[其他]用戶線接口電路

在審

• 申請號: 101986000005137
• 申請日: 1986-08-20
• 公開（公告）號: CN1003032B
• 公開（公告）日: 1989-01-04
• 發明（設計）人: 高遠健司;東條敏郎;池谷陽三;綾野光俊;涉谷清
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 張衛民

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用改變鏡象比實現過流保護。用Ｎ倍于負載阻抗和端阻抗的兩個元件構成電阻網絡實現二至四線轉換器頻率補償。四線系統輸出中轉向信號由與輸入反相的信號抵消。監測電路提供校驗信號來檢測用戶線電流并識別其狀態，還配有不同電壓源的接地分離電路。通過發送與兩系統間信號電流同幅反向的電流實現接地分離。

本發明涉及一種用于具有數字開關系統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）上制造一個電池饋電電路，一個混合電路和一個監測電路，以縮小這些電路的尺寸并減少它們的生產成本。

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

首先，CODEC已經能在單片IC上制造，并且現在已被廣泛使用，因為向它施加的電壓較低（5V左右），它容易在IC上實現。把其它電路制作在一片IC上的償試正在付諸實踐。這些努力在于設計出用于電池饋電電路，二至四線轉換器和監測電路的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為等效于如圖2（a）所示的電路。一個具有阻抗Z₀的用戶設備與端線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經過一個將二線信號轉換為四線信號的混合電路從A端和B端取出。因此，電池饋電電路的內阻抗對于在A線與B線之間以有相位差的差模形式出現的電話信號必須盡可能高。但是為了防止在用戶線上產生的噪聲，對于噪聲的內阻抗應該盡量小。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生。所以，電池饋電電路的內阻抗對于共模信號最好是盡可能低。但對差模信號應盡可能高。

為了實現這樣的內阻抗，曾提出過各種電路。但是它們對于縱向噪聲電壓可以化簡為如圖2（b）所示的等效電路。該等效電路是一個橋式電路具有分別對應于A線與B線的兩個電阻R，和分別對應于A線與B線的電池電源內阻抗R_A和R_B。噪聲電壓Vn對兩條線以相同的相位加到兩個電阻R的連接點上。因此，在消除A線與B線之間的噪聲電壓的SLIC的設計中出現了兩個主要趨勢。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雜志固態電路部分中，W.David Pace的“單片電話用戶環路接口電路”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換器的一個IC電路。

在單片IC上實現非平衡型電池饋電電路有非常大的進展。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的等效值已經減到小于1Ω，并且當該電路調整后，獲得了45dB的縱向平衡。但是縱向平衡的值是越大越好。