专利名称：改进的用324型四运放芯片做免提电路的电话机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的用324型四运放芯片做免提电路的电话机，属于基本电子线路技术领域。
普通电话机的通话方式一般有手机通话和免提通话这两种方式，如
图1所示，当开关K3b的接点1和2接通时为手机通话方式，须用手拿起听筒进行通话；当按下免提通话键时，开关K3b的接点1和3接通，为免提通话方式，此时无需用手拿起听筒就可通过话机上的喇叭听到对方话音，自己的话音则通过话机上的驻极体麦克风发送出去。
现有的电话机免提电路有三种形式第一种采用通用元器件组成，这种电路线路简单，成本较低，性能较差；第二种是用型号为324的四运放芯片组成的准双工通话电路，这种电路性能较好，成本适中；第三种为专用集成电路如MC34018等组成的免提准双工通话电路，这种电路一般性能好，受环境噪声影响较小，但成本偏高。
本实用新型仅就上述三种免提通话电路中的第二种，即用324型四运放芯片做的免提电路提出改进的技术。现有的用324型四运放芯片做的免提电路的方框图如图2所示。它是由发送前级放大电路1、发送衰耗放大电路2、发送射极跟随电路3、比较器电路4、发送封锁电路5、接收功放电路6、接收衰耗电路7、消侧音电路8和电源电路9组成的，其具体电路图如图3所示。324型四运放芯片是四个运算放大器电路做在一个芯片上构成的集成电路，在图3中这四个运算放大器用Ic1a，Ic1b，Ic1c和Ic1d来表示。同时，为便于表示信号输入端和输出端之间的关系，在图3及以后的附图和说明中，用英文小写字母表示信号输出端，用右上角带撇的同一英文小写字母表示该信号的输入端，例如，k表示发送信号输出端，则k′表示同一发送信号对后面电路的输入端。另外，图中f1线为通话电路直流供电正端，也为送、受话交流信号输出、输入端。f2为去手机通话电路的直流供电正端及送、受话交流信号输出、输入端。h1为话机静噪端，h2为去手机通话电路的静噪端。电阻R1、R19、R20，二极管D5、D6、D7、D8，三极管Q3都为静噪电路元件。VSS端为接至手机通话电路的共同端。
下面先结合附图叙述一下现有技术的工作原理和存在的缺点。
附图的图面说明图1为具有免提通话功能的电话机的方框图。
图2为现有的用324型四运放芯片做的免提电路方框图。
图3为现有的用324型四运放芯片做的免提电路的具体电路图。
图4为现有技术中的发送前级放大电路图。
图5为现有技术中的发送衰耗放大电路图。
图6为现有技术中的发送射极跟随电路图。
图7为现有技术中的比较器电路和发送封锁电路图。
图8为现有技术中的接收功放电路和接收衰耗电路图。
图9为现有技术中的消侧音电路图。
图10为现有技术中的电源部分电路图。
图11为现有技术中的接收静噪部分电路图。
如图4，现有技术中的发送前级放大电路1为一双增益电压并联及电流串联负反馈三极管单级放大器，图中VDD为直流电源输入端，VSS为电源公共端。因电路中(R14＋R15)＞＞R15，故发送信号输出幅度远小于发送控制信号输出幅度，电路中调节可变电阻W2滑动端可调节发送前级放大电路1的增益。
如图5，现有技术中的发送衰耗放大电路2中，k′为从发送前级放大电路1的k端来的发送信号输入端，m为发送衰耗放大电路2的发送信号输出端，n1′为发送衰耗放大电路2的增益控制输入端。当n1′端为0电位时，三极管Q1截止，因R8阻值较大，故发送衰耗放大电路2的增益较低；当n1′端为高电位时，Q1饱和导通，相当于将电阻R8短路，此时发送衰耗放大电路2的增益很大，由k′端来的发送信号经发送衰耗放大电路2放大后经m端输出。
如图6，现有技术中的发送射极跟随电路3中，m′为从发送衰耗放大电路2的m端来的发送信号输入端，o为发送射极跟随电路3的发送信号输出端。
如图7，在比较器电路4和发送封锁电路5中，l′为从发送前级放大电路1的l端来的发送控制信号输入端，n1为输出到发送衰耗放大电路2的发送增益控制输出端，n2为输出到接收衰耗电路7的接收增益控制输出端，q′为来自接收功放电路6的接收功放交流控制信号输入端，p′为来自消侧音电路8的接收信号输入端。这一电路一般工作在三种状态(1)接收、发送都无信号时此时，l′，p′，q′三个信号输入端信号均为零。这样，由于q′信号为零，C32两端电压为零，此时三极管Q4截止；由于p′信号为零，Ic1b输出信号为零，C28两端电压为零，衰耗二极管D15不导通，其内阻较大；由于l′信号为零，Ic1a输出信号为零，C23电容两端电压为零，此时受这一电压控制的三极管Q6截止。另外，从n1端输出到发送衰耗放大电路2的电压也为零，使发送衰耗放大电路2中的三极管Q1截止，此时，发送衰耗放大电路2的增益最小。还有，从n2端输出到接收衰耗电路7的电压也为零，使接收衰耗电路7对接收信号的衰减也最小。
(2)接收有信号，发送无信号或发送信号太小时此时，因发送无信号，C23两端电压仍为零，三极管Q1和发送衰耗放大电路2状态同前述，接收衰耗电路7状态也同前述，对输入接收信号不衰减，接收信号经接收功放电路6放大后，输出至喇叭发声，并分出一路自q端输出至发送封锁电路5的q′端，经整流后使C22充电，当信号增大至C22上的电压经R26，R28，R27分压后使三极管Q4导通值时，Q4管导通，将来自l′的发送控制信号衰减(在发送有小信号的情况下)。因C23两端电压为零，三极管Q6此时截止，来自p′的接收信号无衰减地经Ic1b放大后整流输出，使C28两端电压升高，这一电压加在电阻R35和二极管D15上，使D15导通，其内阻减小，将来自l′的发送控制信号进一步衰减(在发送有小信号的情况下)。此时，免提电路工作在发送衰减而接收正常的工作状态。
(3)接收无信号或接收信号太小，发送有信号时此时，因接收无信号，三极管Q4和二极管D15状态同(1)中所述，分别为截止和高阻态，这样，来自l′的发送控制信号无衰减地到达Icle的输入端，经放大整流后输出至电容C23使其端电压升高，当输入信号增大到一定值时，C23端电压升至足够高，使三极管Q6导通，将来自p′的接收信号(在接收有小信号或有通过消侧音电路8来的发送信号的情况下)衰减，保证二极管D15高阻，又使发送衰耗放大电路2中的三极管Q5导通，接收衰耗电路7的衰减加大，衰减了接收信号(在接收有小信号或有通过消侧音电路8来的发送信号时)。使q′端无信号，Q1管截止，不衰减发送控制信号。
如图8，在接收功放电路6和接收衰耗电路7中，r′为来自消侧音电路8的接收信号输入端，q为送至比较器电路4和发送封锁电路5的q′端的接收功放交流信号输出端，n2′为来自比较器电路4和发送封锁电路5的n2端的接收增益控制输入端。图中，Q5管的基极受静噪电路Q3管集电极电位和n2′来的控制信号两路电压控制，在静噪线h1电压低时，Q3管截止，来自R41的电流通过二极管D8使三极管Q5饱和导通，衰减了来自消侧音电路8的接收信号r′，使喇叭无声，起到消噪作用。反之，Q5截止，接收信号无衰减，喇叭发声。如果Q3管导通时，n2′端为高电压，同样使Q5导通，接收信号衰减，喇叭无声。
如图9，在消侧音电路8中，o′为来自发送射极跟随电路3输出端o端的发送信号，p端为输出至比较器电路4和发送封锁电路5的p′端的接收控制信号输出端，r为输出至接收功放电路6和接收衰耗电路7的r′端的接收信号输出端。
如图10，在电源电路9中，K3b3为压簧开关K3b的3接点，VDD为正极性线。
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种改进的用324型四运放芯片做免提电路的电话机，它抗声反馈能力强，接收、发送之间的转换噪声小，接收工作时有较强的发送关断能力，并且调整较为简单。
图12为本实用新型的免提电路的发送前级放大电路图。
图13为本实用新型的免提电路的发送衰耗放大电路图。
图14为本实用新型的免提电路的发送射极跟随电路图。
图15为本实用新型的免提电路的比较器电路和发送封锁电路图。
图16为本实用新型的免提电路的接收功放电路和接收衰耗电路图。
图17为本实用新型的免提电路的消侧音电路和电源电路图。
图18为本实用新型的电源部分电路图。
图19为本实用新型的接收静噪部分电路图。
图20为本实用新型的免提电路实施例的完整电路图。
本实用新型的目的可以通过以下改进措施来实现本实用新型的免提电路由发送前级放大电路10、发送衰耗放大电路11、发送射极跟随电路12、比较器电路13、发送封锁电路14、接收功放电路15、接收衰耗电路16、消侧音电路17和电源电路18组成。第一项改进措施是针对声反馈引起自激的问题，在接收功放电路15中输出功放Ic2输入端的反馈电阻R22上，并联一个受控反馈强度控制电路，它由电阻R43与三极管Q7组成，其控制端x′，即Q7管的基极，通过电阻R44连接到比较器电路13和发送封锁电路14的x端(见图15或图20)。现有技术中因接收、发送无信号或小信号时，接收放大电路无衰减，发送放大电路的衰减也不够，造成声反馈较强，引起自激，增加受控反馈强度控制电路后，当控制端x′无信号时，Q7管截止，Ic2放大电路因反馈较强，增益低，喇叭发声较小；当x′为高电压时，Q7管导通，Ic2放大电路因反馈较弱，增益变高，喇叭发声较大。这样，反馈强度就受到控制。另外，在发送衰耗放大电路11中，去掉发送最低衰减电阻R8，使三极管Q1的集电极仅与电容C6相连，进一步衰减了发送控制端n1′无电压时的发送衰减量。这样，在接收、发送无信号或小信号时，接收、发送信号的放大都受到衰减，使电路产生声反馈的可能性大大减小，也就减小了因声反馈引起自激的可能性，从而可加大发送信号幅度。
第二项改进措施是针对接收、发送工作状态转换时有转换噪声的问题。这种转换噪声产生的原因在于现有技术中发送、接收工作状态转换是靠信号放大整流输出，经电容滤波后产生的直流电压来驱动的，所以这一电路的各控制转换电压的升高和下降都有一时间常数。在转换工作时，各控制开关管在经过放大区时会将电容上的电压变化信号传送到放大器，使接收、发送转换时产生噪声，为了使用户感觉不到话机的工作状态转换过程，这一时间常数一般设计得较短，所以这一转换噪声在音频范围内被用户觉察。为此，在发送衰减放大电路11和接收衰减电路16的相关开关管的控制端加上电容来滤除这一干扰。
第三项改进措施是针对提高发送关断可靠性问题。因电话通讯线路的内阻较大，在免提接收状态工作时，会因接收功放输出级从线路吸取较大工作电流而使免提功放供电迴路电压下降，即图3中电容C1两端电压下降，此电压值常因电话通讯线路较长，扬声器发声较强而下降到3伏以下。电容C1两端电压如此低时，324型运算放大器已不能正常工作，故此时比较器电路4中Ic1b无输出或输出很小，电容C28两端电压为0或很小，二极管D15处于高阻状态，不能将到达Ic1a输入端上的发送控制信号衰减。并且在接收信号较低或音量控制旋钮旋至最小位置时，从接收功放电路6的q端输出到发送封锁电路5的q′端的接收控制信号幅度也较低，经整流后输出给Q4管的控制电压太低，也不能使Q4管导通来衰减发送控制信号。为此，将发送封锁电路14中电容C22的正极与比较器电路13中的电容C28的正极接在一起，这时，电容C22上的电压与C28上的电压合二为一来控制Q4管的导通和截止以及D15的正向偏置。接收功放输出小时，电容C1两端电压较高，324运算放大器工作正常，电容C28、C22上电压在接收信号大时端电压较高，使Q4管导通，并使二极管D15内阻减小，这样双重衰减了发送控制信号。接收功放输出大时，从q′端来的接收功放输出信号随着增大，经整流后送到电容C22、C28的电压也较高，仍使Q4管导通，使二极管D15内阻较小，仍是双重衰减了发送控制信号。所以这样连接后电路处于接收工作状态时，发送关断的可靠性大大提高。同时，又作进一步的改进，将电容C22的正极和电容C28的正极相连后接至接收功放电路15的x′端，通过电阻R44来控制接收功放的增益，实现了有接收信号时，Q7管导通，接收功放增益高；无接收信号时，Q7管截止，接收功放增益低。
第四项改进措施是简化电路。因做了上述改进后，电路稳定性有了提高，故对电路的调整要求也相应降低，这样便可简化电路，将三只可变电阻，即发送前级放大电路4中的W2，比较器电路4中的W3和W4都去掉，也就是说，发送前级放大电路10的三极管Q2的射极直接接至公共端VSS，比较器电路13的三极管Q6的集电极接至R41和C31，比较器电路13中的电容C25接在R34与公共端之间。另外，在接收功放电路6中(图8)省去电容C20和电阻R23，使Q5管集电极直接接在接收功放输入端上，这样开、关机的静噪作用好一些；在电源电路9(图10)中去掉二极管D1，以减小免提直流电阻，即电源电路18中的电感L直接接至稳压管DW的负极上，并接至Vdd线所接给各元件上。
本实用新型的免提电路实施例的完整电路如图20所示。图中，在接收功放电路14中，输出功放Ic2的反馈电阻R22的阻值由原来的100Ω加大至330Ω～470Ω，R43阻值为68Ω～150Ω；在发送封锁电路11的发送增益开关控制管Q8基极与公共端VSS之间加一电容C62；在接收功放电路15的接收衰减开关管Q5基极与公共端VSS间加一电容C33；在接收功放电路15的接收反馈强度控制开关管Q7的基极与公共端VSS间加有一电容C32。这三只电容用来消除接收、发送转换噪音，它们的容量可一致，一般为0.1μF～10μF，实施例中选用了1μF／6V的铝电解电容。
本实用新型的免提电路具有下列优点(1)本实用新型的免提电路抗声反馈能力强，因为在接收功放电路14中采用了受控反馈强度控制电路，减少了原线路因声反馈引起自激的可能，从而可加大发送信号幅度。
(2)本实用新型的免提电路在接收、发送工作状态转换时的转换噪音小，因为在发送封锁电路14和接收功放电路15的相关开关管的控制端加上了电容来减小电路工作状态转换时的噪声。
(3)本实用新型的免提电路在接收工作时有较强的发送关断能力，因为将发送封锁电路14中电容C22的正极与比较器电路13中的电容C28的正极接在一起后，使发送控制信号受到双重衰减。
(4)本实用新型的免提电路调整较为简单。
权利要求1.一种改进的用324型四运放芯片做免提电路的电话机，它的免提电路由发送前级放大电路(10)、发送衰耗放大电路(11)、发送射极跟随电路(12)、比较器电路(13)、发送封锁电路(14)、接收功放电路(15)、接收衰耗电路(16)、消侧音电路(17)和电源电路(18)组成，其特征在于在接收功放电路(15)中输出功放Ic2输入端的反馈电阻R22上，并联有一个受控反馈强度控制电路，它由电阻R43与三极管Q7组成，其控制端X’，即Q7管的基极，通过电阻R44连接到比较器电路(13)和发送封锁电路(14)的s端；并且，在发送衰耗放大电路(11)中，三极管Q1的集电极仅与电容C6相连。
2.根据权利要求1所述的用324型四运放芯片做免提电路的电话机，其特征在于免提电路的发送衰减放大电路(11)和接收衰减电路(16)的相关开关管的控制端加有电容，即在发送衰减放大电路(11)的发送增益开关控制管Q1基极与公共端VSS之间加有电容C34；在接收衰减电路(16)的接收衰减开关管Q5基极与公共端VSS间加有电容C33；在接收衰减电路(16)的接收反馈强度控制开关管Q7的基极与公共端VSS间加有一电容C32。
3.根据权利要求1所述的用324型四运放芯片做免提电路的电话机，其特征在于免提电路的发送封锁电路(14)中电容C22的正极与比较器电路(13)中的电容C28的正极接在一起，并接至接收功放电路(15)的X′端。
4.根据权利要求1所述的用324型四运放芯片做免提电路的电话机，其特征在于免提电路的发送前级放大电路(10)的三极管Q2的射极直接接至公共端VSS，比较器电路(13)的三极管Q6的集电极接至R41和C31，比较器电路(13)中的电容C25接在R34与公共端VSS之间。
5.根据权利要求1所述的用324型四运放芯片做免提电路的电话机，其特征在于电源电路(18)中的电感L直接接至稳压管DW负极上，并接至VDD所接各元件上。
专利摘要一种用324型四运放芯片做免提电路的电话机，它的免提电路由发送前级放大电路、发送衰耗放大电路、发送射极跟随电路、比较器电路、发送封锁电路、接收功效电路、接收衰耗电路和消侧音电路组成，通过对免提电路中的若干电路进行改进后，使本实用新型具有抗声反馈能力强，接收、发送状态转换时的转换噪音小，接收工作时有较强的发送关断能力，并且调整较为简单的优点，便于在具有免提电路的电话机中推广使用。
文档编号H04M1/00GK2209848SQ9423092
公开日1995年10月11日 申请日期1994年11月30日 优先权日1994年11月30日
发明者郑曙明 申请人:郑曙明