實驗二用戶線接口電路實驗及二四線變換原理

-實驗二用戶線接口電路實驗及二/四線變換原理一、實驗目的1、 了解用戶線接口電路功能〔BORST〕的作用及其實現(xiàn)方法。2、 通過對PBL38772電路的學習與實驗，進一步加深對BORST功能的理解。3、 了解二/四線變換電路的原理二、預習要求認真預習程控交換原理中有關用戶線接口電路等章節(jié)。三、實驗儀器儀表1、程控交換系統(tǒng)一臺2、單機二臺3、20MHZ示波器一臺4、萬用表一臺四、電路工作過程在現(xiàn)代通信設備與程控交換機中，由于交換網(wǎng)絡不能通過鈴流、饋電等電流，因而將過去在公用設備〔如繩路〕實現(xiàn)的一些用戶功能放到“用戶電路〞來完成。用戶電路也可稱為用戶線接口電路〔SubscriberLineInterfaceCircuit-SLIC〕。任何交換機都具有用戶線接口電路。根據(jù)用戶機的不同類型，用戶線接口電路〔SLIC〕或用戶環(huán)路接口電路可分為模擬用戶接口電路和數(shù)字用戶接口電路兩種。由于實驗系統(tǒng)使用的單機為模擬單機，應而選用模擬用戶線接口電路，而對數(shù)字用戶線接口電路不作介紹。. z.-模擬用戶線接口電路在實現(xiàn)上的最大壓力上是應能承受饋電、鈴流和外界干擾等高壓大電流的沖擊，過去都是采用晶體管、變壓器〔或混合線圈〕、繼電器等分立元件構成，隨著微電子技術的開展，近十年來在國際上陸續(xù)開發(fā)多種模擬SLIC，它們或是采用半導體集成工藝或是采用薄膜、厚膜混合工藝，并已實用化。在實際中，基于實現(xiàn)和應用上的考慮，通常將BORSHCT功能中過壓保護由外接元器件完成，編解碼器局部另單成一體，集成為編解碼器〔CODEC〕，其余功能由所謂集成模擬SLIC承接。在程控交換機中，向用戶饋電，向用戶振鈴等功能都是在繩路中實現(xiàn)的，饋電電壓一般是—60V，用戶的饋電電流一般是20mA~30mA，鈴流是25H/90VZ左右，而在程控交換機中，由于交換網(wǎng)絡處理的是數(shù)字信息，無法向用戶饋電、振鈴等，所以向用戶饋電、振鈴等任務就由用戶線接口電路來承擔完成，再加上其它一些要求，程控交換機中的用戶線接口電路一般要具有B〔饋電〕，R〔振鈴〕、S〔監(jiān)視〕、C〔編譯碼〕、H〔混合〕、T〔測試〕、O〔過壓保護〕七項功能。模擬用戶線接口電路的楞能可以歸納為BORSCHT七種功能，具體含義是：（1）饋電〔B—Batteryfeeling〕向用戶話機送直流電流，通常要求饋電電壓為-48伏或-24伏，環(huán)路電流不小于18mA。（2）過壓保護〔O—Overvoltageprotection〕防止過壓過流沖擊和損壞電路、設備。（3）振鈴控制〔R—RingingControl〕向用戶話機饋送鈴流，通常為25H/90Vrms正弦波。Z（4）監(jiān)視〔S—Supervision〕監(jiān)視用戶線的狀態(tài)，檢測話機摘機、掛機與撥號脈沖等信號以送往控制網(wǎng)絡和交換網(wǎng)絡。. z.-（5）編解碼與濾波〔C—CODEC/Filter〕在數(shù)字交換中，它完成模擬話音與數(shù)字碼間的轉換，通常采用PCM編碼器〔Coder〕與解碼器(Decoder)來完成，統(tǒng)稱為CODEC。相應的防混疊與平滑低通濾波器占有話路〔300H—3400H〕帶寬，編碼速率為64kb/s。Z Z（6）混合〔H—Hyhird〕完成二線與四線的轉換功能，即實現(xiàn)模擬二線雙向信號與PCM發(fā)送，接收數(shù)字四線單向信號之間的連接。過去這種功能由混合線圈實現(xiàn)，現(xiàn)在改為集成電路，因此稱為“混合電路〞。（7）測試〔T-Test〕對用戶電路進展測試。模擬用戶線接口電路的產(chǎn)品品種很多，在本實驗系統(tǒng)中，用戶線接口電路選用的是PBL38772。它包含向用戶話機饋電、監(jiān)視、混合、環(huán)路狀態(tài)檢測等功能單元以及雙端——單端變換話音網(wǎng)絡。PBL38772的引腳功能圖如表2-1所示。引腳封裝見圖2-1。2-1引出端符號說明引出端號符號說明貼片〔SOLC〕BW1封裝引腳BW2封裝引腳BW3封裝引腳在這個腳和TIP*腳之間接一電容，用以隔離模擬地和HP4數(shù)字地BGND5電源地，和模擬地連在一起RING*6二/四線接口，有過壓保護電路. z.-TIP*7二/四線接口，有過壓保護電路VTBAT8接-24V電源，為RING*和TIP*提供環(huán)路電流VBAT9接-80V電源，提供鈴流電壓VTB10芯片內部基準電壓LP11在此腳和VTBAT腳之間連接一電容，消除噪聲SPR12靜態(tài)極性轉換BW13封裝引腳BW14封裝引腳CRING15通過一電容與模擬地相連，產(chǎn)生鈴音所需REF16通過一個15K電容與模擬地相連，設定芯片參考電流PLC17可編程線電流，通過一電容與模擬地相連，PRT18通過一電阻與模擬地相連,可編程PLD19可編程環(huán)流檢測門限VCC20接+5V電源C321數(shù)字輸入，控制芯片狀態(tài)C222數(shù)字輸入，控制芯片狀態(tài)C123數(shù)字輸入，控制芯片狀態(tài)DET24狀態(tài)檢測VR25鈴音信號輸入腳AGND26模擬地RSN27接收電流輸入VT*28發(fā)送電壓輸出.z.-2-1PBL38772管腳分配圖線路功能介紹PBL38772是用戶線接口電路〔SLIC〕，用于提供二線線和局或PB*四線一側之間的接口，功耗低、本錢低、性能好。具有BORSCHT的絕大多數(shù)功能，特別是：具有振鈴插入，振鈴檢測功能。能夠取得和控制鈴音信號在芯片激活狀態(tài)下，提機的時候電源功耗小在鈴音電壓VBAT〔-80V〕和話音電壓VTBAT〔-24V〕之間可以自動轉換鈴聲門限可編程PBL38772不具備語音信號的編碼解碼功能，必須由外部電路提供。芯片工作狀態(tài)介紹PBL38772中有四個邏輯接口C3、C2、C1、DET。其中C3、C2、C1為數(shù)字輸入，通過控制系統(tǒng)向這三個引腳中輸入高或低電平來使芯片工作在不同的狀態(tài)。DET是狀態(tài)檢測腳。其狀態(tài)表如2-2。2-2狀態(tài)輸出真值表狀態(tài) C3C2 C1 芯片工作狀態(tài) DET狀態(tài)0 0 0 0 TIP*和RING*開路 高1 0 0 1 振鈴 低. z.-2 0 1 0 激活 低3 0 1 1 激活、測試線電流 脈沖4 1 0 0 不工作5 1 0 1 激活、地缺省測試 高6 1 1 0 激活、極性轉換 低7 1 1 1 激活、極性轉換、測試 高應用電路2-2應用電路圖用戶線接口電路大體上有以下功能：〔1〕向用戶話機供電，供電電源采用-24V，回路供電電流大約為11~15mA，用戶提機的時候提供饋電，掛機的時候不提供饋電?！?〕監(jiān)視用戶線的狀態(tài)變化即檢測摘掛機信號，具體如下：A、用戶掛機時，用戶狀態(tài)檢測輸出端DET輸出高電平，以向CPU中央集中控制系統(tǒng)表示用戶“閑〞；B、用戶摘機時，用戶狀態(tài)檢測輸出端DET輸出低電平，以向CPU中央集中控制系統(tǒng)表示“忙〞；〔3〕承受用戶電路發(fā)送的DTMF雙音多頻信號，以送給CPU中央集中控制系統(tǒng)檢測識別被叫用戶的。. z.-〔4〕向用戶送振鈴信號，具體如下：A、振鈴〔且用戶不摘機時〕振鈴信號能送到話機上，并能使用戶狀態(tài)檢測輸出端送出低電平給CPU中央集中控制系統(tǒng)，以示用戶未應答；B、振鈴時用戶摘機，則用戶狀態(tài)檢測輸出端通送出高電平，表示用戶已應答，此時CPU中央集中控制處理系統(tǒng)應立即送出一信號給振鈴控制電路，以便迅速切斷鈴流信號，以接通主、被叫用戶的通路，使之通信建立；C、保護內部電路，使之免受外線過壓過流的襲擊。本實驗系統(tǒng)共有四個用戶線接口電路，電路的組成與工作過程的均一樣，因此只對其中的一路進展分析，圖2-3是一號機用戶線接口電路的電路原理圖2-3用戶1接口電路原理圖在實際應用中，反映用戶狀態(tài)的信號一般都是直流信號，當用戶摘機時，用戶環(huán)路閉合，在用戶線上有直流電流流過。主叫摘機，表示呼叫信號，被叫摘機，則表示應答信號，當用戶掛機時，用戶環(huán)路斷開，用戶線上的直流電流也斷開，因此交換機可以通過檢測用戶線上直流電流的有無來區(qū)分用戶狀態(tài)。在用戶模塊1中，在芯片沒有被激活的情況下，用戶提機時，發(fā)光二極管不亮，在芯片激活的情況下，當用戶摘機時，發(fā)光二極管D104亮表示用戶已處于摘機狀態(tài)，U102的24腳由高電平變成低電平，此狀態(tài)送到控制系統(tǒng)進展檢測該路是否摘機，當檢測到該路有摘機時，CPU再進展下一步處理。在此時用機撥號，用示波器可以在A*1孔中檢測到信號。PBL38772集成了振鈴的插入和解脫控制，當用戶有人呼叫時，需給話機提. z.-供一個振鈴信號〔25H/80V〕，使振鈴，當被叫用戶摘機后，電路自動切斷振鈴Z信號，接通話路信號，由于控制電路中全是低壓數(shù)字信號，所以該功能也是由用戶線接口電路來完。二\四線變換的作用就是把用戶線接口電路中的話音模似信號〔TR〕通過該電路的轉換分成去話〔T〕與來話〔R〕，對該電路的要求是：1、將二線電路轉換成四線電路；2、信號由四線收端到四線發(fā)端要有盡可能大的衰減，衰減越大越好；3、信號由二線端到四線發(fā)端和由四線收端到二線端的衰減應盡可能小，越小越好；4、應保持各傳輸端的阻抗匹配；五、實驗內容1、 參考有關程控交換原理教材中的用戶線接口電路等章節(jié)，對照該實驗系統(tǒng)中的電路，了解其電路的組成與工作過程。2、 通過機的摘、掛機操作，了解B、R、S等功能的具體作用。3、 了解振鈴插入、振鈴解脫的工作原理。4、 了解二到四線轉換器的工作原理。六、實驗步驟1、 將一單機連接到用戶接口模塊一的接口J101。2、 觀察和測量翻開系統(tǒng)電源，按實驗箱鍵盤上的“2〞鍵，激活芯片，分別觀察掛機和摘機兩種情況下發(fā)光二極管是D104發(fā)光還是不發(fā)光；. z.-在用戶1掛機的情況下，再按鍵盤的“2〞鍵一次，給用戶1送振鈴音，聽振鈴音并觀察發(fā)光二極管D104的發(fā)光情況，提機后在聽話筒并觀察發(fā)光二極管D104的發(fā)光情況，假設