专利名称：双工载波电话机的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种双工载波电话机。适用于机关、工厂、学校、医院、宾馆、家庭内部通话之用。
现有作为内部通迅、通话之用的设备均由内部有线电话或单工载波对讲机来实现。内部有线电话需配备转换台(总机)，架设专用线，而且电话门数受到限制，如需增加门数或改便安装位置就需重新架设电线，并需经常进行维护，既要人力又要物力；单工载波对讲机，虽价格便宜，但功能简单，只能单方讲话，且噪音大，音质差，无保密性，操作麻烦，难以达到普通电话机的特点。
本实用新型的目的在于设计出一种无需架设专用线路，无需总机，门数随意增加、安装位置可任意变换，其功能效果与普通电话机相同的可直接利用电力线的双工载波电话机。
本实用新型是根据向电力线发送两个不同频率的载波信号，利用锁相技术，经调制、解调进行相互通话的原理实现。即将设置的多台电话机与电网(电力线)相联，当A机需要与B机对话时，A机向电网发射载波频率为f1的信号给B机，B机接收后又向电网发射载波频率为f2的信号给A机接收，以此使A、B两机之间对话。根据拨码就可以使任何一对电话机之间进行对话。本实用新型所述的双工载波电话机的技术解决方案是由接收选频滤波电路板［01］、信号解调电路板［02］、信号解调降噪放大电路板［03］、调制前信号放大电路板［04］、信号调制发送电路板［05］、电源整流稳压电路板［06］、振铃电路板［07］、逻辑控制电路板［08］和拨码电路板［09］组成。
现将本实用新型双工载波电话机各电路板的构成及工作原理详述如下
接收选频滤波电路板［01］是由电容［C1－C23］、电阻［R1－R10］、三极管［BG1－BG4］、电感线圈［BT1－BT11］、电感［L1－L2］、二极管［D1－D2］，［D16－D17］构成。其工作原理为C1L1、C2L2将电网上的载波信号(f1，f2)耦合到BT1、BT7的初级端，BT1次级端和C3、BT7的次级端和C14组成并联谐振器，分别谐振在频率(f1、f2)点上。R1、R2起信号衰减作用。C6、C9、C13、C16、C19、C23作信号耦合之用。BT2、C4，BT3、C5与BT4、C7，BT5、C8分别组成滤波器，滤出f1信号。BT8、C15与BT9、C17，BT10、C18组成滤波器，滤出f2信号。R3、D1、D2，R9、D16、D17起限流稳压作用。R2、R7提供BG2、BG4基极电压。R4，BG2、BT6，C10和R8、BG4、BT11、C20分别组成f1、f2的信号放大器。C11、C12、R5，C21、C22、R10为电源滤波器。BG1、BG3分别为f1，f2放大器的开关，当它饱和时放大器关断，截止时放大器开通。BG1、BG3受逻辑控制电路板［08］的控制，其中一个饱和另一个截止，使电网中的许多电路信号经本接收选频滤波电路板［01］后只能取得f1，f2信号，其中一个信号送至信号解调电路板［02］。在此，电路板中的滤波器可采用陶瓷或机械滤波器，放大器的开关可采用继电器或干簧管继电器或光电耦合器。
信号解调电路板［02］是由电容［C24－C28，C30，C32］，电阻［R11－R17］，电位器［W1，W2］、二极管［D3，D4］和集成块［IC1，IC8C］构成。其工作原理为该信号解调电路为锁相环音频译码电路，其中D3、D4、R11对调频信号f1或f2限幅，C25是将接收选频滤波电路送来的f1或f2限幅后耦合到IC1的3脚上，R13、C24、C32形成输出滤波网络，R12、C26、C28为电源滤波器。C30、R16、W1和R17、W2、IC8C决定了IC1内部压控振荡器中心频率，IC8C的D端受逻辑控制电路控制，高电位时IC8C的3、4脚导通，振荡器中心频率为f2，低电位时3、4脚截止，中心频率为f1，此时接收选频滤波电路送来的是f1调频信号时，振荡器中心频率也是f1，则IC1的8脚由高变为低电位，中心频率与3脚输入频率不一至时8脚的电位保持高电位。R14、C28组成第8脚电位延时器，第8脚电位的变化被送至逻辑控制电路的A端去控制该逻辑电路板［08］。同时当中心频率与第3脚的调频频率一至时，IC1对调频信号进行解调，解调出的音频信号由第2脚输出经R15、C33滤波后，是拨码信号则送至拨码电路的I－I端进行解码，是音频信号则送至信号解调降噪放大电路。在此，IC8C还可采用干簧管继电器及光电耦合器。
信号解调降噪放大电路板［03］是由电容［C29、C33－C41］、电阻［R18－R30］、电位器［W3］、集成块［IC12，IC2A、B、C］及喇叭［SP1］构成。其工作原理为C37、C38为电源滤波器，IC2A、R21－R25、C36、C39组成低通滤波器，C35为音频输入端，IC2B、R27－R30、C40、C41为高通滤波器，W3为音量控制、C34为耦合，IC2C、R18－R20组成信号放大器，放大后经C29、C31送至喇叭［SP1］调制前信号放大电路板［04］是由电容［C53－C60］、电阻［R40－R43］、话筒［MIC］及集成块［IC4］构成。其工作原理为R40、C54、C55为电源滤波器，IC4、话筒［MIC］所需的电源由电源稳压电路控制提供。IC4、C53、C56组成音频放大器，R41、C58－C60对话筒［MIC］送来的信号进行滤波后送至IC4放大，由5脚输出送给信号调制发送电路板［05］，R42、C57将振铃电路板［07］送来的振铃信号耦合给IC4放大。
信号调制发送电路板［05］是由电容［C42－C52］、电阻［R31－R39］、电位器［W4，W5］、三极管［BG5，BG6］线圈变压器［BT12］、电感［L3，L4］和集成块［IC3，IC8D］构成。其工作原理为C45、C46为电源滤波器，IC3的4脚的电压受电源整流稳压电路的控制提供。C47、R35、C49形成环路单极低通滤波网络，IC3为锁相环音频译码器，C48为IC3的输入端短路设置。R37、W4、R36、W5、IC8D及C52决定IC3内部压控振荡中心频率，IC8D的6脚受逻辑控制电路板［08］控制，高电位时，中心频率为f2，低电位时中心频率为f1。R38、C50、R39、C51是将调制前放大电路板［04］送来的音频信号滤波后经C49送至IC3的2脚去调制，这时IC3的5脚输出中心频率f1(或f2)受2脚输入的音频信号调制成调频方波信号。R33、R34对IC3的5脚调频方波进行取样，送至BG6放大，再经R31送至BG5、C44、BT12次级线圈组成的放大器放大后，由BT12的初级线圈C42、C43、L3、L4馈送入电网。
电源整流稳压电路板［06］是由电源变压器［T］、二极管［D8－D15］、三极管［BG7，BG8］、电容［C61－C66］及稳压集成块［IC10，IC11］构成。该电路板［06］为本实用新型提供二组直流电源。
振铃电路板［07］是由电容［C67，C68，C70］、电阻［R46－R49，R51］、三极管［BG9］、喇叭［SP2］、二极管［D5］和集成块［IC7］构成。其工作原理为IC7的8、9、12、13端与外围元件R48、R49、C8组成音频振荡电路，当IC7的5端为低电位时，经D5使12端也为低电位，停止音频振荡，当5端为高电位时，经D5使12端保持电位不变，音频振荡正常工作，即形成间隔时间的振铃声。当R51高电位时，BG9饱和，集电极为低电位，音频振荡停止，当R51为低电位时，BG9截止，音频振荡正常工作。
逻辑控制电路板［08］是由电容［C69］、二极管［D6，D7］、电阻［R52，R53］集成块［IC8A－B，IC5C－D，IC6A－B，IC9A－D］及转换开关［K1，K2］构成。其工作原理为以下三种状态其一，静止状态当K1接地时，IC5的11端为高电位、6端为低电位，IC6的A端(1、2、13端)为高电位，IC6的12端为低电位，使IC9的6端为高电位，送至D7使振铃电路［07］停振，送至IC5的10端，这时IC5的11端为高电位，则IC5的8脚为低电位，3端为高电位，使BG8饱和，提供给信号解调降噪放大电路板［03］、调制前信号放大电路板［04］及信号调制放大电路板［05］的电压为零伏。IC5的6端低电位使IC9的8端为高电位(即D端)，经IC9D后11端(即C端)为低电位，经IC8开关电路后，IC3中心振荡频率为f1，IC1中心振荡频率为f2。同时D端为高电位时，C端为低电位使得B1端也为高电位，B2为低电位，此时接收选频滤波电路中的f1通道阻塞，f2通道开通。
其二，受话状态当从静止状态至受话状态时，A端由高电位变为低电位，经与非门［IC6］的12端输出高电位使IC6的6端为低电位锁住IC5的12端与门，这时K1不论打开与否对逻辑电路均不起作用，此时电话机处于等待状态。只有当拨码电路接到本机设置的解码信号时IC16的6端送出一个脉冲至IC9的2端(即逻辑电路的K－K端)，使IC9的3端为高电位，IC9的5端从低电位变为高电位。这时IC9的4、5端均为高电位6端为低电位，使IC5的8端为高电位3端为低电位，BG8即截止，由BG7发射极提供工作电压给电路板［03，04，05］。同时IC9的6端低电压至IC6的3端，使IC6的6端为高电位又大开了IC5的12端的与门，这时提起话筒K1断开。IC5的13端为高电位，11端呈低电位，6端呈高电位经D6送至R51，锁住振铃电路。从而实现话筒提起振铃声消失，直至通话结束A端又从低电位变为高电位，整机恢复静止状态。
其三，发话状态从静止状态至发话状态时，A端为高电位，IC6的12端为低电位6端为高电位，IC5的12端与门被打开。IC9的6端为低电位打开IC9的10端的与门。发话时提起话筒K1断开，IC5的13端为高电位11端为低电位，送至IC5的3、4、9端，使IC5的8端为高电位3端低电位。送至R45端使电路板［03，04，05］恢复供电。IC5的3、4端低电位使6端为高电位，送至IC9的9端及D6，D6正端为高电位使振铃电路停振，IC9的9端高电位，使IC9的8端低电位，D端为低电位C端高电位又使B1端高电位，使接收选频滤波电路中f1通道打开，f2通道关闭。信号解调电路中的IC1中心振荡频率为f1，信号调制发送电路中的IC3的中心振荡频率为f2，发话结束K1接地，本电路即恢复至静止状态。
拨码电路板［09］是由电容［C71－C79］，电阻［R54－R62］，二极管［D1A－D，D2A－D］，发光二极管［D18］，集成块［IC13－16］，晶振［Q1，Q2］及12位键盘构成。其工作原理为IC14，Q2，R61，C76，C77和键盘组成拨号信号发生器，按一下键产生一个对应的拨码信号，此信号由IC14的16端输出，经R57，R58，C75滤波，耦合至O－O端经信号调制发送电路板［05］调制发送至电网。IC13与外围原件R54－56，C71－74及Q1组成解码电路，当信号解调电路板［02］送来的拨码信号由I－I端输入，经解码电路解码后，IC13的11－14端出现与拨码信号相对应的高电位或低电位。IC15A－D和D1A－D及D2A－D组成译码电路，它设置两位数，当拨码信号与设置的译码电路相符时，第一次拨码信号使IC13的11－14端电位变化，送至译码电路经译码后，译码电路产生一个脉冲送至IC16的1、2端，使IC16的3端变为低电位触发IC16D与IC16C组成的R－S触发器，使IC16的11端为高电位并保持，这样打开了IC16B的与非门，当第二次拨码信号使IC13的11－14端的电位变化，被送到译码电路译码后，译码电路再产生一个脉冲，送至IC16B与非门4端(此时5端为高电位)经反向后由6端送至逻辑控制电路板［08］的K－K端去触发逻辑电路。R62，D18为电源指示，R59、R60、C78、C79组成抗干扰电路。当通话结束时，逻辑控制电路可产生一个脉冲送入R－R端对R－S触发器进行清零。
本实用新型的f1、f2的频率可在100KHZ～500KHZ之间选用。
至此，本使用新型的双工载波电话机完全达到了预期的目的。该话机可在一个电力变压器的区间内安装任意多部，并且只须设置电容器就可以适用于不同相线，无需架设专用电话线，无需总机(交换台)，安装门数及位置也可任意改变。只需按一定数字组合按下相应的号码键就可接通相应的电话机进行通话。本使用新型相对于有线电话造价低，保密性好，适用于单位内部通迅通话之用。
图一为本使用新型各电路板之间联接的原理方框图。
图二为本实用新型中接收选频滤波电路板［01］的电原理图。
图三为本实用新型中信号解调电路板［02］的电原理图。
图四为本实用新型中信号解调降噪放大电路板［03］的电原理图。
图五为本实用新型中调制前信号放大电路板［04］的电原理图。
图六为本实用新型中信号调制发送放大电路板［05］的电原理图。
图七为本实用新型中电源整流稳压电路板［06］的电原理图。
图八为本实用新型中振铃电路板［07］的电路原理图。
图九为本实用新型中逻辑控制电路板［08］的电原理图。
图十为本实用新型中拨码电路板［09］的电原理图。
图2－
图10为本实用新型中各相应电路板实施例的电原理图及联接图。
本实用新型实施均按上述技术解决方案及附图1－附图10实施。其中集成块IC1、IC3均可采用LM567的芯片，集成块IC2、IC4、IC7、IC8、IC13、IC14可分别采用LM324、LM386、NE556、4066、8870、5089芯片，集成块IC5、IC9、IC15、IC16均可采用74LS00芯片，集成块IC6可采用74LS10芯片，集成块IC10、IC11、IC12均为三端稳压器芯片。上述各种集成块均可采用与上述芯片功能相应的芯片代替。
权利要求1.一种双工载波电话机。本实用新型的特征在于该电话机是一种只要联接于电力线即可进行载波通迅的装置。它包括接收选频滤波电路板[01]、信号解调电路板[02]、信号解调降噪放大电路板[03]、调制前信号放大电路板[04]、信号调制发送电路板[05]、电源整流稳压电路板[06]、振铃电路板[07]、逻辑控制电路板[08]和拨码电路板[09]。
2.根据权利要求1所述的电话机，其特征在于接收选频电路板［01］是由电容［C1－C23］、电阻［R1－R10］、三极管［BG1－BG4］、电感线圈［BT1－BT11］、电感［L1，L2］、二极管［D1，D2，D16，D17］构成。
3.根据权利要求1所述的电话机，其特征在于信号解调电路板［02］是由电容［C24－C28，C30，C32］、电阻［R11－R17］、电位器［W1，W2］、二极管［D3，D4］和集成块［IC1，IC2］构成。
4.根据权利要求1所述的电话机，其特征在于信号解调降噪放大电路板［03］是由电容［C29，C33－C41］、电阻［R18－R30］、电位器［W3］和集成块［IC12，IC2A－C］及喇叭［SP1］构成。
5.根据权利要求1所述的电话机，其特征在于调制前信号放大电路板［04］是由电容［C53－C60］、电阻［R40－R43］话筒［MIC］及集成块［IC4］构成。
6.根据权利要求1所述的电话机，其特征在于信号调制发送电路板［05］是由电容［C41－C52］、电阻［R31－R39］、三极管［BG5－BG6］、线圈变压器［BT12］、电感［L3，L4］、电位器［W4，W5］和集块［IC3，IC8D］构成。
7.根据权利要求1所述的电话机，其特征在于振铃电路板［07］是由电容［C67，C68，C70］、电阻［R46－R49，R51］、三极管［BG9］、喇叭［SP2］、二极管［D5］、和集块［IC7］构成。
8.根据权利要求1所述的电话机，其特征在于逻辑控制电路板［08］是由电容［C69］、电阻［R52，R53］、二极管［D6，D7］、和集块［IC8A－B，IC5C－D，IC6A－B，IC9A－D］及转换开关［K1，K2］构成。
9.根据权利要求1所述的电话机，其特征在于拨码电路板［09］是由电容［C71－C79］、电阻［R54－R62］、二极管［D1A－D，D2A－D］、发光二极管［D18］、集成块［IC13－IC16］、晶振［Q1，Q2］及12位键盘构成。
10.根据权利要求1所述的电话机，其特征在于集成块IC1，IC3均可采用LM567芯片，集成块IC2、IC4、IC7、IC8、IC13、IC14可分别采用LM324、LM386、NE556、4066、8870、5089芯片，集成块IC5、IC9、IC15、IC16均可采用74LS00芯片，集成块IC6可采用74LS10芯片，集成块IC10、IC11、IC12均为三端稳压器芯片。上述各种集成块均可采用与上述芯片功能相应的芯片代替。
专利摘要本实用新型是一种利用电力线传输的双工载波电话机。包括接收选频滤波电路板(01)、信号解调电路板(02)、信号解调降噪放大电路板(03)、调制前信号放大电路板(04)、信号调制发送电路板(05)、电源整流稳压电路板(06)、振铃电路板(07)、逻辑控制电路板(08)和拨码电路板(09)。该机采取向电网(电力线)发送两个不同频率的载波信号，利用锁相技术，经调制、解调进行相互间通话。根据拨码就可使任何一对电话机之间进行对话。
文档编号H04B3/54GK2112234SQ91227608
公开日1992年8月5日 申请日期1991年10月26日 优先权日1991年10月26日
发明者黄则林, 王发斌, 杨格, 张惠益 申请人:黄则林, 王发斌, 杨格, 张惠益