用戶接口低內阻饋電裝置的製作方法
2023-06-11 08:31:51 2
專利名稱：用戶接口低內阻饋電裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及電話通信系統的饋電裝置。特別是程控數字自動電話交換機及按鍵電話交換機系統與用戶線路接口的低內阻饋電裝置。現代的自動電話交換機，通常向用戶線路另一端的電話分機提供工作電源，以實現電話分機通過自動電話交換機與另一電話分機的呼叫、通話。在實際應用中，用戶線路長度相差很大。在近距離條件工作時，用戶環阻低，這時要求用戶接口電路中的恆流供電裝置保持電流不變，以限制用戶接口電路的功耗。同時要求用戶接口電路的直流饋電內阻高於交流阻抗。在-48伏饋電下，若恆流電流為24mA，則饋電內阻應為1.7K～1.8K左右，而通常的交流阻抗為600Ω～900Ω。電話分機在遠距離工作時，用戶環阻較高。這時為使用戶線環流不致降到18mA以下，要求用戶接口電路中的環流供電裝置處於低阻工作狀態。若要求-48伏饋電下用戶環阻為2K時用戶環流不低於18mA(此為中國郵電部標準)，用戶接口電路中的恆流供電裝置內阻應低於600Ω。
常見的分立元件用戶接口電路，採用平衡度較好的混合線圈變壓器來實現2/4線轉換，使用戶接口交流阻抗網絡與直流饋電電路相分離，並使直流恆流饋電電路的最小內阻為400Ω左右，一般均能使正常工作的環路電阻最高達2K。但是每個變壓器佔據較大的空間使自動電話機整個體積增大，可靠性也較差。現有集成化的用戶接口電路有半導體單片集成電路如美國MOTOROLA公司的MC3419及HARRIS公司的HC-5502。另一類為厚膜混合集成電路，有加拿大MITEL公司推出的MH88612及MH89625。半導體工藝可將複雜的用戶接口電路方案集成為單片電路。如MC3419採用三對電流鏡象電路構成2/4線轉換及用戶環路檢測電路，從發送端反饋一小部分交流分量到接收端使2線平衡端對交流呈高阻抗，從而使直流電饋電內阻容易降低。但共同的缺點是只能由少數半導體廠商壟斷生產。MH89625以類似半導體電路的方案採用厚膜元件製作，結果成本高昂，難以推廣。MH88612由於無復阻抗功能，也難以在中國推廣應用。現有國內開發的厚膜集成化用戶接口電路成功地採用低成本方案解決了環路恆流饋電及埠復阻抗，但由於此方案將復阻抗網絡直接串入環路恆流饋電迴路中，使環路恆流饋電電路的最小內阻高於900Ω，大大限制了有效饋電距離。
本發明的目的是以較簡單的方案採用厚膜元件製造一個適合遠距離電話用戶通信的數字自動交換機用戶接口低內阻饋電裝置。
本發明的電路原理圖如
圖1所示。
本發明的特徵在於在程控交換機的內部系統與外電路接口並聯直流通話電源饋電迴路的兩個平衡阻容網絡上，並聯一個用戶接口低內阻饋電裝置。這個裝置主要由NPN晶體三極體Q6、Q7及穩壓二極體D1、D2組成的恆流電路CS1、CS2構成。電阻R85與D1負極的連接點接Q6基極，組成Q6的偏置電路。Q6集電極與R85另一端相連構成CS1第1端並與TF端的直流等效地相連。Q6發射極串聯電阻R85與D1正極連接構成CS1的第2端並與外電路T線相連。電阻R87與D2發射極的連接點接Q7基極，組成Q7的偏置電路。Q7集電極與R87另一端相連構成CS2的第1端並與外電路R線連接。Q7發射極串聯電阻R88與D2正極相連構成CS2的第2端並與RF端上電阻R88、恆流饋電電路中三極體Q5的集電極、電解電容C正極的連接點相連。CS1、CS2是兩個參數相同的恆流源電路。當CS1、CS2的1、2端之間電壓變化時，由於D1、D2的穩壓作用，反饋電阻R86、R88上的電壓降保持不變，使通過它們的電流也保持不變。由於選擇R85遠大於R86、R87遠大於R88，使通過R86、R88的恆定電流近似為通過CS1、CS2的1、2端電流幾乎保持恆定。
對於話音交流信號，恆流電路呈現較高的阻抗，遠大於由R81、R82、C4及R88、R84、C5構成的兩個復阻抗網絡的阻抗。因此，CS1、CS2與這兩個復阻抗網絡各自並聯後，T、R端的話音信號輸入、輸出阻抗仍主要由兩個復阻抗網絡決定。而原來通過復阻抗網絡的直流恆流電流卻有很大部分被CS1、CS2分流。若設計CS1、CS2恆流電路保持在12mA左右，假設此時總環路電流為22mA，此時僅有10mA通過復阻抗網絡。因此，在它們上並聯CS1、CS2後，可使總的T、R端向用戶環路饋電的最小直流內阻大大降低。這時-48伏電源通過Q5構成的環路恆流饋電電路後，串接輸入、輸出復阻抗網絡與CS1、CS2並聯的電路，最後向T、R端以外用戶環路饋電。總的饋電內阻可降至小於500Ω，可確保環路電阻高達2K時，向環路提供18mA以上的電流。
本發明在程控數字自動電話交換機設備內部系統使用的方框原理圖及電路原理圖分別如圖2、圖3所示。復阻抗網絡1由R81、R82、R88、R84及C4、C5組成，直接與用戶環路T、R線相連，使用用戶接口電路T、R端的輸入、輸出阻抗呈複數特性。2/4線轉換電路轉換電路2由IC1、IC8、IC4、Q1及R1、R4、R5、R6、R7、R9、R10、R11、R12、R14、R15、C1構成，使T、R雙向傳輸的話音信號轉換為兩個單向傳輸信號。其中第③端為接收端，連接一個解碼電路。此電路將交換後的數位訊號轉換為模擬信號。第⑧端為發送端，連接一個編碼器。此編碼器將來自T、R線的話音信號轉換為數位訊號以進行時分交換。環路恆流饋電電路3由Q5、R27、R28、R29及電容C構成。其作用是使用戶環路中的直流電流保持恆定，意識整個用戶接口電路得到短路過流保護。Q2、Q8、R29構成鈴流驅動電路4。其中(14)、(17)端接鈴流繼電器線圈，(16)端接地，(13)端接交換機中的控制部分。此電路完成電話分機振鈴的鈴流通斷控制。IC2、R18、R16及R17構成環路檢測電路5，功能為檢測用戶環路狀態及電話分機的脈衝撥號。其中(20)是檢測輸出端，接交換機中的控制部分。
用戶接口低內阻饋電裝置中的CS1、CS2恆流電路也可用PNP三極體Q8、Q9構成，電路如圖4所示。其中D1正極同R85的連接點與Q8基極相連構成Q8的偏置電路，Q8發射極串接R86與D1負極連接構成CS1第1端，Q8集電極與R85另一端連接構成CS2第2端。由Q9、D2、R87、R88構成的CS2其構成與CS1完全相同。
本裝置中的CS1、CS2恆流電路還可用場效應管Q10、Q11構成，如圖5所示。Q10、Q11漏極d分別構成CS1、CS2第1端。Q10、Q11源極s串接源極電阻Ra連通各自柵極g分別構成CS1、CS2的第2端。源極s串接源極電阻R。使場效應管工作在自給偏壓狀態，恆流電路輸出大小主要取決於源極電阻Ra。由於場效應管的工作方式是柵極電壓控制源極、漏極之間的電流大小。在自給偏壓狀態，Ra上的壓降給柵極提供反偏。Ra上壓降增加時(即其上電流增加時)，柵極偏壓降低，從而引起源極、漏極之間電流減小，結果使電流平衡在一定值上不變。
本發明在現有用戶接口電路串入用戶饋電環路的兩個復阻抗網絡上，分別並聯一個恆流電路，使用戶環路恆流饋電內阻大為降低，從而使自動電話交換系統能工作於更高的環路電阻，進行更長距離的電話通信。本裝置結構簡單，易於大規模生產製作，設備改造方便。
權利要求
1.一種用戶接口低內阻饋電裝置，由直流電源、恆流饋電電路、平衡阻容網絡及用戶線路組成，其特徵在於在程控交換機的內部系統與外電路接口並聯直流通話電源饋電迴路的兩個平衡阻容網絡上，並聯一個用戶接口低內阻饋電裝置。這個裝置主要由NPN晶體三極體Q6、Q7及穩壓二極體D1、D2組成的恆流電路CS1、CS2構成。電阻R85與D1負極的連接點接Q6基極，組成Q6的偏置電路。Q6集電極與R85另一端相連構成CS1第1端並與TF端的直流等效地相連。Q6發射極串聯電阻R86與D1正極連接構成CS1的第2端並與外電路T線相連。電阻R87與D2發射極的連接點接Q7基極，組成Q7的偏置電路。Q7集電極與R87另一端相連構成CS2的第1端並與外電路R線連接。Q7發射極串聯電阻R88與D2正極相連構成CS2的第2端並與RF端上電阻R88、恆流饋電電路中三極體Q5的集電極、電解電容C正極的連接點相連。
2.根據權力要求1所述的用戶接口低內阻饋電裝置，其特徵在於CS1、CS2恆流電路也可用PNP三極體Q8、Q9構成。其中D1正極同R85的連接點與Q8基極相連構成Q8的偏置電路，Q8發射極串接R36與D1負極連接構成CS1第1端，Q8集電極與R85另一端連接構成CS2第2端。由Q9、D2、R87、R88構成的CS2其構成與CS1完全相同。
3.根據權力要求1所述的用戶接口低內阻饋電裝置，其特徵在於CS1、CS2恆流電路還可用場效應管Q10、Q11構成。Q10、Q11漏極d分別構成CS1、CS2第1端，Q10、Q11源極s串接源極電阻Ra連通各自柵極g分別構成CS1、CS2的第2端。
全文摘要
在程控交換機的內部系統與外電路接口並聯直流通話電源饋電迴路的兩個平衡阻容網絡上，並聯一個用戶接口低內阻饋電裝置。這個裝置主要由NPN晶體三極體Q
文檔編號H04M19/00GK1114094SQ9410684
公開日1995年12月27日 申請日期1994年6月22日 優先權日1994年6月22日
發明者熊焰明 申請人:熊焰明