专利名称：一种馈电状态及铃流的检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电话通讯技术领域，具体涉及到一种模拟用户线馈电状态 和铃流的检测装置。
背景技术：
程控交换机的用户线接口电路通过模拟用户线对外馈送电压或电流(馈 电)，提供用户话机所需工作电流。部分用户线接口电路具有极性反转功
能，极性反转功能是指连接到用户话机的用户线的TIP (塞尖)、RING (塞 环)两线电压正常工作时，TIP电压要高于RING线电压，在反极性情况 下，用户线RING线上电压要高于TIP线电压，该功能用于给计费电话提 供计费信号。馈电具有有无、正极性及反极性三个状态。铃流是叠加在馈 电之上的正弦信号，用于提供振铃音，具有有、无两种状态。
在模拟用户线测试或中继电路监测时，需要检测模拟用户线接口的馈 电状态及铃流有无。
中国专利CN200320113782 "环路中继接口装置"中包括了馈电状态检 测单元和铃流检测单元，两个功能模块完全独立。馈电检测单元是利用电 压比较器来比较TIP线和RING线的电平，进而得出馈电有无及极性反转 状态。两个功能模块完全独立，电蹈4支为复杂，且电路参数不易调整。其 中铃流检测是通过隔直流、整流、滤波，然后通过光耦输出铃流状态指示 信号，该信号为频率为25HZ的方波信号，不便于检测。
中国专利CN02272770 "用户冲继可切换的接口电路"中包括了馈电状
态检测单元和铃流检测单元，两个单元也是独立的两部分，分别采用一个
光耦予以实现。用于馈电状态检测单元仅当TIP线电平高于RING线电平 时导通，输出为低电平，否则为高电平。在TIP线电平低于RING线电平 或由于开路导致两者电平一致时，输出为高电平，可见，对于断路或者馈 电缺失等情况电路无法检测出来，而统一认为馈电为反极性状态，不利于 用在模拟用户线功能测试中进行故障检测及定位。铃流检测单元通过电容 将铃流信号耦合至光耦输入端，当用户线上有铃流信号时，光耦周期性导 通，输出方波信号，无铃流时则输出高电平。对于铃流存在时输出的方波 信号，与筒单的电平信号相比，不便于检测。这个电路组成简单，结构清 晰，但状态检测不完全。
经过检索，现有的馈电状态和铃流的检测方法和装置中，这两个功能 是由两个独立的电路来实现的，使用欠方1更，而且铃流输出信号均为方波 信号，也非常不便于后级检测。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本发明针对模拟用户线馈电状态及铃流 检测，提出了一种结构简单可靠的馈电状态及铃流的检测装置。
本发明具体是这样实现的
一种馈电状态及铃流检测装置，包括
四个二极管(VD1、 VD2、 VD3 、 VD4),两个电阻(Rl、 R2 )，光耦 器件(Dl、 D2)，恒流负载及两个滤波电路(A、 B);
TIP端连接第一二极管(VD1)的负端和第三二极管(VD3)的正端， 第三二极管(VD3 )的负端通过电阻(Rl )连接到光耦(Dl)输入侧的正 端；
RING端连接第二二极管(VD2)的负端和第四二极管(VD4)的正
端，第四二极管(VD4)的负端通过电阻(R2)连接光耦(D2)输入测 的正端；
第一二极管(VD1)的正端与第二二极管(VD2 )的正端相连接并接 至恒流负栽的输出端，两个光耦(D1、 D2)输入侧的负端相连并接至恒流 负载的输入端，两个光耦(D1、 D2)输出侧的正端分别连接至电源， 一光 耦(Dl )输出侧负端连接一状态输出端，同时与地之间接入一滤波电路(A )， 另一光耦(D2)输出側负端连接另一状态输出端，同时对地之间接入另一 滤波电路(B)。
馈电-48V电压或18 20rnA电流与连接模拟用户线任一端的两个二极 管， 一个正端相连接， 一个负端相连接，保证无论馈电为正极性或负极性， 每一时刻，其中只有一个导通。
所述光耦要求流过输入側的电流为15~20mA。
所述恒流负栽电路确保流过电路的电流恒定在20 mA左右；
恒流负载均可采用恒流源电路加以实现。
所述恒流源电路可采用一只NPN型三极管，在其集电极和基极并联一 电阻，同时在发射极串入另一电阻，三极管的集电极为恒流负载的正端， 与发射极相串联的电阻的另 一端为恒流负载的负端。
所述滤波电路均可采用RC滤波电路加以实现。
在本发明中，将馈电状态和铃流这两个检测内容利用同一个电路模块 实现，结构简单，可靠性高；状态输出为高低电平信号，便于检测；可检 测出馈电有无、馈电正极性、馈电反极性及铃流有无四种状态，通过对两 个状态输出端电平的判断，即可判断出模拟用户线上的馈电状态和铃流有 无。
图l是本发明所述装置的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述装置进行详细描述。本发明所述装置由四个二极管VD1、 VD2、 VD3 、 VD4 ,电阻R1、 R2，光耦器件D1、 D2，恒流负载及滤波电路A及滤波电路B组成。TIP线连接第一二极管VD1的负端及第三二极管VD3的正端，第三二 极管VD3的负端通过电阻Rl连接到光耦Dl输入侧的正端。RING端连 接第二二极管VD2的负端及第四二极管VD4的正端，第四二极管VD4的 负端通过电阻R2连接光耦D2输入测的正端，第一二极管VD1的正端与 第二二极管VD2的正端相连接并接至横流负载的输出端，光耦Dl、 D2 输入测的负端相连并接至横流负载的输入端。光耦D1、 D2输出侧的正端 连接至电源，光耦D1输出侧负端连接状态输出端1,同时与地之间接入滤 波电路A。光耦D2输出侧负端连接状态输出端2，同时对地之间接入滤波 电路B。馈电状态检测时，当TIP线和RING线无加入馈电或开路时，状态输出 端1和状态输出端2均为低电平。当TIP线电平高于RING线电平，)溃电为正极性时，第二、三二极管 VD2、 VD3两个导通，并通过恒流负载形成电流回路，使光耦D1导通， 状态输出端l输出高电平，此时光耦D2截止，状态输出端2输出低电平。当TIP线电平低于RING线电平，馈电为负极性时，第一、四二极管 VD1、 VD4两个导通，并通过恒流负载形成电流回路，使光耦D2导通， 状态输出端2输出高电平，此时光耦D1截止，状态输出端l输出低电平。当模拟用户线上存在铃流时，由于铃流是25Hz左右的交流信号，因此
会使两个光耦D1、 D2交替导通，进而使状态输出端l及状态输出端2均 为25Hz左右的方波，两路输出信号经过滤波电路A和滤波电路B后，可 以将方波转换为的稳恒直流，即状态输出端1和状态输出端2均为高电平。可见，状态输出端1和状态输出端2两个输出信号的状态就反映了模 拟用户线的馈电极性以及铃流有无状态输出端1为高、状态输出端2为低时，表明模拟用户线为馈电状 态，TIP线电平高于RING线电平；状态输出端1为低、状态输出端2为高时，表明模拟用户线为馈电状 态，RING线电平高于TIP线电平；状态输出端1为高、状态输出端2为高时，表明模拟用户线为铃流状态。状态输出端1及状态输出端2同为低时，表明既无馈电也无铃流，用 于功能测试时，这种情况反映了模拟话路的故障。本发明装置的输入为模拟用户线(二线)，即TIP线和RING线，分别 与装置的输入端TIP端(塞尖)、RING端(塞环)相连接。输入馈电为-48V 电压或18~20mA电流，连接模拟用户线任一端的两个二极管， 一个正端 相连接， 一个负端相连接，保证无论馈电为正极性或负极性，每一时刻， 其中只有一个导通。例如，当TIP端电压高于RING端时，只有连接TIP 端的第三二极管VD3和连接RING端的第二二极管VD2导通，而第一二 极管VD1和第四二极管VD4保持截止。电阻Rl 、 R2连接第三二极管VD3和第四二极管VD4负端与光耦输入 侧的正端。输入馈电为-48V直流，而铃流为叠加在馈电之上，峰峰值为 90V的正弦交流信号，因此输入端电压变化范围较大。电阻R1、 R2可有 效的起到分压、限流、抑制毛刺干扰的作用。选择适当的电阻Rl、 R2, 在正常工作时，可有效分担回路上的电压，有效降低光耦(反向击穿电压)
及恒流负载器件的承载电压，便于光耦及恒流负载器件的选型；同时有效 吸收线路上的高频干扰信号，确保状态输出的稳定。光耦器件D1、 D2的输出端共同连接到恒流负载的输入端，将外部较为 恶劣的输入信号转换为标准的高低电平信号，同时实现输入、输出两部分 之间的光电隔离。光耦的导通要求流过输入侧的电流为15 20mA,因此设 计电路时， 一方面应确保回路中电流满足光耦稳定导通的要求，另一方面 在输入端反向截止时，反向电压应低于额定击穿电压。无论馈电极性及铃流信号的正半周或负半周，流过用户线的电流始终 从恒流负载正端流入，负端流出。恒流负载电路确保流过电路的电流恒定 在20mA左右，用于模拟实际工作中外接话机等负载，防止由于用户线上 电压较大范围的波动导致输入电流的大幅波动。用户线上电流过大会导致 交换机侧检测到用户线短路故障，发生误判。恒流负载可采用较为简单的 恒流源电路加以实现。例如，采用一只NPN型三极管，在其集电极和基 极并联一电阻，同时在发射极串入另一电阻的方法，即可构成一简单恒流 负载。三极管的集电极为恒流负载的正端，与发射极相串联的电阻的另一 端为恒流负载的负端。滤波电路并联在状态输出端与地之间，用于将铃流检测时两状态输出 端的25Hz方波信号调理为恒稳直流，对外仅提供高、低电平信号，供外 部进行馈电状态及铃流有无判别。滤波电路可采用较为筒单的RC滤波电 路加以实现。
权利要求
1、一种馈电状态及铃流检测装置，其特征在于，包括四个二极管(VD1、VD2、VD3、VD4)，两个电阻(R1、R2)，光耦器件(D1、D2)，恒流负载及两个滤波电路(A、B)；TIP端连接第一二极管(VD1)的负端和第三二极管(VD3)的正端，第三二极管(VD3)的负端通过电阻(R1)连接到光耦(D1)输入侧的正端；RING端连接第二二极管(VD2)的负端和第四二极管(VD4)的正端，第四二极管(VD4)的负端通过电阻(R2)连接光耦(D2)输入测的正端；第一二极管(VD1)的正端与第二二极管(VD2)的正端相连接并接至恒流负载的输出端，两个光耦(D1、D2)输入侧的负端相连并接至恒流负载的输入端，两个光耦(D1、D2)输出侧的正端分别连接至电源，一光耦(D1)输出侧负端连接一状态输出端，同时与地之间接入一滤波电路(A)，另一光耦(D2)输出侧负端连接另一状态输出端，同时对地之间接入另一滤波电路(B)。
2、 如权利要求1所述的馈电状态及铃流的检测装置，其特征在于 々赍电-48V电压或18~20mA电流与连接模拟用户线任一端的两个二极管， 一个正端相连接， 一个负端相连接，保证无论馈电为正极性或负极性， 每一时刻，其中只有一个导通。
3、 如权利要求1所述的馈电状态及铃流的检测装置，其特征在于 所述光耦要求流过输入侧的电流为15 20mA。
4、 如权利要求1所述的馈电状态及铃流的检测装置，其特征在于 所述恒流负载电路确保流过电路的电流恒定在20 mA左右；恒流负载均可采用恒流源电路加以实现。
5、 如权利要求4所述的馈电状态及铃流的检测装置，其特征在于 所述恒流源电路可采用一只NPN型三极管，在其集电极和基极并联一电阻，同时在发射极串入另一电阻，三极管的集电极为恒流负载的正端，与发射极相串联的电阻的另 一端为恒流负载的负端。
6、 如权利要求1所述的馈电状态及铃流的检测装置，其特征在于 所述滤波电路均可采用RC滤波电路加以实现。
全文摘要
本发明公开了一种馈电状态及铃流检测装置，包括四个二极管VD1、VD2、VD3、VD4，电阻R1、R2，光耦器件D1、D2，恒流负载及滤波电路A及滤波电路B组成。在本发明中，将馈电状态和铃流这两个检测内容利用同一个电路模块实现，结构简单，可靠性高；状态输出为高低电平信号，便于检测；可检测出馈电有无、馈电正极性、馈电反极性及铃流有无四种状态，通过对两个状态输出端电平的判断，即可判断出模拟用户线上的馈电状态和铃流有无。
文档编号H04M3/22GK101163170SQ20061014091
公开日2008年4月16日 申请日期2006年10月12日 优先权日2006年10月12日
发明者嵘 周, 徐东峰, 朱红军, 杜晓岗, 牛蔚华, 高延玲 申请人:中兴通讯股份有限公司