍第2項之電路， . Α 其·特徵爲在該電話站1 摘機時通知該開關網路之裝置。 崎 5·根據申請專利範圍第2項之電路， 掛機時通知該開關網路之裝置fl -13- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐> 個信號以響應 其特徵爲在該電話站爲