摘机信号和拨号脉冲发生电路以及驱动该电路的方法

文档序号:7573526阅读:461来源:国知局
专利名称:摘机信号和拨号脉冲发生电路以及驱动该电路的方法
技术领域
本发明涉及一种构筑在采用电话线进行通信的通信终端之类的装置中并且产生摘机信号或与一拨号号码相应的拨号脉冲的电路。
普通的产生摘机信号和拨号脉冲的电路例如见参考材料(“电信协会(Telecommunications Association)”1964年7月15日第129页“600型电话机”)中的描述。图53所示的方框图给出了用于带有电话线(下文中简称为线路)11和通信终端变压器(communication terminal transformer)(下文中简称为变压器)的摘机信号和拨号脉冲的普通电路13。该电路13带有全波整流电路13a、与全波整流电路13a的正输出端相串连的第一开关组13b、用于形成连接在第一开关组13b和全波整流电路13a的负输出端之间的环路电流的第二开关组13c和电感的并联电路。图53中,C是截断通向变压器L的直流信号的电容器。在将摘机信号(线路接续请求信号)从电路13发送到电话局一侧时,首先,将第一控制信号S1从终端单元内部或外部的控制电路发送到第一开关组13b,并且第一开关组13b闭合。接着,受电路13和线路阻抗限制的电流流过线路11,并且这被发送到电话局一侧作为摘机信号。摘机信号接收应答信号从图中未示出的电话局一侧返回。
在确认了摘机信号接收应答信号以后,第二控制信号S2从控制电路发送到第二开关组13C,并且第二开关组13c闭合。第二开关组13c的闭合保护了形成环路电流的电感13d和变压器L,从而信号幅度较大的拨号脉冲信号不会流过。接着,由与拨号对应的次数接通或断开的信号从所述控制电路发送到第一开关组13b,作为第一控制信号。断续线路电流的拨号脉冲对此作出响应,被传送到图中未示出的交换局一侧。在发送了拨号脉冲以后,控制信号S2从所述控制电路发送到第二开关组13c,并且控制信号S2打开第二开关组13c并取消所述的保护状态。因此电路13变成可通信状态。在通信结束以后,控制信号S1从控制电路传送到开关组13b并使该电路13变成打开状态即等待状态。
形成环路电流的电感13d用于两个目的,这与人们所熟知的一样。即,这两个目的是形成几十毫安的电流以便让交换局一侧识别摘机状态,以及形成无交变电流信号(无话音信号),以防止在通话期间话音信号流过所述电感所引起的话音丢失。
波形变形或冲击电压是由于让脉冲电流(实际上是拨号脉冲电流)流过该电感13d引起的。所以,采取这样的结构,即,在产生拨号脉冲以前,通过用第二开关组13c使电感13d的两端短路来使拨号脉冲电流流过第二开关组13c。因此,当产生拨号脉冲时,大小相同的电流产生流过第一开关组13b和第二开关组13c的电流。另外,产生拨号脉冲时的电流有时变得约80mA或以上。所以,在普通的产生摘机信号或拨号脉冲的电路中,存在的第一个问题是,第一和第二开关组需要分别配置开关装置(也称为小功率装置),这种装置能够流过大电流。小功率装置的尺寸太大,而无法构筑在单片的集成电路(IC)内。因此,必须在外部将这种开关装置分别与第一和第二开关组相连。由于这不符合使通信终端尺寸更小并且可靠性更高,所以需要改进。
在普通的电路中,由于由于开关组的结构的位置关系,通信终端变压器和电话线之间的接续和断开是在短时间内通过接通/断开第一开关组或第二开关组来进行的。于是,第二个问题是存在所述接续和断开时出现不同形状的冲击电压的可能性。由于这样一种冲击电压会引起例如错误的通信应答,所以需要改进。
为了解决上述第一个和第二个问题,按照本发明的第一个发明点,摘机信号和拨号脉冲发生电路配置在电话线和通信终端变压器之间。在产生摘机信号或拨号脉冲的的第一控制信号已经输入到电路中并且形成在已经输入了第二控制信号的情况下防止了通信终端变压器被输入的状态下,电路通过电话线将摘机信号或拨号脉冲发送到电话局侧。电路以如下方式包含电路(A)至(C)(A)全波整流电路,用来以全波方式对电话线的线路电压进行整流,(B)拨号脉冲电路,它连接在全波整流电路的输出端之间,并且包括一阻抗电路和第一开关电路,该开关电路由第一控制信号接通和断开,其中,当由第二控制信号同步给出的并且是通过将第二控制信号的信号电平转换成适合于拨号脉冲电路的电平的第四控制信号断开时,阻抗电路工作在感性元件状态下;而当第四控制信号处在接通并且流过阻抗电路的电流由第一开关电路接通/断开时,阻抗电路工作在非感性状态下,以及(C)开关组电路,它包含与全波整流电路的输出侧相并连并且由第二开关电路和第三开关组电路组成的串联电路,该开关组电路具有连接在第二和第三开关电路的连接点和全波整流电路的输出端之间的通信终端变压器,其中,第二开关电路按照第三控制信号接通/关断,第三控制信号与第一控制信号同步,并且具有适合于开关组电路(这里,第二开关电路最好在第二控制信号接通的情况下关断)的电平,并且第三开关电路按照第二控制信号接通/关断。
按照本发明的摘机信号和拨号脉冲产生电路包含一阻抗电路,该阻抗电路由第四控制信号在感性元件工作状态和非感性元件工作状态之间转换。因此,由于一拨号脉冲本身可以流过处在非感性的阻抗电路,拨号脉冲可以传送到交换局一侧,而不会使波形变坏。因为这意味着大电流可以仅仅流过拨号脉冲电路,所以可以在拨号脉冲电路侧采用单个的小功率器件(例如在图4所示的电路例子中使用单个的晶体管Q5)。所以,可以将小功率器件的数量减少到比目前所需要的更少。
第二开关电路使得可以将电话线和通信终端变压器根据需要相互断开。这样,通过首先接通拨号脉冲电路,可以在线路电阻之类的阻抗上产生电压降。在采用该电压降落在终端侧降低了线路电压以后,第二开关电路被接通或关断。这一接通或关断操作使得可以总是在终端侧的线路电压已经降低的状态下,在通信终端变压器和电话线之间进行接续/断开。如果可以在低线路电压的状态下进行线路和转换器之间的接续/断开,那么可以将进入通信终端变压器的冲击电压减小到这种程度。
第三开关电路可以使通信终端变压器的输入侧根据需要而短路。通常,在通信终端变压器处配置一个用来切断直流信号的电容器。当通信终端变压器和线路由于第二开关短路而相互断开并且通信终端变压器由于第三开关短路而短路时,从该电容器处瞬时产生放电电流。然而,由于该放电电流是通过第三开关电路的限流电阻(这是通常配置的)而缓慢放电的,所以可以防止在通信系统中出现浪涌电压。
在实施本发明时,最好在由开关组电路上配置的第一电平转换电路中的第二控制信号所接通/关断的开关装置上配置一个电路装置(具体说来是由电阻和电容之类的元件组成的串联电路)。该电路能够在开关装置已经被关断以后使得有电流瞬时流过。尽管这将在后文中详述,这样做时,第二和第三开关电路不会在第二控制信号关断时瞬时反转。这就是说,由于第三开关电路是缓慢关断而第二开关电路是缓慢接通的,所以,通信终端变压器是通过第二和第三开关电路的瞬态阻抗而与线路缓慢连接起来的。这就防止了在线路和变压器的连接时出现浪涌电压。
如果在交换局侧的馈电系统是一个恒压恒阻抗系统并且电话线具有使线路电压保持在某一值或更高值下的线路距离,那么可以用下述拨号脉冲电路来取代上述拨号脉冲电路(B),所使用的拨号脉冲电路包含一个恒流电路块,它与全波整流电路并联相连,并且在加有电压时有恒定的电流流过;所使用的拨号脉冲电路还包含第一开关电路,该开关电路由第一控制信号接通/关断,并且拨号脉冲电路由于流过恒流电路块的电流而接通/关断第一开关电路。尽管后文中将详述,当馈电系统和线路长度满足所述条件时,由于拨号脉冲电路执行能够在摘机操作时刻的接通/关断的恒流电路操作,所以可以使得流过直流电流,给出摘机状态、发送具有良好波形的拨号脉冲电流,并使得对话音交变电流具有更高的阻抗。
按照本发明的第二个发明点,驱动摘机信号和拨号脉冲产生电路的方法包含当所述电路处在等待状态时处理处在关断状态的第一和第二控制信号的步骤;为了产生一摘机信号,有三个步骤第一个步骤是接通第二控制信号并使其在规定的时间内保持在接通状态,第二个步骤是接通第一控制信号,并使其在规定的时间内保持在接通状态,接着第三个步骤是关断第二控制信号,为了产生摘机状态下的拨号脉冲,有三个步骤第一个步骤是接通第二控制信号,并使其在规定的时间内保持在接通状态,第二个步骤是使第一控制信号关断/接通与拨号脉冲的次数对应的次数并最后使其停留在接通状态,接着的第三个步骤是关断第二控制信号并使其在规定的时间内保持在关断状态,以及为了使电路回到等待状态,有三个步骤第一个步骤是接通第二控制信号并使其在规定的时间内保持在接通状态,第二个步骤是关断第一控制信号,接着的第三个步骤是在第二个步骤中关断第一控制信号以后的规定的时间内关断第二控制信号。
按照该驱动方法,分别在使线路和通信终端变压器相连以及使它们相互断开时电流首先流过拨号脉冲电路。所以,线路电压受线路阻抗的影响而减小到这样的程度。并且通信终端变压器与线路电压已经以这样的方式减小的状态下的线路相连,或者通信终端变压器与线路电压已经以这样的方式减小的状态下的线路断开。
所以,在接续/断开时刻产生的冲击电压可以减小到如线路电压已经减小到的程度。
按照本发明的第三个发明点,提供了一种摘机信号个拨号脉冲发生电路,该电路配置在一电话线和变压器部分之间,该变压器部分有一个通信终端变压器和一个与该变压器串联相连的电容器,该电路切断直流电流,并且在输入有形成摘机信号或拨号脉冲的第一控制信号的情况下通过所述电话线向交换局侧传送一摘机信号或拨号脉冲,所述摘机信号和拨号脉冲产生电路包含下述电路(X)至(Z)。
(X)对电话线的线路电压进行全波整流的全波整流电路。
(Y)拨号脉冲电路,它连接在全波整流电路的输出端之间,并且包含有第一控制信号接通/关断的阻抗电路和第一开关电路。这里,阻抗电路在第六控制信号处在接通状态下时工作在呈感性元件的状态下,这里的第六控制信号与第五控制信号同步并且是通过将第五控制信号的信号电平转换成适用于该拨号脉冲电路的电平而得到的;该阻抗电路在第六控制信号处在关断状态下时工作在非感性元件的状态下。并且,流过阻抗电路的电流由第一开关电路而接通/关断。
(Z)开关组电路,它包含一连接在全波整流电路的输出端之间的串联电路,并且由第四开关电路和第五开关电路组成。这里变压器部分与第五开关电路并连。并且第四开关电路接通,并且在第五控制信号输入到第四开关电路中时,使变压器部分和电话线相连。当第七控制信号输入到第五开关电路而第五控制信号输入到第四开关电路中时,第五开关电路使得确保通信终端变压器交变电流运行的偏置电流流过第四开关电路,而当第七控制信号输入到第五开关电路中、第五控制信号不输入到第四开关电路中时,使变压器部分的输入端相互短路。
按照本发明第三个摘机信号和拨号脉冲发生电路,可以得到与由本发明第一个摘机信号和拨号脉冲发生电路所得到的相同的动作和效果。
这就是说,本发明的摘机信号和拨号脉冲发生电路配置有一阻抗电路,该阻抗电路的工作状态由感性状态和非感性状态之间的第六控制信号而反转。因此,由于可以使拨号脉冲自身流过非感性状态的阻抗电路,所以可以将拨号脉冲发送到交换局侧,而不使拨号脉冲的波形劣化。由于这意味着可以使大电流仅流过拨号脉冲电路,所以可以在拨号脉冲电路侧采用小功率元件(例如,在如图67和图68中所示的电路例子中采用晶体管Q5,作为小功率元件)。所以,与现有技术相比,可以减少小功率元件的数量。
另外,可以根据需要,第四开关电路可以使电话线和通信终端变压器相互断开。这样,通过首先接通拨号脉冲电路然后采用电压降而由于线路阻抗之类元件降低终端侧的线路电压之后接通或断开第四开关的操作,可以始终在终端处的线路电压被降低的状态下,使通信终端变压器和电话线相互连接起来或断开。当可以在线路电压被降低的状态下使线路和变压器相互连接起来或断开时,可以减小进入通信终端变压器的输入侧的冲击电压。
第五开关电路使得可以根据需要使通信终端变压器的输入侧短路。通信终端变压器配置有用来切断直流信号的电容器。当通信终端变压器和电话线由于第四开关电路而相互断开而通信终端变压器的输入侧由于第五开关电路而短路时,放电电流瞬态从电容器流出。然而,由于该放电电流通过第五开关电路的恒流特征和限流电阻(这是通常配置的)而缓慢放电时,可以防止冲击电流进入通信系统。
另外,本发明的上述第三摘机信号和拨号脉冲发生电路与元件描述的本发明第一个电路相比,具有下述新的动作和效果。
而在本发明第一种电路的情况下,当控制信号(第四控制信号)处在关断状态时,阻抗电路处在感性状态下,在本发明第三种电路的情况下,当控制信号(第六控制信号)处在关断状态下,阻抗电路处在非感性状态下。这就是说,在本发明第三种电路的情况下,阻抗电路通常处在非感性状态下。
为了使阻抗电路是非感性的,正象在后文中将详述的那样,第一和第三较佳实施例中的每一实施例在阻抗电路中形成一个电容CF,并将该电容CF处在使该电容CF的接地端与地断开的状态下。为了在本发明的第三种电路中获得这样的状态,可以将电容器CF的接地端与“非”电路的输入端相连,并将该“非”电路的输入端用作控制信号(第六控制信号)的输入端。另一方面,在本发明第一种电路的情况下,必须将电容器CF的接地端与将“非”电路连接成两级的电路(正逻辑电路)的输出端,并将该正逻辑电路的输入端用作控制信号(第四控制信号)的输入端。比较二者,本发明第三种电路由于“非”电路的一级而在电路尺寸上作得更小。
并且本发明第三种电路使得第五开关电路具有使偏置电流流过第四开关电路的功能。所以,与分别提供具有偏置功能的电路相比,其电路尺寸可以作得更小。
需要偏置电流的原因如下所述。
为了将摘机信号和拨号脉冲发生电路制成集成电路或使其尺寸小,要求制成半导体器件的开关组电路。然而,半导体器件使得电流只能沿一个方向流动。另一方面,截断直流电流的电容器与通信终端变压器相连。因此,只有交流信号在变压器中流动。这样,如果不采取措施,由于由半导体器件组成的第四开关电流不会让一部分交流信号流过变压器,所以交流信号就会出现波形失真。为了避免出现这种情况,可以预先在第四开关电路中让比交流信号的幅度更大的偏置直流信号流过。偏置电流的作用就是如此。
在结合附图对本发明作了下述详细描述以后,本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加清楚。


图1是说明按照本发明第一个实施例的摘机信号和拨号脉冲发生电路的基本结构的图;图2(A)至图2(D)是说明本发明驱动方法的时序图;图3描述的是按照本发明的摘机信号和拨号脉冲发生电路中所使用的拨号脉冲电路的第一个例子;图4描述的是属于第一个例子的拨号脉冲电路的第一详细电路;图5描述的是属于第一个例子的拨号脉冲电路的第二详细电路;图6描述的是属于第二个例子的拨号脉冲电路的第一个电路;图7描述的是属于第二个例子的拨号脉冲电路的第二个电路;图8描述的是属于第二个例子的拨号脉冲电路的第一个电路例子的第一个详细电路;图9描述的是属于第二个例子的拨号脉冲电路的第一个电路例子的第二个详细电路;图10描述的是属于第二个例子的拨号脉冲电路的第一个电路例子的第三个详细电路;图11描述的是属于第二个例子的拨号脉冲电路的第一个电路例子的第四个详细电路;图12描述的是属于第二个例子的拨号脉冲电路的第二个电路例子的第一个详细电路;图13描述的是属于第二个例子的拨号脉冲电路的第二个电路例子的第二个详细电路;图14描述的是第三个例子的拨号脉冲电路;图15描述的是属于第三个例子的拨号脉冲电路的第一个详细电路;图16描述的是属于第三个例子的拨号脉冲电路的第二个详细电路;图17包含图17(A)-17(C),描述的是拨号脉冲电路的第第四个例子;图18包含图18(A)-18(B),描述的是拨号脉冲电路的第第五个例子;图19包含图19(A)-19(B),描述的是拨号脉冲电路的第第六个例子;图20描述的是属于第七个例子的拨号脉冲电路的第一个电路例子;图21描述的是属于第七个例子的拨号脉冲电路的第二个电路例子;图22描述的是属于第八个例子的拨号脉冲电路的第一个电路例子;图23描述的是属于第八个例子的拨号脉冲电路的第二个电路例子;图24描述的是属于第一例开关组电路的第一个电路例子;图25描述的是属于第一例开关组电路的第二个电路例子;图26是属于第一个例子的开关组电路的第一个电路例子的第一具体例子的方框图;图27描述的是属于第一个例子的开关组电路的第一个电路例子的第一个详细电路例子;图28是描述属于第一个例子的开关组电路的第二个电路例子的第一个具体例子的方框图;图29描述的是属于第一个例子的开关组电路的第二个电路例子的第一个详细电路例子;图30是描述属于第一个例子的开关组电路的第一个电路例子的第二个具体例子的方框图;图31描述的是属于第一个例子的开关组电路的第一个电路例子的第二个详细电路例子;图32是描述属于第一个例子的开关组电路的第二个电路例子的第二个具体例子的方框图;图33描述的是属于第一个例子的开关组电路的第二个电路例子的第二个详细电路例子;图34是描述属于第一个例子的开关组电路的第一个电路例子的第三个具体例子的方框图;图35描述的是属于第一个例子的开关组电路的第一个电路例子的第三个详细电路例子;图36是描述属于第一个例子的开关组电路的第一个电路例子的第四个具体例子的方框图;图37描述的是属于第一个例子的开关组电路的第一个电路例子的第四个详细电路例子;图38描述的是拨号脉冲电路的电压/电流转换电路的第二个电路例子;图39描述的是属于第一个例子的开关组电路的第一个电路例子的第五个详细电路例子;图40描述的是属于开关组电路第二个例子的详细电路例子;图41描述的是采用Miller电容器的电容-电阻电路;图42描述的是属于开关组电路的第四个例子的第一个电路例子;图43描述的是属于第四个例子的开关组电路的第二个电路例子;图44是说明按照本发明第二个实施例的摘机信号和拨号脉冲发生电路的基本结构的图;图45描述的是第二个实施例的拨号脉冲电路的第一个电路例子;图46(A)和46(B)分别描述的是属于第二个实施例的拨号脉冲电路的第一个电路例子的详细电路例子;图47描述的是属于第二个实施例的拨号脉冲电路的第一个电路例子的详细电路例子;图48(A)和48(B)分别描述的是属于第二个实施例的拨号脉冲电路的第一个电路例子的详细电路例子;图49描述的是属于第二个实施例的拨号脉冲电路的第二个电路例子;图50(A)和50(B)分别描述的是属于第二个实施例的拨号脉冲电路的第二个电路例子的详细电路例子;图51描述的是属于第二个实施例的拨号脉冲电路的第三个电路例子;图52(A)和45(B)分别描述的是属于第二个实施例的拨号脉冲电路的第三个电路例子的详细电路例子;图53是说明现有技术的图;图54是说明本发明第三个摘机信号和拨号脉冲发生电路的图;图55描述的是本发明第三个拨号脉冲电路的第一个例子;图56描述的是本发明第三个拨号脉冲电路的第二个例子;图57描述的是本发明第三个拨号脉冲电路的第三个例子;图58描述的是本发明第三个拨号脉冲电路的第四个例子;图59描述的是本发明第三个拨号脉冲电路的第五个例子;图60是说明一“非”电路的图;图61描述的是本发明第三个开关组电路的例子;图62描述的是本发明第三个开关组电路的电路例子;图63包含图63(A)和63(B),是本发明第三个实施例的另一个例子的说明图;图64包含图64(A)和64(B),是本发明第三个实施例的另一个例子的说明图;图65包含图65(A)和65(B),是本发明第三个实施例的另一个例子的说明图;图66是本发明第三个实施例的说明图;图67是本发明第三个实施例的第一个详细电路图;图68是本发明第三个实施例的第二个详细电路图。
下面参照附图描述驱动本发明的电路的摘机信号和拨号脉冲发生电路。说明书附图是粗略描绘到能够理解本发明的程度。重复描述从略,只给出相应附图中相应的元件标号。1.第一个实施例1-1.基本结构的描述及其运行的描述图1是描述按照本发明第一个实施例的摘机信号和拨号脉冲发生电路20(下文中也称为第一个实施例的信号发生电路20)的基本结构的方框图。图1还给出电话线11、通信终端变压器L以及对电路20进行控制的控制电路50。对于安装在电话机处的电路20,控制电路50例如将安装在电话机内。对于安装在非振铃通信终端单元处的电路20,控制电路50例如将安装在该单元内。
图1中,S1是第一控制信号,二S2是第二控制信号。第一控制信号S1是以适合于形成摘机信号或拨号脉冲的形式产生的。另一方面,第二控制信号S2是在产生拨号脉冲这样的时刻为了保护通信终端变压器L而产生的。这些第一和第二控制信号是由控制电路50,例如,当某人操作电话机,即,当某人拿起电话机(或手机)或输入一电话号码的时候产生的。而当采用与电话线相连的非振铃通信终端单元(未图示)时,这些第一和第二控制信号是由该通信终端单元中配置的控制器50产生的。
第一个实施例的信号发生电路20配置有全波整流电路21、拨号脉冲电路23和开关组电路25。
全波整流电路21对电话线11的线路电压进行全波整流,并总是将相同极性的电压提供给下一级的各个电路上。这可以由公众所熟知的电路组成。
拨号脉冲电路23连接在全波整流电路21的输出端之间,并且包含一阻抗电路23A和由第一控制信号S1接通/关断的第一开关电路23B。
阻抗电路23A当与第二控制信号S2同步的第四控制信号S4被关断时工作在感性元件状态下,而当第四控制信号S4处在接通时,工作在非感性状态下。另外,阻抗电路23A是一个流过阻抗电路23A的电流由第一开关电路23B接通/关断的电路。阻抗电路23A的具体电路结构将在以后描述。第四控制信号S4是一个通过将第二控制信号S2转换成适合于拨号脉冲电路23的电平的信号。尽管假设第四控制信号S4是由本实施例中的开关组电路25产生的(将在后文中详述),信号S4可以由另一种装置,例如通信终端单元的控制电路50,来产生。
开关组电路25与全波整流电路21的输出端并连,并且包含由第二开关电路25a和第三开关电路25b组成的串联电路。通信终端变压器L连接在第二开关电路25a和第三开关电路25b的连接点和全波整流电路21的输出侧的一端(图1中的负极)之间。另外,第二开关电路25a是一个响应于与第一控制信号S1同步的第三控制信号S3执行接通/关断操作的电路。然而,如果第二控制信号S2被接通,那么该开关电路25a工作,从而变成关断状态(这一运行将在后文中详述)。第三开关电路25b是一个响应于第二控制信号S2执行接通/关断操作的电路。开关组电路25的具体电路结构将在后文中详述。所述第三控制信号S3是一个通过将第一控制信号S1转换成适合于开关组电路25的电平的信号而获得的信号。尽管假设第三控制信号S3是由本实施例中的拨号脉冲电路23产生的(将在后文中详述),但信号S3可以由另一种装置如控制电路50来产生。
第一个实施例的信号发生电路20使得可以用以下述方式驱动的电话线来进行通信。这通过参照图1和图2来描述。这里,图2是当驱动第一个实施例的信号发生电路20时第一和第二控制信号S1和S2的时序图。
在信号发生电路20处在等待通信的状态下,来自控制电路50的第一控制信号S1和第二控制信号S2均处在关断状态(参见图2(A))。因此,由于第一开关电路23B、第二开关电路25a以及第三开关电路25b均处在关断状态,所以,拨号脉冲电路23的电流被关断,而变压器的输入端和线路相互断开,并且变压器输入端在其间开路。
当操作者拿起话机执行摘机操作时(或当非振铃通信终端单元执行线路接续请求操作时),响应于该操作,控制电路50首先接通第二控制信号S2至开关组电路25(见图2(B)的S2的t1)。接着,由于第三开关电路25b是一个响应于S2的通/断操作而接通/关断的电路,因而第三开关电路25b被接通。另一方面,第二开关电路25a保持在关断状态(即处在本来的状态)。因此,变压器的输入端相互短路,变压器的输入端和线路之间的断开状态保持原样。并且,由于第四控制信号S4响应于第二控制信号S2被接通而接通,所以拨号脉冲电路23的阻抗电路23A也工作在非电感性的状态下。
在上述操作永久结束以后的某一时刻,即,在第二控制信号S2被接通以后,控制电路50关断提供给拨号脉冲电路23的第一控制信号S1(见图2(B)的S1的t2)。这样,由于第一开关电路23B变成接通状态,电流流过拨号脉冲电路23。这里,变压器输入端之间的短路状态保持原样,并且变压器的输入端和线路之间的断开状态也保持原样,而电流流过阻抗电路23A处在非感性状态下的拨号脉冲电路23。
在上述操作已经结束以后的某一时刻T2,即在第一控制信号S1接通以后,控制电路50使提供给开关组电路25的第二控制信号S2回到关断状态(见图2(B)的S2的t3)。结果,由于第四控制信号S4回到关断状态,拨号脉冲电路23的阻抗电路23A变成阻抗电路23A呈感性的状态。这就是说,阻抗电路23A变成一个对交变信号具有高阻抗特征的电路。并且,响应于第二控制信号S2回到关断状态,(a)由于再次变成第一控制信号S1的接通状态,第二开关电路25a变成接通状态,(b)由于第三开关电路25b变成关断状态,变压器输入端和线路相互连接,变压器输入端相互断开,并且形成关断状态。
电路20通过将第一控制信号S1从控制电路50仅传送到拨号脉冲电路23,也从等待状态变成摘机状态。然而在本方法中,尽管是一瞬间,等待时刻的线路电压(交换局侧馈电系统的开路电压)施加到变压器的输入端,在变压器的输出端也出现浪涌电压。然而通过上述三个步骤,通过预先使电流流过拨号脉冲电路23(见图2(B)中的t2),变压器的输入端和线路相互连接(见图2(B)中的t3)成线路电压降低的状态,并且浪涌电压也降低到这样的程度。
另外,当操作者执行一拨号操作时,控制电路50首先将第二控制信号S2接通到开关组电路25(见图2(C)中S2的t4)。这样,变压器的输入端相互短路,而变压器的输入端和线路相互断开,并且拨号脉冲电路23的阻抗电路23A变成工作在非感性状态下。
接着,第一控制信号S1按照传送到拨号脉冲电路的拨号脉冲的次数关断/接通(见图2(C)的S1的t5),并且最后第一控制信号变成接通状态(见图2(C)的S1的t6)。拨号脉冲是按照通过第一控制信号的断/通操作的拨号脉冲的次数来断开/接通线路电流而产生的。这些拨号脉冲是通过在非感性状态下工作的阻抗电路而传送到交换局侧的。所以,就防止了拨号脉冲波形的变形。
当上述操作已经结束时,控制电路50时提供给开关组电路25的第二控制信号S2回到关断状态(见图2(C)的S2的t7)。结果,流过拨号脉冲电路23的电流保持在接通状态,但由于拨号脉冲电路23再次对交流信号具有高阻抗,并且变压器的输入端和线路相互连接而消除了变压器输入端之间的短路状态,信号发生电路20回到摘机状态而变成可通话状态。按照需要进行电话通话。
当通话结束以后操作者进行挂机操作时,控制电路50再次将第二控制信号S2接通到开关组电路25(见图2(D)的S2的t8)。结果,变压器的输入端相互短路,变压器的输入端和线路相互断开。拨号脉冲电路23的阻抗电路23A处在阻抗电路23A在非感性下工作而保持电流接通的电路状态下。接着,控制电路50关断控制信号S1(见图2(D)的S1的t9),并关断流过拨号脉冲电路23的电流。随后,控制电路50将第二控制信号S2也回到关断状态(见图2(D)的S2的t10)。所以,信号发生电路20回到等待状态。
尽管信号发生电路甚至可以通过在通话结束以后立即关断控制信号S1而回到等待状态,但通过参照图2(D)描述的三个步骤使电路回到等待状态可以使浪涌电压更小。这就是说,由于图2(D)的时刻t8到t9处的操作,由于线路和通信变压器首先在线路电压为低的状态下(见图2(D)的时刻t8)相互断开,并且由于可以避免将开路电压施加到通信变压器上,所以可以使浪涌电压较小。
按照本发明的摘机信号和拨号脉冲发生电路,可以得到如下的效果。
(1)只有与补偿通信变压器的交流操作的偏置电流相当的电流(发送拨号脉冲时关断/接通该值的电流)流过开关组电路,而拨号脉冲电流和摘机信号电流的主要部分流过拨号脉冲电路,所以,由于让大电流流过的小功率元件对开关组电路不是必须的,而仅对拨号脉冲电路是必须的,因而可以采用一个小功率元件。
(2)由于可以采用参照图2所描述的这样一种驱动方法,所以可以减小浪涌电压。1-2拨号脉冲电路具体例子的描述下面,分别描述拨号脉冲电路23的一些具体的例子和操作,以及拨号脉冲电路23的详细电路例子。1-2-2拨号脉冲电路的第一个例子图3描述的是拨号脉冲电路的第一个例子。图3描述的电路例子采用全波整流电路的输出端的负端(图中用“-”表示,并且在下文中称为负(-)电源端)作为接地端,而采用全波整流电路的输出端的正端(图中用“+”表示,并且在下文中称为正(+)电源端)作为线路输入端。事实上,通过拨号脉冲电路中所使用的二极管极性、电流方向等的必要变化,电路可以用+电源端用作接地端、用-电源端用作线路输入端。
第一个实施例的拨号脉冲电路23的组成是滤波电路23a;响应于第一控制信号S1在线路输入端和滤波电路23a的输入端之间执行通/断的第一开关电路233;使公共端(COM)与地(-电源端)相连、使其输入端与滤波电路23a的输出端相连、使其输出端与线路输入端(+电源端)相连以及按照输入电压输出电流的电压/电流转换电路23c;使公共端与-电源端相连、从电压/电流转换电路23c的内部向电压/电流转换电路23c的输入端提供负反馈并将电压/电流转换电路23c的输出电流保持在某一值或低于某一值的负反馈电路,或者使电压/电流转换电路23c的输出电流限制在某一值或低于某一值从而将电压/电流转换电路23c的输出电流保持在某一值或低于某一值的箝位电路(下文中也称为负反馈电路或箝位电路23d)。阻抗电路23A由滤波电路23a、电压/电流转换电路23c(包括电阻R3)以及负反馈电路或箝位电路23d中的一个组成。电压/电流转换电路23c按照其输出电压输出一电流,并且输出一第三控制信号S3来控制开关组电路25(将参照图4或图38详述)。
另外,滤波电路23a配置有正逻辑电路23aa、恒流或大电阻电路23ab、恒流电路23ac、电阻R6、电容CF和二极管D1。
正逻辑电路23aa具有与拨号脉冲电路的接地端相连的COM(公共)端、与滤波电路23a的输入端相连的电源端、用来从未图示的开关组电路25接收控制信号(本发明中为第四控制信号S4)的输入端,以及一集电极开路输出端。并且,在正逻辑电路23aa中,电源端和地之间的阻抗具有恒流特征或高阻抗特征。恒流或大电阻电路23ab连接在滤波电路23ab的输入端和正逻辑电路23aa的输出端之间,并作为正逻辑电路23aa的负载。恒流电路23ac具有一个与滤波电路23a的输入端相连的电流输入端。电阻R6连接在滤波电路23a的输出端和恒流电路23ac的电流输出端之间。电容CF是滤波电路23a的输出端和正逻辑电路23aa的输出端。二极管D1的负极与滤波电路23a的输出端相连,而其正极与正逻辑电路23aa的输出端相连。
上述元件电路23a、23aa至23ac、23b、23c和23d的详细电路结构描述在后,第一个例子的拨号脉冲电路的工作方式如下。
存在相互叠加在线路上的作为从交换局侧馈送到终端侧的直流和发送或接收使交换局侧和终端侧相互连接起来的信号的交变电流。
所以,第一开关电路23B的通/断导致提供的电源和滤波电路23a的交流信号的接通/关断。
仅在等于或大于规定值的电流流过电压/电流转换电路23c的输出侧的情况下,负反馈电路或箝位电路23d执行限制运行。
在来自控制电路50的第一控制信号S1处在关断状态(输入为“0”)的情况下,第一开关电路23B变成关断状态。这时,由于电源电压和信号不提供到滤波电路23a的,所以其输出变成零电压。结果,电压/电流转换电路23c也输出与零输入电压相应的零输出电流。结果,没有电流流过拨号脉冲电路23(处在等待状态)。
下面描述当第一控制信号S1变成接通状态(输入为“1”)而第一开关电路23B接通时的滤波电路23a的情况。
施加了电源电压和信号的滤波电路23a开始其初始的运行。滤波电路23a中的恒流或大电阻电路23ab使得某一值的直流电流流过正逻辑电路23aa的输出侧,并作为对交流信号为高阻抗的负载电阻。具有提供的电源的正逻辑电路23aa变成工作状态。
在来自开关组电路25的第四控制信号S4处在关断状态(输入为“0”)的情况下,由于正逻辑电路23aa的输出变成处在低逻辑电平“L”下,电容器CF和二极管D1之间的连接点与地短路。此时,由于反向偏压施加到二极管D1,二极管D1等效地变成开路状态。因此,滤波电路23a变成由电容器CF和恒流电路23ac以及电阻R6组成的串联电路组成的低通滤波器。
另一方面,在第四控制信号S4处在接通状态(输入为“1”)的情况下,由于正逻辑电路23aa的输出变成高逻辑电平“H”,电容器CF和二极管D1的正极之间的连接点与地断开。这样,由于流过恒流或大电阻电路23ab的电流通过二极管D1流到滤波电路23a的输出端上,所以,电容器CF的两个端子由于二极管D1的正向偏置阻抗而相互短路。
结果,由于恒流电路23ac和电阻R6组成的串联电路以及恒流或大电阻电路与二极管D1组成的串联电路并联连接在滤波电路23a的输入端和输出端之间,所以该滤波电路23a变成具有宽带特征。
在滤波电路23a具有这两个特征(低通特征和宽带特征)的假设下,下面描述拨号脉冲电路。
下面描述第四控制信号S4处在关断(输入为“0”)、滤波电路23a具有低通滤波器特征、第一控制信号S1为接通(输入为“1”)以及第一开关电路23B为接通的情况。
直流偏置电压通过恒流电路23ac和电阻R6提供到电压/电流转换电路23c的输入点。这时,当线路电压足够高时,由恒流电路23ac限制的恒定电流流入电压/电流转换电路23c的输入点。响应于此,电压/电流转换电路23c试图让大输出电流I0流过。这样,负反馈电路或箝位电路23d使电压/电流转换电路23c的输出电流I0保持在一特定值(摘机信号电流)上。在该状态下线路电压略微变化(假定叠加在交流信号上)的情况下,由于所述负反馈或箝位运行,线路电流不会变化,拨号脉冲电路23或阻抗电路23A变成对叠加的交流信号具有高阻抗。
当在这种状态下继续降低线路电压时,恒流电路23ac的端子之间的电压首先降低,并且不久该电压落入饱和工作区,在该饱和区,恒流电路23ac无法保持恒定电流,恒流电路23ac的电流值开始下降。在负反馈或箝位电路23d恰当工作的线路电压范围内,电路的运行比起线路电压不下降的情况要稍差。然而基本上电压/电流转换电路23c的输出电流I0通过运行而保持在恒定值(摘机信号电流),并且拨号脉冲电路23或阻抗电路23A可以对叠加的交流信号保持高阻抗。
当继续进一步降低线路电压时,电压落入负反馈或箝位电路23d无法工作的区域内(截止区)。在该电压范围内,出现下面的现象。
(1)恒流电路23ac处在短路状态,线路上直流电压的变化直接与电压/电流转换电路23c的输入电压中的电压变化相似,近似与线路直流电压成正比的直流变化出现在拨号脉冲电路电流中,低直流阻抗出现在摘机信号的产生中和拨号脉冲电路端子之间。
(2)另一方面,由于电阻R6和电容CF作为对电话线上交变电压的低通滤波器起作用,电压/电流转换电路23c的交变输入电压衰减(damped),并且当其频率变得更高时,电压/电流转换电路23c的交流输入电压在相位上比施加的线路电压延迟90度并且电平更低(在这种情况下呈现伪电感(pseudo-inductance),只有直流流过)。因此,拨号脉冲电路23或阻抗电路23A的端子之间的交流阻抗变成由电阻R6、电容CF和电压/电流转换电路23c所形成的伪电感而引起的阻抗,包括恒流电路或大电阻电路23ab以及正逻辑电路23aa的电源的阻抗串联相连,结果可以确保一个大阻抗。
从上述描述中可以看到,当第四控制信号S4为关断(输入为“0”)时,滤波电路23a具有低通滤波器特征,而当第一控制信号S1为接通(输入为“1”)并且第一开关电路23B为接通时,拨号脉冲电路23呈摘机状态,此时,直流为接通,而端子之间的交流阻抗较大(拨号脉冲电路23产生一摘机信号)。
下面描述第四控制信号S4为接通(输入为“1”)、滤波电路23a具有宽带特征、第一控制信号S1为接通(输入为“1”)并且第一开关电路23B为接通时的情况。
在这种情况下,由于恒流电路23ac和电阻R6组成的串联电路和恒流电路或大阻抗电路23ab和二极管D1组成的串联电路相互并联并且它们连接在线路输入端(+电源端)和电压/电流转换电路23c的输入端之间,那么如果将并联连接的恒流电路看成是单个的恒流电路,则与线路电压电平相应的直流电流的描述近似与上述摘机信号产生的情况是相同的,因此其描述从略。
借助于从控制电路50得到的第一控制信号S1,可以接通/关断第一开关电路23B,并且可以开关整个拨号脉冲电路的电流。这样,当第四控制信号S4接通时(输入为“1”),电容器CF被二极管D1短路,并且不会发生阻碍开关运行的充放电,从而可以进行快速的开关运行。因此,可以产生清晰的拨号脉冲。
本发明的拨号脉冲电路通过将第四控制信号S4和第一控制信号S1组合在一起可以满足在摘机操作时让直流电流作为摘机信号流过并具有对交流信号的高阻抗,以及在产生拨号脉冲时快速开关直流电流,并且可以产生摘机信号和拨号脉冲信号。
下面参照图3描述实现第一个例子的拨号脉冲电路的详细电路例子。
图4示出了第一个例子拨号脉冲电路的第一个详细电路图。在如图4所示的第一个电路例子的情况下,开关电路23B由光电耦合器PC、晶体管Q6和电阻器R9组成,光电耦合器PC的集电极连接到+电源端,第一控制信号S1输入到其输入端,晶体管Q6的集电极连接到+电源端,其基极连接到光耦合器的发射极,其发射极连接到滤波电路23a的输入端,电阻器R9的一端连接到晶体管Q6的基极,另一端连接到滤波电路23a的输入端。电压/电流转换电路23c由彼此达林顿连接的晶体管Q3、Q4和Q5和电阻器R1至R5组成。晶体管Q3的基极连接到滤波电路23a的输出端。负返馈或钳位电路23d由彼此串接的二极管D2至D5组成(可以用齐纳二极管Dz来代替串接的二极管)。
滤波电路23a的正逻辑电路23aa由晶体管Q1、晶体管Q2、和电阻器R8组成。第四控制信号S4输入到晶体管Q1的基极,晶体管Q1的发射极连接到电源端上,晶体管Q2的基极连接到晶体管Q1的集电极上,其发射极连接到电源端上,电阻器R8连接在晶体管Q1的集电极与滤波电路23a的输入端之间。也就是说,正逻辑电路23aa由两级非门电路组成。恒流电路或大电阻电路23ab由电阻器R7、R6组成,电阻器R6是低通滤波器的一个部件,也作为恒流电路23ac。作为单独提供恒流电路23ac的情况下的一个具体电路的例子,例如如图12所示,可以由晶体管Q9至Q12和电阻器R7组成恒流电路23af。
图4所示的拨号脉冲电路的信号S3 1和S32分别等效于本发明中称的第三控制信号S3(也与下面其它例子中的拨号脉冲电路中的一样)。信号S31和S32中任一个都是以电压形式输出的第三控制信号S3。信号S31和S32是电压输出彼此不同的信号。根据开关组电路25(后述)的电路类型,分别合适地使用这些信号。
图5示出了属于拨号脉冲电路的第一个例子的第二个详细电路图。在图5所示的电路的情况下,电压/电流转换电路23c由晶体管Q3、Q4和Q5、电阻器R1至R5和二极管D2组成。晶体管Q3、Q4和Q5彼此达林顿连接,二极管D2的正极连接到晶体管Q4的发射极上,其阴极连接到电阻器R2上。负反馈或箝位电路23d包含由晶体管Q7组成的负反馈电路。除了这些之外,该拨号脉冲电路的组成与图4所示的电路相同。1-2-2.拨号脉冲电路的第二个例子图6示出了属于拨号脉冲电路的第二个例子的电路结构例子(第一个电路例子)。拨号脉冲电路的第二个例子在滤波电路23a的结构上与第一个例子(图3)不同。
在这种情况下的滤波电路23a由电流密勒电路23ad、正逻辑电路23ae、恒流电路23af、电阻器R6、电容器CF和二极管D1组成,电流密勒电路23ad有一个公共端(COM),连接到滤波电路23a的输入端,还有一个输入端、第一电流输出端和第二电流输出端,正逻辑电路23ae有一个从开关组件电路25接收第四控制信号S4的输入端和连接到拨号脉冲电路的地的接地端,它由两级非门电路组成,把电流密勒电路23ad的第一和第二电流输出作为第一和第二级非门电路的负载,恒流电路23af的电流输入端连接到电流密勒电路23ad的输入端,电阻器R6连接在滤波电路23a和恒流电路23af的电流输出端之间,电容器CF连接在滤波电路23a的输出端与正逻辑电路23ae的输出端之间,二极管D1的负极连接到滤波电路23a的输出端,其正极连接到正逻辑电路23e的输出端。
最后,可以把图6所示的拨号脉冲电路的第二个例子说成是以下面方法改变上述第一个例子(图3)的拨号脉冲电路结构获得的电路。在图3的第一个例子的拨号脉冲电路中,可以认为,滤波电路23a中的正逻辑电路23aa把恒流电路用作第一级负载,它由两级非门电路组成。结合考虑恒流或高阻电路23ab以及恒流电路23ac,有三个恒流电路来开/关拨号脉冲电路的第一个例子中的电源。这三个恒流电路中的任何一个电路部分连接到电流密勒电路23ad的输入端作为基准恒流电路,其它两个电路部分应用电流密勒电路的输出,这种电路结构等效于三个恒流电路。因此,在图6所示的例子中,图6所示的第二个例子的拨号脉冲电路由恒流电路23af(图3例子中的恒流电路23ac)连接到电流密勒电路23ad的输入侧作为基准恒流电路来组成,另一个恒流电路利用电流密勒电路23ad的输出来实现。
图7示出拨号脉冲电路的第二个例子的另一个电路结构例子(第二个电路例子)。图7所示的电路是把图6所示的恒流电路23af用作正逻辑电路23ae的第一级负载,并把正逻辑电路23ae连接到电流密勒电路23ad的输入端作为基准电流,以及用电流密勒电路23ad的输出端来实现另一个恒流部分的电路例子。此外,还可以把恒流电路23af用作正逻辑电路23ae的输出负载(第二级负载),并把恒流电路23af连接到电流密勒电路23ad的输入端作为基准恒电流,把电流密勒电路23ad的输出用作另一个恒流电流部分。
利用恒流密勒电路,可以使组成第二个例子的该拨号脉冲电路的部件数量少于第一个例子的拨号脉冲电路(图3)。
第二个例子的这些拨号脉冲电路以与第一个例子的电路相同的方式工作,因为,它与第一个例子的电路(图3)的不同之外仅在于恒流电路部分。因此,省略了对第二个例子的拨号脉冲电路工作的描述。
下面,在图8至11中分别示出了第二个例子的拨号脉冲电路的第一个电路例子的详细电路结构例子。
在图8和图9中分别所示的第一和第二详细电路是这样的电路例子,在这些电路中,电流密勒电路23ad由晶体管Q7至Q9组成,R6是高阻电阻器,也用作恒流电路23af。除了这些之外,图8所示电路的组成与图4相同,图9所示电路的组成与图5相同。
图10和11分别所示的第三和第四详细电路是这样的电路例子,在这些电路中,电流密勒电路23ad由晶体管Q6、Q7和Q9组成,恒流电路23af由电阻器R7和晶体管Q8至Q11组成。除了这些之外,基本上,图10所示电路的组成与图4相同,图11所示电路的组成与图5相同。
在图12和图13中分别示出了参照图7描述的第二个例子拨号脉冲电路的第二个电路例子的详细电路例子。
图12和13分别所示的第一和第二详细电路是这样的电路例子,在这些电路中,电流密勒电路23ad由晶体管Q6至Q8组成,作为正逻辑电路23ae的第一级负载的恒流电路23af由电阻器R7和晶体管Q9至Q12组成。除了这些之外,基本上图12所示电路的组成与图4相同,图13所示电路的组成与图5相同。
在图10至图13的各电路例子中,由于引入了基准恒流电路23af(实践中可以用高阻代替)而没有省略,并且即使线电压变高,流过第一开关电路23b的电流也不增加(确保恒流),因此不必有第一开关电路23b的缓冲晶体管(图4、5、8和9所示的晶体管Q6),可以除去。
图14示出了拨号脉冲电路的第三个例子。该拨号脉冲电路是一个应用了第三个例子的原理的电路例子,它把负电源端用作接地端,把正电源端用作线输入端。把二极管极性、电流方向等反转,该拨号脉冲电路也可以把正电源端用作接地端来工作。
在第二个例子的拨号脉冲电路中,流过电流密勒电路23ad公共端(COM)的电流被打开/关闭。然而,电流密勒电路也可以这样工作,通过打开/关闭输入端电路,对流过输出端和公共端(COM)的电流进行通/断控制。这样,可以通过打开/关闭小电流来打开/关闭所有的电流,可以把开关系统(在这种情况下,为第一开关电路23B)的体积做得较小。因此,在第三例子的拨号脉冲电路中,第一开关电路23B的设置位置可以在连接到电流密勒电路23ad的输入端的电路系统中选择,在该位置上,可以打开/关闭输入到输入端的电流。
图14所示的第三例子的拨号脉冲电路由滤波电路23a、第一开关电路23B、已经描述的电压/电流转换电路23c和已经描述的负反馈电路或箝压电路23d组成,滤波电路23a的输入端连接到正电源端,第一开关电路23B从未图示的控制电路接收第一控制信号,并在滤波电路23a的电流密勒电路23ad的输入和在滤波电路23a中作为正逻辑电路23ae的第一级负载的恒流电路23af之间进行打开/关闭控制。在图14所示的电路例子中,第一开关电路23B设置在电流密勒电路23ad与恒流电路23af之间,另一种是,第一开关电路23B也可以设置在恒电电路23af的电流输出端与连接正逻辑电路23ae端子的第一级负载之间(参见图16)。可以把第三个例子的原理应用于图6所示的电路中。也就是说,虽然在图6中,第一开关电路23B设置在正电源端与滤波电路23a的输入端之间,但也可以把正电源端与滤波电路23a的输入端彼此直接连接,可以把第一开关电路23B设置在电流密勒电路23ad与恒流电路23af之间,或者设置在恒流电路23af与电阻器R6之间,或者设置在电阻器R6与滤波电路23a的输出端之间。
由于第三个例子的拨号脉冲电路在打开/关闭电流的驱动点上与第二实施例的拨号脉冲电路不同,因此其本身的操作与第二个电路例子相同。因此,这里省略了对其工作情况的描述。
在图1 5和16中分别示出了属于拨号脉冲电路的第三个例子的第一和第二详细电路。与图12的电路例子相比,图15所示的电路例子把作为第一开关电路23b的光电耦合器PC的位置改变到在电流密勒电路23ad与恒流电路23af之间的位置,还改变成把电流密勒电路23ad的公共端与正电源端相连接。与图13所示的电路例子相比,图16所示的电路例子把作为第一开关电路23b的光电耦合器PC的位置改变到恒流电路23af与正逻辑电路23ae的晶体管Q1之间的位置,还改变成把电流密勒电路23ad的公共端与正电源端相连。
根据属于第三个例子的拨号脉冲电路,由于第一开关电路23b的工作电流小于第二个例子的电路例子,因此可以把第一开关电路23b做得更小。1-2-4拨号脉冲电路第四实施例如从上述第一至第三个例子的描述所理解的一样,第一个例子的拨号脉冲电路23是把滤波电路23a内的电容器CF的接地端连接到接地端或中性端上,从而能改变波滤电路23a特性的电路。
也就是说,该拨号脉冲电路23通过把电容器CF的接地端连接到接地上可以使滤波电路23a进入到电感性状态,通过把接地端连接到中性状态可以使滤波电路23a进入到非电感性状态。
而且,当通信端处于摘机状态时,该拨号脉冲电路23使滤波电路23a进入到电感性状态,当通信端产生拨号脉冲时,使滤波电路23a进入到非电感性状态。
因此,在通信端产生拨号脉冲的情况下,该拨号脉冲电路23通过把电容器CF的接地端的状态从接地状态改变到中性状态,使滤波电路23a进入到非电感性状态。然后,以对应于拨号号码的次数打开/关闭第一开关电路23B。
然而,在上述第一至第三拨号脉冲电路中,即使把电容器CF的接地端的状态从接地状态改变到中性状态,如果拨号脉冲电路在已充到电容器CF内的电荷完全释放完之前就进行拨号脉冲产生操作(即,第一开关电路23B的打开/关闭操作),留在电容器CF内的这些电荷(剩余电荷)产生的电压产生了一段时间周期,使电容器CF的接地端的电位变为等于或低于接地电位。
通常,等于或低于接地电位的电位不能避免半电体器件形成的正逻辑电路的关状态输出。这意味着电容器CF两端上的电压将被箝制在等于或低于接地电位的低电位上。因此,输入到电压/电流转换电路23c的输入电压将被箝位于正电压,因此,不会达到接地电位。从电路23c得到的剩余输出电流将输出不希望有的拨号脉冲。
因此,如下所描述的,拨号脉冲电路的第四个例子增加了与其串接的对电容器CF的放电电路。
图17(A)示出了属于拨号脉冲电路的第四个例子的组合例子。该图就是把作为第四实施例特征的放电电路23ag增加到参照图3解释的拨号脉冲电路中。
该放电电路23ag工作成当第四控制信号S4进入到通状态(高电平)时,对电容器CF的电荷进行放电。
只要放电电路23ag以这种方式工作就可以,而不必把该电路组成限制在这种特定形式。虽然没有图示,但是,例如,电路可以设置有常闭型开关元件,当第四控制信号S4变为高电平状态时打开,还可以把与该元件串接的放电电阻装置看作放电电路23ag的一种组成例子。
图17(B)示出了另一种放电电路23ah的例子。当电容器CF的接地端电位变得低于一设置的电位差时,或者与滤波电路23a的接地电位相比高时,该放电电路23ah进入到导通状态,而无论第四控制信号S4的输入状态。
图12(C)示出了放电电路23ah的具体电路例子。图17(C)所示的放电电路23ah设置有二极管D、NPN晶体管Tr1和PNP晶体管Tr2。
二极管D和晶体管Tr1和Tr2以下面方式连接。二极管D的负极连接到电容器CF的接地端,正极连接到NPN晶体管Tr1的发射极。NPN晶体管Tr1的集电极连接到PNP晶体管Tr2的基极。PNP晶体管Tr2的发射极连接到电容器CF的另一端(相对于接地端的一端)。NPN晶体管Tr1的基极和PNP晶体管Tr2的集电极分别连接到滤波电路23a的接地端(在图17(C)中以“-”符号给出的线)。
与滤波电路23a的接地电位相比,当电容器CF的接地端电位变成低于一个电压值时,此电压值高于二极管D与形成在NPN晶体管Tr1的基极与发射极之间的二极管之间的正向电压,则该放电电路23ah变成通状态,并释放电容器CF的电荷。
当电容器CF的接地端变为中性状态时,第四实施例的拨号脉冲电路通过放电电路23ag或23ah对电容器CF的剩余电荷进行快速放电。因此,可以在产生拨号脉冲时消除电容器CF剩余电荷的影响,从而可以防止产生错误的拨号脉冲。
虽然,在第四个例子中,解释了把放电电路23ag或23ah增加到图3的拨号脉冲电路中的例子,但增加放电电路的构思同样也可以分别应用于参照图6和图7描述的第二个例子拨号脉冲电路中,以及参照图14描述的第三个例子的拨号脉冲电路中。1-2-5.拨号脉冲电路的第五个例子由于上述第四个例子的拨号脉冲电路中设置了放电电路,所以当产生拨号脉冲时它可以先释放电容器CF内的剩余电荷。因此,它可以减少产生错误拨号脉冲的风险。
因此,在拨号脉冲电路完成了产生拨号脉冲之后,电容器CF两端上的电压接近0V。因而,在拨号脉冲电路通过在完成了产生拨号脉冲之后,把电容器CF的接地端连接到滤波电路23a的地而形成可通话状态。如果不进行测量,则电压/电流转换电路23c的输入电压为低,一直到电容器CF的电荷充到一定程度。当输入电压以这种方式为低时,电压/电流转换电路23c的输出电流不具有对应于摘机状态的电流值,而具有对应于挂机状态的电流值的时间周期出现。当电压/电流转换电路23c的输出电流具有对应于挂机状态的电流值的时间周期较长时,开关系统判断状态为通信中断,并断开线路连接。因此,虽然希望通话,但不能进行通话。
为了避免这个问题,通过缩短电容器CF的充电时间,可以基本上不形成上述挂机状态,或者缩短上述挂机状态形成到开关系统不能判断出状态为通信中断的程度的时间。
因此,如图18(A)所示,第五个例子的拨号脉冲电路设置有箝位电路23ai,它是两端型箝位电路,具有一个输入端Vi3和一个接地端GND1,当输入端与接地端之间的电压变为等于或高于设置的电压时,在输入端与接地端之间形成导电状态,把这些端之间的电压箝在设置的电压上。
该箝位电路23ai的输入端Vi3连接到滤波电路23a的电压输入端I,其接地端GND1连接到电压/电流转换电路23c的输入端。
箝位电路23ai的上述设置电压设置在箝位电路23ai在把这种交流信号用作语音信号、调制解调信号等类似信号的通信时间时不能进入到导电状态的电压上。
箝位电路23ai可以由例如齐纳二极管ZD组成。在这种情况下,如图18(B)所示,齐纳二极管ZD的负极连接到滤波电路23a的电压输入端I,其正极连接到电压/电流转换电路23c的输入端。
下面,描述图18中所示的主要与箝位电路23ai有关的拨号脉冲电路的工作情况。
当第四控制信号S4从高电平进入到低电平,以把第一开关电路23B维持在通状态(一种有摘机电流流过的状态)时(当电容器CF的接地端从中性状态进入到接地状态时),充电电流流入到电容器CF。
在充电期间,由于电压/电流转换电路23c的输入电压为低,所以电压/电流转换电路23c的输出电流I0的值为低。当电流I0以这种方式降低,即由于线电压升高,滤波电路23a的电压输入端的电位(即,箝位电路23ai的输入端Vi3)升高。另一方面,箝位电路23ai的接地端GND1的电位的升高受到电容器CF的抑制。由于这些情况,箝位电路23ai的端子之间的电压,即输入端Vi3与接地端GND1之间的电压升高。当箝位电路23ai的端间电压变为等于或高于事先设置的电压时,箝位电路23ai进入到导电状态。而且,箝位电路23ai把滤波电路23a的输入端/输出端之间的电压箝在该设置的电压上。
当箝位电路23ai的端间电压等于或高于上述设置电压时,电流通过由第一开关电路23B、箝位电路23ai和正逻辑电路23aa组成的串联电路的电阻流入到电容器CF。因而,当箝位电路23ai的端间电压等于或高于上述设置电压时,电容器CF由流过滤波电路23a的电流和流过箝位电路23ai的电流进行充电。箝位电路23ai与正逻辑电路23aa组成的串联电路的电阻比滤波电路23a的输入端/输出端之间的电阻足够小。因此,由于对电容器CF充电的电流大,所以与没有设置箝位电路23ai的情况下比,缩短了对电容器CF的充电时间。因此,可以基本上防止在摘机操作时形成挂机状态。或者可以把在摘机操作时形成挂机状态的时间周期缩短到开关系统不能判断出要中断通信的挂机状态的程度。
当箝位电路23ai进入到导电状态时,电压/电流转换电路23c的输入电压几乎由第一开关电路23B和箝位电路23ai组成的电路部分的电阻对正逻辑电路23aa的电阻的比率来决定。因而,通过设计电路系统,当箝位电路23ai进入了导电状态时,可以减小电压/电流转换电路23c的输入电压的降低,从而第一开关电路23B和箝位电路23ai组成的电路部分的电阻与正逻辑电路23aa的电阻相比足够小。从保持摘机电流的观点来看这是较佳的。
虽然在第五个例子中,已经解释了把箝位电路增加到图3的拨号脉冲电路中的例子,但也可以把增加箝位电路的构思以同样的方式分别应用于参照图6和7描述的第二个例子的拨号脉冲电路中和参照图17描述的第四实施例的拨号脉冲电路中,或者应用于其内包括连接在电源与滤波电路23a的电压输入端之间的第一开关电路23B的其它类似电路中。1-2-6.拨号脉冲电路的第六个例子上述第五个实施例的拨号脉冲电路把两端型箝位电路23ai用作箝位电路。因而,当箝位电路23ai进入到导电状态和对电容器进行充电时的电流也以同样的方式流过第一开关电路23B。
因此,在该充电流大的情况下,控制系统也需要较大的电流。因此,在无振铃的长途通信的控制系统内用作电源的电池的寿命短。
第六个例子提出了一种能防止第一开关电路23B的体积变大的拨号脉冲电路。
因此,第六个例子的拨号脉冲电路把具有电流缓冲功能的箝位电路用作箝位电路。
图19(A)示出了第六个例子的拨号脉冲电路的组成例子,图19(B)是解释具有电流缓冲功能的箝位电路23aj的具体电路例子的图。
如图19(A)所示,第六个例子的拨号脉冲电路设置有箝位电路23aj。箝位电路23aj具有输入端Vi3、接地端GND1和缓冲电流输出端I02。当输入端/输出端与接地端GND1之间的电压变成等于或高于设置的电压时,电路23aj在缓冲电流输出端I02与接地端GND1之间产生导电状态,并把输入端与接地端之间的电压箝在设置的电压上。
箝位电路23aj的输入端Vi3与滤波电路23a的电压输入端I相连接,其接地端GND1与电压/电流转换电路23c的输入端相连接,其电流输出端I02与全波整流电路21(见图1)的正端相连接。
把箝位电路23aj的设置电压设置在当利用诸如语音信号、调制解调信号等类似信号的交变电流进行通信时,不能把该箝位电路23aj带入到导电状态的电压上。
如图19(B)所示,该箝位电路23aj可以由齐纳二极管ZD和NPN晶体管Tr组成。也就是说,该箝位电路23aj可以由负极连接到滤波电路23a的电压输入端I、正极连接到NPN晶体管Tr的基极上的齐纳二极管ZD和集电极连接到全波整流电压21(参见图1)的正端、发射极连接到电压/电流转换电路23c的输入端的NPN晶体管Tr组成。
下面描述图19中主要与箝位电路23aj相关的第六个例子的拨号脉冲电路的工作情况。
当第四控制信号从高电平进入到低电平,把第一开关电路23B维持在导通状态(有摘机电流流过的状态)时(当电容器CF的接地端从中性状态变为接地状态时),充电电流流入到电容器CF。
在该充电期间,在该拨号脉冲电路中出现与上述第五个例子相同的现象。也就是说,由于电压/电流转换电路23c的输入电压为低电平,所以电压/电流转换电路23c的输出电流I0的值也为低。当电流Io在这种方式降低时,由于线电压升高,所以滤波电路23a的电压输入端I的电位(即箝位电路23aj的输入端Vi3)升高。另一方面,电容器CF抑制了箝位电路23aj的接地端GND1的电位的升高。由于这些情况,箝位电路23aj的端间电压升高。当箝位电路23aj的端间电压变成等于或高于为该箝位电路事先设置的电压时,在箝位电路23aj的缓冲电流端I02和接地端GND1之间产生导电状态。而且,箝位电路23aj把滤波电路23a的输入端/输出端之间的电压箝在所述设置电压上。
当箝位电路23aj处于导电状态时,电流从全波整流电路21的正端通过由箝位电路23aj的缓冲电流端I02和接地端GND1的电路部分和正逻辑电路23aa组成串联电路的电阻流入到电容器CF内。因此,当箝位电路23aj的中间端电压等于或高于所述设置电压时,由流过滤波电路23a的电流和流过箝位电路23aj的电流对电容器CF进行充电。箝位电路23aj与正逻辑电路23a组成的串联电路的电阻比滤波电路23a的输入端/输出端之间的电阻足够低。因此,由于对电容器CF的充电电流大,所以与没有设置箝位电路23aj的情况下比,缩短了对电容器CF的充电时间。因此,基本上可以防止在摘机操作时形成挂机状态。或者可以把在摘机操作时形成挂机状态的时间周期缩短到开关系统不能判断出要中断通信的挂机状态的程度。
而且,在第六个实施例的拨号脉冲电路中,通过箝位电路23aj提供给电容器CF的充电电流仅从全波整电路21的正端通过箝位电路23aj的缓冲电流端I02和接地端GND1流入到电容器CF,不流过第一开关电路23B。也就是说,所述瞬时充电电流不流入到第一开关电路23B,与所述充电电流相比只有小电流流过。因此,第一开关电路23B可以用低电流电阻率的电路制成。这可以使控制系统的电流负载小。
当箝位电路23aj进入到导电状态时,电压/电流转换电路23c的输入电压几乎由箝位电路23aj的缓冲电流端I02和接地端之间的电阻与正逻辑电路23aa的电阻的比率来决定。因而,通过设计电路系统,当箝位电路23aj进入到导电状态时,可以减小电压/电流转换电路23c的输入电压,使箝位电路23aj的电流输出端I02与接地端之间的电阻与正逻辑电路23aa的电阻相比足够小。从保持摘机电流的观点来看这是较佳的。
虽然在第六个例子中,已经解释了把具有电流缓冲功能的箝位电路增加到图3的拨号脉冲电路中的例子,但也可以把增加具有电流缓冲功能的箝位电路的构思以同样的方式分别应用于参照图6和7描述的第二个例子的拨号脉冲电路中、参照图14描述的第三实施例的拨号脉冲电路中和参照图17描述的第四实施例的拨号脉冲电路中。1-2-7.拨号脉冲电路的第七实施例根据上述第五和第六个实施例的拨号脉冲电路,由于它们设置有箝位电路23ai或箝位电路23aj,它们可以把电容器CF的接地端从中性状态进入到接地状态来对电容器CF快速地进行充电。
然而,虽然设置了箝位电路,但是,电容器CF两端之间的电压在开始充电时为低,一直到电荷积累到电容器CF上。因而,在第五和第六个例子的拨号脉冲电路电路中,在开始充电时电压/电流转换电路23c的输入电压也为低电平。因此,电压/电流转换电路23c的输出电流也小。因而,就在把电容器CF的接地端从中性状态进入到接地状态之后,摘机电流变小(存在不能维持摘机状态的可能)。
作为一种避免该问题的一种方法,在第五个例子的拨号脉冲电路中,已经解释了最好把电路系统设计成使由第一开关电路23B和箝位电路23ai组成的电路部分的电阻与正逻辑电路23aa的电阻相比足够小,在第六个例子中,已经解释了最好把电路系统设计成箝位电路23aj的缓冲电流端I02与接地端之间的电阻与正逻辑电路23aa的电阻相比足够小。然而,仍然希望有一种可以简单可靠地保持摘机电流的方法。
因此,第七实施例的拨号脉冲电路具有如下的组成。也就是说,如图20所示,在滤波电路23a的输出端O与电压/电流转换电路23c的输入Vil之间以输入端Vil的电压不降低的方向设置二极管D2。具体地说,把二极管D2设置成其正极连接到滤波电路23a的输出端O,负极连接到电压/电流转换电路23c的输入端Vil。在滤波电路23a的输入端I与电压/电流转换电路23c的输入端Vil之间设置箝位电路23ak。
该箝位电路23ak可以由例如象第五个例子中所描述的两端电路组成。或者它可以由具有象第六个实例子中描述的箝位电路23aj的具有电流缓冲功能的电路组成。然而,由于该箝位电路23ak设置有二极管D2,因此,该电路不具有对电容器CF充电的作用(后面将详述)。
下面为了更深地理解第七个例子的拨号脉冲电路,将描述图20中主要与箝位电路23ak和二极管D2有关的拨号脉冲电路的工作情况。
在对电容器CF进行充电的情况下,电容器CF的端间电压为低,一直到电容器CF上的电荷累积到一定程度。然而,在第七个例子的拨号脉冲电路中,电压/电流转换电路23c的输入端Vil和滤波电路23a的输出端O由于二极管D2的作用而被分开。因而,即使刚开始对电容器CF进行充电,电压/电流转换电路23c的输入电压变为从滤波电路23a的输入端I的电位减去一个箝位电路23ai的箝位电压获得的电压。因而,由于可以保证电压/电流转换电路23c的输入电压而不受箝位电路23ak的电阻与正逻辑电路23aa的电阻的比率的影响,即使刚开始对电容器CF进行充电,也可以维持电压/电流转换电路23c的输出电流(摘机电流)。
而且,在第七个例子的拨号脉冲电路的情况下,由流过第一开关电路23B和滤波电路23a组成的串联电路的电流对电容器CF进行充电。该电流小于在第五或六个例子中流过箝位电路23ai或23aj的充电电流。
因此,第七个例子的拨号脉冲电路与第五和第六个例子相比。可以维持摘机电流。
然而,在参照图20解释的拨号脉冲电路中,由于由流过第一开关电路23B和滤波电路23a的电流对电容器CF进行充电,所以,以较小的电流进行充电。因此,与第五和第六个例子相比,对电容器CF的充电时间较长。
为了避免这个问题,如图21所示,除了图20的组成部件之外,可以在滤波电路23a的输入端与输出端之间设置一个由第二箝位电路23al和限流装置R(在图21中为限流电阻器)组成的串联申路。
该第二箝位电路23al可以由例如象第五个例子中描述的箝位电路23ai的两端电路组成。或者它可以由具有象第六个例了中解释的箝位电路的具有电流缓冲功能的电路组成。
根据参照图21解释的拨号脉冲电路,利用第二箝电路23al对电容器CF进行充电。在这种情况下,通过调节限流装置R的限流电阻值来调节充电电流。因而,与参照图20解释的拨号脉冲电路相比,更容易对参照图21解释的拨号脉冲电路调节对电容器CF的充电电流和充电时间。
虽然,在第七个例子中,解释了向图3的拨号脉冲电路中增加二极管D2、箝位电路23ak以及在环境要求时,另外增加第二箝位电路23al的例子,但第七个例子的构思同样也可以分别应用于参照图6和7描述的第二个例子的拨号脉冲电路中,应用于参照图17描述的第四个例子的拨号脉冲电路中,或者应用于第一开关电路23B连接在电源与滤波电路的电压输入端之间的其它类似电路中。1-2-8.拨号脉冲电路的第八个例子加入到电压/电流转换电路23c的输入端的电路数量越多,靠近输入端的杂散电容也就增加。当杂散电容增加时,使电压/电流转换电路23c的输出电流变为零的工作速度也就变慢。因此,造成使拨号脉冲波形劣化。第八个例子提出了一种能解决这个问题的图22示出了第八个例子的拨号脉冲电路的电路组成(第一个电路例子)。
属于第八个例子的第一电路例子的拨号脉冲电路是把二极管D3加到第一个例子的电压/电流转换电路的输入端而获得的电路,二极管D3的正向方向可以是降低电压/电流转换电路23c的输入端的电压的方向。也就是说,属于第八个例子的拨号脉冲电路的第一个电路例子设置有一个二极管D3,其正极连接到电压/电流转换电路23c的输入端,负极连接到滤波电路23a的恒流电路或高阻电路23ab的、连接有正逻辑电路23aa的电源的端子(在本例中为第一开关电路23B上的端子)上。
下面,描述图22中主要与二管极D3相关的拨号脉冲电路的第八个例子的第一电路例了的工作情况。
在第八个例子的第一个电路例子的拨号脉冲电路在第一开关电路23B处于导通状态时的状态下产生拨号脉冲的情况下,流过恒流电路或高阻电路23ab的电流变成拨号脉冲电流的一部分。然而,此时,由于所述二极管D3被以相反的方向偏置,所以二极管D3处理非导通状态。
接着,当第一开关电路23B进入到断状态时,恒流电路或高阻电路23ab不通过第一开关电路23B接收电压。因此,二极管D3被正向偏置。电流I3流过正逻辑电路23aa的第一级的非门电路(未图示)。因而,正逻辑电路23aa的第一级的该非门电路起到了这样的作用,即降低电压/电流转换电路23c的输入端的电压。也就是说,该电流I3起到了释放在电压/电流转换电路23c的输入端附近存在的杂散电容的电荷的作用。因而,与没有使用二极管D3的情况下,当第一开关电路23B关断时关断电压/电流转换电路23c的输出电流的响应速度更快。因此,拨号脉冲的波形可以改善。
图23示出了属于第八个例子的拨号脉冲电路的另一个电路组成(第二个电路例子)。
第八个例子的第二电路例子的拨号脉冲电路是把二极管D3加到第二个例子的第二电路例子的拨号脉冲电路的电压/电流转换电路23c的输入端而获得的电路,二极管D3的正向方向可以是降低电压/电流转换电路23c的输入端的电压的方向。也就是说,第八个例子的第二个电路例子的拨号脉冲电路设置有一个二极管D3,其正极连接到电压/电流转换电路23c的输入端,负极连接到滤波电路23a的恒流电路23af的、与电流密勒电路23ad相连的的端子上。
在第八个例子的第二个电路例子的拨号脉冲电路在第一开关电路23B处于导通状态时的状态下产生拨号脉冲的情况下,流过恒流电路af的电流变成拨号脉冲电流的一部分。然而,此时,由于所述二极管D3被以相反的方向偏置,所以二极管D3处理非导通状态。
接着,当第一开关电路23B进入到断状态时,恒流电路23af不通过电流密勒电路23ad接收电流。然而,它通过二极管D3接收电压/电流转换电路23c的输入端电压。因此,由于恒流电路23af尝试继续使电流流过,所以它起到降低电压/电流转换电路23c的输入端的电压的作用。也就是说,该电流起到了释放在电压/电流转换电路23c的输入端附近存在的杂散电容的电荷的作用。因而,与没有使用二极管D3的情况相比,当第一开关电路23B关断时关断电压/电流转换电路23c的输出电流的响应速度更快。因此,拨号脉冲的波形可以改善。1-3.开关组件电路的具体例子的描述下面分别描述开关组件电路25的一些具体例子和工作情况以及开关组件电路的详细电路例子。1-3-1.开关组件电路的第一个例子图24示出了开关组件电路25的第一个实施例。该例子示出了利用负电源端接地,正电源端线输入的操作的电路例子。这是一种当在使用时反转二极管极性和电流方向时通过反转电源极性电路就可以工作的情况。
如图24所示的第一个例子的开关组件电路由第一电平转换电路25c、第二电平转换电路25d、第二开关电路25a、第三开关电路25b、限流电阻器R、第一二极管D1和第二二极管D2。第一电平转换电路25c在未图示的控制的第二控制信号S2为导通时,产生关断第二开关电路25a的第一关断信号(图中的第一电流信号I1),产生使第三开关电路25b导通的第一导通信号(图中的电流信号I)和送至拨号脉冲电路23(图1等)的第四控制信号,第二电平转换电路25d在拨号脉冲电路的第三控制信号S3为导通时,产生使第二开关电路25a导通的第二导通信号(图中的第二电流信号I2),以及在产生拨号脉冲时的拨号脉冲辅助电流和补偿通信变压器L在摘机操作时的交变电流操作的偏置电流(此后也称为辅助电流或偏置电流),第二开关电路25a由第二电平转换电路25d的第二导通信号打开,由第一电平转换电路25c的第一关断信号关断(在从第一和第二电平转换电路同时输入这些控制信号时,它为关断),第三开关电路25b由第一转换电路的第一导通信号打开。第二开关电路25a的公共端(COM)连接到正电源端,输出端连接成作为开关组件电路25的输出端(与第三开关电路25b连接的点)。而且,第三开关电路25b的公共端(COM)连接到负电源端,输出端通过限流电阻器R连接成作为开关组件电路25的输出端(与第二开关电路25a连接的点)。第一二极管D1连接成其正极连接到正电源端,并在正电源端与第二电平转换电路25d的辅助电流或偏置电流输出端OUT之间。而且,第二二极管D2连接成其正极连接到开关组件电路25的输出端,并在作为开关组件电路25的输出端与第二电平转换电路25d的辅助电流或偏置电流输出端OUT之间。
至于该开关组件电路内的二极管D1与二极管D2之间的关系,第一二极管D1的正向电压设置得高于第二二极管D2的正向电压,以使第二电平转换电路25d的输出电流在第二开关电路25a导通时可以集中流过第二二极管D2。这可以通过串接二极管D1的数量多于二极管D2的数量来实现。
下面参照图24描述开关组件电路的第一个例子,它以下述方式工作。
通过电容器C已经除去了直流分量的通信端变压器的输入端连接在开关组件电路25的输出端与线接地(负电源)端之间。
在等待状态,控制电路50的第二控制信号S2和拨号脉冲电路23的第三控制信号S3都处于关断状态(输入为“0”)。响应于此,第一和第二电平转换电路25c和25d的输出也变为零。响应于第一和第二电平转换电路25c和25d的零输出,第二和第三开关电路25a和25b也变为关断状态(开路状态)。因此,对变压器L的输入变为“断路”或“悬浮”状态(连接接地侧)。
当控制电路50的第二控制信号S2变为通状态(输入为“1”)时,第二开关电路25a保持在关断状态,第三开关电路25b导通。因此,变压器L的输入端与线断开,变压器的输入端通过限流电阻器R短路。第一电平转换电路25c的第四控制信号S4输入到未图示的拨号脉冲电路的正逻辑电路,该第四控制信号S4是控制阻抗电路的工作状态的信号。
在这种状态下,当拨号脉冲电路的第三控制信号S3变为导通状态(输入为“1”)时;由于根据第二控制信号S2的导通状态,第二开关电路25a受到优先操作的控制,所以它保持在关断状态(该优先操作将在下面参照图27所示的详细电路图进行描述),由于第三开关电路25b与第三控制信号S3无关,所以它处于导通状态,第二电平转换电路25d的辅助电流或偏置电流输出OUT(恒电流)进入到导通状态。该电流从线输入(正电源)端通过第一二极管D1,流入到线接地(负电源)端。另一方面,由于第三开关电路25b导通,所以第二二极管D2的正极处于接地电位,没有电流流过第二二极管D2(反向偏置)。
当传送拨号脉冲时,控制电路50的第二控制信号S2打开(输入为“1”),变压器L的输入端与线路断开,变压器的输入端通过限流电阻R短路。而且,通过关断/打开拨号脉冲电路的第三控制信号S3,可以打开/关断通过线路的输出电流OUT(即,以相同的相位与拨号脉冲电路的通/断电流同步)。该通/断电流变成拨号脉冲电流的一部分(辅助电流)。
当拨号脉冲电路的第三控制信号S3在控制电路50的第二控制信号S3为关断(输入为“0”)的状态下导通(输入为“1”)时,由于第一电平转换电路25c响应于S2的关断状态没有输出,所以第三开关电路25b关断。另一方面,第二电平转换电路25d响应于S3的导通状态而有输出。因此,第二开关电路25a进入到导通状态,第二电平转换电路的第二辅助电流或偏置电流输出OUT使电流从开关组件电路25的输出点通过第二二极管D2,流到线接地(负电源端)。这时,由于这些二极管D1和D2的正极因第二开关电路25a的导通状态而彼此短路,所以具有较高正向电压的第一二极管D1的电流变为零。
这种控制状态等效于摘机状态,这是因为它是一种变压器L的输入端连接到线上(消除了输入端之间的短路),偏置电流从开关组件电路25的输出端流入到接地的状态。
因此,要描述为必须有偏置恒电流的原因。在把摘机信号和拨号脉冲产生电路制成IC或体积更小的情况下,要求用半导体器件来形成开关组件电路。另一方面,由于输入到变压器L的直流分量被电容器C除去,所以仅有交流电流流过变压器L。当电路的极性如图24所示时,以从线输入(正电源端)端到变压器L的方向流动的正半波交流电流流过第二开关电路25a。而且,在这种情况下,流过第二二级管D2的恒流电流与流过变压器L的正半波交流电流之和流过第二开关电路25a。然而,在由半导体器件形成第二开关电路25a的开关器件部分的情况下,不可能使负半波交流电流从变压器L流过,以反方向流过第二开关电路25a,流到线输入端(正电源端)。
由此,该电流部分流过第二二极管D2。因此,由于流过第二二极管D2的恒电流与流过变压器L的负半波交流电流之间的差值流过第二开关电路25a,所以第二电平转换电路25d输出的辅助电流或偏置电流不得不设置成高于流过变压器L的交流电流的最大幅值,以防止流过变压器L的交流电流变形。上述操作可以看作防止实际的反向电流流过第二开关电路25a的发生的操作,它事先使大于交流电流的幅值的直流偏置电流流过变压器L。
设置第一和第二电平转换电路25c和25d的原因如下。
控制电路50的第二控制信号S2、未图示的拨号脉冲电路的第三控制信号S3和开关组件电路的各接地电平通常彼此不一致。控制信号在不同的时间为电压或电流的形式,电平或功率是变化的。第一和第二电平转换电路25c和25d设置成接口电路,它把不同接地电平、信号形式和信号电平或功率的信号彼此匹配,并产生开关驱动信号和必要的偏置电流。
因此,根据要求的信号形式,第一和第二电平转换分别通过组合一个电压/电流转换电路、电流/电压转换电路电压放大电路、电流放大电路、作为电流反馈电路的电流密勒电路、恒流电路、恒压电路、光电耦合器等来构成。下面与后面描述的开关组件电路的详细电路例子一起描述第一和第二电平转换电路25c和25d的一些具体例子。
参照图24描述的开关组件电路的第一个例子可以如下面参照图25的描述组成。也就是说,如图25所示(更详细地,例如图29),第二开关电路25a的开关器件由双极晶体管组成。因而,可以把双极晶体管的基极用作输入端,用来打开第二开关电路25a,采用了这种结构。第二电平转换电路25d提供的打开双极晶体管的基极电流I2设置成较大值,它还起到补偿通信端变压器的交流电流操作的拨号脉冲辅助电流或偏置电流I0的作用。而且,把双极晶体管的基极-集电极结制成还起到让偏置电流流过的第二二极管D2的作用,把通过第一电平转换电路25c的信号I1来使双极晶体管的基极和发射极彼此短路而关断双极晶体管的电路部分(详细地,例如图29中的电阻器R1和晶体管Q2组成的部分)制成还起到让拨号脉冲辅助电流流过的第一二极管D1的作用。这样,可以实现具有等效于图24电路功能的电路而不用二极管D1和D2。
下面,以下面的方式分别描述参照图24描述的第一实施例的开关组件电路(例子-1)的一些具体例子和参照图25描述的第一实施例的开关组件电路(例子-2)的一些具体例子。
图26是参照图24描述的第一实施例的开关组件电路(例子-1)的方框电路图,图27是其详细的电路。
在图26所示的开关组件电路中,第一电平转换电路25c由作为开关装置由第二控制信号S2打开/关断的光电耦合器25ca和由该开关装置打开/关断的恒流电路25cb组成。第二电平转换电路25d由电压/电流转换电路25da组成。参考图27,下面将详细描述开关组件电路的电路结构或构造。第二开关电路25a由晶体管Q1、由晶体管Q2组成的关断晶体管Q1电路部分和电阻器R1组成,晶体管Q1的发射极连接到正电源端,其集电极连接到开关组件电路25的输出端,第二电平转换电路25d的导通信号输入到其基极。这里,晶体管Q2的发射极连接到正电源端,晶体管Q2的集电极连接到晶体管Q1的基极,晶体管Q2的基极连接到恒流电路25cb的电流输入端。电阻器R1连接在正电源端与晶体管Q1的基极之间。第三开关电路25b由晶体管Q3组成,晶体管Q3的发射极连接到负电源端上,其集电极通过限流电阻器R连接到开关组件电路25的输出端。包括在第一电平转换电路25c内的光电耦合部件25ca由光电耦合器PC、电阻器R3和电阻器R4组成。这里,光电耦合器PC的集电极连接到恒流电路23cb的电流输出端,其发射极连接到每个电阻器R3和R4的一端上,电阻器R3的另一端连接到晶体管Q3的基极上,电阻器R4的另一端作为输出端,输出第四控制信号S4。恒流电路25cb由晶体管Q4至Q7和电阻器R2组成。形成第二电平转换电路25d的电压/电流转换电路25da由晶体管Q8和Q9以及电阻器R5和R6组成。这里,把第三控制信号S3(这里是以电压形式的控制信号S31)输入到晶体管Q8和Q9的各基极,晶体管8的集电极连接到晶体管Q1的基极,晶体管Q9的集电极连接到第一和第二二极管D1和D2的各负极,晶体管Q8的发射极通过电阻器R5连接到负电源端,晶体管Q9的发射极通过电阻器R6连接到负电源端。二极管D1的正极连接到正电源端,二极管D2的正极连接到开关组件电路25的输出端。
把光电耦合器PC用作通/断开关,该第一电平转换电路25c把第二控制信号S2的接地电平电分开,确保输入电流值的自由度,并把其输出保持在恒定的电流上,而与线电压无关。
作为电压/电流转换系统25da的一个电路的第二电平转换电路25d假设电压信号(这里为S31)为1至2伏,它是由负电源端接地的作为要输入的第三控制信号S3。还假设开关组件电路的输出由负电源端接地。(第二控制信号S2处于导通状态时的优先操作)这里描述本发明的摘机信号和拨号脉冲产生电路如此工作,当第二控制信号S2为导通时,使第二开关电路25a优先进入到关断状态。利用图27所示的电路例子来描述这是如何实现的。当把处于导通状态的第三控制信号S3(这里为S31)输入到参照图27描述的开关部件时,晶体管Q8导通,因此,晶体管Q1也导通。在该状态下,当输入第二控制信号S2,并且光电耦合器PC导通时,恒流电路25cb设定的电流流过晶体管Q2的基极,晶体管Q2导通。于是,由于晶体管Q1发射极和基极彼此短路,所以晶体管Q1截止。因此,当第二控制信号S2导通时,第二开关电路25a优先关断。
图28是参照图25描述的第一实施例的开关组件电路(例子-2)的方框电路图,图29是其详细电路图。
在图28和29所示的电路中,尤其如图29所示,第二电平转换电路25d由电压/电流转换电路25da组成,电压/电流转换电路25da由晶体管Q8和电阻器R5组成。而且,如已参照图25所描述的一样,该电路代替了一部分第二开关电路25a,即图26和27的电路中所用的二极管D1和D2。除了这几点之外,图28和29所示的电路基本上以与参照图26和27描述的电路一样的方式构成。
下面,图30是参照图24描述的第一个例子的开关组件电路(例子-1)的方框电路图,图31是其详细电路图。
在图30和31所示的电路中,尤其如图31所示,第二电平转换电路25d由电压/电流转换电路25da和电流密勒电路25db组成。由于示出了开关组件电路在正电源端接地的例子,所以二极管D1和D2的连接方向以及诸如NPN型、PNP型等设置在第二和第三开关电路25a和25b上的晶体管结型与图27中的不同。除了这些之外,该电路基本上以所图27所示相同的方式构成。如图31所示,上述电路/电流转换电路25da由晶体管Q8和电阻器R5组成,电流密勒电路25db由晶体管Q9和Q11组成。电压/电流转换电路25da把以负电源端为接地端的1至2V电压信号作为第三控制信号S3。由于开关组件电路本身以正电波端接地,所以电路例子-2是一种由电流密勒电路进行的电流反馈操作的电路。
下面,图32是参照图25描述的第一个例子的开关组件电路(例子-2)的电路方框图,图33是其详细电路图。
图32和33所示的电路在这一点上与参照图30和31描述的电路不同,即,它还把第二开关电路25a的一部分作为二极管D1和D2,这一点已参照图25作了描述。对应于这一不同点,如图33所示,电路密勒电路25db由晶体管Q9和Q10组成。
下面,图34是参照图24描述的第一个例子的开关组件电路(例子-1)的电路方框图,图35是其详细电路图。
图34和35所示的电路在第二电平转换电路25d的结构以及第二电平转换电路25d与第二开关电路25a的连接关系上与参照图30和31描述的电路不同。也就是说,在参照图30和31描述的电路中,在第二电平转换电路25d内的电流密勒电路25db由晶体管Q9至Q11组成,而在参照图34和35描述的电路中,电流密勒电路25db由晶体管Q9和Q10组成(图31中的Q9和Q10)。在参照图30和31描述的电路中,电流密勒电路25db的输出端和第二开关电路25a的晶体管Q1的基极彼此相连,而在参照图34和35描述的电路中,电压/电流转换电路25da的发射极输出端连接到第二开关电路25a的晶体管Q1的基极上。在该例子中,第二电平转换电路把以负电源端接地的1.5至2.5V电压信号作为第三控制信号S3。与参照图30和31描述的电路相比,参照图34和35描述的电路可以更进一步减小部件数量。
下面,图36是参照图25描述的第一实施例的开关组件电路(例子1)的方框电路图,图37是其详细电路图。
在图36和37所示的电路例子中,假设第三控制信号S3是电流形式的控制信号。在第三控制信号S3是电流形式的情况下,在图中用S33来表示。电流形式的第三控制信号S3省去了前一些电路例子中需要的电压/电流转换电路25da。而且,由于该例子中,开关组件电路在正电源端上接地,所以第三控制信号S3只可以由电流密勒电路接收来工作。图37示出了从图31所示的电路例子中除去了电压/电流转换电路25da的例子。电流密勒电路25db根据其输入的电流电平,电流放大输入信号。
把图38所示例子的电压/电流转换电路23c用作拨号脉冲电路中的电压/电流转换电路可以获得电流形式的第三控制信号S33的电路。也就是说,基本上具有已描述的电压/电流转换电路23c结构的电路可以通过把第二级晶体管Q4的集电极用作电流形式的第三控制信号S33的输出点来实现,而不用把该集电极连接到正电源端。图38所示的电压/电流转换电路可以分别以电流和电压形式提供第三控制信号S31至S33。
下面,图39是属于参照图25描述的第一例子的开关组件电路(例子-1)的具体电路图。
图39所示的电路是开关组件电路(例子-1)的第五个详细电路例子。具体地说,在图39所示的电路中,第二开关电路25a由电阻器R1和Ra以及晶体管Q1、Q2和Qa组成(利用大电阻的电阻器Ra可以省略晶体管Qa)。也说是说,把电阻器Ra和晶体管Qa增加到至此描述的第二开关电路25a中将获得这种结构。这里,在晶体管Qa中,其发射极通过电阻器Ra连接到正电源端,其基极和集电极连接到晶体管Q2的基极上。第三开关电路25b由电阻器Rb和晶体管Q3和Qb组成。也就是说,通过把电阻器Rb和晶体管Qb增加到至此描述的第三开关电路25b中就可以获得这种结构。这里,在晶体管Qb中,其发射极通过电阻器Rb连接到负电源端,其基极和集电极连接到晶体管Q3的基极。除了这些之外,该电路以与参照图26和27描述的第一个实施例的第一开关组件电路(例子-1)相同的方式组成。把第二和第三开关电路25a和25b中二极管D1和D2的极性以及晶体管的P-N极性反转,并把正电源端用作接地,则可以把图31所示的第二详细电路例子和图35所示的第三详细电路例子或图37所示的第四详细电路例子分别示出的第一和第二电平转换电路用作第一和第二电平转换电路。
把电阻器Ra和晶体管Qa加到第二开关电路25a中可以防止由于第一电平转换电路25c输出“0”时第一输出端的漏电流引起的第一开关电路25c的误操作(把电阻器Ra做成大电阻可以省略晶体管Qa)。把电阻器Ra和Rb以及晶体管Qa和Qb加到第一和第二开关电路可以使第一和第二开关电路的开关操作变得陡峭。
假设图25描述的情况,即第二开关电路25a的一部分也起到二极管D1和D2作用,则参照图39描述的第一和第二开关电路的电路结构也可以应用于第一电路例子(参见图29)、第二电路例子(参照图33)以及类似第一例子的开关组件电路(例子-2)中。
然而,上述增加电阻器Ra和Rb以及晶体管Qa和Qb的方法不能应用于后面描述的第二和第三开关组件电路的例子中,在后面描述的例子中,增加了电容器和电阻器,使第二和第三开关电路慢慢地进行开关操作,以防止浪涌电压。
把上述第一例子的开关组件电路与所述拨号脉冲电路和电话线并联连接可以形成摘机信号和拨号脉冲产电路。根据这些开关组件电路,可以获得下面的效果。
(1)由于可以适当地把到变压器L的输入从线路上切断,所以承受摘机信号或拨号脉冲信号的大电流的主要部分不会流过该开关组件电路。因而,不用小功率器件就可以实现第二和第三开关电路(该电路易于在成单片IC)。
(2)由于可以适当把至晶体管L的输入与线路连接和断开,所以在拨号脉冲电路打开和线路电压下降的状态下可以适当的把至变压器L的输入与线路连接和断开。因而可以减小进入到变压器的输入的浪涌电压。
(3)在变压器L的输入端短路的情况下,切断输入到变压器L的直流电流的电容器C可以通过限流电阻器R缓慢地放电。因而可以减少输入到的变压器的浪涌电压。1-3-2.开关组件电路的第二个例子下面描述开关组件电路的第二个例子。第二个例子的开关电路的特征是第一电平转换电路25c。
图40示出了属于开关组件电路的第二个例子的详细电路例子。这里,示出了电路结构例子,其中已对参照图37描述的第四详细电路中的第一电平转换电路25c作了改进。也就是说,在图40的电路中,电容器CF和电阻器RF的串联电路25cc并联连接在作为光电耦合部件25ca的开关器件的光电耦合器PC的输出端之间。这里,虽然解释了这样一个例子,即把电容器CF和电阻器RF的串联电路加到参照图37描述的电路中,但,这个构思也可以应用于参照图26至35描述的各个开关组件电路中。
第二例子的开关组件电路具有下面的效果。在第一个例子的开关组件电路的情况下,当把变压器L的输入端从线路上断开,并且输入端之间短路时,通过限流电阻器R可以使电容器中保持低的放电电流瞬时流动,以防止浪涌电压进入到通信系统中。然而,在消除变压器L的输入端之间的短路以及把变压器L的输入端连接到线路上的瞬时操作时,限流电阻器R不能成为电流通路,变压器L的输入端直接连接到电路电压充电路的线路电容上,因此,有可能大的充电电流引起的浪涌电压进入到通信系统中。
另一方面,在第二个例子的开关组件电路中,当电容器-电阻电路连接在通/断开关25ca(这里为光电耦合器PC)的输出之间,通/断开关25ca关断时,即第二控制信号S2进入到关断状态时,此时流过通/断开关25ca的电流流过该加入到电容器-电阻器电路25cc。虽然流过增加的电容器-电阻器电路25cc的电流初始由上述恒流电路25cb决定,但该电流不久就变成由增加的电容器-电阻器具有的电容器-电阻器时间常数决定的阻尼电流,所以根据所述阻尼电流也阻尼了第一电平转换电路25c的输出电流。因此,与没有增加电容器-电阻器电路25cc的情况相比,第二开关电路25a的打开更慢,第三开关25b的关断也更慢。因而,由于至变压器的输入在过渡时间时通过第一和第二开关电路的过渡电阻较慢地连接到线路上,所以可以防止产生浪涌电压。1-3-3.开关组件电路的第三个例子虽然在第二例子的开关组件电路中,把电容器和电阻器的串联电路设置在光电耦合器PC的输出端之间,如图41所示,在光电耦合器PC的输出端(集电极和发射极)之间可以设置由电阻器RF和密勒电容器组成的串联电路来代替上述电路,密勒电容器由晶体管Qc、二极管D和电容器CF组成。这个例子也可以产生如第二个例子的开关组件电路相同的效果。把电容器部件制成密勒电路,电容器CF的电容可以减小到1/β。这里,β是晶体管Qc的接地发射电流放大系数,1-3-4.开关组件电路的第四实施例图42示出了第四个例子的开关组件电路的电路图。图42示出了第四个例子的构思应用于图33所示的电路上的例子。第四个实施例的开关组件电路的特征是把电容器CF和电阻器RF的串联电路以及具有齐纳二极管的非线性电流放大器25cd分别加在作为第一电平转换电路25c的开关器件的光电耦合器的输出端之间。这里,具有齐纳二极管的非线性电流放大器25cd由包括电阻器R6和晶体管Q11和Q12的非线性电流放大器和串联连接到放大器的输入端上的齐纳二极管Dz组成,其电流增益随其输入电流增大而增大。具有齐纳二极管的非线性电流放大器25cd只有在输入电压高于齐纳二极管Dz的耐压时工作。非线性电流放大器25cd(后面详述)的输入端和公共端连接在光电耦合器PC的输出端之间。流入(或流出)非线性电流放大器25cd的输出端的电流连接到输入点上(这里,是图42的Q4和Q6的连接点),在这里,当恒流电路25cb的电流流出时,第一电平转换电路的恒流电路25cb的恒电流值将减小。
虽然图42示出了把第四个例子的构思应用于图33所示的电路中的例子,但,第四个例子的构思也可以应用于图26至37所示的电路中。
由于第四个例子的开关组件电路能以与第二和第三个例子一样的方式缓慢地在变压器的输入端与线路之间连接或断接,所以可以抑制浪涌电压。而且,在这种情况下,可以获得下面独特的效果。
在上述第二个例子或第三个例子的开关组件电路中,由于在线路安装试验时或者在电话局侧进行的类似工作时将有高达超过200伏的电压加到与光电耦合器PC并联连接的电容器-电阻器电路内的电容器CF上,所以电容器需要具有能承受该电压的介电强度。另一方面,在第四个例子的开关组件电路中,由于增加的非线性电流放大器25cd具有齐纳二极管Dz,而齐纳二极管Dz的齐纳电压可以设置得经电话局侧通常提供的电压略高。
在齐纳二极管Dz的齐纳电压如上设置的情况下,在通常的线路电压内,由于非线性电流放大器25cd的齐纳二级管Dz不导通,不会进入到工作状态,所以可以忽略增加的非线性电流放大器25cd。然而,增加的电容器-电阻器电路如规定的一样工作。
另一方面,当线路电压在等待时进行的线路安装测试时升高,则把升高的电压作为触发信号,并向增加的电容器-电阻器电路25cc内的电容器CF充电,使第一电平转换电路25c内的恒流电路25cb打开。当电容器CF的充电电压达到增加的非线性电流放大器25cd内的齐纳二极管Dz的齐纳电压时,增加的非线性电流放大器25cd开始工作,把电容器CF两端之间的电压箝在齐纳电压上。
当增加的非线性电流放大器25cd开始工作时,其输出电流工作成减少第一电平转换电路25c内的恒流电路25cd的恒电流值。也就是说,把非线性电流放大器25cd与第一电平转换电路25c内的恒流电路25cb组合在一起组成一个新的恒流环电路,它由更小的电流值进行平衡,开始工作。
随着新的恒流环电路的工作,流过第一电平转换电路25c的电流(也是流过齐纳二极管Dz的电流)向新的平衡电流值减小。
通过把新的平衡电流值设置在可以取消安装测试,并还可以保持齐纳电压的值上,可以把加到增加的电容器-电阻器电路上的电压限制在齐纳电压上或者以下,并取消了安装测试。
如图43所示,不用图42中所用的增加的电容器-电阻器电路25cc,可以使用由包含二极管D和电容器CF的密勒电容器和电阻器RF组成的串联电路。把电容器部件制入到密勒电路中,可以把电容器CF的电容量减小到1/β,这里,β是晶体管Qc的发射极接地电流放大系数。
除了第二个例子的开关组件电路的效果之外,第四个例子的开关组件电路还带来了如下效果(1)增加的电容器-电阻器电路的电容器CF的介电强度可以不用很高,(2)尤其是图43的电路可以把增加的电容器-电阻器电路中的电容器CF的电容量做得较小。2.第二实施例第一实施例的摘机信号和拨号脉冲产生电路20设置有滤波电路23a,它根据第四控制信号S4在其操作状态中变化。然而,存在这样一种情况,即电话局的馈电系统是恒压恒阻系统,线路长度在线路电压可以保持在某一值或更高值的范围内。例如,图3的电路例子。在这种情况下,线路长度被限制在负反馈电路或箝位电路23d适合工作的短距离内。以使电压/电流转换电路23c的输出电流I0保持恒定。在这种情况下,拨号脉冲电路23显示出在打开时间的恒流特性(在摘机操作时能确保对交流信号的高阻抗的特性)。一般地说,提供电容器CF的主要目的是,通过在恒流电路23ac和负反馈电路或箝位电路23d不能工作的长距离线路的情况(线路电压降低)下,由电容器R6和电容器CF组成低通滤波器,并且由电压/电流转换电路23c和电容器CF形成伪电感,使它可以确保直流电流作为摘机信号,并对交流信号具有高阻抗。在线路长度被限制到短距离的上述情况下,即使除去电容器CF,由于负反馈电路或箝位电路23d而使电压/电流转换电路23c具有恒流特性,所以可以既确保把直流电流作为摘机信号,也可以对交流信号具有高阻抗。当不包含电容器时,在发送拨号脉冲等时可以进行高速开关操作。第二实施例的这种摘机信号和拨号脉冲产生电路就是用于这个目的例子。
图44是用于解释第二实施例的摘机信号和拨号脉冲产生电路30的基本构成的方法图,它对应于图1。
第二实施例的摘机信号和拨号脉冲产生电路30(下面也称为第二实施例的信号产生电路30)的特征是设置有恒流电路块23Y,而没有设置第一实施例中使用的阻抗电路23A,它与全波整流电路21的输出端并联,当施加电压时,恒流电流流过它。该电路在下面将具体地进行描述,然而,在第二实施例的信号产生电路30中,由于开关组件电路25可以使用第一实施例中描述的各种开关组件电路,所以省略了对它们的描述。因此,仅描述第二实施例的信号产生电路30中的拨号脉冲电路23X的一些具体电路例子。
图45是第二实施例的信号产生电路30内的拨号脉冲电路的第一个电路例子的方框图。
第二实施例的拨号脉冲电路的第一个电路例子设置有第一开关电路23B、恒流电路23ya和与另一个串接的电阻器R6。而且,该电路例子还设置有响应于输入电压输出电流I0的电压/电流转换电路23c和把电压/电流转换电路23c的输出电流保持在某一值或更小值的负反馈电路或箝位电路23d。在第一个电路例子中,在本发明中称为恒流小块23y由恒流电路23ya和电阻器R6组成。由于电阻器R6补偿恒流小块23y的恒流操作,即使恒流电路23ya饱和,所以电阻器R6不总是必须的(下面的例子同样)。或者相反,有时为了简化恒流小块23y可以单由大电阻的电阻器R6组成(参见图46,下面相同)。虽然第一开关电路设置在图45的第一电路例子内的正电源端与恒流电路23ya之间,但,第一开关电路23b与恒流电路23ya的连接次序是可以改变的。第一个电路例子是从参照图3描述的拨号脉冲电路中除去正逻辑电路23aa的电路、恒流电路或大电阻器电路23ab、二极管D1和电容器CF的电路组成。
在图46(A)、46(B)、47、48(A)和48(B)分别示出了第二实施例的拨号脉冲电路的第一个电路例子的详细电路例子。由于这些例子由在第一实施例的信号产生电路20内描述过的恒流电路和类似的拨号脉冲电路组成,所以对它们的描述就省略了。
图49是第二实施例的信号产生电路30的拨号脉冲电路的第二个电路例子的方框图。
在第二实施例的拨号脉冲电路例子-2中,恒流小块23y由电流密勒电路23yb恒流电路23ya、电阻器R6组成,恒流密勒电路23yb的公共端连接到第一开关电路上,它具有电流输入端和电流输出端,恒流电路23ya连接在所述电流输入端与负电源端之间,电阻器R6连接到电流密勒电路23yb的电流输出端上。除了这些之外,与图45所示的第一电路例子一样的方式,恒流小块23y设置有电压/电流转换电路23c和负反馈电路或箝位电路23d。该电路例子2是由从第一实施例中参照图7描述的拨号脉冲电路中除去正逻辑电路23ae、二极管D1和电容器CF组成的。
在图50(A)和50(B)中分别示出了第二实施例的拨号脉冲电路的第二电路例子的详细电路例子。由于这些详细电路例子是由电流密勒电路和恒流电路以及在第一实施例中的信号产生电路20内描述的类似拨号脉冲电路所组成的,所以对它们的描述就省略了。
图51是第二实施例的信号产生电路30的拨号脉冲电路的第三个电路例子方框图。
在第二实施例的拨号脉冲电路的第三个电路例子中,第一开关电路23B设置在与图49所示的第二电路例子不同的位置上。也就是说,在第三电路例子中,第一开关电路23B设置在电路系统中规定的位置上,连接到电流密勒电路的输入端,恒流小块23y的输入端连接到正电源端。在图51中,示出了这样一个例子,电流密勒电路23yb的公共端连接到正电源端,第一开关电路23B设置在恒流电路23ya和负电源端之间。由于第一开关电路23B和恒流电路23ya彼此串联连接,所以它们彼此的连接次序可以改变。除了这些之外,以与图45和49所示的电路相的的方式,第三电路例子设置有电压/电流转换电路23c和负反馈电路或箝位电路23d。第三电路例子就是由从参照第一实施例中的图14描述的拨号脉冲电路中除去正逻辑电路23ae、二极管D1和电容器CF组成的。
在图52(A)和52(B)中分别显示了第二实施例的拨号脉冲电路的第三电路例子的详细电路例子。在这里省略了对它们的详细描述。
在第二实施例的信号产生电路30中,拨号脉冲电路23X包含恒流电路23Y和第一开关电路23B。即使在这种情况下,当线路电压保持在某一值或更高值,负反馈电路或箝位23d处于可工作的状态以保持电压/电流转换电路23c的输出电流Io恒定(参见图45、49和51)时,在拨号脉冲电路打开时,拨号脉冲电路端显示出恒电流特性(可以保证在摘机操作时有高交流阻抗)。因而,可以使拨号脉冲电路进入到对交流信号高阻抗状态,而不使用电容器CF。由于没有电容器CF,所以可以(在发送拨号脉冲时)进行高速开关操作。
因此,假设电话局馈电系统是恒压恒阻系统,并且把拨号脉冲电路用作连接到可把线路电压保持在某一值或更高值的短距离线路的端电路,则可以实现第二实施例的没有电容器CF的拨号脉冲电路。电容器CF常常用作分立元件。因此,根据第二实施例的信号产生电路30,由于,电容器CF不是必需的,所以可以把分立元件的数量减少到该程度。
3.第三个发明的描述下面,描述本发明(第三个发明)的摘机信号和拨号脉冲产生电路的实施例,与第一个发明的摘机信号和拨号脉冲产生电路相比,它可以减少形成电路的元件数。
图54是解释第三个发明的摘机信号和拨号脉冲产生电路100(下文也称为信号产生电路100)的组成的图。在这里,为便于解释,把通信端变压器L、除去直流电流的电容器C和控制器200与拨号脉冲产生电路100一起示出。
控制器200制在例如电话机内,或者非振铃通信端单元内。控制器200输出第一控制信号S1、第五控制信号S5和第七控制信号S7,以使信号产生电路100进行规定的操作。在下面的实施例中,描述了这样一个例子,在信号产生电路100内产生使信号产生电路100进行规定的操作的第六控制信号S6。然而,也可以由控制器200产生第六控制信号S6。
该信号产生电路100设置在电话线11和具有通信端变压器L和电容器C的变压器部件210之间,电容器C与该变压器L串接,以除去直流电流。
在信号产生电路100通过电流线11向电话局发送摘机信号或拨号脉冲,第一控制信号形成摘机信号或拨号脉冲。作为第三个发明的特征,信号产生电路100设置有下述电路(X)至(Z)。
(X)全波整流电路21,用于对电话线的线路电压进行全波整流。
(Y)拨号脉冲电路130,连接在全波整流电路21的输出端+和-之间,包含阻抗电路110和由第一控制信号打开/关断的第一开关电路21B。这里,在与第五控制信号同步的、通过把第五控制信号S5转换成适用于该拨号脉冲电路130的电平而获得的第六控制信号处于打开状态时,该阻抗电路110工作在具有电感分量的状态,在第六控制信号S6处理关断状态时,它工作在非电感状态。流入到阻抗电路110的电流由第一开关电路23B打开/关断。
(Z)开关组件电路160,它包含连接在全波整流电路的输出端+和-之间的串联电路,由第四开关电路140和第五开关电路150组成。这里,变压器部件210与第五开关电路150并联连接。在第五控制信号S5输入到第四开关电路140内时,第四开关电路140导通,把变压器部件210和电话线11彼此连接。在第七控制信号S7输入到第五开关电路150,第五控制信号S5输入到第四开关电路140时,第五开关电路150使保证通信端变压器L的交流电流操作的偏置电流,流入到第四开关电路140内。在第七控制信号S7输入到第五开关电路150,第五控制信号S5不输入到第四开关电路140时,第五开关电路150把变压器部件210的输入端T1和T2彼此短路。
该信号产生电路100能以下述方式工作。当第五控制信号S5没有输入到到信号产生电路100时(当逻辑电平为低时),第四开关电路140关断。当第七控制信号S7没有输入到信号产生电路100时(当逻辑电平为低时),第五开关电路150关断。因此,当第五和第七控制信号S5和S7中任何一个信号没有输入到信号产生电路100时,变压器L的输入端彼此断开,变压器L和线路进入到彼此断开的状态。因此,电话机进入到等待状态。第六控制信号S6与第五控制信号S5同步。因而,由于第六控制信号S6在等待状态时也关断,所以阻抗电路110处于非电感状态。
为了使信号产生电路100在等待状态时产生摘机信号,把第一控制信号S1打开。为了使信号产生电路100在产生摘机信号的状态下产生拨号脉冲,根据拨号数字打开/关断第一控制信号S1。
另一方面,为了使信号产生电路100处理从电话局发送的诸如语音信号、可扬声信号或类似信号等交流信号,分别输入第五控制信号S5和第七控制信号S7(都带入到打开状态,即高电平状态)。因此,第五开关电路150使偏置电流流入到第四开关电路140中。第四开关电路140把变压器L和线路彼此连接。因此,可以使交流信号流入到变压器L。
第三个发明的信号产生电路100使开关组件电路160的第五开关电路150具有把通信端变压器的输入端短路的功能和使偏置电流流入到第四开关电路140的功能。因此,与第一发明相比,可以减少构成第六开关组件电路160的元件数量。而且,在第三发明中,在第六控制信号S6断开时,拨号脉冲电路130工作在非电感状态。因而,可以用一个非门来实现接收第六控制信号S6的电路。另一方面,在第一发明中,在第四控制信号S4打开时,拨号脉冲电路23(参见图1)工作在非电感状态。因此,它必须用两级非门电路来实现接收第四控制信号S4的电路。因而,与第一发明相比,第三发明可以减少组成拨号脉冲电路的元件数量。从这几点来看,根据第三发明,与第一发明相比,可以减少组成摘机信号和拨号脉冲产生电路的元件数量。
下面,按序描述拨号电路130和开关组件电路160的具体组成。
在下面描述使用的图中,与第一发明相同的数字表示与包含在第一发明的信号产生电路20内的部件相同的部件,因此有时省略了对它们的重复描述。3-1.拨号脉冲电路的具体例子3-1-1.第一个例子图55示出了第三发明的拨号脉冲电路的第一个例子的方框图。
图55所示的拨号脉冲电路130是部分改变通过图3解释的拨号脉冲电路获得的电路。也就是说,图55所示的拨号脉冲电路130设置有新的滤波电路131来代替由图3解释的滤波电路23a。
该新的滤波电路131设置有由恒流电路23ac和高阻电阻器R6组成的串联电路、电容器CF、二极管D1、恒流电路或高阻电阻23ab和一个非门电路131a。
恒流电路23ac和高阻电阻器R6的串联电路连接在滤波电路131的电压输入端ViF和输出端Vo之间。当向恒流电路23ac施加电压时,它产生恒定的电流。然而,有时可以省略该恒流电路23ac(短路)。
非门电路131a具有一个输入端、输出端和接地端。非门电路131a的接地端连接到阻抗电路130的接地端,其输入端用于所述第六控制信号的输入端。
电容器CF连接在滤波器131的输出端Vo与非门电路131a的输出端之间。
二极管D1的负极连接到滤波电路131的输出端Vo,其正极是非门电路131a的输出端。
非门电路131a可以由NPN型晶体管组成,其基极如图60所示,例如连接一个电阻器RB。3-1-2.第二个例子图56示出了第三发明的拨号脉冲电路的第二个例子的方框图。
图56所示的拨号脉冲电路130是部分改变通过图6解释的拨号脉冲电路获得的。也就是说,图56所示的拨号脉冲电路130设置有新的滤波电路132,来代替由图6解释的滤波电路23a。
该新的滤波电路132设置有电流密勒电路23ad、恒流电路23af和高阻电阻器R6组成的串联电路、电容器CF、二极管D1和非门电路131a。
电流密勒电路23ad的公共端COM连接到滤波电路132的电压输入端ViF。
恒流电路23af和电阻器R6组成的串联电路连接在电流密勒电路23ad的输入端I和滤波电路132的输出端Vo之间。在向恒流电路23af施加电压时,它产生恒流电流。然而,有时可以省略该恒流电路23af(短路)。
非门电路131a有输入端、输出端和接地端。该非门电路131a的接地端连接到阻抗电路130的接地端,非门电路131a的输入端用作所述第六控制信号的输入端。非门电路131a的输出端连接到电流密勒电路23ad的输出端O。
电容器CF连接在滤波电路132的输出端Vo与非门电路131a的输出端之间。
二极管D1的负极连接到滤波电路132的输出端Vo,其正极连接到非门电路131a的输出端。3-1-3.第三个例子图57是第三发明的拨号脉冲电路130的第三个例子的方框图。
图57所示的拨号脉冲电路130是部分改变通过图7解释的拨号脉冲电路获得的。也就是说,图57所示的拨号脉冲电路130设置有新的滤波电路133,来代替由图7解释的滤波电路23a。
该新的滤波电路133设置有电流密勒电路23ad、恒流电路或高阻电阻器23af、高阻电阻器R6、电容器CF、二极管D1和非门电路131a。
电流密勒电路23ad的公共端COM连接到滤波电路133的电压输入端ViF。
高阻电阻器R6连接在电流密勒电路23ad的输出端O与滤波电路133的输出端Vo之间。
非门电路131a有输入端、输出端和接地端。该非门电路131a的接地端连接到阻抗电路130的接地端,非门电路131a的输入端用作第六控制信号的输入端。
恒流电路或高阻电阻器23af连接在非门电路131a的输出端与电流密勒电路23ad的输入端I之间。
电容器CF连接在滤波电路133的输出端Vo与非门电路131a的输出端之间。
二极管D1的负极连接到滤波电路133的输出端Vo,其正极连接到非门电路131a的输出端。3-1-4.第四个例子图58是第三发明的拨号脉冲电路130的第四个例子的方框图。
图58所示的拨号脉冲电路130是部分改变通过图56解释的第二个例子的拨号脉冲电路而获得的。也就是说,在该电路中,第一开关电路23B设置在第一开关电路23B连接到电流密勒电路23ad的输入端I,并且可以打开/关断输入到所述输入端的电流的电路系统内的可选位置上,滤波电路134的电压输入端ViF连接到正电源端。在图58的例子中,第一开关电路23B连接在电流密勒电路23ad的输入端I与恒流电路23af之间。3-1-5.第五个例子图59是第三发明的拨号脉冲电路130的第五个例子的方框图。
图59所示的拨号脉冲电路130是部分改变通过图57解释的第三个例子的拨号脉冲电路而获得的。也就是说,在该电路中,第一开关电路23B设置在第一开关电路23B连接到电流密勒电路23ad的输入端I,并且可以打开/关断输入到所述输入端的电流的电路系统内的可选位置上,滤波电路134的电压输入端ViF连接到正电源端。在图59的例子中,第一开关电路23B连接在电流密勒电路23ad的输入端I与恒流电路23af之间。
除了由电容器CF的接地端是否连接到接地上或是从接地上断开确定的逻辑电平与第一发明相反之外,上述第三发明的第一至第五个例子的拨号脉冲电路以与第一发明相同的方式工作。也就是说,当第六控制信号S6打开(高电平)时,第三发明的拨号脉冲电路130处于电感状态,当第六控制信号S6关断(低电平)时,拨号脉冲电路130处于非电感状态。3-2开关组件电路的具体例子图61示出了第三发明的开关组件电路160的例子的方框图。这里,也一起画出了拨号脉冲电路130和变压器部件120。
该例子的开关组件电路160除了设置有第四开关电路140和第五开关电路150之外,还设置有第一接口电路170和第二接口电路180。
开关组件电路160设置有第一接口电路170和第二接口电路180的原因是要把控制器输出的控制信号转换成适用于第四开关电路140或第五开关电路150的信号。更详细地说,其原因与第一发明的开关组件电路设置有第一和第二电平转换电路25c和25d的原因一样。
第一接口电路170接收第七控制信号。它输出与第七控制信号S7同步的第八控制信号,适用于所述第五开关电路150。第二接口电路180接收第五控制信号。它输出与第五控制信号S5同步的第九控制信号S9,适用于所述第四开关电路140。而且,第二接口电路180还产生与第五控制信号S5同步的第六控制信号。
下面,分别描述第四开关电路140、第五开关电路150、第一接口电路170和第二接口电路180的详细电路例子。
图62是这些电路140至180的具体电路图。
第四开关电路140由例如NPN型晶体管Tr和设置在其基极和发射极之间的电阻器R组成。可以把由彼此达林顿连接的多个NPN晶体管组成的晶体管组用作NPN型晶体管(参见图67和68)。
第五开关电路150由例如电流密勒电路组成。这里,在该电流密勒电路中,其公共端COM连接到全波整流电路的一个输出端,即,在本例中为正电源端。其输入I连接到由第七控制信号打开/关断的恒流电路,即在本例中为第一接口电路170。而且,其输出端O连接到第四开关电路140的NPN型晶体管的集电极。
第一接口电路170由例如由恒流电路组成,它由第七控制信号S7打开/关断。
第二接口电路180由例如恒流电路组成,它由第五控制信号S5打开/关断。恒流电路的输出端连接到第四开关电路140的NPN型晶体管的基极。
下面描述图62所示的电路的工作情况。当输入第七控制信号S7时,由于电流流入到组成第一接口电路170的恒流电路,所以有电流流入到组成第五开关电路1 50的电流密勒电路的输入端处的晶体管。响应于此,电流密勒电路试着使电流流过输出端O。此时,如果第四开关电路140导通,由于形成了流过第四开关电路140的电流通路,所以有电流流过所述输出端O。该电流成为第四开关电路的偏置电流。
另一方面,当第四开关电路140关断时,由于是第五开关电路150的电流密勒电路的输出端没有电流通路,所以所述电流密勒电路的输出晶体管进行饱和操作。因此,变压器的两输入端由该输出晶体管短路。据此,可以理解,由电流密勒电路制成第五开关电路150可以获得第五开关电路150的功能。
对于第五开关电路150,当输入电流变为等于或大于设置值时放大系数快速减小的电流放大电路可以用来代替电流密勒电路。3-3第三发明的其它例子3-3-1可以把第一发明的第四和第五个例子的拨号脉冲电路构思加入到设置在第三发明的信号产生电路100内的拨号脉冲电路中。也就是说,把电容器放电电路、箝电路或类似电路加入到拨号脉冲电路中的构思可以应用于第三发明。下面就对此进行描述。
图63是把第一发明已经解释过的电容放电电路23ag、箝位电路23ak、第二箝位电路23al和电荷限制电阻器R组成的串联电路、反向电流防止二极管D2和加速二极管D3中至少一个加到通过图55解释的拨号脉冲电路中的解释图。
在第三发明的例子中,当把加速二极管D3,即释放积聚在电压/电流转换电路23c输入端附近的寄生电容器内的电荷的二极管加入到拨号脉冲电路中时,它必须提供恒流电路或高阻电阻器23am,以在滤波电路131的适当位置上(在本例中在端子ViF与接地端之间)释放电荷。除了这些之外,即,在提供了电容器放电电路23ag、电容器放电路23ah、箝位电路23ak、第二箝位电路23al与电荷限制电阻器R组成的串联电路或者反向电流防止二极管D2的情况下,它可以与第一发明中解释的方式一样把它们与拨号脉冲电路连接。
图64(A)和64(B)示出了特别的例子,其中,提供了改善对电容器CF充电时的充电速度的箝位电路23ai或者具有电流缓冲作用的箝位电路23aj。准备了图64的原因是用于说明图63中的箝位电路23ak和23al与箝位电路23ai和23aj之间的差异(要得到更多的信息,请参见对第一发明的第五至第七实施例的拨号脉冲电路的描述)。
增加电容器放电电路的构思还可以应用于图56至59所示的拨号脉冲电路。增加箝位电路和反向电流防止二极管D2的构思可以应用于如图56和57所示,第一开关电路23B设置在电源与第一滤波电路23a的电压输入端之间的电路。虽然图63的例子特别设置有第二恒流电路或高阻电阻器23am,但是如果有恒流电路或者高阻电阻器,其一端连接到滤波电路131的接地端,另一端由开关电路23B来打开/关断,则可以把加速二极管D3设置在电压/电流转换电路23c的输入端Vil与所述恒流电路或高阻电阻器的所述打开/关断端之间。图66示出了一个较佳的例子,对其的操作将在后面描述。3-3-2
在第三发明中,当非门电路131a的输出端电平变为低时,滤波电路131内的电容器C的接地端接地。当电容器CF接地端接地时,必须使交流信号流入到电容器CF内。然而,非门电路一般由半导体器件组成。半导体器件可以使电流仅以一个方向流过。因此,虽然非门电路131a的输出端为低电平,但,它必须产生偏置电流,以确保非门电路内的电容器CF的交流电流操作。因而,图55所示的恒流电路或高阻电阻器23ab或者图56所示的电流密勒电路23ad产生了该偏置电流。当非门电路131a的输出为低电平时,该偏置电流流过该非门电路131a的输出端。当非门电路131a的输出变为高电平,并且电容器CF的接地端变为中性状态时,偏置电流对电容器CF进行放电,在放电完成之后,偏置电流流入到二极管D1,起到短路电容器CF的作用。
然而,在设置有电容放电电路23ag或23ah的情况下,当非门电路131a的输出为高电平时(当第六控制信号S6为低电平时),电容器CF由电容放电电路23ag戒23ah释放其积聚的正电荷,此后,电容器CF不再积聚正电荷。因此,如果当非门电路131a的输出为高电平时,偏置电流为零,则可以省略二极管D1。该例子就是为了获得这种结果。
图65(A)和65(B)是实现能省略二极管D1的信号产生电路的拨号脉冲电路的电路图。
该拨号脉冲电路设置有新的滤波电路136,代替了上述的滤波电路131至135。
该新的滤波电路136设置有恒流电路23ac和高阻电阻器R6组成的串联电路、非门电路131a、电容器CF、偏置电路23an和电容放电电路23ag(23ah型也可以使用)。
恒流电路23ac和高阻电阻R6组成的串联电路连接在滤波电路136的电压输入端ViF与输出端Vo之间。该恒流电路23ac是当电压加到其上时产生恒电流的恒流电路。然而,在某些情况下,该恒流电路可以省略(短路)。
非门电路131a具有输入端、输出端和接地端。该非门电路131a的接地端连接到阻抗电路110的接地端,其输入端用作第六控制信号S6的输入端。
电容器CF连接在滤波电路136的输出端Vo和非门电路131a的输出端之间。
偏置电路23an是使偏置电流以保证仅当非门电路131a的输出为低电平时,电容器CF内有交流信号流过,而流过非门电路131a的电路。该偏置电路23an可以由可选的较佳电路组成。
在图65(A)所示的电路中,偏置电路23an由与第六控制信号S6同相和同步的电压信号VB和恒流电路或高阻电阻器23ab组成。当非门电路131a的输出为高电平时,所述偏置电流IB为零。因此,可以省略二极管D1。图65(B)所示的电路仅当输入第六控制信号S6时(当它为高电平时)从外界向非门电路131a的输出端提供偏置电流IB。
在用双极晶体管制成非门电路131a的情况下,把电流信号用作控制信号S6,把所述电流信号设置在大电流(与所述偏置电流IB同级),则可以获得等效于图65(B)的电路的效果,而不用图65(B)的偏置电流IB。3-3-3图66示出了拨号脉冲电路的较佳的电路例子,其中省略了二极管D1,设置了加速二极管D3。该电路例子可以用来实现第三发明的信号产生电路。
在该电路例子中,偏置电流23an由包含由恒流电路或高阻电阻器23ab和二极管D4组成的串联电路和二极管D5的电路组成。
由恒流电路或高阻电阻器23ab和二极管D4组成的串联电路连接在滤波电路137的电压输入端ViF与非门电路131a之间。这里,它们布置成二极管D4的负极连接到非门电路131a的输出端上。
二极管D5连接在恒流电路或高阻电阻器23ab与二极管D4的连接点与滤波电路137的接地端之间。这里,该二极管D5设置成其负极连接到滤波电路137的接地端。而且,至于二极管D5,使用正向工作启动电压(正向偏置产生的导电状态时的启动电压)比二极管D4高的二极管。这种二极管D5可以通过例如把多个二极管D4串接来获得。
该加速二极管D3,即释放积聚在电压/电流转换电路23c的输入端附近的寄生电容上的电荷的二极管D3,连接在由第一开关电路23B打开/关断的恒流电路或高阻电阻器23ab的一个端子(滤波电路137的电压输入端ViF)与电压/电流转换电路23的输入端Vil之间。这里,二极管D3连接成其负极位于电压输入端ViF侧上。
电容器CF和电容器放电电路23ag彼此并联,它们连接在滤波电路137的输出端Vo与非门电路131a的输出端之间。
图66所示的电路以下述方式工作。当输入控制信号S6时(当它为高电平时),恒流电路或高阻电阻器23ab的电流流过二极管D4和非门电路131。因此,偏置电流可以流过非门电路。当没有输入控制信号S6时(它为低电平时),恒流电路或高阻电阻器23ab的电流流过二极管D5。积聚在电压/电流转换电路23c的输入端附近的寄生电容内的电荷通过二极管D3和恒流电路或高阻电阻器23ab进入到地。根据这些可以理解,图66所示的电路实现了向非门电路131a提供偏置电流和加速其工作两种作用。3-3-4图67和68是第三发明的信号产生电路的更详细电路图。
尤其,图67的电路例子是根据图66解释的电路,在该电路中,其电容器放电电路由用控制信号S6控制的电容器放电电路23ag组成。而且,在该电路中,其反向电流防止二极管D2由PN结晶体管的一部分组成。也就是说,反向电流防止二极管D2由图67中的晶体管Qa的发射极-基极结组成。在图67的电路例子中,图66所示的恒流电路23ac被短路(被省略了)。
图68的电路例子是通过图66解释的电路,在该电路中,其电容器放电电路由电容器放电电路23ah组成,当电容器CF的接地端电位达到与滤波电路137的接地电位相比低于规定的电位差或者更低时,自动地释放电容器CF的电荷。在图68的电路例子中,图66所示的恒流电路23ac被短路(被省略)。
在图67和68中,至此的描述中所用的数字都以相同的方法提供给主电路部件。由于图67和68所示的操作与至此的描述相同,因此对其的描述就省略了。
在图67和68中,连接在变压器L的输入端之间的电阻器Rt是当必须要有多级偏置电流来确保变压器L的交流电流操作时连接的电阻器。恒流电路可以用来代替该电阻器Rt。第五开关电路150与该电阻器Rt一起进行下面的动作。
如上所述,在第三发明中,第五开关电路150具有产生偏置电流的作用。因此,在图67和68的电路例子中,可以把用电阻器Rt获得的用第一偏置电流作为流入到第四开关电路140的偏置电流。而且,在第五开关电路150工作成偏置电路的情况下,通过把第一偏置电流与第五开关电路150形成的偏置电流相加而获得第二偏置电流。因而,在图67和68的电路例子中,获得了两种类型的偏置电流。
如上所述获得的多级偏置电流对于例如下面描述的系统是重要的。在多个通信终端单元通过同一电话线并行连接的系统中,这些通信终端单元被电话局在同一时刻呼叫,然后指定这些通信终端单元中的一个单元,该指定的终端单元响应于电话局,在例如具有非振铃的通信终端组的系统中,通过电阻器Rt的第一偏置电流进行接收,一直到指定一个响应终端为止。然后通过第二偏置电流完成对该指定的通信终端的响应。因此,第三发明的可以获得多级偏置电流的摘机信号和拨号脉冲产生电路在这一点上也是有用的。
本申请的各发明不仅限于上述这些实施例,对它们可以有很多改动和变化。
虽然上面描述的例子中各电路由双极晶体管组成,但这些电路也可以由场效应晶体管组成。在用场效应晶体管组成和第三发明的情况下,非门电路最好由漏极开放的场效应晶体管组成。
在实现第三发明时,最好使用波形具有较长时间的信号,在该较长时间内,信号可以从低电平状态变为高电平状态,作为第六控制信号S6输入到非门电路131a的输入端。也就是说,最好使用每个单位时间的电压变化dV/dt小的信号。因此,当把电容器CF的接地端与地相连接时,可以缓慢地进行连接。因而,变压器L与线路之间的连接/断开可以缓慢地进行。因此,由于可以在所述连接/断开时把变压器L内的暂态电流保持在低峰值,因此,可以减小对交流信号系统产生的噪声。
从上述描述中可以明显地看出,根据本发明,设置在电流线与通信端变压器之间的摘机信号和拨号脉冲产生电路在输入了摘机信号或形成拨号脉冲的第一控制信号时通过电话线向电话局发送摘机信号或拨号脉冲,然后在输入了第二控制信号时进入到不向通信端变压器输入的状态,摘机信号和拨号脉冲产生电路包含(A)全波整流流电路,以全波形式对电话线路上的线路电压进行整流,(B)规定的拨号脉冲电路,包含规定的阻抗电路和由第一控制信号打开/关断的第一开关电路,(C)规定的开关组件电路,包含由第二开关电路和第三开关电路组成的串联电路,在该电路中,通信端变压器与这些开关电路连接。
由于拨号脉冲电路连接在全波整流电路的输出端之间,所以仅有拨号脉冲电路侧使产生拨号脉冲所必须的大电流流过。因而,由于拨号脉冲电路侧与单个小功能器件一起工作,所以,本发明可以使小功率器件的数量少于已有技术。
而且,第二开关电路可以根据要求,把线路和通信端变压器彼此断开。因此,通信端变压器与线路之间的连接/断开可以通过在起始打开拨号脉冲电路,利用线路的电阻等降低线路电压之后,打开/关断第二开关电路的操作来进行。当通信端变压器与线路之间的连接/断开可以在线路电压较低的状态下进行时,可以一定程度地减小进入到通信端变压器的输入端的浪涌电压。
根据本发明的驱动方法,通过规定的步骤通过打开/关断第一和第二控制信号来平滑的打开/关断第一至第三开关电路。因此,当线路与通信端变压器彼此连接时和当它们彼此断开时,由于电流首先流过拨号脉冲电路,所以由于线路电阻的影响降低了线路电压。在线路电压以这种方式降低的状态下,通信端变压器与线路连接,或者在线路电压以这种方式降低的状态下,通信端变压器与线路断开。因而,可以把连接/断开时产生的浪涌电压减小到降低线路电压的程度。
根据第三发明的摘机信号和拨号脉冲产生电路,第五开关电路可以把通信端变压器的输入端短路,使偏置电流流过第四开关电路。因此,与第一发明相比,形成开关组件电路的元件数可以减少。而且,第三发明内所用的拨号脉冲电路在第六控制信号处于关断状态时,工作在非电感状态。因而,接收第六控制信号的电路可以由非门电路形成。与第一发明相比,这减少了构成拨号脉冲电路的元件数。从上述可以明显地看出,与第一发明相比,第三发明可以减少构成摘机信号和拨号脉冲产生电路的元件数。
权利要求
1.一种摘机信号和拨号脉冲发生电路(20),它配置在电话线11和通信终端变压器(L)之间,在输入用来形成拨号脉冲的摘机信号或第一控制信号(S1)的情况下,通过所述电话线将一摘机信号或拨号脉冲发送到交换局侧并且在输入第二控制信号(S2)的情况下,形成所述通信终端变压器不被输入的状态,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含(A)对所述电话线的线路电压进行全波整流的全波整流电路(21),(B)拨号脉冲电路23,它与所述全波整流电路的输出端并连,并包含由所述第一控制信号(S1)接通/关断的第一开关电路(23B),其中,在与所述第二控制信号(S2)同步并具有被转换电平从而适合于所述拨号脉冲电路的第四控制信号(S4)处在关断状态的情况下,所述阻抗电路工作在感性元件状态下,而在所述第四控制信号处在接通状态下时,所述阻抗电路工作在非感性状态下,并且流过所述阻抗电路的电流由所述第一开关电路接通/关断,(C)开关组电路(25),它包含与所述全波整流电路的输出端并连并由第二开关电路25a和第三开关电路25b组成的串联电路,并且所述通信终端变压器连接在所述第二和第三开关电路的连接点与所述全波整流电路的输出端之间,其中,所述第二开关电路按照与所述第一控制信号同步并具有适合于所述开关组电路的电平的第三控制信号(S3),执行接通/关断,(所述开关组电路在所述第二控制信号为接通状态时最好为关断状态),所述第三开关电路按照所述第二控制信号执行接通/关断。
2.如权利要求1所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述第一开关电路(23B)的一端与所述拨号脉冲发生电路(23)的电源(+)相连,所述阻抗电路23A包含下述电路(a1)到(c);(a1)滤波器电路23a,它包含正逻辑电路(23aa),它用于所述第四控制信号(S4)的输入端和开路集电极输出端,并且其中,其接地端与所述拨号脉冲电路(23)的地相连,而其电源端与所述第一开关电路的另一端相连,并且所述电源端和所述地之间的阻抗具有恒流特征或高阻抗特征,第一恒流电路(23ab)或大阻抗电路(23ab),它连接在电源和所述正逻辑电路的输出端之间,并且起所述正逻辑电路的负载的作用,第二恒流电路(23ac),它的电流输入端连接到所述正逻辑电路的电源上,电阻(R6),它的一端连接到所述第二恒流电路的电流输出端上,电容器(CF),它连接在所述电阻的另一端和所述正逻辑端的输出端,以及二极管(D1),它的负极连接到所述电阻和所述电容器的连接点,它的正极连接到所述正逻辑电路的输出端;所述滤波器电路(23a)采用连接到所述正逻辑电路的电源的端子作为其输入端,采用所述电阻和所述电容器的连接点作为其输出端,(b)电压/电流转换电路(23c),其中,其公共端子(COM)连接到拨号脉冲电路(23)的地(-),其输入端连接到所述滤波电路(23a)的输出端,并且其电流输出端连接到所述拨号脉冲电路的电源,并且它向电流输出端输出与一输入电压相应的电流,并向所述开关组电路(25)输出通过转换输入电压的电平而得到的所述第三控制信号S3,以及(c)用来将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低值上的负反馈电路(23d),或者通过将所述电压/电流转换电路的输入电压限制在某一特定值或更低值上而将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低的值上的箝位电路(23d)。
3.如权利要求1所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述第一开关电路(23B)的一端与所述拨号脉冲发生电路(23)的电源(+)相连,所述阻抗电路(23A)包含下述电路(a2)至(c)(a2)滤波器电路(23a),它包含电流Miller电路(23ad),其公共端(COM)与所述滤波器电路(23a)的输入端相连,并具有一输入端(I)、一第一电流输出端(O1)和一第二电流输出端(O2),正逻辑电路(23ae),它包含二级的“非”电路(Q1,Q2),并具有用于所述第四控制信号(S4)的输入端,并且其中其地端与所述拨号脉冲电路(23)的地(-)相连,并且所述电流Miller电路的第一和第二电流输出端用作所述二级“非”电路的负载,恒流电路(23af),其电流输入端与所述电流Miller电路的输入端相连,电阻(R6),它连接在所述滤波器电路(23a)的输出端(O)和所述恒流电路的电流输出端之间,电容器(CF),它连接在所述滤波器电路的输出端和所述正逻辑电路的输出端之间,二极管(D1),它的负极连接在所述滤波器电路的输出端,它的正极连接在所述正逻辑电路的输出端,(b)电压/电流转换电路(23c),其中,其公共端(COM)与拨号脉冲电路(23)的地(-)相连,其输入侧与所述滤波器电路(23a)的输出端相连,并且其电流输出端与所述拨号脉冲电路的电源相连,所述电压/电流转换电路(23c)向电流输出端输出与一输入电压相应的电流,并向所述开关组电路(25)输出通过转换输入电压的电平而获得的所述第三控制信号(S3),以及(c)用来将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低值上的负反馈电路(23d),或者通过将所述电压/电流转换电路的输入电压限制在某一特定值或更低值上而将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低的值上的箝位电路(23d)。
4.如权利要求1所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述第一开关电路(23B)的一端与所述拨号脉冲发生电路(23)的电源(+)相连,所述阻抗电路(23A)包含下述电路(a3)至(c)(a3)滤波器电路(23a),它包含电流Miller电路(23ad),其公共端(COM)与所述滤波器电路的输入端相连,并具有一输入端(I)、一第一电流输出端(O1)和一第二电流输出端(O2),恒流电路(23af),其电流输入端与所述电流Miller电路的输入端相连,正逻辑电路(23ae),它包含二级的“非”电路(Q1,Q2),并具有用于所述第四控制信号(S4)的输入端,并且其中其地端(COM)与所述拨号脉冲电路(23)的地(-)相连,并且所述恒流电路用作第一级或第二级的所述“非”电路的负载,并且所述电流Miller电路的所述第二电流输出端用作所述第二级或第一级的所述“非”电路的负载,电阻(R6),它连接在所述滤波器电路(23a)的输出端(O)和所述电流Miller电路的第一电流输出端之间,电容器(CF),它连接在所述滤波器电路的输出端和所述正逻辑电路的输出侧之间,二极管(D1),它的负极连接在所述滤波器电路的输出端,它的正极连接在所述正逻辑电路的输出端,(b)电压/电流转换电路(23c),其中,其公共端(COM)与拨号脉冲电路(23)的地(-)相连,其输入端与所述滤波器电路(23a)的输出端相连,并且其电流输出端与所述拨号脉冲电路的电源相连,所述电压/电流转换电路(23c)向电流输出端输出与一输入电压相应的电流,并向所述开关组电路(25)输出通过转换以电平表示的输入电压的电平而获得的所述第三控制信号(S3),以及(c)用来将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低值上的负反馈电路(23d),或者通过将所述电压/电流转换电路的输入电压限制在某一特定值或更低值上而将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低的值上的箝位电路(23d)。
5.如权利要求1所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,第一开关电路(23B)配置在一个任选位置上,所述位置位于一个电路系统中,所述系统与所述电流Miller(23ad)的输入端相连,并且输入到所述输入端(I)的电流可以被接通/关断,所述阻抗电路(23A)包含下述电路(a2)至(c)(a2)滤波器电路(23a),它包含电流Miller电路(23ad),其公共端(COM)与所述滤波器电路(23a)的输入端相连,并具有一输入端(I)、一第一电流输出端(O1)和一第二电流输出端(O2),正逻辑电路(23ae),它包含二级的“非”电路(Q1,Q2),并具有用于所述第四控制信号(S4)的输入端,并且其中其地端与所述拨号脉冲电路(23)的地(-)相连,并且所述电流Miller电路的第一和第二电流输出端用作所述二级“非”电路上的负载,恒流电路(23af),其电流输入端与所述电流Miller电路的输入端(I)相连,电阻(R6),它连接在所述滤波器电路的输出端和所述恒流电路的电流输出端之间,电容器(CF),它连接在所述滤波器电路的输出端和所述正逻辑电路的输出端之间,二极管(D1),它的负极连接在所述滤波器电路的输出端,它的正极连接在所述正逻辑电路的输出端,(b)电压/电流转换电路(23c),其中,其公共端(COM)与拨号脉冲电路(23)的地(-)相连,其输入端与所述滤波器电路(23a)的输出端相连,并且其电流输出端与所述拨号脉冲电路的电源相连,所述电压/电流转换电路(23c)向电流输出端输出与一输入电压相应的电流,并向所述开关组电路(25)输出通过转换输入电压的电平而获得的所述第三控制信号(S3),以及(c)用来将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低值上的负反馈电路(23d),或者通过将所述电压/电流转换电路的输入电压限制在某一特定值或更低值上而将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低的值上的箝位电路(23d),并且所述滤波器电路(23a)的输入端连接在所述拨号脉冲发生电路(23)的电源上。
6.一种摘机信号和拨号脉冲发生电路(20),它配置在一电话线(11)与一通信终端变压器(L)之间,所述电话线(11)具有恒压恒阻系统作为其交换局侧馈电系统,并且具有使其线路电压保持在某一特定值或更高值上的线路长度,当输入用于形成拨号脉冲的摘机信号或第一控制信号时,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路(20)向交换局侧发送一摘机信号或拨号脉冲,并且当输入一第二控制信号(S2)时形成使所述通信终端变压器不被输入的状态,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含(a)对所述电话线的线路电压进行全波整流的全波整流电路(21),(b)拨号脉冲电路(23X),它并联连接在所述全波整流电路的输出侧,并且包含一恒流电路块(23Y),当一电压施加到它上面时,一恒定电流流过所述恒流电路块(23Y);和一个由所述第一控制信号(S1)接通/关断的第一开关电路(23B),其中,流过所述恒流电路块的电流由所述第一开关电路接通/关断,以及(c)开关组电路(25),它包含一个与所述全波整流电路(21)的输出侧相并连的串联电路,并且包含一第二开关电路(25a)和一第三开关电路(25b),其中,所述通信终端变压器连接在所述第二和第三开关电路的连接点和所述全波整流电路输出端中的一个之间,其中,所述第二开关电路按照与所述第一控制信号(S1)同步并具有一转换的电平从而适合于所述开关组电路的第三控制信号(S3)执行通/断操作,(所述开关组电路最好在所述控制信号处在接通状态时变成关断状态),并且所述第三开关电路在所述第二控制信号处在关断状态时变成关断状态,而在所述第二控制信号处在接通状态时变成接通状态。
7.如权利要求6所述摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述第一开关电路(23B)配置在恒流小块(23Y)的输入端(I)和拨号脉冲电路(23X)的电源(+)之间,所述恒流小块(23Y)包含由恒流电路(23ya)和电阻(R6)组成串联电路,并且所述恒流电路块(23Y)包含(I)所述恒流小块(23Y),(II)电压/电流转换电路(23c),其中,其公共端(COM)连接到所述拨号脉冲电路的地(-),其输入端(I)连接到所述恒流小块的输出端(O),而其电流输出端连接到所述拨号脉冲电路的电源,并且它还将与一输入电压相应的电流输出到电流输出端,将所述第三控制信号(S3)输出到所述开关组电路,以及(III)用来将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低值上的负反馈电路(23d),或者通过将所述电压/电流转换电路的输入电压限制在某一特定值或更低值上而将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低的值上的箝位电路(23d)。
8.如权利要求6所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,它包含恒流小块(23y),它由下述电路组成电流Miller电路(23yb),它的公共端(COM)与所述恒流小块(23y)的输入端相连,并且具有一输入端(I)和一电流输出端(O),恒流电路(23ya),它连接在所述电流Miller电路的输入端和所述脉冲电路(23X)的地之间,以及电阻(R6),它连接在输出端和所述电流Miller电路(23yb)的电流输出端之间,所述第一开关电路(23B)配置在所述恒流小块(23y)的输入端(I)和拨号脉冲电路(23X)的电源(+)之间,并且所述恒流电路块(23Y)包含(I)所述恒流电路小块(23y),(II)电压/电流转换电路(23c),其公共端(COM)连接到所述拨号脉冲电路的地(-),其输入端(I)连接到所述恒流小块的输出端(10),而其电流输出端连接到所述拨号脉冲电路的电源,并且所述电压/电流转换电路(23c)向电流输出端输出与一输入电压相应的电流,并向所述开关组电路输出所述第三控制信号(S3),以及(III)用来将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低值上的负反馈电路(23d),或者通过将所述电压/电流转换电路的输入电压限制在某一特定值或更低值上而将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低的值上的箝位电路(23d)。
9.如权利要求6所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,它包含恒流小块(23y),它由下述电路组成电流Miller电路(23yb),它的公共端(COM)与所述恒流小块(23y)的输入端相连,并且具有一输入端(I)和一电流输出端(O),恒流电路(23ya),它连接在所述电流Miller电路的输入端和所述脉冲电路(23X)的地之间,以及电阻(R6),它连接在输出端和所述电流Miller电路(23yb)的电流输出端之间,其中,第一开关电路(23B)配置在一个任选位置上,所述任选位置位于一电路系统中,所述电路系统与所述电流Miller(23yb)的输入端(I)相连,并且可以接通/关断输入到所述输入端的电流,其中,所述恒流小块(23y)的输入端与所述拨号脉冲电路的电源(+)相连,并且其中,所述恒流电路块(23Y)包含(I)所述恒流电路小块(23y),(II)电压/电流转换电路(23c),其公共端(COM)连接到所述拨号脉冲电路的地(-),其输入端(I)连接到所述恒流小块的输出端,而其电流输出端连接到所述拨号脉冲电路的电源,并且所述电压/电流转换电路(23c)向电流输出端输出与一输入电压相应的电流,并向所述开关组电路输出所述第三控制信号(S3),以及(III)用来将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低值上的负反馈电路(23d),或者通过将所述电压/电流转换电路的输入电压限制在某一特定值或更低值上而将所述电压/电流转换电路的输出电流保持在某一特定值或更低的值上的箝位电路(23d)。
10.如权利要求9所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述开关组电路(25)还配置有第一电平转换电路(25c),在所述第二控制信号(S2)被接通时,所述第一转换电路(25c)产生用来关断所述第二开关电路(25a)的第一关断信号、用来接通所述第三开关电路(25b)的第一接通信号以及所述第四控制信号,第二电平转换电路(25d),它产生在所述第三控制信号(S3)被接通时用来接通所述第二开关电路的第二接通信号、产生拨号脉冲时的拨号脉冲辅助电流和在摘机操作时补偿所述通信终端变压器的交流运行的偏置电流,限制流过所述第三开关电路(25b)的电流的限流电阻(R),第一二极管(D1),它的正极与所述全波整流电路(21)的输出侧的一端相连,其负极与所述第二电平转换电路(25d)的所述辅助电流或所述偏置电流的输出端相连,并使所述拨号脉冲辅助电流流过,以及第二二极管(D2),它的正极与所述第二和第三开关电路的连接点相连,它的负极与所述第二电平转换电路的所述辅助电流或所述偏置电流的输出端相连,并且具有比所述第一二极管低的正向启动电压,并使得流过用来补偿所述通信终端变压器的交变电流运行的偏置电流。
11.如权利要求10所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,负责所述第二开关电路(25a)的开关操作的切换装置由双极晶体管(Q1)组成,以及所述双极晶体管的基极设置为用来接通所述第二开关电路的输入点,并且用来接通所述双极晶体管的基极电流(I2)具有补偿通信终端变压器(L)的交流运行的所述拨号脉冲辅助电流或所述偏置电流(I0)的作用,所述双极晶体管的基极-集电极结具有让所述偏置电流流过的所述第二二极管的作用,并且通过使所述双极晶体管的基极和发射极短路来关断所述双极晶体管的电路部分(R1,Q2)具有让所述拨号脉冲辅助电流流过的所述第一二极管的作用。
12.如权利要求10或11所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述第一电平转换电路(25c)包含按照所述第二控制信号(S2)执行通/断的开关装置(25ca),以及由所述开关装置接通/关断的恒流电路(25cb)
13.如权利要求10或11所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述第一电平转换电路(25c)包含按照所述第二控制信号(S2)执行通/断操作的开关装置(25ca),由所述开关装置接通/关断的恒流电路(25cb),以及由连接在所述开关装置的输出端之间的电容器(CF)和电阻(RF)组成的串联电路。
14.如权利要求10或11所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述第一电平转换电路(25c)包含按照所述第二控制信号(S2)执行通/断的开关装置(25ca),由所述开关装置接通/关断的恒流电路(25cb),由连接在所述开关装置的输出端之间的电容器(CF)和电阻(RF)组成的串联电路,以及由一电阻和一Miller电容器组成的串联电路,所述Miller电容器由晶体管(QC)、二极管(D)和电容器(CF)组成。
15.如权利要求13所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,还连接有带有齐纳(Zener)二极管的非线性电流放大器,将所述齐纳二极管与非线性电流放大器的输入点相连,所述非线性电流放大器的增益随输入电流的增加而增大,所述齐纳二极管的连入使得输入端和公共端连接在所述开关装置(25ca)的输出端之间,并且其流入(或流出)的电流输出端连接到当所述恒流电路中的电流流入或流出时流过所述恒流电路(25cb)的电流下降的某一点。
16.如权利要求14所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,还连接有带有齐纳二极管的非线性电流放大器25cd,将所述齐纳二极管与非线性电流放大器的输入点相连,所述非线性电流放大器的增益随输入电流的增加而增大,所述齐纳二极管的连入使得其输入端和公共端连接在所述开关装置(25ca)的输出端之间,并且其流入(或流出)的电流输出端连接到当所述恒流电路中的电流流入(或流出)时流过所述恒流电路(25cb)的电流下降的某一点。
17.一种驱动摘机信号和拨号脉冲发生电路(20)的方法,假设用来形成摘机信号或拨号脉冲的信号是第一控制信号(S1),而形成防止通信终端变压器(L)进行信号输入的状态的信号是第二控制信号(S2),其特征在于,所述方法从所述电路(20)处在等待状态、而所述第一和第二控制信号处在关断状态开始,(A)为了产生一摘机信号,取三个步骤第一步骤接通所述第二控制信号并使其保持规定的时间,接着第二步骤接通所述第一控制信号并使其保持规定的时间,接着第三步骤关断所述第二控制信号。(B)为了产生摘机状态下的拨号脉冲,取三个步骤第一步骤接通所述第二控制信号并使其保持规定的时间,接着第二步骤按照拨号脉冲的个数关断/接通所述第一控制信号,并最后使其保持接通,接着第三步骤关断所述第二控制信号并在规定的时间内使其保持在关断状态,以及(C)为了使所述电路回到一等待状态,取三个步骤第一步骤接通所述第二控制信号并使其保持规定的时间,接着第二步骤关断所述第一控制信号,接着第三步骤在关断所述第二步骤中的所述第一控制信号以后在一规定的时刻关断所述第二控制信号。
18.如权利要求2或3或4或5所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路(20)包含放电电路(23ag),当所述第四控制信号(S4)处在接通状态时,使所述电容器(CF)中的电荷放电。
19.如权利要求2或3或4或5所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,它包含放电电路(23ah),当与所述滤波器电路(23a)的地电位相比,所述电容器的接地端的电位低一个设定的电位差或低更多的电位差时,用来使所述电容器(CF)中的电荷放电。
20如权利要求2或3或4所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,它包含具有输入端(Vi3)和接地端(GND1)的箝位电路(23ai),其中,所述输入端与所述滤波器电路(23a)的输入端相连,而所述接地端与电压/电流转换电路(23c)的输入端相连,其中,当所述箝位电路的输入端和所述接地端之间的电压与一设定电压相等式高时,输入端和接地端之间发生导通,并且其中,输入端和接地端之间的电压被箝位在所述设定电压。
21.如权利要求2或3或4所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含具有输入端(Vi3)、接地端(GND1)和缓冲电流输出端(I02)的箝位电路(23aj),其中,所述输入端与所述滤波器电路(23a)的输入端(I)相连,所述接地端(GND1)与所述电压/电流转换电路(23c)的输入端相连,而所述缓冲电流输出端与所述全波整流电路(21)的输出端之一相连,并且其中,当所述所述箝位电路的输入端和所述接地端之间的电压变成与一设定电压相等或更高,输入端和接地端之间的电压被箝位在所述设定的电压上,并且另外,在所述电流输出端和所述接地端之间出现导通状态。
22.如权利要求20或21所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含二极管(D2),其正极与所述滤波器电路(23a)的输出端(O)相连,而其负极与所述电压/电流转换电路(23c)的输入端(Vil)相连。
23.如权利要求22所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含串联电路,它与所述滤波器电路(23a)的输入端(I)和输出端(O)相连,并且包含一第二箝位电路(23al)和一电流限制装置(R)。
24.如权利要求22所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含具有输入端、接地端和缓冲电流端的第二箝位电路(23al),其中,所述输入端与所述滤波器电路的输入端相连,所述接地端与所述电压/电流转换电路的输入端相连,而所述缓冲电流端和所述全波整流电路的输出端之一相连,并且其中,当所述第二箝位电路的所述输入端和所述接地端之间的电压等于或大于一设定电压时,电流从所述缓冲电流端流到接地端,从而将输入端和接地端之间的电压箝位在所述设定电压,以及限流装置(R),它连接在所述第二箝位电路和所述滤波器电路的输出端之间。
25.如权利要求2所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含二极管(D3),其正极连接在所述电压/电流转换电路(23c)的输入端,其负极连接在所述滤波器电路(23a)的输入端。
26.如权利要求4所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述恒流电路用作所述第一级“非”电路的负载,并且配置有一二极管(D3),其正极连接在所述电压/电流转换电路(23c)的输入端,其负极连接在所述电流Miller电路(23ad)的输入端。
27.一种摘机信号和拨号脉冲发生电路(100),它配置在一电话线和具有通信终端变压器(L)和与该变压器串联相连并截断直流的电容器(C)之间,并且当输入用来形成一摘机信号或拨号脉冲的第一控制信号(S1)时,通过所述电话线向交换局发送一摘机信号或拨号脉冲,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含(X)对所述电话线的线路电压进行全波整流的全波整流电路(21),(Y)拨号脉冲电路(130),它连接在所述全波整流器的输出端之间,并且包含一阻抗电路(110)和由所述第一控制信号接通/关断的第一开关电路(23B),所述拨号脉冲电路中的所述阻抗电路在与一第五控制信号(S5)同步并具有适合于该拨号脉冲电路的电平的第六控制信号(S6)处在接通状态下时,工作在感性元件状态,并且在所述第六控制信号处在关断状态时工作在非感性状态,并且流过所述阻抗电路的电流由所述第一开关电路接通/关断,以及(Z)开关组电路(160),它包含连接在所述全波整流电路的输出端之间并由第四开关电路(140)和第五开关电路(150)组成的串联电路,所述开关组电路中的所述变压器部分与所述第五开关电路相并连,所述第四开关电路在所述第五控制信号输入到所述第四开关电路内时接通并使所述变压器部分和所述电话线相互连接,并且在一第七控制信号(S7)输入到所述第五开关电路并且所述第四控制信号输入到所述第四开关电路中时,所述第五开关电路使确保所述通信终端变压器的交流工作的偏置直流流入所述第四开关电路,并且在所述第七控制信号输入到第五开关电路中而所述第五控制信号不输入到所述第四开关电路中时使变压器部分的输入端(T1)和(T2)相互短路。
28.如权利要求27所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述阻抗电路(110)包含具有电压输入端(ViF)和输出端(Vo)的滤波器电路131,和输出与从所述滤波器电路输出的电压对应的电流的电压/电流转换电路(23c),所述滤波器电路包含串联电路,它连接在所述滤波器电路的所述电压输入端和所述输出端之间,并且包含当电压施加到其上面和一大电阻(R6)上时使恒流流过的恒流电路(23c),包括省略(被短路)恒流电路的情况,具有输入端、输出端和接地端的“非电路”(131a),其中,所述接地端连接到所述阻抗电路的接地端,而所述输入端用作所述第六控制信号(S6)的输入端,当一电压施加到其上或一大电阻(23ab)上时使一恒流流过的恒流电路(23ab),所述大电阻连接在所述滤波器电路(131)的所述电压输入端ViF和所述“非”电路的所述输出端之间,连接在所述滤波器电路的所述输出端和所述“非”电路的所述输出端之间的电容器(CF),二极管(D1),其负极连接在所述滤波器电路的所述输出端(Vo),其正极连接到所述“非”电路所述输出端,以及所述第一开关电路(23B)连接在所述全波整流电路的一个输出端和所述滤波器电路(21)的所述电压输入端之间。
29.如权利要求27所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述阻抗电路(110)包含具有电压输入端(ViF)和输出端(Vo)的滤波器电路132和输出与从所述滤波器电路输出的电压对应的电流的电压/电流转换电路(23c),所述滤波器电路包含电流Miller电路(23ad),其公共端(COM)与所述滤波器电路的所述电压输入端相连,串联电路,它连接在所述电流MIller电路的输入端(I)和所述滤波器电路的所述输出端(Vo)之间,并且包含当将某一电压施加到其上和一大电阻(R6)上时使恒定电流流过的恒流电路(23af),这包括省略了恒流电路即使其短路的情况,具有输入端、输出端和接地端的“非”短路(131a),其中,所述接地端连接到所述阻抗电路(110的接地端,并且所述输入端用作所述第六控制信号(S6)的输入端,而所述输出端与所述电流Miller电路的所述输出端相连,连接在所述滤波器电路的所述输出端和所述“非”电路的所述输出端之间的电容器(CF),以及二极管(D1),其负极连接到所述滤波器电路的所述输出端,而其正极连接到所述“非”电路的所述输出端,并且所述第一开关电路(23B)连接在所述全波整流电路(21)的输出端和所述滤波器电路(132)的所述电压输入端之间。
30.如权利要求27所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述阻抗电路(110)包含具有电压输入端(ViF)和输出端(Vo)的滤波器电路(133)和输出与从所述滤波器电路输出的电压对应的电流的电压/电流转换电路(23c),所述滤波器电路(133)包含电流Miller电路(23ad),其公共端(COM)与所述滤波器电路的所述电压输入端相连,连接在所述电流Miller电路的输出端O和所述滤波器电路的输出端Vo之间的大电阻(R6),具有输入端、输出端和接地端的“非”电路(131a),其中,所述接地端连接到所述阻抗电路的接地端,并且所述输入端用作所述第六控制信号(S6)的输入端,当一电压施加到其上或大电阻(23af)上使恒定电流流过的恒流电路,它们连接在所述“非”电路的所述输出端和所述电流Miller电路的所述输入端(I)之间,连接在所述滤波器电路的所述输出端和所述“非”电路的所述输出端之间的电容器(CF),以及二极管(D1),其负极连接到所述滤波器电路的所述输出端,而其正极连接到所述“非”电路的所述输出端,并且所述第一开关电路(23B)连接在所述全波整流电路(21)的输出端和所述滤波器电路的所述电压输入端之间。
31.如权利要求27所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述阻抗电路(110)包含具有电压输入端(ViF)和输出端(Vo)的滤波器电路(134)和输出与从所述滤波器电路输出的电压对应的电流的电压/电流转换电路(23c),所述滤波器电路包含电流Miller电路(23ad),其公共端(COM)与所述滤波器电路的所述电压输入端相连,串联电路,它连接在所述电流MIller电路的输入端(I)和所述滤波器电路的所述输出端(Vo)之间,并且包含当将某一电压施加到其上和一大电阻(R6)上时使恒定电流流过的恒流电路(23af),这包括省略了恒流电路即使其短路的情况,具有输入端、输出端和接地端的“非”电路(131a),其中,所述接地端连接到所述阻抗电路(110)的接地端,并且所述输入端用作所述第六控制信号(S6)的输入端,而所述输出端与所述电流Miller电路(23ad)的一个输出端(O)相连,连接在所述滤波器电路(134)的所述输出端(Vo)和所述“非”电路(131a)的所述输出端之间的电容器(CF),以及二极管(D1),其负极连接到所述滤波器电路的所述输出端,而其正极连接到所述“非”电路的所述输出端,并且所述电压输入端(ViF)连接到所述全波整流电路(21)的一个输出端,并且所述第一开关电路配置在所述电流Miller电路的输入端和所述滤波器电路的输出端之间的任选位置上。
32.如权利要求27所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述阻抗电路(110)包含具有电压输入端(ViF)和输出端(Vo)的滤波器电路(135)和输出与从所述滤波器电路输出的电压对应的电流的电压/电流转换电路(23c),所述滤波器电路135包含电流Miller电路(23ad),其公共端(COM)与所述滤波器电路的所述电压输入端相连,连接在所述电流Miller电路的输出端(O)的所述滤波器电路的输出端(Vo)之间的大电阻(R6),具有输入端、输出端和接地端的“非”电路(131a),其中,所述接地端连接到所述阻抗电路的接地端,所述输入端用作所述第六控制信号的输入端,当一电压施加到其上或大电阻(23af)上使恒定电流流过的恒流电路(23af),它们连接在所述“非”电路的所述输出端和所述电流Miller电路的所述输入端(I)之间,连接在所述滤波器电路的所述输出端和所述“非”电路的所述输出端之间的电容器(CF),以及二极管(D1),其负极连接到所述滤波器电路的所述输出端,而其正极连接到所述“非”电路的所述输出端,并且所述电压输入端连接到所述全波整流电路(21)的一个输出端,以及所述第一开关电路(23B)配置在所述电流Miller电路(23ad)的输入端I和所述“非”电路(131)的输出端之间的一个任选位置上。
33.如权利要求27所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述开关组电路(160)包含第一接口电路(170),它向所述第五开关电路输出与所述第七控制信号(S7)同步并且适合于所述第五开关电路(150)的第八控制信号(S8),以及第二接口电路(180),它向所述第四开关电路输出与所述第五控制信号(S5)同步并且适合于所述第四开关电路(140)的第九控制信号(S9)。
34.如权利要求27所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含作为所述第五开关电路(150)的下述电路电流Miller电路,其公共端(COM)与所述全波整流电路(21)的一个输出端相连,其输入端与由所述第七控制信号(S7)接通/关断的恒流电路(170)相连,而其输出端O与所述第四开关电路(140)相连,或者非线性电流放大器,电流降低时,电流放大倍数降低。
35.如权利要求28至32中任何一个权利要求所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含放电电路(23ag)或(23ah),当所述第六控制信号(S6)处在关断状态时,使所述电容器(CF)中积累的电荷放电。
36.如权利要求28至32中任何一个权利要求所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含放电电路(23ah),与所述滤波器(137)的地电位相比,当所述电容器的接地端的电位降低一个设定的电位差或降低更多的电位差时,使所述电容器(CF)中积累的电荷放电。
37.如权利要求28至32中任何一个权利要求所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含具有输入端和接地端的箝位电路(23ak),其中,所述输入端与所述滤波器(131)的电压输入端(ViF)相连,而所述接地端与电压/电流转换电路(23c)的输入端(Vil)相连,其中,当所述箝位电路的所述输入端和所述接地端之间的电压等于或高于一设定电压时,输入和接地端之间发生导通状态,并且输入端和接地端之间的电压被箝位在所述设定电压。
38.如权利要求28至30中任何一个权利要求所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含具有输入端、接地端和缓冲电流端的箝位电路(23aj),其中,所述输入端连接到所述滤波器电路的电压输入端(ViF),所述接地端连接到所述电压/电流转换电路23c的输入端(Vil),而所述缓冲流端连接到所述全波整流电路(21)的一个输出端,并且其中,当所述箝位电路的所述输入端和所述接地端之间的电压等于或大于一设定的电压时,电流从所述缓冲电流端流到所述接地端,从而将输入端和接地端之间的电压箝位在所述设定的电压上。
39.如权利要求37或38所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,在所述滤波器电路(131)的输出端(Vo)和所述电压/电流转换电路(23c)的输入端(Vil)之间插入了一个二极管(D2),所述二极管(D2)的正极连接到所述滤波器电路(131)的输出端,其负极连接到所述电压/电流转换电路的输入端。
40.如权利要求39所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含一串联电路,它与所述滤波器电路(131)的电压输入端(ViF)和输出端(Vo)相连,并且由一第二箝位电路(23a1)和限流电路(R)组成。
41.如权利要求39所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,它包含具有输入端、接地端和缓冲电流端的第二箝位电路,其中,所述输入端连接在所述滤波器电路的输入端,所述接地端连接到所述滤波器电路的输出端,所述缓冲电流端连接到所述全波整流电路的一个输出端,并且,当所述箝位电路的所述输入端和所述接地端之间的电压等于或大于一设定电压时,电流从所述缓冲电流端流到所述接地端,从而将输入端和接地端之间的电压箝位在所述设定电压上,以及限流装置,通过插入连接在所述第二箝位电路的接地端和所述滤波器电路的输出端之间。
42.如权利要求28至30中任何一个权利要求所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含二极管(D3),其正极连接到所述电压/电流转换电路(23c)的输入端(Vil),其负极连接到所述滤波器电路(131)的电压输入端,以及第二恒流电路(23am)或大电阻(23am),它们连接在所述滤波器电路的所述电压输入端和接地端之间。
43.如权利要求27所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述阻抗电路(110)包含具有电压输入端(ViF)和输出端(Vo)的滤波器电路(136)或(137),和输出与从所述滤波器电路输出的电压对应的电流的电压/电流转换电路(23c),所述滤波器电路(136)或(137)包含串联电路,它连接在所述滤波器电路的所述电压输入端和所述输出端之间,并且包含当一电压施加到其上和大电阻(R6)上时使恒定电流流过的恒流电路(23ac),(这包括省略恒流电路即使其短路的情况,)具有输入端、输出端和接地端的“非”电路(131a),其中,所述接地端连接到所述阻抗电路的接地端,并且所述输入端用作所述第六控制信号的输入端,连接在所述滤波器电路的所述输出端和所述“非”电路的所述输出端之间的电容器(CF),偏置电路(23an),当所述“非”电路(131a)处在低电平时,它向所述“非”电路的所述输出端提供偏置电流,使得交流信号流过所述电容器(CF),以及放电电路(23ag)或(23ah),当所述“非”电路的输出处在高电平时,使得所述电容器中积累的电荷放电,并且所述第一开关电路(23B)连接在所述全波整流电路的输出端之一和所述滤波器电路的所述电压输入端之间。
44.如权利要求43所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述偏置电路(23an)包含串联电路,它连接在所述滤波器电路(137)的电压输入端(ViF)和所述“非”电路(131a)的输出端之间,并且包含一恒流电路(23ab)或一大电阻(23ab)和二极管即第四二极管(D4),二极管即第五二极管(D5),它连接在连接所述恒流电路或所述大电阻和第四二极管的连接点和所述滤波器电路的接地端之间,并且与所述第四二极管相比其正向工作启动电压更高。
45.如权利要求44所述的摘机信号和拨号脉冲发生电路,其特征在于,所述摘机信号和拨号脉冲发生电路包含二极管(D3),它的正极连接所述电压/电流转换电路(23c)的输入端(Vil),而其负极连接所述滤波器电路(137)的电压输入端。
全文摘要
一种至今具有更少数量的开关装置的摘机信号和拨号脉冲发生电路,开关装置具有高的电流承受特征和更小的浪涌电压。拨号脉冲电路23和开关组电路25与全波整流电路21的输出侧相并连。电路23包含由信号S1接通/关断的阻抗电路23A和第一开关电路23B。电路25包含由第二和第三开关电路25a和25b组成的串联电路。
文档编号H04M1/31GK1185076SQ97121128
公开日1998年6月17日 申请日期1997年10月16日 优先权日1996年10月16日
发明者宫下时男, 中村德雄, 小高利彦 申请人:冲电气工业株式会社
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