专利名称:固态中继线路的制作方法
本发明一般介绍各种电话系统，并更具体地介绍一种用以将双向引线对(例如平衡的塞尖和塞环引线)联接到一对单向引线〔例如被连接到专用自动小交换机(PABX)〕的中继线路。
由平衡的塞尖与塞环引线组成的中继线路一般被接到中心局交换系统，并呈额定线路阻抗，这个阻抗在北美被标定为600欧。在中心局和专用交换机或专用自动小交换机(PABX)之间经常要求塞尖和塞环引线可双向地传播信号。由于各中心局和各PABX之间的内部电路经常呈现出不同的特性阻抗，所以常要求中继线路要实现各种阻抗匹配的转换。中继线路还必须具有较低的直流(D.C.)馈流电阻，它已被标定为在250欧以下。
由于受天气作用和其他诸如高压输电线、接地不良或不稳定等环境因素的大量中继线路，有时在中继线路上呈现很高的共模信号。这些信号可达到超过±100V.交流电压的幅值。对于这样高的共模信号电压就要求中继线路能保护PABX的内部电路。
当塞尖和塞环引线是正常地电气平衡时，在线上的交流音频信号就在性质上本来是有差分作用的。因此要求中继线路可在PABX或中心局与该中继线路之间用差分和隔离的方式双向地联接音频信号。还要求中继线路可排除呈现在塞尖和塞环引线上大的共模信号，可对塞尖和塞环引线提供一种匹配于额定的线路阻抗的交流阻抗，以及可对直流馈流提供一种匹配于标准直流馈流电阻的电阻值。
此外，还经常要求中继线路可在微处理器或其他外接控制器的控制下产生拨号脉冲信号。
先有技术的中继线路具有预先装入的大的混合变压器，它需要精确的圈数和很大的屏蔽罩，以便提供合适的阻抗匹配。这种先有技术的混合变压器一般在其初、次级线圈之间可显示很高的额定绝缘电压，并可提供良好的共模信号隔离度。然而，随着显著地减小外形和重量的电子交换局和PABX的出现，利用这种变压器就被认为对小型化是一种障碍。例如，在PABX电路被配置于装入小形控制台单元中的印制电路板上的场合下，这种变压器就增加了它的体积、重量和不受欢迎的外形尺寸。该变压器体积的增大是由于为了在大的直流馈电电流时不致使其磁心饱和而应拥有大的磁心所造成的。为了实现阻抗匹配良好，该变压器就要求有精确的线圈圈数而增加该单元的成本。
上述先有技术的混合变压器中继线路的一种变化方式装有一个被接到附加阻抗匹配电路的变压器次级中心抽头的线圈，一般以桥路方式接入。尽管这种变化方式可使其在阻抗匹配的调整上多少要比前述电路简化一些，但其中心抽头阻抗匹配电路和大磁心的变压器的成本是相当高的。
以前已采用的其它先有技术的中继线路是装入固态器件以代替大的混合变压器的。加拿大的Nos.1，123，131和1，142，281专利(对应地颁发于1982年5月4日和1983年3月1日，是发给Mitel公司的，其标题为《无变压器的中继线路》)描述了这种固态中继线路。根据No 1，123，131的Mitel专利，公开了第一种中继线路，其中阻抗匹配电路被串接于接到塞尖和塞环引线的塞尖和塞环端子中，并与用以在塞尖和塞环端子之间馈送直流电流的高阻抗电路相关联。为了接收由塞尖和塞环引线所传送的交流信号，在塞尖和塞环端子上接有一个差分放大器。在差分放大器的反相和同相输入端接有一种电阻和电容的串联组合电路以便阻止直流电流流入该差分放大器。去话信号被从PABX的一个不平衡的联接器端以光的形式偶合到前述高阻抗电路的控制输入端。该高阻抗电路可作用为一个直流信号源，这个直流信号源可用来根据在其控制输入端收到该去话信号而调制流过那里的直流电流。
该先有技术的Mitel装置，可完全取消大磁心的混合变压器，从而克服了有关这种变压器的缺陷。然而，为了保证良好的纵向平衡度，必需对接在差分放大器输入端的电阻和电容串联组合电路进行仔细地匹配。纵向平衡度可衡量从塞尖引线和塞环引线对地的阻抗接近匹配的程度的。除非输入电阻和隔断直流的电容被匹配到接近1%以内，在塞尖与塞环引线上出现的共模信号就将被差分放大器差动地收到，并经其放大而被加入PABX。这样精密的匹配耗费很大，这是因为它经常需要用手测试并挑选电容以保证该电容是匹配到接近1%的允许误差范围以内。并且，对于超过隔断直流的电容的额定电压(一般为250V.)就没有防卫共模信号的作用。此先有技术的Mitel固态中继线路还有个感到苦恼的缺陷是在某些场合下，差分放大器能接收、调制并将无线信号传递到PABX的音频信道，以致干扰通话。
第二种改进的中继线路被公开于No1，142，281Mitel专利中，其中前述的光耦合被一个低廉的小磁心变压器所取代。该变压器将去话信号耦合于不平衡的联接器端子和高阻抗电路的控制输入端之间，并为了隔断通过它的直流电流，在该变压器的次级线圈中串接一个电容。这个改进的Mitel中继线路也有与上述Mitel电路同样的感到苦恼的缺陷，这是因为差分放大器仍是用来从塞尖和塞环引线接收来话信号，因而仍需仔细地匹配好的输入隔断直流的电容和电阻。
先有技术的固态中继电路，例如上述Mitel专利的主要特征是为了从塞尖和塞环引线将来话信号传递到联接器端，并将去话信号从联接器端传递到塞尖和塞环引线而需要用两个单向信号通路。
然而，人们曾认识到在先有技术电路中所用的差分放大器可省去而能用一个小磁心的变压器来提供塞尖和塞环引线与不平衡输入和输出引线(或一个不平衡联接器端子)之间的双向信号转换，这是通过将变压器的初级线圈直接跨接到塞尖和塞环端子上来完成的，这正与像No1，142，281的Mitel专利中所讲授的“被接到高阻抗直流电流传递电路的控制输入端”。相反。人们还认识到于是交流阻抗匹配电路就能被接到变压器的次级，这样就使匹配阻抗被跨过变压器而反射。于是一个高阻抗直流传递电路就能被接到塞尖和塞环端子以便在它们之间传递直流馈电电流。以前人们未曾在先有技术中考虑将一个小磁心变压器直接跨接到塞尖和塞环引线，而利用一个直流电流传递电路来在塞尖与塞环引线之间传递直流电流，由于按照先有技术，则初级线圈将会与阻抗匹配电路并联，而且会成为一个倾向于变动中继线路对各种频率的交流信号电流的有效交流阻抗不断变化的负荷，从而导致阻抗失配。
就是由于这个原因，在先有技术Mitel改进电路中，该变压器曾被接到高阻抗的直流传递电路;因此，为了从塞尖和塞环接收来话信号，就需要一个附加的装有差分放大器的单向信号通路。
因此，按照本发明，就要把一个小磁心的变压器跨接到塞尖和塞环端子(被连接到塞尖和塞环引线的)，以实现双向信号转换通路，并把阻抗匹配电路连接到变压器的次级线圈，这是与如先有技术中的“直接跨接在塞尖和塞环引线”相反的。
本发明可满足上面指出的中继线路的要求，并可克服上述先有技术的混合和固态的中继线路。本发明利用一个高阻抗固态电路传递直流电流，而先有技术的混合变压器却需用大磁心，为的是在出现大的直流电流时磁心不致饱和。而且，本发明利用一个小磁心变压器以便进行双向地转换信号，而先有技术的Mitel的改进电路却用一个变压器来把去话信号传送到用以调制通过那里的直流电流的高阻抗控制输入端，以及一个差分放大器来接收来话信号。
本发明的变压器可提供比先有技术的固态中继线路更高的共模信号隔离度和更好的纵向平衡度。变压器的额定电压一般大于500V.，这是可与先有技术隔断直流的电容的额定电压一般为250V相竞争的。正如上面提到过，变压器本来固有着良好的共模隔离度，因此，本发明可对先有技术固态中继线路中昂贵而要仔细匹配的输入电阻和电容降低要求。本发明主要利用可阻断直流电流通过该变压器并可在塞尖和塞环引线之间提供一个低阻的直流馈电通路的电路。因此变压器线圈就不需负载大的馈电直流而可做得很小，从而克服了先有技术中混合变压器的外形尺寸与成本高的缺点。
先有技术的中继线路常用继电器和机械的活动部件来完成拨号脉冲的功能。各种机械的和电动-机械的拨号脉冲电路总是容易出烧断线圈、弹簧疲劳等故障。本发明装有高可靠性和准确度的固态拨号脉冲电路，从而消除了先有技术中对机械活动部件的要求。
本发明的特征在于拥有高的共模信号隔离度和良好的纵向平衡度的优点，但其外形却很小，很轻而成本很低，因而就符合现代PABX电路的小型化和降低成本的要求。
按照本发明在其最一般的形式中，提供了一种可连接到平衡的引线对和不平衡的单向输入和输出引线的中继线路，它包括用以在对应的平衡引线对的引线之间传送直流电流的电路;一个用以对应地在平衡引线对与不平衡的输入与输出引线之间传送来话与去话交流信号的小磁心变压器;主要为隔断流过该变压器的直流电流的电路以及防止去话信号被加到不平衡输入引线的电路。由于隔断了流过变压器的直流电流，所以其磁心就被防止饱和而结果能做得很小。
更具体地说，本发明是一种用以通过平衡的塞尖和塞环引线连接到中心局，并连接到单向不平衡的输入和输出引线的中继线路，该中继线路包括有连接到平衡的塞尖和塞环引线的塞尖和塞环端子，它是用以传送由载在直流电流上面的来话和去话交流信号所组成的被调制的直流信号的;一个用以在塞尖和塞环端子之间传递直流电流，并在它们之间阻止交流信号的通过的第一电路通路;以及用以对应地连接到不平衡的输入和输出引线(用以传递来话和去话交流信号)的输入和输出端子。本发明还包括有一个小磁心的变压器，它的初级线圈被分出一路接到塞尖和塞环端子，而其次级线圈被分出一路接到输入、输出端子和地气，这个变压器是用以对应地在塞尖、塞环端子与输入、输出端子之间对来话和去话交流信号进行双向转换的。另外，该中继线路还包括有用以隔断流过变压器的直流电流的电路，和用以阻止由输出端子传送的去话信号而不致输入到输入端子的抵消电路。
本发明也是一种用以在平衡的引线对与不平衡的单向输出和输入引线之间进行双向转换的方法，它包括各种步骤，诸如在对应的平衡引线对间通过直流电流;在平衡引线对和不平衡输入、输出引线之间通过一个小磁心变压器进行来话和去话交流信号的双向耦合;阻断直流电流通过变压器以及阻止去话信号被加到不平衡输入引线。
通过参考以下详细说明和以下附图就可更好地理解本发明图1是本发明各主要功能部件最一般形式的方框原理图。
图2是本发明的最佳实施例的原理图。
首先翻到图1，在虚线CO-CO左面表示一个中心局，并被接到中继线路的塞尖和塞环T和R。位于中心局的-48V直流电源通过中心局的线路电感L1和L2以及一对塞尖和塞环引线对该中继线路提供工作蓄电池组。ZT和ZR代表从中心局到本发明所要接到的地点的塞尖和塞环引线本身的额定阻抗，不过它们可全部或部分地作为中心局内单独的电阻来形成额定阻抗。
上面描述的电路并不形成本发明部份，但是本发明正常工作中的境况。
通过塞尖和塞环端子T和R可从中心局的直流电压源接受直流电流，并流过第一电路1。电路1对直流是一个低电阻而对交流是一个高阻抗，因此，它可有效地阻止在那里通过交流信号。
输入和输出端子Vi和V0(这个代号是以PABX为基准的)被接到连接到PABX的不平衡的单向输入和输出引线。
为了经过Vi和V0端子而在塞尖和塞环端子T和R与不平衡的输入、输出引线之间双向地耦合交流信号;提供有一个变压器2。从中心局接收的、并由塞尖和塞环端子T和R传送的来话交流信号被跨接到变压器初级线圈2A和电容3的串联组合电路两端，这个组合电路可阻断通过那里的直流电流。为不致使电容3对低频出现高的交流阻抗，电容3必需很大。变压器2的次级线圈2B被接到地气和接入一个到输入和输出端子Vi和V0的电路。
为了把从输出端子V0收到的去话交流信号放大并经阻抗匹配电路5而加之于次级线圈2B，设置了第一放大电路4。正如上面详述过，平衡的塞尖和塞环引线呈现的线路额定阻抗，在北美标定为600欧。因此，阻抗匹配电路5同变压器2组合在一起可提供600欧的匹配阻抗，如下文参考图2较详细的说明。第二放大电路6从已经跨接于次级线圈两端的塞尖和塞环端子上接收来话交流信号，并将该收到的信号加到不平衡输入端子Vi。
抵消电路7主要可抵消从PABX、经过输出端子V0而收到的交流信号，以免经第二放大电路6而重新加到PABX，但可把从塞尖和塞环端子T和R来的来话交流信号传递到第二放大电路6，以便传送到PABX。
第二电路8被与次级线圈2A和塞尖和塞环端子T和R串联连接。第一启动电路9是为了随收到控制信号而启动电路8而设置的，该控制信号一般是由微处理器或其他控制器产生的外部控制信号。
第二启动电路10，它被连接到电路1的启动输入E，是为随第二电路8的启动而启动电路1而设置的。
在操作过程中，从中心局来的交流信号被加到中继线路的塞尖和塞环端子T和R。这些信号，相当于音频、话音或数据信号叠加在由中心局供给的直流电位-48V上。这种在直流电位上叠加交流信号的结果形成一种被调制的直流信号。
启动电路9随着收到从外部控制器来的控制信号而将启动信号加到电路8。于是电路8就被启动而通过初级线圈2A和电容3完成塞尖和塞环端子之间的交流电路通路。启动电路10，随电路8的启动而产生第二启动信号，从而启动电路1，完成从塞尖端子T流到塞环端子R的直流通路;这样取得的直流电流就通过电路1向中心局指示该中继线路已占线。
交换电路1对交流信号呈高阻抗，从而实质上阻止这种被中继线路所传送的信号通过电路1而在塞尖和塞环引线之间传递。该交流信号被跨接在初级线圈2A，并被耦合到次级线圈2B。接着这些信号就被放大器6放大，再通过输入端子Vi而被加到PABX的输入引线。
从PABX来的去话信号，它是出现在输出端子V0上的，被加到放大电路4，并从那里再加到抵消电路7和次级线圈2B。抵消电路7阻断去话信号通过放大电路6反馈到PABX，但可传递来自塞尖和塞环引线T和R在次级线圈2B中所感应的来话信号。该去话信号被耦合到初级线圈2A，并被叠加在出现在塞尖和塞环T和R两端上的直流电位上。这种合成的去话信号就被作为被调制的直流信号而加到塞尖和塞环引线上。
因此，本发明的中继线路可提供跨接在小磁心、低成本的变压器上的双向信号转换，从而消除去有技术中不是要有一个大磁心的变压器，就是要有一个具有仔细匹配好的隔断直流的电容和高值输入电阻的差分放大器的需要。
现在再翻到图2，图中示出本发明最佳实施例的详细原理图;塞尖和塞环端子T和R，被对应地通过联动的继电器接点K1和K2而接到由二极管21，22，23和24组成的桥式整流器。二极管21的阳极与二极管23的阴极的阳极被接到塞尖端子T，二极管23的阳极被接到二极管24的阳极和一个电路公共端。二极管24的阴极与二极管22的阳极被接到塞环端子R，二极管22的阴极被接到二极管21的阴极。
二极管21与22的阴极被接到NPN晶体管25与26(被连成复合晶体管)的集电极，再接到一个连接电阻27和PNP晶体管28的发射极端的节点上。
第二节点将电阻27连接到晶体管28的集电极和变压器2初级线圈2A的一端。运算放大器29B的同相输入端被分出一路经过电阻30接到第二节点。运算放大器29B的同相输入端也被通过一个电阻31和电容32的并联组合电路接到电路公共端。运算放大器29B的输出被接到晶体管25的基极端，并分出一路通过一个电阻33和一个电容34的并联组合电路而接到公共端。
晶体管25的射极端被接到晶体管26的基极端而形成上面提到过的众所周知的复合晶体管。晶体管26的射极端被接到运算放大器29B的反相输入端，并分出一路，通过电阻35接到公共端。
晶体管28的基极端被接到NPN晶体管36的集电极端，该晶体管36的射极端被接到运算放大器29A的反相输入端，并通过电阻37接到电路公共端。
运算放大器29A和29B最好装成一单个集成电路，例如一个孪生运算放大器。
运算放大器29A的输出被接到晶体管36的基极端。运算放大器29A的同相输入端被接到其电源输入端，并接到光敏晶体管38A的射极端，该光敏晶体管38A连同发光二极管38B一起组成一个光耦合器。运算放大器29A的地端被接到电路公共端。光敏晶体管38A的集电极端被接到初级线圈2A(变压器2的)的另一端，并接到电容3，后者拥有大的电容量。
齐纳二极管40以众所周知的方法被接在光敏三极管38A的集电极与电路公共端之间，形成一种用以保护电源和孪生运算放大器29A及29B的同相输入端的电路形式以免被可能出现于电容3两端上的破坏性高压所破坏。
发光二极管38B的阳极被接到正电源+V，而其阴极被分出一路，经过电阻R1而接到NPN晶体管Q2的集电极端。晶体管Q2的射极端被接到地端，而其基极端被接到微处理器μP，以便产生上面参考图1研究过的控制信号。
晶体管Q2随微处理器μP产生的第一控制信号，被加到晶体管Q2的基极端而导通，这样就在电源正极+V和地气之间，通过发光二极管38B、电阻R1以及晶体管Q2的集-射结建立电流通路。二极管38B的PN结随其变为正偏而发光，因而照亮光敏晶体管38A的光敏区域而使其基-射结变成正偏，这样就使光敏晶体管38A导通。
变压器2的次级2B被接在地与电阻50之间。电阻50被与组成上面提及关于图1中的阻抗匹配电路5的电容52串联，并再被连接到缓冲放大器4的输出端。电容52可保证没有直流电流从放大器4流经变压器2的次级线圈2B。放大器4的输出被接到其反相输入端，并通过电阻53接到缓冲放大器6的反相输入端。缓冲放大器6的反相输入端还被通过反馈电阻56接到其输出端，于是其输出就被接到不平衡输入端Vi以便连接到PABX。不平衡输出端V0被连接到放大器4的同相输入端。放大器6的同相输入端被分出一路接到次级线圈2B。
平衡的塞尖和塞环端子T和R，还被接到状态传感器54和接地启动电路55。传感器54是被用来检测中继线路占线和振铃信号的，并用以向微处理器μP提供其他线路状态信息信号。
当中继线路空闲和塞环引线随传感器54检测到占线情况而接地时，接地启动电路55就连同状态传感器54和微处理器一起维持塞尖和塞环引线上的-48V直流电压，并随传感器54检测到塞尖引线接地而由中心局从塞环引线上移去地气，这个方法是众所周知的。
继电器接点K1和K2被连接在电源正极+V和晶体管Q1的集电极端之间的继电器线圈K1R所操纵。保护二极管Dp被跨接在线圈K1R上，这是众所周知的方法。晶体管Q1的射极端被接到地端，而其极端被接到微处理器μP。当Q1在收到微处理器μP来的上述控制信号之际，电流就随晶体管Q1的导通而流经线圈K1R、晶体管Q1的集-射结而到地气。
在操作过程中，微处理器μP产生使晶体管Q1和Q2导通的控制信号，结果使继电器接点K1和K2闭合，而由发光二极管38B产生光。光敏晶体管38A随检测到该产生的光而导通，这样就通过接点K1和K2、二极管桥路、电阻27以及初级线圈2A而到孪生运算放大器29A和29B的电源输入端和运算放大器29A的同相输入端，而建立一条从塞尖和塞环引线T和R的工作电压延伸出来的通路。
电阻27是为引起自举作用而准备的，从而足够地增大经过那里的电压，并经线圈2A和光敏晶体管38A而使运算放大器29A导通。于是放大器29A就输出高电位而产生上述的第一启动信号，用以导通晶体管36而通过晶体管36的集-射结和电阻37，使其取到需要从晶体管28的基极流向电路公共端的电流。因此晶体管28的基-射结就成正偏而导通。
于是电源就被同时加到孪生运算放大器29A和29B。如果放大器29A和29B不是做成孪生运算放大器，则其电源输入端应接成并联。当晶体管28开始导通时，其集电极电压就升向塞尖引线上的电位，以便提供第二启动信号，再通过电阻30而加到放大器29B的同相输入端。放大器29B的输出就随收到该启动信号而成高电位，于是复合晶体管25和26就相应地导通。
电阻30对31的阻值比可向放大器29B提供相当于中继线路的最低电源电压期望值的偏压电平。
如果该控制信号不再提供，则晶体管28就关断，但在晶体管28关断以后，复合晶体管25和26仍在一个预定时间内可导通电流，这是由于第二启动信号的下降时间所致，这样就使功率较高的复合晶体管取代功率较低的晶体管28来断开直流通路。该上升与下降时间取决于电容34与由电阻35和33连同复合晶体管25和26所合成的输入电阻的RC乘积。
当复合晶体管25和26全部导通时，在塞尖和塞环端子T和R之间，通过复合晶体管25和26的直流电流可由电阻30、31和35的阻值所决定。在塞尖和塞环端子之间的直流电流的标准值为100毫安。在本发明的一个有成效的实施例中，当电阻30和35被对应地选为2兆欧和10欧而电阻31和33被各选为100K欧时，经过复合晶体管25和26以及电阻35的直流通路的直流电阻约为210欧。在上述电阻元件阻值时，该直流通路对1千赫交流信号的阻抗约为38千欧，其中电容32被选为约0.3微法而电容34为3.3毫微法。电阻30和31要选得大些以求少取电流。
拨号脉冲信号可由中继线路产生，并随从微处理器来的脉冲(一般为10赫)控制信号而被加到塞尖和塞环引线T和R。直流电流就随控制脉冲信号的逻辑高电位部分而在中继线路的塞尖和塞环引线之间流经复合晶体管25和26以及电阻35，但随控制脉冲信号的逻辑低电位部分而在那里就没有电流流过，因为在逻辑低电位期间，复合晶体管25和26被偏置到关断。因而中心局在控制信号脉冲的逻辑高电位部分期间，在塞尖和塞环引线T和R之间可检测到一个低阻通路，而在控制信号脉冲的逻辑低电位部分期间可检测到一个高阻通路或开路。中心局就译为众所周知的、接近10赫的拨号脉冲信号。
如上所述，在中继线路中可建有两种通路，第一种通路对直流具有低电阻而对交流信号电流呈高阻抗，直流电流可被通过;而第二种通路对交流信号呈匹配于额定线路阻抗的阻抗而对直流呈高电阻，交流信号电流可被通过。
考虑第二种通路，通过晶体管28，初级线圈2A和电容3，直流电流被电容3隔断而交流信号电流可在塞尖和塞环端子T和R之间通过。在实际上，有一点小量的直流电流可通过初级线圈2A，以便向运算放大器29A和29B供给工作电源。在该有效的实施例中，这个小电流约为3毫安，这个电流与变压器的磁心饱和电流相比是很小的。
由于因有电容3的缘故而流经变压器2的初级线圈2A的电流很小，所以没有促使磁心饱和的电流。因此，就能使用低廉的小磁心变压器。
在本发明有成效的实施例中，变压器2被选为小磁心、具有等效初级和次级电阻为50欧的1∶1的变压器，而电阻50被选为大约500欧。因此，电阻50和变压器2共同合成上述数值的交流终端阻抗近于600欧，从而与额定的线路阻抗相匹配。
从塞尖和塞环端子T和R收到的差分交流信号电压被加到初级线圈2A并耦合到次级线圈2B。信号电压(对地)被加到缓冲放大器6的同相输入端。该被加信号被在那里放大后再加到不平衡输入端Vi，Vi是连接到PABX的。缓冲放大器6的增益最好是选得使从那里得到的信号幅值可与PABX的输入电压灵敏度相匹配。
出现在输出端子V0上的、从PABX来的不平衡输出信号被加到缓冲放大器4的同相输入端，它被在那里放大后再通过交流耦合电容52和电阻50加到变压器2的次级线圈2B。正如上面论述过，电容52可隔断从放大器4的输出端流经次级线圈而到地端的直流电流。
包括有放大器4和6，电阻50、53和56以及电容52的电路是为防止V0端上的信号被反馈到Vi端而会使闭环增益大于1，致使系统不稳定而提供的平衡网络。出现在放大器4的输出端的一小部分信号被通过电阻53加到放大器6的反相输入端。从放大器4来的接近等幅的部分信号被通过电阻50和电容52加到放大器6的同相输入端。于是由输出端V0传送的信号就被相同地加到放大器6的反相和同相输入端，并被在那里抵消掉，因而不致出现在输入端Vi。
来源于不平衡端子V0并被加到次级线圈2A的输出信号可在变压器2的初级线圈2A感应成一个信号。该感应输出信号被叠加到出现在塞尖和塞环端子T和R上的直流电位上。
于是就形成一种被调制的直流去话信号，并被加到塞尖和塞环引线，以便传送到中心局或另一PABX。
因此，迄今所描述的电路已将信号从平衡的塞尖和塞环端子T和R转换到不平衡的输入端子Vi。它也已将信号从不平衡的输出端V0转换到塞尖和塞环端子T和R。该电路已防止了来源于不平衡输出引线V0的信号会被反馈到不平衡输入引线Vi。
在塞尖和塞环端子与隔断流经变压器的直流电流的电容之间的低阻抗直流通路考虑到了其变压器的尺寸要比先有技术的混合变压器显著减少的可能性。上述发明的中继线路在平衡线对上对共模交流信号是不敏感的，并且呈现出良好的纵向平衡度，同时在变压器2的两头可承受至少500伏的绝缘能力，从而克服了先有技术中的固态中继线路的缺陷。因而就获得了一种包括四线到二线(正如一般称谓)网络的双向放大器。因此就消除了体积大的混合变压器，而使整个电路可装在一块单独的印刷电路板上。
该线路也可提供与额定的平衡线路阻抗相匹配的交流终端阻抗，而对直流电流来说，它是可与额定直流中继线路电阻相匹配的低电阻。
作为一种本设计方案的变化方式，可使用不同极性而带有相应的直流电极性及偏置设施的晶体管，晶体管28可被接在电容3和塞环端子之间等。也可用众所周知的联接器端子来取代单独的输入和输出端子Vi和V0。
对于熟知本发明的专业人员来说是会清楚的，在不离开附于后面对本发明的权利要求
书所规定的区域和范围下，可有许多变化方式和其他实施例。
权利要求
1.一种用以连接到平衡的塞尖和塞环引线并且接到单向不平衡的输入和输出引线的中继线路包括有(a)用以连接到所说的平衡的塞尖和塞环引线的塞尖和塞环端子(T和R)，用以传送一种由来话和去话交流信号叠加在直流馈电电流上面组成的调制的直流信号；(b)一个用以在塞尖和塞环端子(T和R)之间传递所说直流馈电电流并且基本上阻止所说交流信号在其间通过的第一通路(25，26，35)；(c)用以连接到所说的不平衡的输入和输出引线的输入和输出端子(Vi和V0)，用以对应地传送所说的来话和去话交流信号；(d)用以对应地在塞尖和塞环端子(T和R)与所说的输入和输出端子(Vi和V0)之间时，对所说的来话和去话交流信号进行双向转换的变压器2；(e)用以基本上隔断流过所说的变压器(2)的直流馈电电流的装置(3)；以及(f)用以防止由所说的输出端子(V0)传送的所说的去话信号被加到所说的输入端子(Vi)的抵消装置(7)；本发明的特征在于一个阻抗匹配电路(5)被接到所说的变压器(2)的次级线圈(2B)，以便对所说的交流信号匹配于所说的塞尖和塞环引线的阻抗，而所说的装置(3)被接到变压器的初级线圈(2A)，这样就可把所说的变压器(2)接到所说的塞尖和塞环端子(T和R)，并且可防止变压器饱和，从而由于所说直流电流被在那里基本上隔断通过的结果而可将变压器做得很小。
2.如权利要求
1中规定的中继线路，其进一步的特征是所说的第一通路(25、26和35)包括有一个与电阻(35)串联联接到所说的塞尖和塞环端子(T和R)的高增益直流电流放大器(25和26)，该通路对所说的直流馈电电流拥有低电阻，而对所说的来话和去话交流信号拥有高阻抗。
3.如权利要求
2中规定的中继线路，其特征还在于所说的用以基本上隔断直流馈电电流的装置(3)包括有一个与所说的初级线圈(2A)串联的电容。
4.如权利要求
1、2或3中规定的中继线路，其进一步的特征在于它包括有装置(8、9和10)，用以从外部控制器(μP)接收控制信号，并随该控制信号而产生拨号脉冲信号并把它传输到所说的塞尖和塞环引线。
5.如权利要求
1中规定的中继线路，其中所说的输入和输出引线被接到一个PABX，其进一步的特征在于它包括有开关装置(38A、29A、36和28)，用以检测一种由PABX产生的光控信号，并随之而把所说的变压器(2)接到所说的平衡的塞尖和塞环端子(T和R)，并随检测到的所说的控制信号的消失而把所说的变压器从所说的平衡的塞尖和塞环端子上断开，并且其中所说的第一通路(25、26和35)随所说的开关装置(38A、29A、36和28)检测到所说的控制信号而在所说的塞尖和塞环端子之间传送所说的直流馈电电流，并随检测到的所说的控制信号的消失而阻止直流馈电电流在所说的塞尖和塞环端子之间传送。
6.如权利要求
5中规定的中继线路，其另外的特征在于一个第一放大器装置(4)被通过所说的阻抗匹配电路(5)而接到所说的变压器(2)和所说的输出引线(V0)，用以放大由所说的输出引线传送的所说的交流信号中的去话信号并将其送到所说的变压器(2);第二放大装置(6)被接到所说的变压器(2)和所说的输入引线(Vi)，用以放大由所说的变压器(2)从所说的塞尖和塞环引线接收到的所说的交流信号的来话信号，并将之送到所说的输入引线，而所说的装置(7)阻止由所说的输出引线(V0)传送而由第一放大装置(4)放大的所说的去话信号被送到第二放大装置(6)。
7.如在权利要求
6中规定的中继线路，其特征还在于(a)包括有光敏电路装置(38A)，用以接收所说的光控信号并随之而产生一个启动信号，(b)包括一个放大器(29A)，用以接收所说的启动信号并随之而产生一个另外的启动信号，(c)包括一个第一晶体管(36)，用以接收所说的另外的启动信号并随之而产生一个外加的启动信号，以及(d)包括有晶体管(28)，它有一个用以接收所说的外加的启动信号的启动输入端和一个为了在所说的输入、输出端子(Vi和V0)和所说的塞尖、塞环端子(T和R)之间，随所说的外加的启动信号被所说的启动输入端所接收而建立一个连接到塞尖端子(T)和所说的变压器(2)的交流信号通路的电流导通电路。
8.如权利要求
7中规定的中继线路，其特征还在于所说的通路装置(25、26和35)是由一个高增益的直流电流放大器所组成的，它具有一个接到所说的塞尖和塞环引线的直流导通电路和一个通过放大器(29B)分出一路接到所说的晶体管(28)的启动输入端;用以随所说的晶体管(28)收到所说的外加的启动信号而在所说的塞尖和塞环端子(T和R)之间传递直流电流。
9.如权利要求
8中规定的中继线路，其特征还在于所说的高增益直流电流放大器(25和26)是由一个复合晶体管所组成的。
10.一种通过一个小磁心变压器(2)，在平衡的线对(T和R)和不平衡的单向输入和输出引线(Vi和V0)之间进行信号的双向转换的方法，其特征在于有以下步骤(a)在相应的所说的平衡线对(T和R)之间传递直流电流，(b)通过小磁心变压器(2)，对应地在所说的平衡线对(T和R)与所说的不平衡的输入和输出引线(Vi和V0)之间进行来话和去话交流信号的双向转换，(c)基本上隔断流过所说的变压器(2)的直流电流，(d)阻止所说的去话信号通向所说的不平衡输入引线(Vi)以及(e)对于从所说的变压器(2)来的次级电路的所说的交流信号实现阻抗匹配。
专利摘要
本文公开一种中继线路，用以将一对双向引线(例如平衡的塞尖和塞环引线)联接到一对单向引线(例如不平衡的输入和输出引线)。为了有效地进行这种联接，并为了提供高的共模信号隔离度和合适的纵向平衡度，这种中继线路装有一个低廉的小变压器。为了与额定的交流(AC)和直流(DC)线路阻抗相匹配而准备了全部线路。该中继线路还供有用以在微处理器或其他外接控制器的控制下产生拨号脉冲信号的电路。
文档编号H04M7/00GK86107804SQ86107804
公开日1987年5月27日 申请日期1986年11月17日
发明者兹比格纽·博尔斯劳·斯蒂纳, 道格拉斯·C·奥迪 申请人:米特尔公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan