专利名称：具有恒流区电流调节的电话系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种与权利要求1前序部分一致的具有恒流区电流调节的电话系统。
背景技术：
已知电话实质上有两种基本状态，即挂机(受话器位于挂钩上)和摘机(已从挂钩上取下了受话器)。在挂机状态，通过SLIC(订户线路接口电路)输出恒定电压-没有DC电流流过，而在摘机状态，输出恒定电流。结果，这样就可以检测电话的各个状态。
在摘机状态，接口(SLIC)充当用于驱动实际上由传输线电阻和电话阻抗组成的负载的电源。图1a所示是由具有输出电阻RI的电源IO和负载电阻RL组成的接口的等效电路。
该等效电路图应用于在0伏和断点电压VK之间被称为恒流区域A的区域，其中，电流分布相当平坦(参见图1b)。
在图1b中，针对在整个负载上存在的电压Va，b，示意地绘出了在摘机状态由SLIC提供的电流Ia，b的DC特性。实际上，可以将该DC特性划分为其梯度由输出电阻RI确定的恒流区A、以及其梯度由电阻RR确定的恒流区B。恒流区A和恒流区B之间的断点由所谓的断点电流的IK和断点电压的VK来确定。最大可达到电压由Vlim指定。
通常，DC特性由软件实现。
此外，图1b中示出了其梯度与负载电阻RL相对应的直线b。电路的工作点AP出现在线段a与直线b的交叉点。
如果电话机越靠近交换局，则直线b的梯度就会变得越陡峭(更小的线路电阻)，并且工作点AP沿着更大电流值的方向(箭头C)移动。另一方面，如果交换局和电话机之间的线路传输越长，则工作点AP沿着与箭头C相反的方向移动。
显然，在传输线路上流动的电流以及因而产生的功率损耗取决于传输线路的长度，短线路的功率损耗大于长线路的功率损耗。
为了减少短线路的功率损耗，理论上能想到的是利用更高的输出电阻RI限制在传输线路上流过的电流。这样，在恒流区A(箭头D)中能够获得相当平坦的DC特性分布。如果存在无限高输出电阻RI，则电流将是恒定的并等于断点电流IK，在这种情况下则可以设置由虚线所示的线C。不过，在实际中不可能实现具有无限高输出电阻的电流源。
为了产生高输出电阻，还能想到的是对输出电阻RI进行规定(例如在40到5千欧姆的范围内)。高输出电阻的优点在于编解码器(编码器/解码器)中提供的用于设置工作点AP的DC调节器能够更快地进行调整。不过，给定相当平坦的电流分布，这对调节的稳定性具有负面影响。此外，高输出电阻RI影响了电路的AC阻抗，并尤其恶化了传输线末端的反射及频率响应。
另一方面，如果将输出电阻RI设置的太小，则对于短传输线路而言，电流会不断增大，结果功率损耗不断增大。
发明内容
因此，本发明的目的是减小恒流区的功率损耗，同时保持最佳的调节性质。
利用专利权利要求1指定的特征可以实现此目的。本发明的其它精炼部分是从属权利要求的主题。
本发明的主要思路是实际上通过将DC特性平行移动到最好等于DC特性的初始断点电流的设定点值，调节在恒流区流动的电流。恒流区中DC特性的增加应该几乎保持一定的幅度，从而使用于设置工作点的调节稳定性不会恶化。
根据本发明的一个实施例，出于此目的，重新设置DC特性参数，尤其是断点电流，且真正优选地，按照在摘机状态下传输线路上流动的电流实质上等于DC特性的初始断点电流的方式。优选地，此时，恒流区DC特性的增加保持不变。
优选地利用调节装置执行断点电流的调节，在该调节装置中，针对最好等于DC特性的断点电流的DC特性的恒流区，预定设定点电流值。
DC特性由单元(控制器)预先定义，DC特性的定义参数，例如断点电压VK、断点电流IK、恒流区电阻RI、电阻区电阻RR或最大电压Vlim是可设定的。
为了测量在传输线路上流动的电流，提供了最好设置在SLIC中的电流测量装置。
根据本发明的一个优选实施例，所述调节装置包括减法器或比较器，用于产生由设定点电流值和测量的电流值之差形成的误差信号。
优选地，为了得到新的减小的DC特性的断点电流，将该误差信号提供给积分器，并从电流设定点值中减去该误差信号。
优选地，为了抑制信号干扰，在产生DC特性的单元的下游设置低通滤波器。
优选地，根据本发明的调节包括两个控制回路，即用于设置工作点的第一控制回路和用于调节断点电流的第二控制回路。
根据本发明的一个优选实施例，仅在DC特性的恒流区执行断点电流的调节，而在恒流区之外断开该调节。出于此目的，提供了适当的装置(传感器)来检测在恒流区的操作。
下面将参考附图对本发明进行更详细的说明，其中图1a示出了摘机状态下电源的等效电路图；图1b示出了摘机状态下电源的DC特性；图2示出了恒流区电流调节的典型实施例。
具体实施例方式
图1a示出了由接口(SLIC 2)在摘机状态(从挂钩上取下受话器)下仿效的电话1的电源的等效电路图。该等效电路图包括驱动电流IO的恒流源20以及输出电阻器RI 21。所要驱动的负载包括传输线路6的电阻4、电话1的阻抗以及用于保护系统免于过载的保护电阻器5(参见图2)。
图1b示出了电话1摘机状态下的DC特性。实际上，该DC特性具有两个区域，即恒流区A和电阻区B。恒流区A的特点在于由输出电阻21 RI确定的具有相当小梯度的特性曲线a，而电阻区B的特点在于具有相当大梯度的特性曲线d。在恒流区A和电阻区B之间存在着具有断点电压VK和断点电流IK的断点。以下公式适用于恒流区IO＝IK+VK/RI。
电阻区B延伸到最大电压值Vlim，电阻区的梯度由电阻器RR确定。
此外，图1b包括其梯度实际上由线路电阻4确定的负载特性曲线b。在DC特性a和负载特性曲线b的交点处设置工作点AP。
使用短传输线路时，工作点AP沿着箭头C的方向移动，而在相对较长传输线路的情况下，它沿着相反方向移动。这里，对于短传输线路而言，可以获得相当高的电流值。
图2所示为具有用于减小摘机模式下功率损耗的调节电路的电话系统。示出的电话系统部分包括电话1、编解码器3(编码器/解码器)以及设置于电话1与编解码器3之间作为接口的SLIC 2。在摘机状态下，SLIC 2向电话1提供几乎恒定的电流Ia，b。这里，SLIC 2和编解码器3充当其DC特性如图1b所示的电源。DC特性由诸如可编程控制器的相应单元16预先定义。该控制器将电压信号V输出到SLIC 2，SLIC 2对其进行放大以便驱动负载1。在该处理中，在传输线路6上设置负载相关电流。
编解码器3包括两个控制回路，即用于设置工作点AP的内部控制回路以及用于设置断点电流IK’的外部控制回路。
内部控制回路包括A/D转换器，利用此转换器将由SLIC 2提供的电流信号转换为数字形式并提供给单元16。
第二，外部控制回路包括用于产生提供给单元16的断点电流IK’的控制装置13。调节装置13包括比较器10，在比较器处，将预定的设定点电流值Isetp 9与由SLIC 2测量的电路值进行比较，并输出由这两个值之差形成的误差信号Error。
将误差信号Error提供给积分器11，并在节点12从预定的设定点电流值Isetp 9中减去该误差信号。这样得到的“差”信号产生了新的断点电流IK’(见图1b)，将该断点电流提供给单元16。在这里，将该断点电流设为值IK’，此时电流Ia，b等于预定的设定点电流值Isetp9(在所示的情况下等于DC特性的初始断点电流IK)。在图1b中，沿着箭头E的方向平行移动DC特性分支a显而易见。
只有在恒流区A中，断点电流的调节才是有效的。为了确定系统是否运行于恒流区，经线路18将单元16与积分器11相连。在恒流区A之外，再次设置初始DC特性。
参考符号表1电话2SLIC3编解码器4线路电阻5保护电阻6传输线路7模拟/数字转换器8数字/模拟转换器9设定点电流值10加法器节点11积分器12加法器节点13调节装置14DA转换器15低通滤波器16DC特性
17DC特性的参数18线路20恒流源21输出电阻22线路电阻ADC特性的分支B电阻线路C具有无限高输出电阻的电流分布A恒流区B电阻区C，D，E方向箭头IK断点电流VK断点电压RI输出电阻RR电阻Vlim最大电压
权利要求
1.一种电话系统，具有-经传输线路(6)与接口(2)相连的多个电话(1)，所述接口(2)在电话(1)的摘机状态下充当具有预定DC特性的DC电源；以及-用于产生DC特性的单元(16)，其特征在于设置了调节装置(13)，利用所述调节装置(13)能够在恒流区内对DC特性进行平行移动。
2.根据权利要求1所述的电话系统，其特征在于针对在传输线(6)上流动的电流，可以在调节装置(13)中预定设定点电流(Isetp)。
3.根据权利要求1或2所述的电话系统，其特征在于调节装置(13)将新断点电流(IK’)输出到单元(16)，作为误差信号(Error)的函数。
4.根据前述权利要求之一所述的电话系统，其特征在于调节装置(13)改变断点电流(IK’)，直到在传输线路(6)上流动的电流等于预定的设定点电流(Isetp，9)。
5.根据前述权利要求之一所述的电话系统，其特征在于预定的设定点电流(Isetp，9)等于DC特性的初始断点电流(IK)。
6.根据前述权利要求之一所述的电话系统，其特征在于DC特性的预定参数，特别是断点电压(VK)、内部电阻(RI)、电阻(RR)以及最大电压(Vlim)是可设定的。
7.根据前述权利要求之一所述的电话系统，其特征在于所述调节装置(13)包括装置(10)，在装置(10)中，构成由设定点电流值(Isetp)和测量的电流值之间差形成的误差信号(Error)。
8.根据前述权利要求之一所述的电话系统，其特征在于设置了电流测量装置。
9.根据权利要求7所述的电话系统，其特征在于调节装置(13)具有积分器(11)，向所述积分器(11)提供所述误差信号(Error)。
10.根据权利要求7所述的电话系统，其特征在于调节装置(13)具有第二装置(12)，利用所述装置(12)来产生由积分的误差信号(Error)和设定点电流值(Isetp)形成的、并提供给单元(16)的“差”信号。
11.根据前述权利要求之一所述的电话系统，其特征在于将低通滤波器(15)连接于单元(16)的下游。
12.根据权利要求8所述的电话系统，其特征在于将由测量装置测量到的电流信号提供给单元(16)。
13.根据前述权利要求之一所述的电话系统，其特征在于调节装置(13)具有用于检测摘机状态的装置。
14.根据前述权利要求之一所述的电话系统，其特征在于提供控制回路来设置摘机状态下的工作点(AP)，以及提供控制回路来设置断点电流(IK’)。
全文摘要
一种具有恒流区电流调节的电话系统。本发明涉及一种电话系统，具有经传输线路(6)与接口(2)相连的多个电话(1)，所述接口(2)在电话(1)的摘机状态下充当具有预定DC特性的DC电源；以及用于产生在摘机状态下的DC特性的单元(16)。为了减小在传输线路(6)上流动的电流，该电话系统还包括调节装置(13)，利用所述调节装置(13)能够改变DC特性的断点电流(IK′)，从而设置了与预定设定点电流(Isetp)基本相等的电流。
文档编号H04M19/00GK1543740SQ02816070
公开日2004年11月3日 申请日期2002年8月13日 优先权日2001年8月17日
发明者阿尔贝托·卡内利亚, 格哈德·内辛, 内辛, 阿尔贝托 卡内利亚 申请人:印芬龙科技股份有限公司