專利名稱：用戶接口電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電話通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用戶交換機(jī)設(shè)備，特別是涉及用于小容量用戶系統(tǒng)的交換機(jī)用戶接口厚膜電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)通信系統(tǒng)中用戶交換機(jī)的用戶接口部分采用統(tǒng)一供電方式，即若干路用戶接口電路共用各類電源，如+5伏電源，-5伏電源，-48伏電源以及25赫芝鈴流發(fā)生器。在容量較大的通信系統(tǒng)中，各類電源成本由于用戶線數(shù)量較多而不會造成電源系統(tǒng)資源浪費和成本的大幅提高，但是，近幾年小容量用戶系統(tǒng)有了迅猛發(fā)展，其在用戶接口部分如采用上述復(fù)雜的電源方案，則會造成系統(tǒng)成本的大幅度提高和體積的成倍增加。曾有文獻(xiàn)報導(dǎo)用半導(dǎo)體集成電路工藝生產(chǎn)出帶有鈴流發(fā)生器的用戶接口電路，但必須在外圍配備成本較高的升壓電路，同時，由于半導(dǎo)體集成電路本身耐高壓性能欠佳，所以損壞率也比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種低成本、小體積，同時具有高可靠性的用戶接口厚膜電路裝置。本實用新型的目的可以通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)設(shè)計制作一種用戶接口電路裝置，適用于小容量用戶系統(tǒng)交換機(jī)，包括①音頻二/四線變換電路，并且還包括②振鈴驅(qū)動及正反極驅(qū)動電路；③振鈴開關(guān)及正反開關(guān)電路；④雙向恒流饋電電路；其中電路②和③之間有雙線電連接，②和④，以及③和④之間分別有單線電連接。而且所述電路①至④是制作在小型印刷電路板上，并全部集成于一塊厚膜電路內(nèi)。
本實用新型在單片上集成了鈴流發(fā)生器、振鈴驅(qū)動、正反極驅(qū)動、恒流饋電和二/四線變換電路，真正在單片上實現(xiàn)了用戶接口電路必須的所有功能。系統(tǒng)只需提供+48伏和+5伏電源，即可滿足要求，這將大幅度降低系統(tǒng)成本并大幅度提高系統(tǒng)的集成度。同時，由于采用厚膜集成電路工藝，利用厚膜集成電路耐高電壓和熱阻低的特點，克服了半導(dǎo)體集成電路工藝的不足之處，使本實用新型電路裝置具有極高的可靠性。同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型電路裝置在無線接入系統(tǒng)、小容量VOIP網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)、無線GPS和無線公話中，由于多為單用戶或幾路用戶，采用本實用新型的電路裝置，將使用戶接口部分的成本下降30％以上，同時，由于減少了外配電源的種類以及取消了振鈴繼電器和反極繼電器，將大大提高系統(tǒng)的集成度和可靠性。


圖1是本實用新型用戶接口電路裝置的示意邏輯框圖；圖2是所述電路裝置中電路②、③的電原理圖；圖3是所述電路裝置中電路④的電原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖所示之最佳實施例作進(jìn)一步詳述。如圖1所示，本實用新型的用戶接口電路裝置，適用于小容量用戶系統(tǒng)交換機(jī)，包括①音頻二/四線變換電路，并且還包括②振鈴驅(qū)動及正反極驅(qū)動電路；③振鈴開關(guān)及正反開關(guān)電路；④雙向恒流饋電電路；其中電路②和③之間有雙線電連接，②和④，以及③和④之間分別有單線電連接。而且所述電路①至④是制作在小型印刷電路板上，并全部集成于一塊厚膜電路內(nèi)。
所述電路②，如圖2所示，包括1塊四與-非門邏輯電路U1、1個用于邏輯反演的晶體管Q5，以及1/2光耦合器U2A；由系統(tǒng)提供的25赫茲基準(zhǔn)信號“25HZ”和振鈴驅(qū)動信號“RC”(后者經(jīng)電阻R21)分別輸入邏輯電路U1的1個與-非門U1A的兩輸入端，“RC”信號經(jīng)電阻R21后并同時輸入與-非門U1C構(gòu)成的反相器，該反相器的輸出分別接至與-非門U1D的一個輸入端和光耦合器U2A的發(fā)光二極管陽極，該U1D的另一輸入端接正反極驅(qū)動信號“RFL”，其輸出端和U1A的輸出端分別連接U1B的兩輸入端，該U1B的輸出成為驅(qū)動信號“DRV1”，同時經(jīng)晶體管Q5反相后成為驅(qū)動信號“DRV2”；光耦合器U2的另1/2，即U2B光敏三極管則串接于電話機(jī)振鈴端子“RING”和“二/四線變換電路”之間的連線上。
所述電路③，仍如圖2所示，包括晶體管Q1、Q2和Q8～Q11，其中Q1、Q8和Q10、Q11構(gòu)成全橋，并將直流48伏電源經(jīng)常顛倒極性從兩橋臂中點“OUT1”和“OUT2”輸出，其中“OUT1”經(jīng)電阻R6連接電話機(jī)的“TIP”線；晶體管Q1、Q2和Q8、Q9均為n-p-n型，發(fā)射極全部接地，Q10和Q11是p-n-p型，發(fā)射極都接正電源；晶體管Q2和Q9分別經(jīng)電阻R2和R18連接至電路②的“DRV1”和“DRV2”輸出端，它們作為晶體管Q10和Q11的驅(qū)動管，其集電極分別經(jīng)電阻R8和R20連接至Q10和Q11的基極；所述“DRV1”和“DRV2”輸出端并同時經(jīng)電阻R17和R1分別連接晶體管Q8和Q1的基極。
所述電路④，見圖3，包括整流二極管橋B1、晶體管Q3、Q4和Q6、Q7，以及光耦合器U4；所述二極管橋B1的交流端跨接電阻R7，并分別連接電路③的輸出端“OUT2”和電話機(jī)的振鈴線“RING”，橋B1的直流輸出端連接晶體管Q3-Q4組成的“達(dá)林頓”對，其中Q4的集電極、發(fā)射極之間并跨接一電容C1；光耦合器U4的發(fā)光二極管并連在Q3的發(fā)射極電阻R11上，其光敏三極管的集電極分別經(jīng)電阻R13和R14接正5伏電源和晶體管Q6的基極，經(jīng)放大的信號從Q6集電極分別接至摘掛機(jī)檢測輸出“SHK”端子和經(jīng)電阻R16接至晶體管Q7的基極，Q7的集電極則同時連接電路②的1/4與一非門UIA的一個輸入端和另一1/4與一非門UIC的兩輸入端。
現(xiàn)在就本實用新型電路裝置的詳細(xì)工作原理進(jìn)行說明1.振鈴功能的實現(xiàn)
1.1系統(tǒng)為該電路提供25赫芝基準(zhǔn)TTL方波，該信號從“25HZ”腳輸入，當(dāng)系統(tǒng)呼叫本機(jī)時，系統(tǒng)在“RC”腳輸入1秒高4秒低的TTL電平，由于與非門的屏蔽作用，使25赫芝的基準(zhǔn)信號只有在“RC”為高電平時才能輸出到U1A的3腳；在1秒高電平時，無論正反極驅(qū)動信號“RFL”為高電平或低電平，都被U1C的8腳輸出的低電平屏蔽掉，此時U1D的11腳輸出高電平，25赫芝基準(zhǔn)信號得以傳輸?shù)経1B的6腳，得到驅(qū)動電平DRV1，再經(jīng)過由Q5組成的反相器，得到驅(qū)動電平DRV2。由DRV1與DRV2同時驅(qū)動電路③的全橋開關(guān)，將+48伏直流逆變成25赫芝交流電，在OUT1端與OUT2端得到有效值約為48伏的鈴流信號，此信號經(jīng)過R6、R7送到電話機(jī)，使電話機(jī)振鈴。此時，由于U1C的8腳輸出低電平，光電開關(guān)U2A的發(fā)光二極管沒有正偏電壓，使U2B處于高阻狀態(tài)，斷開了鈴流與二/四線變換部分的回路，以保護(hù)該部分電路。
1.2在4秒低電平時，“RC”為低電平，25赫芝基準(zhǔn)信號被屏蔽掉，U1A的3腳為高電平，同時由于U1C的8腳輸出為高，“RFL”信號經(jīng)過反相輸出到DRV1，由于“RFL”信號或者為高，或者為低，是固定電平，所以在DRV1和DRV2兩端得到互為反相的固定電平，DRV1和DRV2同時驅(qū)動全橋開關(guān)，使橋路的對稱臂飽和導(dǎo)通，在OUT1、OUT2端輸出極性受“RFL”電平控制的48伏直流電壓；該直流電壓通過R6和電路④(雙向恒流饋電電路)，在電話機(jī)兩端形成48伏直流電壓。此時，U1C的8腳為高，光耦合器U2A的發(fā)光二極管正偏，U2B處于低阻狀態(tài)，實現(xiàn)了掛機(jī)狀態(tài)下的音頻傳輸，如來電顯示信息等。
1.3如上所述周期反復(fù)，即可使電話機(jī)發(fā)出鈴聲，從而使電話機(jī)處于周期性的振鈴狀態(tài)。
1.4截鈴功能的實現(xiàn)在1秒振鈴狀態(tài)下，“RC”為高，此時如用戶摘機(jī)，則電話機(jī)直流負(fù)載導(dǎo)通，OUT1端與OUT2端的48伏電壓經(jīng)過R6和電路④(雙向恒流饋電電路)，使電話機(jī)直流負(fù)載導(dǎo)通，光耦合器U4的發(fā)光二極管正偏，摘機(jī)檢測端“SHK”將輸出高電平，Q7的集電極、發(fā)射極之間處于低阻狀態(tài)，此時即使“RC”為高，但U1A的1腳被嵌位為低電平，從而實現(xiàn)截鈴功能。
2.饋電狀態(tài)及正反極驅(qū)動2.1饋電狀態(tài)當(dāng)”RC”信號電平為低時，25赫芝基準(zhǔn)信號被屏蔽。掛機(jī)時，由于電路④(雙向恒流饋電電路)不啟動，光耦合器U4的發(fā)光二極管沒有正偏，摘機(jī)檢測端“SHK”將輸出低電平摘機(jī)時，電話機(jī)直流負(fù)載導(dǎo)通，電路④(雙向恒流饋電電路)啟動，其電流設(shè)定為23毫安，此時電話機(jī)兩端的直流電壓為6～7伏，電話機(jī)進(jìn)入撥號狀態(tài)或通話狀態(tài)。此時光耦合器U4的發(fā)光二極管正偏，摘機(jī)檢測端“SHK”將輸出高電平。
2.2正反極驅(qū)動當(dāng)通話雙方有一方先掛機(jī)時，系統(tǒng)收到掛機(jī)指示，系統(tǒng)將對“RFL”端信號進(jìn)行邏輯反演，此時電話機(jī)兩端的直流電壓極性也將反轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)反極功能，以驅(qū)動計費功能單元。
3.音頻傳輸在摘機(jī)狀態(tài)下，U2B處于交流低阻狀態(tài)，電路④(雙向恒流饋電電路)處于交流高阻狀態(tài)。四線音頻接收信號“VR”經(jīng)過四/二線變換電路送到電話機(jī)，實現(xiàn)系統(tǒng)到電話機(jī)的話音傳輸；電話機(jī)到“VX”端的傳輸是上述過程的逆過程，其原理不再贅述。
權(quán)利要求1.一種用戶接口電路裝置，適用于小容量用戶系統(tǒng)交換機(jī)，包括①音頻二/四線變換電路，其特征在于還包括②振鈴驅(qū)動及正反極驅(qū)動電路；③振鈴開關(guān)及正反開關(guān)電路；④雙向恒流饋電電路；其中電路②和③之間有雙線電連接，②和④，以及③和④之間分別有單線電連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的用戶接口電路裝置，其特征在于所述電路②包括1塊四與-非門邏輯電路U1、1個用于邏輯反演的晶體管Q5，以及1/2光耦合器U2A；由系統(tǒng)提供的25赫茲基準(zhǔn)信號“25HZ”和振鈴驅(qū)動信號“RC”(后者經(jīng)電阻R21)分別輸入邏輯電路U1的1個與-非門U1A的兩輸入端，“RC”信號經(jīng)電阻R21后并同時輸入與-非門U1C構(gòu)成的反相器，該反相器的輸出分別接至與-非門U1D的一個輸入端和光耦合器U2A的發(fā)光二極管陽極，該U1D的另一輸入端接正反極驅(qū)動信號“RFL”，其輸出端和U1A的輸出端分別連接U1B的兩輸入端，該U1B的輸出成為驅(qū)動信號“DRV1”，同時經(jīng)晶體管Q5反相后成為驅(qū)動信號“DRV2”；光耦合器U2的另1/2，即U2B光敏三極管則串接于電話機(jī)振鈴端子“RING”和“二/四線變換電路”之間的連線上。
3.按照權(quán)利要求1所述的用戶接口電路裝置，其特征在于所述電路③包括晶體管Q1、Q2和Q8～Q11，其中Q1、Q8和Q10、Q11構(gòu)成全橋，并將直流48伏電源經(jīng)常顛倒極性從兩橋臂中點“OUT1”和“OUT2”輸出，其中“OUT1”經(jīng)電阻R6連接電話機(jī)的“TIP”線；晶體管Q1、Q2和Q8、Q9均為n-p-n型，發(fā)射極全部接地，Q10和Q11是p-n-p型，發(fā)射極都接正電源；晶體管Q2和Q9分別經(jīng)電阻R2和R18連接至電路②的“DRV1”和“DRV2”輸出端，它們作為晶體管Q10和Q11的驅(qū)動管，其集電極分別經(jīng)電阻R8和R20連接至Q10和Q11的基極；所述“DRV1”和“DRV2”輸出端并同時經(jīng)電阻R17和R1分別連接晶體管Q8和Q1的基極。
4.按照權(quán)利要求1所述的用戶接口電路裝置，其特征在于所述電路④包括整流二極管橋B1、晶體管Q3、Q4和Q6、Q7，以及光耦合器U4；所述二極管橋B1的交流端跨接電阻R7，并分別連接電路③的輸出端“OUT2”和電話機(jī)的振鈴線“RING”，橋B1的直流輸出端連接晶體管Q3-Q4組成的“達(dá)林頓”對，其中Q4的集電極、發(fā)射極之間并跨接一電容C1；光耦合器U4的發(fā)光二極管并連在Q3的發(fā)射極電阻R11上，其光敏三極管的集電極分別經(jīng)電阻R13和R14接正5伏電源和晶體管Q6的基極，經(jīng)放大的信號從Q6集電極分別接至摘掛機(jī)檢測輸出“SHK”端子和經(jīng)電阻R16接至晶體管Q7的基極，Q7的集電極則同時連接電路②的1/4與一非門UIA的一個輸入端和另一1/4與一非門UIC的兩輸入端。
5.按照權(quán)利要求1所述的用戶接口電路裝置，其特征在于所述電路①至④是制作在小型印刷電路板上，并全部集成于一塊厚膜電路內(nèi)。
專利摘要一種用戶接口電路裝置，適用于小容量用戶系統(tǒng)交換機(jī)，包括①音頻二/四線變換電路，并且還包括②振鈴驅(qū)動及正反極驅(qū)動電路，③振鈴開關(guān)及正反開關(guān)電路，④雙向恒流饋電電路；其中電路②和③之間有雙線電連接，②和④，以及③和④之間分別有單線電連接。而且所述電路①至④是制作在小型印刷電路板上，并全部集成于一塊厚膜電路內(nèi)。采用本實用新型的電路裝置，同現(xiàn)有技術(shù)相比較，將使用戶接口部分的成本下降30％以上，同時，由于減少了外配電源的種類以及取消了振鈴繼電器和反極繼電器，將大大提高系統(tǒng)的集成度和可靠性。
文檔編號H04M3/00GK2565222SQ0227147
公開日2003年8月6日 申請日期2002年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月1日
發(fā)明者耿樹江 申請人:耿樹江