[其他]用戶線接口電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000005137
• 申請日: 1986-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN1003032B
• 公開（公告）日: 1989-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高遠(yuǎn)健司;東條敏郎;池谷陽三;綾野光俊;涉谷清
• 申請（專利權(quán)）人: 富士通株式會(huì)社
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 張衛(wèi)民

可在單片ＩＣ上制造的平衡型用戶線接口電路，其電池饋電電路包括三對(duì)相互連接以消除縱向和電源噪聲的鏡象電路。用戶線電流超過閾值時(shí)用改變鏡象比實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)。用Ｎ倍于負(fù)載阻抗和端阻抗的兩個(gè)元件構(gòu)成電阻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)二至四線轉(zhuǎn)換器頻率補(bǔ)償。四線系統(tǒng)輸出中轉(zhuǎn)向信號(hào)由與輸入反相的信號(hào)抵消。監(jiān)測電路提供校驗(yàn)信號(hào)來檢測用戶線電流并識(shí)別其狀態(tài)，還配有不同電壓源的接地分離電路。通過發(fā)送與兩系統(tǒng)間信號(hào)電流同幅反向的電流實(shí)現(xiàn)接地分離。

本發(fā)明涉及一種用于具有數(shù)字開關(guān)系統(tǒng)的電話終端站的用戶線接口電路。它特別涉及在單片IC（集成電路）上制造一個(gè)電池饋電電路，一個(gè)混合電路和一個(gè)監(jiān)測電路，以縮小這些電路的尺寸并減少它們的生產(chǎn)成本。

如圖1所示，用于電話站的用戶線接口電路一般由七個(gè)基本電路組成。即，一個(gè)用于為用戶線提供直流電源的電池饋電電路，一個(gè)用于將電話信號(hào)由二線信號(hào)轉(zhuǎn)換為四線信號(hào)或由四線信號(hào)轉(zhuǎn)換為二線信號(hào)的混合電路，過壓保護(hù)電路，用于處理振鈴信號(hào)的振鈴開關(guān)電路，用于電話代碼的CODEC（編碼與譯碼電路），用于監(jiān)測電路運(yùn)行的監(jiān)測電路，以及測試通道繼電器電路。因此，減小它們的尺寸，功率消耗和價(jià)格是非常重要的。

首先，CODEC已經(jīng)能在單片IC上制造，并且現(xiàn)在已被廣泛使用，因?yàn)橄蛩┘拥碾妷狠^低（5V左右），它容易在IC上實(shí)現(xiàn)。把其它電路制作在一片IC上的償試正在付諸實(shí)踐。這些努力在于設(shè)計(jì)出用于電池饋電電路，二至四線轉(zhuǎn)換器和監(jiān)測電路的IC。其原因是這些電路涉及的是40-60V的中等電壓，而剩下的電路涉及由繼電器處理的幾百伏電壓或高電流。

用戶線接口電路可以被認(rèn)為等效于如圖2（a）所示的電路。一個(gè)具有阻抗Z₀的用戶設(shè)備與端線A和B相連，該阻抗Z₀包括（例如）用戶線的阻抗和電話設(shè)備的阻抗。用戶線接口電路（在此以后簡寫為SLIC）提供的是交流端阻抗Z，該阻抗連在用戶線的末端上，電池饋電電路將一個(gè)直流電壓加到某一根用戶線上，例如A上，而另一用戶線B通過一饋送電阻接地。來自用戶的電話信號(hào)經(jīng)過一個(gè)將二線信號(hào)轉(zhuǎn)換為四線信號(hào)的混合電路從A端和B端取出。因此，電池饋電電路的內(nèi)阻抗對(duì)于在A線與B線之間以有相位差的差模形式出現(xiàn)的電話信號(hào)必須盡可能高。但是為了防止在用戶線上產(chǎn)生的噪聲，對(duì)于噪聲的內(nèi)阻抗應(yīng)該盡量小。噪聲一般以在A線和B線上具有相同相位的共模形式在用戶線上產(chǎn)生。所以，電池饋電電路的內(nèi)阻抗對(duì)于共模信號(hào)最好是盡可能低。但對(duì)差模信號(hào)應(yīng)盡可能高。

為了實(shí)現(xiàn)這樣的內(nèi)阻抗，曾提出過各種電路。但是它們對(duì)于縱向噪聲電壓可以化簡為如圖2（b）所示的等效電路。該等效電路是一個(gè)橋式電路具有分別對(duì)應(yīng)于A線與B線的兩個(gè)電阻R，和分別對(duì)應(yīng)于A線與B線的電池電源內(nèi)阻抗R_A和R_B。噪聲電壓Vn對(duì)兩條線以相同的相位加到兩個(gè)電阻R的連接點(diǎn)上。因此，在消除A線與B線之間的噪聲電壓的SLIC的設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了兩個(gè)主要趨勢。其中之一是使橋式電路平衡，即，使RA/R＝R_B/R。另一個(gè)是使R_A和R_B與R相比盡可能小。前者稱為平衡型SLIC，而后者稱為非平衡型SLIC。

1981年8月的IEEE雜志固態(tài)電路部分中，W.David Pace的“單片電話用戶環(huán)路接口電路”一文中公開了用于非平衡型SLIC的單片IC的原理。

下面的日本公開專利：Tokkai 55-150658;56-141655;57-25766;57-38053;58-104559公開了平衡型電池饋電電路，Tokkai 58-210775;59-161172公開了非平衡型電池饋電電路，以及Tokkai 57-42263公開了用于二至四線轉(zhuǎn)換器的一個(gè)IC電路。

在單片IC上實(shí)現(xiàn)非平衡型電池饋電電路有非常大的進(jìn)展。重要的是使電阻R_A和R_B的等效值盡可能地小。使用鏡象電路和反饋電路，使R_A與R_B的等效值已經(jīng)減到小于1Ω，并且當(dāng)該電路調(diào)整后，獲得了45dB的縱向平衡。但是縱向平衡的值是越大越好。