专利名称：用户接口低内阻馈电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电话通信系统的馈电装置。特别是程控数字自动电话交换机及按键电话交换机系统与用户线路接口的低内阻馈电装置。现代的自动电话交换机，通常向用户线路另一端的电话分机提供工作电源，以实现电话分机通过自动电话交换机与另一电话分机的呼叫、通话。在实际应用中，用户线路长度相差很大。在近距离条件工作时，用户环阻低，这时要求用户接口电路中的恒流供电装置保持电流不变，以限制用户接口电路的功耗。同时要求用户接口电路的直流馈电内阻高于交流阻抗。在-48伏馈电下，若恒流电流为24mA，则馈电内阻应为1.7K～1.8K左右，而通常的交流阻抗为600Ω～900Ω。电话分机在远距离工作时，用户环阻较高。这时为使用户线环流不致降到18mA以下，要求用户接口电路中的环流供电装置处于低阻工作状态。若要求-48伏馈电下用户环阻为2K时用户环流不低于18mA(此为中国邮电部标准)，用户接口电路中的恒流供电装置内阻应低于600Ω。
常见的分立元件用户接口电路，采用平衡度较好的混合线圈变压器来实现2/4线转换，使用户接口交流阻抗网络与直流馈电电路相分离，并使直流恒流馈电电路的最小内阻为400Ω左右，一般均能使正常工作的环路电阻最高达2K。但是每个变压器占据较大的空间使自动电话机整个体积增大，可靠性也较差。现有集成化的用户接口电路有半导体单片集成电路如美国MOTOROLA公司的MC3419及HARRIS公司的HC-5502。另一类为厚膜混合集成电路，有加拿大MITEL公司推出的MH88612及MH89625。半导体工艺可将复杂的用户接口电路方案集成为单片电路。如MC3419采用三对电流镜象电路构成2/4线转换及用户环路检测电路，从发送端反馈一小部分交流分量到接收端使2线平衡端对交流呈高阻抗，从而使直流电馈电内阻容易降低。但共同的缺点是只能由少数半导体厂商垄断生产。MH89625以类似半导体电路的方案采用厚膜元件制作，结果成本高昂，难以推广。MH88612由于无复阻抗功能，也难以在中国推广应用。现有国内开发的厚膜集成化用户接口电路成功地采用低成本方案解决了环路恒流馈电及端口复阻抗，但由于此方案将复阻抗网络直接串入环路恒流馈电回路中，使环路恒流馈电电路的最小内阻高于900Ω，大大限制了有效馈电距离。
本发明的目的是以较简单的方案采用厚膜元件制造一个适合远距离电话用户通信的数字自动交换机用户接口低内阻馈电装置。
本发明的电路原理图如
图1所示。
本发明的特征在于在程控交换机的内部系统与外电路接口并联直流通话电源馈电回路的两个平衡阻容网络上，并联一个用户接口低内阻馈电装置。这个装置主要由NPN晶体三极管Q6、Q7及稳压二极管D1、D2组成的恒流电路CS1、CS2构成。电阻R85与D1负极的连接点接Q6基极，组成Q6的偏置电路。Q6集电极与R85另一端相连构成CS1第1端并与TF端的直流等效地相连。Q6发射极串联电阻R85与D1正极连接构成CS1的第2端并与外电路T线相连。电阻R87与D2发射极的连接点接Q7基极，组成Q7的偏置电路。Q7集电极与R87另一端相连构成CS2的第1端并与外电路R线连接。Q7发射极串联电阻R88与D2正极相连构成CS2的第2端并与RF端上电阻R88、恒流馈电电路中三极管Q5的集电极、电解电容C正极的连接点相连。CS1、CS2是两个参数相同的恒流源电路。当CS1、CS2的1、2端之间电压变化时，由于D1、D2的稳压作用，反馈电阻R86、R88上的电压降保持不变，使通过它们的电流也保持不变。由于选择R85远大于R86、R87远大于R88，使通过R86、R88的恒定电流近似为通过CS1、CS2的1、2端电流几乎保持恒定。
对于话音交流信号，恒流电路呈现较高的阻抗，远大于由R81、R82、C4及R88、R84、C5构成的两个复阻抗网络的阻抗。因此，CS1、CS2与这两个复阻抗网络各自并联后，T、R端的话音信号输入、输出阻抗仍主要由两个复阻抗网络决定。而原来通过复阻抗网络的直流恒流电流却有很大部分被CS1、CS2分流。若设计CS1、CS2恒流电路保持在12mA左右，假设此时总环路电流为22mA，此时仅有10mA通过复阻抗网络。因此，在它们上并联CS1、CS2后，可使总的T、R端向用户环路馈电的最小直流内阻大大降低。这时-48伏电源通过Q5构成的环路恒流馈电电路后，串接输入、输出复阻抗网络与CS1、CS2并联的电路，最后向T、R端以外用户环路馈电。总的馈电内阻可降至小于500Ω，可确保环路电阻高达2K时，向环路提供18mA以上的电流。
本发明在程控数字自动电话交换机设备内部系统使用的方框原理图及电路原理图分别如图2、图3所示。复阻抗网络1由R81、R82、R88、R84及C4、C5组成，直接与用户环路T、R线相连，使用用户接口电路T、R端的输入、输出阻抗呈复数特性。2/4线转换电路转换电路2由IC1、IC8、IC4、Q1及R1、R4、R5、R6、R7、R9、R10、R11、R12、R14、R15、C1构成，使T、R双向传输的话音信号转换为两个单向传输信号。其中第③端为接收端，连接一个解码电路。此电路将交换后的数字信号转换为模拟信号。第⑧端为发送端，连接一个编码器。此编码器将来自T、R线的话音信号转换为数字信号以进行时分交换。环路恒流馈电电路3由Q5、R27、R28、R29及电容C构成。其作用是使用户环路中的直流电流保持恒定，意识整个用户接口电路得到短路过流保护。Q2、Q8、R29构成铃流驱动电路4。其中(14)、(17)端接铃流继电器线圈，(16)端接地，(13)端接交换机中的控制部分。此电路完成电话分机振铃的铃流通断控制。IC2、R18、R16及R17构成环路检测电路5，功能为检测用户环路状态及电话分机的脉冲拨号。其中(20)是检测输出端，接交换机中的控制部分。
用户接口低内阻馈电装置中的CS1、CS2恒流电路也可用PNP三极管Q8、Q9构成，电路如图4所示。其中D1正极同R85的连接点与Q8基极相连构成Q8的偏置电路，Q8发射极串接R86与D1负极连接构成CS1第1端，Q8集电极与R85另一端连接构成CS2第2端。由Q9、D2、R87、R88构成的CS2其构成与CS1完全相同。
本装置中的CS1、CS2恒流电路还可用场效应管Q10、Q11构成，如图5所示。Q10、Q11漏极d分别构成CS1、CS2第1端。Q10、Q11源极s串接源极电阻Ra连通各自栅极g分别构成CS1、CS2的第2端。源极s串接源极电阻R。使场效应管工作在自给偏压状态，恒流电路输出大小主要取决于源极电阻Ra。由于场效应管的工作方式是栅极电压控制源极、漏极之间的电流大小。在自给偏压状态，Ra上的压降给栅极提供反偏。Ra上压降增加时(即其上电流增加时)，栅极偏压降低，从而引起源极、漏极之间电流减小，结果使电流平衡在一定值上不变。
本发明在现有用户接口电路串入用户馈电环路的两个复阻抗网络上，分别并联一个恒流电路，使用户环路恒流馈电内阻大为降低，从而使自动电话交换系统能工作于更高的环路电阻，进行更长距离的电话通信。本装置结构简单，易于大规模生产制作，设备改造方便。
权利要求
1.一种用户接口低内阻馈电装置，由直流电源、恒流馈电电路、平衡阻容网络及用户线路组成，其特征在于在程控交换机的内部系统与外电路接口并联直流通话电源馈电回路的两个平衡阻容网络上，并联一个用户接口低内阻馈电装置。这个装置主要由NPN晶体三极管Q6、Q7及稳压二极管D1、D2组成的恒流电路CS1、CS2构成。电阻R85与D1负极的连接点接Q6基极，组成Q6的偏置电路。Q6集电极与R85另一端相连构成CS1第1端并与TF端的直流等效地相连。Q6发射极串联电阻R86与D1正极连接构成CS1的第2端并与外电路T线相连。电阻R87与D2发射极的连接点接Q7基极，组成Q7的偏置电路。Q7集电极与R87另一端相连构成CS2的第1端并与外电路R线连接。Q7发射极串联电阻R88与D2正极相连构成CS2的第2端并与RF端上电阻R88、恒流馈电电路中三极管Q5的集电极、电解电容C正极的连接点相连。
2.根据权力要求1所述的用户接口低内阻馈电装置，其特征在于CS1、CS2恒流电路也可用PNP三极管Q8、Q9构成。其中D1正极同R85的连接点与Q8基极相连构成Q8的偏置电路，Q8发射极串接R36与D1负极连接构成CS1第1端，Q8集电极与R85另一端连接构成CS2第2端。由Q9、D2、R87、R88构成的CS2其构成与CS1完全相同。
3.根据权力要求1所述的用户接口低内阻馈电装置，其特征在于CS1、CS2恒流电路还可用场效应管Q10、Q11构成。Q10、Q11漏极d分别构成CS1、CS2第1端，Q10、Q11源极s串接源极电阻Ra连通各自栅极g分别构成CS1、CS2的第2端。
全文摘要
在程控交换机的内部系统与外电路接口并联直流通话电源馈电回路的两个平衡阻容网络上，并联一个用户接口低内阻馈电装置。这个装置主要由NPN晶体三极管Q
文档编号H04M19/00GK1114094SQ9410684
公开日1995年12月27日 申请日期1994年6月22日 优先权日1994年6月22日
发明者熊焰明 申请人:熊焰明