專利名稱：電話系統(tǒng)出現(xiàn)故障期間保險(xiǎn)的鉤鍵檢測(cè)的方法和電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電話系統(tǒng)鉤鍵的檢測(cè)(SHD)和故障檢測(cè)電路，特別是在出現(xiàn)故障的電話系統(tǒng)中維護(hù)鉤鍵檢測(cè)的電路和方法。


圖1表示了一個(gè)包括通過電話用戶線接口電路(SLIC)14與中央辦公室相聯(lián)的用戶電話12的電話系統(tǒng)。SLIC將一個(gè)平衡式雙線傳輸路徑(該路徑往返于電話用戶間)與一個(gè)不平衡的四線傳輸路徑(該路徑往返于電話中心站的分布電路)連接起來。SLICs完成各種各樣的功能，包括電池充電、過電壓保護(hù)、振鈴、信號(hào)、混合及定時(shí)。SLIC的功能我們已經(jīng)了解，不需要詳細(xì)考慮，圖1中僅畫出了SLIC14的一部分。
電話系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)在潛在的苛刻環(huán)境中，電話可能位于與SLIC通常所在的中央辦公室數(shù)英里之遙的地方，因而使系統(tǒng)的一些部分容易出故障，例如由于偶然的接地、電源故障、閃電等等而造成的短路。SLIC的過電壓保護(hù)功能是被設(shè)計(jì)用來保護(hù)SLIC使之不出故障。如果SLIC檢測(cè)不到短路，那么它會(huì)嘗試驅(qū)動(dòng)短路電路從而引起過熱。當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，SLIC通過限制或關(guān)閉SLIC中向電話機(jī)驅(qū)動(dòng)線路電流(Line current)的放大器16來保護(hù)它自己。
SLIC的另一個(gè)功能是通過一個(gè)電話作出服務(wù)請(qǐng)求時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)來管理電話運(yùn)轉(zhuǎn)。從托架上提起手柄來作出服務(wù)請(qǐng)求，從而觸發(fā)電話機(jī)的鉤鍵。正如圖1所示，通過閉合開關(guān)20作出服務(wù)請(qǐng)求。當(dāng)開關(guān)20閉合時(shí)，一個(gè)直流負(fù)載被加到結(jié)點(diǎn)VT和VR之間。開關(guān)20的閉合被稱作鉤鍵(switch-hook)，并由SLIC來檢測(cè)。
當(dāng)通過電話線22(線路電流)的直流電流超過預(yù)定的被叫做門限電流(ISHD)的量時(shí)，鉤鍵檢測(cè)發(fā)生。如圖1所示，線路電流包括電流IT，該電流正比于尖峰電壓(tip voltage)加上放大器的增益乘以IT。典型地，與所測(cè)電話機(jī)串接的電阻器RSHD上的電壓在比較器24里被測(cè)量并與參考電壓進(jìn)行比較，這里RSHD和參考電壓已經(jīng)被選定以便當(dāng)線路電流超過ISHD時(shí)指示一個(gè)鉤鍵檢測(cè)。當(dāng)被測(cè)電壓超過參考電壓時(shí)，比較器24向SLIC發(fā)出一個(gè)SHD信號(hào)來指示一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求。服務(wù)請(qǐng)求指示保持到被測(cè)電壓不再超過參考電壓為止。當(dāng)被測(cè)電壓不再超過參考電壓時(shí)，電話機(jī)被切斷。
這樣，如果已經(jīng)檢測(cè)出一個(gè)故障并且放大器16被限制或關(guān)閉的話，線路電流將減少。當(dāng)線路電流減少時(shí)，SHD測(cè)得的電壓(theSHD measured voltage)將不再超過參考電壓，同時(shí)電話將掛斷。電話用戶為了完成被掛斷的呼叫必須重?fù)懿L試重新連接。
如果故障是短暫的，僅僅持續(xù)幾秒或更短的時(shí)間，我們希望避免由于SHD中斷而造成的斷路。然而，依靠減少線路電流來保護(hù)SLIC的相競(jìng)爭(zhēng)和過載的需要到現(xiàn)在為止還不可能避免由于SHD的失去所導(dǎo)致的掛斷。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種能夠避免上述問題的用于鉤鍵檢測(cè)的電路和方法，在故障出現(xiàn)時(shí)維持SHD指示。
另一個(gè)目的是提出一種鉤鍵檢測(cè)的電路和方法，在該電路中，尖峰或振鈴電流(a tip or ring current)與參考電流進(jìn)行比較，以決定是否作出了一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求，以及一種鉤鍵檢測(cè)的方法，尖峰電流或振鈴電流之一的一個(gè)拷貝與參考電流，即ISHD乘以一個(gè)包括SLIC放大器增益G0的因子進(jìn)行比較，以決定是否作出了一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求。
再一個(gè)目的是提出當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)保持SHD指示的電路和方法，在該電路中，尖峰或振鈴電壓之一已經(jīng)被轉(zhuǎn)換為與參考電流比較的電流，來確定是否一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求已經(jīng)作出，并減小線路電流以響應(yīng)故障而不影響SHD比較。
本發(fā)明包括一個(gè)在電話系統(tǒng)中指示鉤鍵操作的電路，該電話系統(tǒng)有一個(gè)通過電話線與帶有一個(gè)第一電流I1和把I1放大G倍的第一電流的第一電路相連的電話機(jī)，在該電話系統(tǒng)中，電話線中的電流是I1和I1乘以G的總和，通過線路電流超過一個(gè)預(yù)定的鉤鍵檢測(cè)門限電流ISHD來指示鉤鍵的動(dòng)作。該電路組成如下一個(gè)給比較電路提供參考電流的電流源，它是ISHD乘以一個(gè)包括G0的因子，這里G0是電流放大器的預(yù)定工作增益；以及一個(gè)向上述比較電路提供I1的拷貝的第一電流鏡像；這里當(dāng)上述I1的拷貝超過上述參考電流時(shí)鉤鍵操作被指示。
本發(fā)明亦包括一個(gè)電話系統(tǒng)中故障出現(xiàn)時(shí)保持鉤鍵檢測(cè)的方法，其步驟包括將峰值和振鈴電流之一與參考電流進(jìn)行比較以決定是否作出了一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求，以及在相應(yīng)的故障檢測(cè)的電話系統(tǒng)中減小線路電流而不影響是否作出了一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求的判定。
本發(fā)明現(xiàn)在將被以實(shí)例的方式來描述，參照附圖圖1是用來圖解鉤鍵檢測(cè)和故障檢測(cè)電路的現(xiàn)有技術(shù)的電話系統(tǒng)的一部分的原理圖。
圖2是本發(fā)明的鉤鍵檢測(cè)的一個(gè)實(shí)施例的原理圖。圖2a表示有一個(gè)獨(dú)立電流比較器的另一個(gè)方案。
圖3是本發(fā)明的鉤鍵和故障/熱檢測(cè)電路的一個(gè)實(shí)施例的原理圖。
在圖2-2a中，同類單元的同類數(shù)字標(biāo)號(hào)被保持，使本發(fā)明容易理解，本發(fā)明的指示鉤鍵檢測(cè)的一個(gè)實(shí)施例包括一個(gè)電流鏡像30，它提供IT的拷貝，與來自一個(gè)電流源32的參考電流IREF進(jìn)行比較，當(dāng)IT超過參考電流時(shí)，鉤鍵檢測(cè)可以被指示。SHD指示不受線路電流中的變化的影響。
代替采用IT的拷貝，可以采用來自電流鏡像34的IR的一個(gè)拷貝。在另一個(gè)替代方案中，可以采用IT和IR的平均值。注意到圖2的實(shí)施例包括鏡像電流30和34，由于恰當(dāng)?shù)剡x擇了電流鏡像值，能夠提供兩個(gè)電流的平均值用來與參考電流比較，盡管本發(fā)明不要求這樣做。需要一個(gè)附加的電流鏡像36來設(shè)定IT(或IR)的極性。
拷貝電流和參考電流的組合可以提供給SLIC以指示SHD?；蛘?，拷貝電流和參考電流可以在向SLIC提供SHD信號(hào)的電流比較器38中進(jìn)行比較，如圖2a所示。
可以選擇來自電流源32的參考電流以便與IT或者IR(或它們的平均值)的比較能夠指示SHD門限是否已經(jīng)被超過。例如，見結(jié)點(diǎn)VT，線路電流ILine是IT和來自放大器16的電流IT乘以G的和。即ILine＝IT×(G+1)(1)當(dāng)IT＞ISHD(G0+1)-1(2)時(shí)線路電流將超過門限電流ISHD，這里G0是放大器的預(yù)定工作增益(例如，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中是400)，并且如果沒有故障，這里G是G0。
鉤鍵可以通過將IT或IR(或它們的平均值)與一個(gè)是ISHD的比例倍數(shù)的參考電流進(jìn)行比較來進(jìn)行檢測(cè)。即ISHD可以倍乘一個(gè)包括G0的因子，該因子可以是(G0+1)-1。這樣，為了檢測(cè)鉤鍵的與一個(gè)參考值的比較可以在免受任何線路電流改變的影響的情況下完成，這種線路電流改變可以由故障的檢測(cè)導(dǎo)致，或者由一個(gè)影響放大器16輸出的問題導(dǎo)致，例如過熱。
圖3圖解說明了包括一個(gè)故障探測(cè)器40和放大器關(guān)閉電路42的另一個(gè)實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)開關(guān)20處于閉合狀態(tài)下，一個(gè)故障被檢測(cè)到時(shí)(即，電話機(jī)被連接著)，SHD不被改變，并且電話機(jī)保持連通。當(dāng)故障被檢測(cè)而且關(guān)閉電路42提供一個(gè)關(guān)閉信號(hào)時(shí)，放大器16的增益G被減少，由此剩下穿過傳感電阻RS1和RS2以及串接于電池和地之間的電話機(jī)負(fù)載電阻RL的電流。RS1和RS2至少是在數(shù)值上比RL大一個(gè)數(shù)量級(jí)，以便當(dāng)放大器關(guān)閉以及G被減小時(shí)，結(jié)點(diǎn)VT和VR被拉到一起，電流IT和IR增加使得繼續(xù)超過參考電流，由此維持SHD指示。由方程(1)可見，IT隨著G的減少而增加，同時(shí)由方程(2)可見，因?yàn)镚0是固定的，隨著IT增加，ISHD也增加。SHD指示實(shí)際上變困難了。當(dāng)故障排除后，呼叫者可以恢復(fù)談話而不需要重?fù)軄碇匦逻B通電話。放大器關(guān)閉電路42也可以對(duì)系統(tǒng)中一個(gè)由熱敏探測(cè)器44探測(cè)和指示的過熱(例如放大器過熱)作出響應(yīng)。
在電話系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，維持鉤鍵檢測(cè)(SHD)的電路和方法包括了一個(gè)尖峰電流和一個(gè)振鈴電流與一個(gè)參考電流的比較。一個(gè)鉤鍵檢測(cè)指示一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求已經(jīng)被作出。參考電流可以是一個(gè)常規(guī)鉤鍵檢測(cè)門限電流ISHD乘以一個(gè)因子(G0+1)-1，這里G0是在電話用戶線接口電路中的放大器的預(yù)定工作增益。
權(quán)利要求
1.在一個(gè)電話系統(tǒng)中指示鉤鍵操作的電路，該電話系統(tǒng)中有一部電話機(jī)通過電話線與載有第一電流和把I1放大G倍的第一放大器的第一電路相聯(lián)，電話線中的線路電流是I1和I1乘以G的總和，通過線路電流超過一個(gè)預(yù)定的鉤鍵檢測(cè)門限電流ISHD來指示鉤鍵動(dòng)作。其電路組成如下一個(gè)給比較電路提供參考電流的電流源，它是ISHD乘以一個(gè)包括G0的因子，這里G0是一個(gè)電流放大器的預(yù)定工作增益；以及一個(gè)向上述比較電路提供I1的拷貝的第一電流鏡像；這里當(dāng)上述I1的拷貝超過上述參考電流時(shí)鉤鍵操作被指示。
2.權(quán)利要求1中所要求的電路包括一個(gè)提供減少第一放大器輸出的信號(hào)的故障探測(cè)器，這里，上述I1的拷貝和上述參考電流之間的關(guān)系不被來自上述第一放大器的輸出的改變所影響，上述故障探測(cè)器探測(cè)電話線中的短路情況。
3.權(quán)利要求1或2所要求的電路，特征在于上述故障探測(cè)器在電路或者第一放大器的溫度超過一個(gè)預(yù)定值時(shí)進(jìn)行探測(cè)，同時(shí)比較電路包括一個(gè)在上述I1的拷貝大于上述參考電流時(shí)用于指示的比較器，其中上述因子包括(G0+1)-1。
4.權(quán)利要求1中的電路，特征在于電話系統(tǒng)中電話機(jī)通過電話線與載有正比于峰值電壓的電流IT的峰值電路相聯(lián)，與載有正比于振鈴電壓的電流IR的振鈴電路相聯(lián)，及把IT和IR放大G倍的電流放大器，其中電話線中的線路電流是IT及IT乘以G的和，在該電路中，通過線路電流超過預(yù)定的鉤鍵檢測(cè)門限電流ISHD來指示鉤鍵的操作，其電路組成為一個(gè)給檢測(cè)電路提供參考電流的電流源，該參考電流是ISHD乘以(G0+1)-1，這里G0是電流放大器預(yù)定的工作增益；以及向上述檢測(cè)電路提供IT的一個(gè)拷貝的第一鏡像電流；向上述檢測(cè)電路提供IR的一個(gè)拷貝的第二鏡像電流；上述檢測(cè)電流中用于將IR和IT的平均值與上述參考電流進(jìn)行比較的比較器；這里當(dāng)上述平均值超過上述參考電流時(shí)鉤鍵被檢測(cè)。
5.權(quán)利要求4要求的電路，特征在于上述比較器在上述平均值超過上述參考電流時(shí)提供一個(gè)鉤鍵檢測(cè)信號(hào)。
6.權(quán)利要求4或5中所要求的電路包括一個(gè)故障探測(cè)器，它在電話線中探測(cè)到短路時(shí)發(fā)出一個(gè)減小放大器輸出的信號(hào)，該電路中上述平均值和上述參考電流間的關(guān)系不因上述放大器輸出的改變而受到影響。
7.權(quán)利要求1至6中任何一個(gè)所要求的電路，在電話系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時(shí)維持鉤鍵檢測(cè)，該電話系統(tǒng)有一個(gè)通過電話線與載有第一電流I1的第一電路相聯(lián)的電話機(jī)，第一電流放大器把I1放大G倍，電話線中的線路電流是I1與I1乘以G的總和，根據(jù)線路電流超過預(yù)定的鉤鍵檢測(cè)門限電流ISHD來指示鉤鍵檢測(cè)，其電路組成為一個(gè)向比較電路提供參考電流的電流源，該參考電流是ISHD乘以一個(gè)包括G0的因子；一個(gè)向上述比較電路提供I1的拷貝的第一電流鏡像；以及一個(gè)故障探測(cè)器，在電話線中當(dāng)探測(cè)到短路時(shí)，它發(fā)出一個(gè)減小第一放大器輸出的信號(hào)，上述I1的拷貝和上述參考電流間的關(guān)系不受上述第一放大器輸出改變的影響，上述比較電路包括一個(gè)用來指示上述I1的拷貝和上述參考電流哪一個(gè)更大的比較器。
8.一種在電話系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)保持鉤鍵檢測(cè)的方法，其步驟包括將峰值和振鈴電流之一與參考電流進(jìn)行比較以確定是否一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求被作出，以及在電話系統(tǒng)中減小線路電流以響應(yīng)故障的探測(cè)而不影響是否作出了一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求的判定。
9.一種在電話系統(tǒng)中指示鉤鍵動(dòng)作的方法，該電話系統(tǒng)有一個(gè)通過電話線與載有第一電流I1的第一電路相聯(lián)的電話機(jī)，并有一個(gè)將I1放大G倍的第一電流放大器，電話線中的線路電流是I1與I1乘以G的總和，根據(jù)線路電流超過預(yù)定的鉤鍵檢測(cè)門限電流ISHD來指示鉤鍵操作，該方法由下列步驟組成(a)向比較電路提供一個(gè)ISHD乘以一個(gè)包括G0的因子的參考電流；(b)將I1拷貝到比較電路；這里當(dāng)I1的拷貝超過參考電流時(shí)鉤鍵操作被指示，最好該因子包括(G0+1)-1，I1的拷貝和參考電流進(jìn)行比較的步驟，以及指示何時(shí)I1的拷貝大于參考電流。
10.權(quán)利要求9所聲明的方法包括當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)發(fā)出一個(gè)減小第一放大器輸出的信號(hào)，I1的拷貝和參考電流間的關(guān)系不受第一放大器輸出改變的影響，以使探測(cè)到的故障是電路或第一放大器的超過了一個(gè)預(yù)定值的溫度。
11.一種在電話系統(tǒng)中短路出現(xiàn)時(shí)維持鉤鍵檢測(cè)的方法，該系統(tǒng)有一個(gè)通過電話線與載有第一電流I1的第一電路相聯(lián)的電話機(jī)，把I1放大了G倍的第一電流放大器，電話線中的線路電流是I1與I1乘以G的總和，根據(jù)線路電流超過預(yù)定的鉤鍵檢測(cè)門限電流ISHD來指示鉤鍵檢測(cè)，該方法由下列步驟組成(a)向比較電路提供參考電流，該參考電流為ISHD乘以(G0+1)-1；(b)向比較電路提供I1的拷貝；(c)在電話線中當(dāng)檢測(cè)到短路時(shí)發(fā)出一個(gè)減小第一放大器輸出的信號(hào)，上述I1的拷貝和上述參考電流間的關(guān)系不受上述第一放大器輸出改變的影響，還包括進(jìn)一步的步驟比較I1的拷貝和參考電流，指示何時(shí)I1的拷貝大于參考電流。
全文摘要
本發(fā)明涉及在電話系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，維持鉤鍵檢測(cè)(SHD)的電路和方法，包括了一個(gè)尖峰電流(a tipcurrent)和一個(gè)振鈴電流(a ring current)與一個(gè)參考電流的比較。一個(gè)鉤鍵檢測(cè)指示一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求已經(jīng)被作出。參考電流可以是一個(gè)常規(guī)鉤鍵檢測(cè)門限電流ISHD乘以一個(gè)因子(G0+1)-1，這里G0是在電話用戶線接口電路中放大器的預(yù)定工作增益。
文檔編號(hào)H04M19/00GK1136742SQ9610122
公開日1996年11月27日 申請(qǐng)日期1996年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月30日
發(fā)明者杰拉爾德·M·科契奧, 小唐納德·K·惠特尼 申請(qǐng)人:哈里公司