改進的用324型四運放晶片做免提電路的電話機的製作方法

2024-01-22 05:53:15 1

專利名稱：改進的用324型四運放晶片做免提電路的電話機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種改進的用324型四運放晶片做免提電路的電話機，屬於基本電子線路技術領域。
普通電話機的通話方式一般有手機通話和免提通話這兩種方式，如

圖1所示，當開關K3b的接點1和2接通時為手機通話方式，須用手拿起聽筒進行通話；當按下免提通話鍵時，開關K3b的接點1和3接通，為免提通話方式，此時無需用手拿起聽筒就可通過話機上的喇叭聽到對方話音，自己的話音則通過話機上的駐極體麥克風發送出去。
現有的電話機免提電路有三種形式第一種採用通用元器件組成，這種電路線路簡單，成本較低，性能較差；第二種是用型號為324的四運放晶片組成的準雙工通話電路，這種電路性能較好，成本適中；第三種為專用集成電路如MC34018等組成的免提準雙工通話電路，這種電路一般性能好，受環境噪聲影響較小，但成本偏高。
本實用新型僅就上述三種免提通話電路中的第二種，即用324型四運放晶片做的免提電路提出改進的技術。現有的用324型四運放晶片做的免提電路的方框圖如圖2所示。它是由發送前級放大電路1、發送衰耗放大電路2、發送射極跟隨電路3、比較器電路4、發送封鎖電路5、接收功放電路6、接收衰耗電路7、消側音電路8和電源電路9組成的，其具體電路圖如圖3所示。324型四運放晶片是四個運算放大器電路做在一個晶片上構成的集成電路，在圖3中這四個運算放大器用Ic1a，Ic1b，Ic1c和Ic1d來表示。同時，為便於表示信號輸入端和輸出端之間的關係，在圖3及以後的附圖和說明中，用英文小寫字母表示信號輸出端，用右上角帶撇的同一英文小寫字母表示該信號的輸入端，例如，k表示發送信號輸出端，則k′表示同一發送信號對後面電路的輸入端。另外，圖中f1線為通話電路直流供電正端，也為送、受話交流信號輸出、輸入端。f2為去手機通話電路的直流供電正端及送、受話交流信號輸出、輸入端。h1為話機靜噪端，h2為去手機通話電路的靜噪端。電阻R1、R19、R20，二極體D5、D6、D7、D8，三極體Q3都為靜噪電路元件。VSS端為接至手機通話電路的共同端。
下面先結合附圖敘述一下現有技術的工作原理和存在的缺點。
附圖的圖面說明圖1為具有免提通話功能的電話機的方框圖。
圖2為現有的用324型四運放晶片做的免提電路方框圖。
圖3為現有的用324型四運放晶片做的免提電路的具體電路圖。
圖4為現有技術中的發送前級放大電路圖。
圖5為現有技術中的發送衰耗放大電路圖。
圖6為現有技術中的發送射極跟隨電路圖。
圖7為現有技術中的比較器電路和發送封鎖電路圖。
圖8為現有技術中的接收功放電路和接收衰耗電路圖。
圖9為現有技術中的消側音電路圖。
圖10為現有技術中的電源部分電路圖。
圖11為現有技術中的接收靜噪部分電路圖。
如圖4，現有技術中的發送前級放大電路1為一雙增益電壓並聯及電流串聯負反饋三極體單級放大器，圖中VDD為直流電源輸入端，VSS為電源公共端。因電路中(R14＋R15)＞＞R15，故發送信號輸出幅度遠小於發送控制信號輸出幅度，電路中調節可變電阻W2滑動端可調節發送前級放大電路1的增益。
如圖5，現有技術中的發送衰耗放大電路2中，k′為從發送前級放大電路1的k端來的發送信號輸入端，m為發送衰耗放大電路2的發送信號輸出端，n1′為發送衰耗放大電路2的增益控制輸入端。當n1′端為0電位時，三極體Q1截止，因R8阻值較大，故發送衰耗放大電路2的增益較低；當n1′端為高電位時，Q1飽和導通，相當於將電阻R8短路，此時發送衰耗放大電路2的增益很大，由k′端來的發送信號經發送衰耗放大電路2放大後經m端輸出。
如圖6，現有技術中的發送射極跟隨電路3中，m′為從發送衰耗放大電路2的m端來的發送信號輸入端，o為發送射極跟隨電路3的發送信號輸出端。
如圖7，在比較器電路4和發送封鎖電路5中，l′為從發送前級放大電路1的l端來的發送控制信號輸入端，n1為輸出到發送衰耗放大電路2的發送增益控制輸出端，n2為輸出到接收衰耗電路7的接收增益控制輸出端，q′為來自接收功放電路6的接收功放交流控制信號輸入端，p′為來自消側音電路8的接收信號輸入端。這一電路一般工作在三種狀態(1)接收、發送都無信號時此時，l′，p′，q′三個信號輸入端信號均為零。這樣，由於q′信號為零，C32兩端電壓為零，此時三極體Q4截止；由於p′信號為零，Ic1b輸出信號為零，C28兩端電壓為零，衰耗二極體D15不導通，其內阻較大；由於l′信號為零，Ic1a輸出信號為零，C23電容兩端電壓為零，此時受這一電壓控制的三極體Q6截止。另外，從n1端輸出到發送衰耗放大電路2的電壓也為零，使發送衰耗放大電路2中的三極體Q1截止，此時，發送衰耗放大電路2的增益最小。還有，從n2端輸出到接收衰耗電路7的電壓也為零，使接收衰耗電路7對接收信號的衰減也最小。
(2)接收有信號，發送無信號或發送信號太小時此時，因發送無信號，C23兩端電壓仍為零，三極體Q1和發送衰耗放大電路2狀態同前述，接收衰耗電路7狀態也同前述，對輸入接收信號不衰減，接收信號經接收功放電路6放大後，輸出至喇叭發聲，並分出一路自q端輸出至發送封鎖電路5的q′端，經整流後使C22充電，當信號增大至C22上的電壓經R26，R28，R27分壓後使三極體Q4導通值時，Q4管導通，將來自l′的發送控制信號衰減(在發送有小信號的情況下)。因C23兩端電壓為零，三極體Q6此時截止，來自p′的接收信號無衰減地經Ic1b放大後整流輸出，使C28兩端電壓升高，這一電壓加在電阻R35和二極體D15上，使D15導通，其內阻減小，將來自l′的發送控制信號進一步衰減(在發送有小信號的情況下)。此時，免提電路工作在發送衰減而接收正常的工作狀態。
(3)接收無信號或接收信號太小，發送有信號時此時，因接收無信號，三極體Q4和二極體D15狀態同(1)中所述，分別為截止和高阻態，這樣，來自l′的發送控制信號無衰減地到達Icle的輸入端，經放大整流後輸出至電容C23使其端電壓升高，當輸入信號增大到一定值時，C23端電壓升至足夠高，使三極體Q6導通，將來自p′的接收信號(在接收有小信號或有通過消側音電路8來的發送信號的情況下)衰減，保證二極體D15高阻，又使發送衰耗放大電路2中的三極體Q5導通，接收衰耗電路7的衰減加大，衰減了接收信號(在接收有小信號或有通過消側音電路8來的發送信號時)。使q′端無信號，Q1管截止，不衰減發送控制信號。
如圖8，在接收功放電路6和接收衰耗電路7中，r′為來自消側音電路8的接收信號輸入端，q為送至比較器電路4和發送封鎖電路5的q′端的接收功放交流信號輸出端，n2′為來自比較器電路4和發送封鎖電路5的n2端的接收增益控制輸入端。圖中，Q5管的基極受靜噪電路Q3管集電極電位和n2′來的控制信號兩路電壓控制，在靜噪線h1電壓低時，Q3管截止，來自R41的電流通過二極體D8使三極體Q5飽和導通，衰減了來自消側音電路8的接收信號r′，使喇叭無聲，起到消噪作用。反之，Q5截止，接收信號無衰減，喇叭發聲。如果Q3管導通時，n2′端為高電壓，同樣使Q5導通，接收信號衰減，喇叭無聲。
如圖9，在消側音電路8中，o′為來自發送射極跟隨電路3輸出端o端的發送信號，p端為輸出至比較器電路4和發送封鎖電路5的p′端的接收控制信號輸出端，r為輸出至接收功放電路6和接收衰耗電路7的r′端的接收信號輸出端。
如圖10，在電源電路9中，K3b3為壓簧開關K3b的3接點，VDD為正極性線。
本實用新型的目的在於克服現有技術中的不足之處而提供一種改進的用324型四運放晶片做免提電路的電話機，它抗聲反饋能力強，接收、發送之間的轉換噪聲小，接收工作時有較強的發送關斷能力，並且調整較為簡單。
圖12為本實用新型的免提電路的發送前級放大電路圖。
圖13為本實用新型的免提電路的發送衰耗放大電路圖。
圖14為本實用新型的免提電路的發送射極跟隨電路圖。
圖15為本實用新型的免提電路的比較器電路和發送封鎖電路圖。
圖16為本實用新型的免提電路的接收功放電路和接收衰耗電路圖。
圖17為本實用新型的免提電路的消側音電路和電源電路圖。
圖18為本實用新型的電源部分電路圖。
圖19為本實用新型的接收靜噪部分電路圖。
圖20為本實用新型的免提電路實施例的完整電路圖。
本實用新型的目的可以通過以下改進措施來實現本實用新型的免提電路由發送前級放大電路10、發送衰耗放大電路11、發送射極跟隨電路12、比較器電路13、發送封鎖電路14、接收功放電路15、接收衰耗電路16、消側音電路17和電源電路18組成。第一項改進措施是針對聲反饋引起自激的問題，在接收功放電路15中輸出功放Ic2輸入端的反饋電阻R22上，並聯一個受控反饋強度控制電路，它由電阻R43與三極體Q7組成，其控制端x′，即Q7管的基極，通過電阻R44連接到比較器電路13和發送封鎖電路14的x端(見圖15或圖20)。現有技術中因接收、發送無信號或小信號時，接收放大電路無衰減，發送放大電路的衰減也不夠，造成聲反饋較強，引起自激，增加受控反饋強度控制電路後，當控制端x′無信號時，Q7管截止，Ic2放大電路因反饋較強，增益低，喇叭發聲較小；當x′為高電壓時，Q7管導通，Ic2放大電路因反饋較弱，增益變高，喇叭發聲較大。這樣，反饋強度就受到控制。另外，在發送衰耗放大電路11中，去掉發送最低衰減電阻R8，使三極體Q1的集電極僅與電容C6相連，進一步衰減了發送控制端n1′無電壓時的發送衰減量。這樣，在接收、發送無信號或小信號時，接收、發送信號的放大都受到衰減，使電路產生聲反饋的可能性大大減小，也就減小了因聲反饋引起自激的可能性，從而可加大發送信號幅度。
第二項改進措施是針對接收、發送工作狀態轉換時有轉換噪聲的問題。這種轉換噪聲產生的原因在於現有技術中發送、接收工作狀態轉換是靠信號放大整流輸出，經電容濾波後產生的直流電壓來驅動的，所以這一電路的各控制轉換電壓的升高和下降都有一時間常數。在轉換工作時，各控制開關管在經過放大區時會將電容上的電壓變化信號傳送到放大器，使接收、發送轉換時產生噪聲，為了使用戶感覺不到話機的工作狀態轉換過程，這一時間常數一般設計得較短，所以這一轉換噪聲在音頻範圍內被用戶覺察。為此，在發送衰減放大電路11和接收衰減電路16的相關開關管的控制端加上電容來濾除這一幹擾。
第三項改進措施是針對提高發送關斷可靠性問題。因電話通訊線路的內阻較大，在免提接收狀態工作時，會因接收功放輸出級從線路吸取較大工作電流而使免提功放供電迴路電壓下降，即圖3中電容C1兩端電壓下降，此電壓值常因電話通訊線路較長，揚聲器發聲較強而下降到3伏以下。電容C1兩端電壓如此低時，324型運算放大器已不能正常工作，故此時比較器電路4中Ic1b無輸出或輸出很小，電容C28兩端電壓為0或很小，二極體D15處於高阻狀態，不能將到達Ic1a輸入端上的發送控制信號衰減。並且在接收信號較低或音量控制旋鈕旋至最小位置時，從接收功放電路6的q端輸出到發送封鎖電路5的q′端的接收控制信號幅度也較低，經整流後輸出給Q4管的控制電壓太低，也不能使Q4管導通來衰減發送控制信號。為此，將發送封鎖電路14中電容C22的正極與比較器電路13中的電容C28的正極接在一起，這時，電容C22上的電壓與C28上的電壓合二為一來控制Q4管的導通和截止以及D15的正向偏置。接收功放輸出小時，電容C1兩端電壓較高，324運算放大器工作正常，電容C28、C22上電壓在接收信號大時端電壓較高，使Q4管導通，並使二極體D15內阻減小，這樣雙重衰減了發送控制信號。接收功放輸出大時，從q′端來的接收功放輸出信號隨著增大，經整流後送到電容C22、C28的電壓也較高，仍使Q4管導通，使二極體D15內阻較小，仍是雙重衰減了發送控制信號。所以這樣連接後電路處於接收工作狀態時，發送關斷的可靠性大大提高。同時，又作進一步的改進，將電容C22的正極和電容C28的正極相連後接至接收功放電路15的x′端，通過電阻R44來控制接收功放的增益，實現了有接收信號時，Q7管導通，接收功放增益高；無接收信號時，Q7管截止，接收功放增益低。
第四項改進措施是簡化電路。因做了上述改進後，電路穩定性有了提高，故對電路的調整要求也相應降低，這樣便可簡化電路，將三隻可變電阻，即發送前級放大電路4中的W2，比較器電路4中的W3和W4都去掉，也就是說，發送前級放大電路10的三極體Q2的射極直接接至公共端VSS，比較器電路13的三極體Q6的集電極接至R41和C31，比較器電路13中的電容C25接在R34與公共端之間。另外，在接收功放電路6中(圖8)省去電容C20和電阻R23，使Q5管集電極直接接在接收功放輸入端上，這樣開、關機的靜噪作用好一些；在電源電路9(圖10)中去掉二極體D1，以減小免提直流電阻，即電源電路18中的電感L直接接至穩壓管DW的負極上，並接至Vdd線所接給各元件上。
本實用新型的免提電路實施例的完整電路如圖20所示。圖中，在接收功放電路14中，輸出功放Ic2的反饋電阻R22的阻值由原來的100Ω加大至330Ω～470Ω，R43阻值為68Ω～150Ω；在發送封鎖電路11的發送增益開關控制管Q8基極與公共端VSS之間加一電容C62；在接收功放電路15的接收衰減開關管Q5基極與公共端VSS間加一電容C33；在接收功放電路15的接收反饋強度控制開關管Q7的基極與公共端VSS間加有一電容C32。這三隻電容用來消除接收、發送轉換噪音，它們的容量可一致，一般為0.1μF～10μF，實施例中選用了1μF／6V的鋁電解電容。
本實用新型的免提電路具有下列優點(1)本實用新型的免提電路抗聲反饋能力強，因為在接收功放電路14中採用了受控反饋強度控制電路，減少了原線路因聲反饋引起自激的可能，從而可加大發送信號幅度。
(2)本實用新型的免提電路在接收、發送工作狀態轉換時的轉換噪音小，因為在發送封鎖電路14和接收功放電路15的相關開關管的控制端加上了電容來減小電路工作狀態轉換時的噪聲。
(3)本實用新型的免提電路在接收工作時有較強的發送關斷能力，因為將發送封鎖電路14中電容C22的正極與比較器電路13中的電容C28的正極接在一起後，使發送控制信號受到雙重衰減。
(4)本實用新型的免提電路調整較為簡單。
權利要求1.一種改進的用324型四運放晶片做免提電路的電話機，它的免提電路由發送前級放大電路(10)、發送衰耗放大電路(11)、發送射極跟隨電路(12)、比較器電路(13)、發送封鎖電路(14)、接收功放電路(15)、接收衰耗電路(16)、消側音電路(17)和電源電路(18)組成，其特徵在於在接收功放電路(15)中輸出功放Ic2輸入端的反饋電阻R22上，並聯有一個受控反饋強度控制電路，它由電阻R43與三極體Q7組成，其控制端X』，即Q7管的基極，通過電阻R44連接到比較器電路(13)和發送封鎖電路(14)的s端；並且，在發送衰耗放大電路(11)中，三極體Q1的集電極僅與電容C6相連。
2.根據權利要求1所述的用324型四運放晶片做免提電路的電話機，其特徵在於免提電路的發送衰減放大電路(11)和接收衰減電路(16)的相關開關管的控制端加有電容，即在發送衰減放大電路(11)的發送增益開關控制管Q1基極與公共端VSS之間加有電容C34；在接收衰減電路(16)的接收衰減開關管Q5基極與公共端VSS間加有電容C33；在接收衰減電路(16)的接收反饋強度控制開關管Q7的基極與公共端VSS間加有一電容C32。
3.根據權利要求1所述的用324型四運放晶片做免提電路的電話機，其特徵在於免提電路的發送封鎖電路(14)中電容C22的正極與比較器電路(13)中的電容C28的正極接在一起，並接至接收功放電路(15)的X′端。
4.根據權利要求1所述的用324型四運放晶片做免提電路的電話機，其特徵在於免提電路的發送前級放大電路(10)的三極體Q2的射極直接接至公共端VSS，比較器電路(13)的三極體Q6的集電極接至R41和C31，比較器電路(13)中的電容C25接在R34與公共端VSS之間。
5.根據權利要求1所述的用324型四運放晶片做免提電路的電話機，其特徵在於電源電路(18)中的電感L直接接至穩壓管DW負極上，並接至VDD所接各元件上。
專利摘要一種用324型四運放晶片做免提電路的電話機，它的免提電路由發送前級放大電路、發送衰耗放大電路、發送射極跟隨電路、比較器電路、發送封鎖電路、接收功效電路、接收衰耗電路和消側音電路組成，通過對免提電路中的若干電路進行改進後，使本實用新型具有抗聲反饋能力強，接收、發送狀態轉換時的轉換噪音小，接收工作時有較強的發送關斷能力，並且調整較為簡單的優點，便於在具有免提電路的電話機中推廣使用。
文檔編號H04M1/00GK2209848SQ9423092
公開日1995年10月11日 申請日期1994年11月30日 優先權日1994年11月30日
發明者鄭曙明 申請人:鄭曙明