新型SLICPBL38710/1及其应用

2006-05-07 15:49:38来源: 电子技术应用

SLIC(用户线接口电路)是电话通信中的关键器件。为了向电话终端发送振铃信号,传统的SLIC内部需含有振铃断电路,而且外部需配备专门的铃流发生器。PBL38710/1是爱立信公司近期推出的全新SLIC,这种SLIC不仅能支持多种振铃信号,而且电路中省去了诸如振铃继电路、铃流发生器等许多传统器件,从在,从而可大大节省PCB布线空间,降低设计成本,并且控制使用也更加方便。本文以作者实践为基础,介绍了PBL38710/1新型振铃SILC的主要性能以及在“集群通信系统接警控制台”中的实际应用。

1 PBL38710/1主要特性

(1)省去了振铃继电器和传统的铃流发生器;

(2)支持正弦波、梯形波和方波振铃;

(3)支持高电压振铃信号;

(4)片内自动电池馈电切换;

(5)可编程电池馈电特性;

(6)供电可低至-21V,利于低功耗线路设计;

(7)低挂机功耗,50mW@-24V电池;

(8)环流、振铃和地键检测功能;

(9)可编程环流、振铃检测器门限;

(10)与各种类型编程器/滤波器的混合功能;

(11)可编程线路终端阻抗;

(12)挂机传输。

2 引脚说明与功能框图

PBL38710/1为28脚PLCC封装,其引脚排列如图1所示,内部功能框图如图2所示。

引脚说明如下:

脚1(BGND):电池地,应与AGND相连。

脚2(VBAT2):低电池供电端,-58V~-24V。

脚3(VBAT):高电池供电端,-80V~Vbat2。

脚4(VCC):+5V电源。

脚5(HB):待机状态时的高低电池馈电切换控制,采用高电池馈电时可提供高的开环电压。

脚6、脚25、脚28(NC):空脚,必须悬空。

脚7(VR):振铃信号输入端,低电压振铃信号由此输入。

脚8(RSG):内部编程电阻RSG由此端接到VEE。

脚9(E1):使能输入端,控制是否将需要的检测器结果由DET输出。

脚10、脚17、脚24(VBAT):在芯片内部与3脚相连。

脚11(DET):内部检测公共输出端,DET为低电平时表示选择的检测器被触发,DET为内部带有上拉电阻的集电极开路输出。

脚12(C2)、脚13(C1):控制输入端,用于选择SLIC的工作状态。

脚14(RDC):该脚与RSN之间接有两只串联电阻,用来编程恒流馈电,两只电阻的公共节点需用电容对地去耦。

脚15(AGND):模拟地,应与BGND相连。

脚16(RSN):音频输入端,恒流馈电、二线阻抗及接收增益的编程网络均连接到此端。

脚18(VEE):-5V电源。

脚19(VTX):音频输出端。TIPX和RINGX间的交流平衡信号,经内部转换,变为对地参考的非平衡信号由VTX输出。VTX和RSN之间接有二线阻抗编程网络。

脚20(HPT):交流/直流隔离电容CHP的一端,CHP的另一端接到脚HPR。

脚22(RD):摘机检测编程电阻RD由此脚连接到VEE。

脚23(RDR):振铃检测编程电阻RDR由此脚连接到VEE。

脚26(TIPX)、脚27(RINGX):TIPX和RINGX经过压保护电路连接到二线接口的TIP和RING端。

3 工作原理与控制使用

3.1 环路监视功能

PBL38710/1内部含有环流检测器、地键检测器和振铃检测器。通过内部逻辑控制,这三种检测器共用一个输出端DET来输出各自的状态。

环流检测器用来检测环路电流的大小。当环路电流超过环路电流门限值ILTh时,DET输出逻辑低电平,表明电话摘机时。ILTh可通过选择环流编程电阻RD的阻值来设定。对某一希望的ILTh,电阻RD可由式:RD=360/ILTh计算得到,RD的单位为kΩ,ILTh的单位为mA。当环路电流小于ILTh时,输出为逻辑高电平。

地键检测器用来检测线路中的地键状态。当地键压下(有效)时,DET输出逻辑低电平。地键检测器电路自动检测TIPX和RINGX中的电流差,一旦这个电流差超过了门限值ΔILon,检测器就被触发。ΔILon的典型值为10.5mA。

振铃检测器用来检测线路在振铃期间是否变为摘机状态。电话摘机时,由于线路阻抗发生了变化,因而检测可检测到线电流的变化,当环路电流超过环路电流门限值ILTh时,DET输出逻辑低电平,表明摘机。通过选择电阻RDR的阻值可以改变ILTh。对某一希望的ILTh,电阻RDR可由式:RDR=360/ILTh来计算得到,RDR的单位为kΩ,ILTh的单位为mA。当环路电流小于ILTh时,DET输出逻辑高电平。

3.2 控制输入

PBL38710/1有4个与TTL兼容的数字输入端:HB、E1、C2和C1.其内部有一个译码器解释输入条件并建立命令操作状态。表1概括了SLIC的各种操作。

表1 SLIC的操作

工作状态 HB E1 C2 C1 DET输出 电池馈电
开路 × × 0 0 逻辑电平高
振铃 × × 0 1 振铃检测 VBAT
有源 × 0 1 0 地键检测 CBAT2
有源 × 1 1 0 环流检测 VBAT2
待机 0 0 1 1 地键检测 VBAT2
待机 0 1 1 1 环流检测 VBAT2
待机 1 0 1 1 地键检测 VBAT
待机 1 1 1 1 环流检测 VBAT
注:“×”表示无关

(1)开路状态(C2=0,C1=0)

在开路状态,TIPX和RINGX线路驱动放大器以及其它的电路部件均处于省电模式,没有电池用于馈电,此时SLIC对线路呈高阻抗,功耗最小,内部各检测器无效。

(2)振铃状态(C2=0,C1=1)

为得到高电压振铃信号,电池馈电需使用高电压Vbat,当选择振铃状态时,SLIC将自动这个高电压,此时脚VR输入的低电压振铃信号被放大,转换为平衡振铃信号送到用户端。振铃检测器检测到摘机状态后,在DET端输出逻辑低电平。

(3)有源状态(C2=1,C1=0)

在有源状态,音频信号传输正常,环流检测器和地键检测器有效,哪个检测器输出到DET由输入端E1控制。

(4)待机状态(C2=1,C1=1)

待机状态禁止音频信号传输,线路驱动放大器被断开,电池切换控制信号HB控制待机状态下用于馈电的电流。环路检测器和地键检测器在这种工作状态下有效,哪个检测器输出到DET由输入端E1控制。

(5)使能输入(E1)

输入端E1控制有源状态和待机状态时输出端DET的功能。在开路状态和振铃状态,哪个检测器连接到DET由SLIC自动完成。在有源状态或待机状态下,当E1被设为逻辑低电平时,E1控制地键检测器输出至DET。当E1被设为逻辑高电平时,E1控制环流检测器输出至DET。

(6)电池切换控制(HB)

在待机状态下,输入端HB控制电池馈电,即在VBAT和VBAT2之间的切换,Vbat的绝对值>Vbat2的绝对值(注意,在振铃状态,SLIC将自动切换到VBAT,不受HB影响)。在待机状态下,当HB被设为逻辑低电平时,SLIC使用VBAT2作为电流馈电;当HB被设为逻辑高电平时,SLIC使用VBAT作为电池馈电。

3.3 电流馈电特性

(1)恒定环路电流

ILProg=2500/(RDC1+RDC2)RDC1、RDC2的单位kΩ

(2)待机状态环路电流

IL=[(Vbat的绝对值)-2]/(RL+2000)

(3)振铃状态环路电流

VTIP-RING>0V,70~95mA;VTIP-RING<0V,47~70mA

3.4 使用中的注意事项

(1)必须保证脚VBAT的电压比其它任何脚上的电压更负,最理想的加电顺序是:地、VBAT、其它电源、信号端。为确保在脚VBAT上有更负的电压,可在VEE和脚VBAT之间接保护二极管DBE。脚VBAT和VBAT2的上电速率不能超过由5.1Ω电阻和0.47μF电容组成的RC网络的时间常数。

(2)在PCB布线时,连接到脚RSN的元件应尽可能靠近RSN,以减少干扰;在PCB上应将模拟地(AGND)与电池地(BGND)用一点连接起来。

(3)为防电话线上的过压,对PBL38710/1进行过压保护是必要的。图3中保护电路采用TISP61089过压保护器及限流电压RF1和RF2作为次级保护。

4 实际应用电路

PBL38710/1应用非常广泛,图3是在“集群通信系统接警控制台”中的应用电路。由80C31单片机系统配以PBL38710/1及接警电话构成的“集群通信系统接警控制台”用来完成对集群通信系统内移动内户报警的接警控制。并根据需要进行相应的话务链接。应用单片机系统对PBL38710/1进行控制非常方便。图中PBL38710/1的输入控制端C1、C2、E1、HB及内部检测器输出端DET均接到单片机的P1口,通过对P1口的操作即可完成对PBL38710/1的控制。振铃输入信号由单片机控制ML2035产生,ML2035是频率可编程的正弦波产生器,可产生频率范围为0~50kHz的精确信号值,产生的频率与串行数据的换算公式为:fout=[fclkin(D15-D0)DEC]/2 的23次方。ML2035的串行数据锁存控制端LATI接到单片机的P1.0,同时将单片机串行口的工作方式设为方式0输出,数据从RXD引脚串行输入,由TXD引脚输出同步脉冲。电路的工作过程如下:

系统初始化后,将PBL38710/1置为待机状态,中断接收集群系统控制中心送来的告警信息。接警台收到告警信息后,最小微机系统控制ML2035产生低压振铃信号,将PBL38710/1的工作状态设置为振铃状态,向接警电话发送振铃。当PBL38710/1识别出电话摘机时,DET输出低电平送单片机,单片机查询到DET低电平时,停发振铃信号,将工作状态设置为有源状态,此时即可进行正常通话。在有源状态,将控制输入端E1置为逻辑高电平,使环路检测器有效,此时即可识别挂机。当电话挂机时,再将PBL38710/1置为待机状态,开始新的控制过程。

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/control/200605/1664.html
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