專利名稱：多功能雙向載波通訊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種與普通電話機(jī)配合使用，具有雙向載波通訊功能的話音傳輸設(shè)備。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電話通訊在社會(huì)的生產(chǎn)和人們的日常生活中顯得日益頻繁和重要，人們對(duì)電話機(jī)的擁有量和內(nèi)在功能的要求也越來(lái)越高。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在發(fā)展中的國(guó)家和地區(qū)，電話的供需矛盾主要體現(xiàn)在線路的架設(shè)和復(fù)用能力上。打電話難，安裝電話更難，已成為受到人們普遍關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題。
載波通迅作為緩解上述矛盾的手段之一已被廣泛應(yīng)用。然而，現(xiàn)有的載波通迅設(shè)備或體積龐大、操作復(fù)雜，或價(jià)格昂貴、功能單一，很難滿足大規(guī)模普及使用的要求。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種可與普通電話機(jī)配合使用的多功能雙向載波通訊機(jī)，以增加現(xiàn)有電話機(jī)的功能，提高現(xiàn)有電話線路的利用率，最大限度的減少呼損，并為至今還沒(méi)有電話網(wǎng)復(fù)蓋的區(qū)域提供一種經(jīng)濟(jì)有效的通訊手段。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的多功能雙向載波通迅機(jī)其特點(diǎn)在于具有小型便攜式主機(jī)箱體，所有外部設(shè)備的聯(lián)結(jié)線均由附設(shè)的分離式接線盒引出，各種功能的操作開關(guān)及其狀態(tài)指示器均集中設(shè)置在主機(jī)正面的操作面板上，主機(jī)內(nèi)部采用單一大底板支承結(jié)構(gòu)，所有電路元件、按鍵開關(guān)、顯示器件等，均固定在底板上，整機(jī)電路主要由電話中繼線接口電路、拾音放大電路、調(diào)制及發(fā)射電路、接收及解調(diào)電路、擴(kuò)音放大電路、智能振鈴控制電路、功能切換網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)電源等八個(gè)部分構(gòu)成，其特征在于(1)具有帶方向指示的雙向電話線路接口，其電路構(gòu)成是a.由整流二極管和雙色發(fā)光二極管構(gòu)成的橋式雙向話路指示電路；b.由平衡變壓器、平衡電阻及負(fù)載電阻構(gòu)成的消側(cè)音電路；c.由晶體管及外圍電路構(gòu)成的發(fā)話和受話射極跟隨器電路；(2)具有多通道組合選通網(wǎng)絡(luò)，它是以CMOS電子模擬開關(guān)集成電路為核心構(gòu)成的兩組網(wǎng)絡(luò)選通切換開關(guān)，其中的一組為1×2網(wǎng)絡(luò)選通開關(guān)，而另一組為2×2網(wǎng)絡(luò)選通開關(guān)，通過(guò)外加控制電平信號(hào)，可使各組開關(guān)處于常態(tài)導(dǎo)通、切換導(dǎo)通或高阻截止?fàn)顟B(tài)；(3)具有智能振鈴控制電路，其電路構(gòu)成是a.由運(yùn)算放大器及其外圍阻容網(wǎng)絡(luò)組成的可控自激振蕩電路；b.由單音解碼集成電路構(gòu)成的對(duì)端載波檢測(cè)電路；c.由整流二極管、電阻、電容與CMOS模擬開關(guān)集成電路復(fù)合構(gòu)成的呼叫重發(fā)延遲電路；(4)具有功能切換開關(guān)及狀態(tài)指示電路，它是由呼叫及通話自復(fù)位按鈕開關(guān)、內(nèi)線通話鎖定開關(guān)、轉(zhuǎn)接傳送鎖定開關(guān)、免摘通話鎖定開關(guān)以及指示呼叫及應(yīng)答狀態(tài)的雙色發(fā)光二極管、指示各開關(guān)鎖定狀態(tài)的發(fā)光二極管和各顯示支路的驅(qū)動(dòng)電路及供電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。
本通訊機(jī)可實(shí)現(xiàn)的主要功能有1.來(lái)話免摘在接轉(zhuǎn)外線電話時(shí)，利用多功能雙向載波通訊機(jī)特別設(shè)置的電話擴(kuò)音和拾音電路，可以不提起電話手機(jī)而直接與對(duì)方聯(lián)絡(luò)或進(jìn)行電話轉(zhuǎn)接。
2.同線分機(jī)電話間的通訊和電話轉(zhuǎn)接多功能雙向載波通訊機(jī)設(shè)有完善的呼叫、應(yīng)答及雙向載波通訊電路。同線分機(jī)電話之間既可以保持熱線聯(lián)絡(luò)，又不影響外線電話的呼入和電話轉(zhuǎn)接，從而可以大大降低話路的呼損率，減少中繼線路的負(fù)荷。
3.同頻多功能雙向載波通訊機(jī)間的載波通訊和電話轉(zhuǎn)接利用多功能雙向載波通訊機(jī)的電力線載波網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)同頻載波通訊機(jī)間的雙向載波通訊和載波電話轉(zhuǎn)接，從而使不便于架設(shè)電話線路的地區(qū)和場(chǎng)所獲得良好的內(nèi)外通訊及聯(lián)絡(luò)的能力。
4.區(qū)域性載波數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)目前由調(diào)制解調(diào)器和普通電話線路構(gòu)成的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)已被廣泛應(yīng)用。然而在數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)，由于雙方電話線路均被占用，不再能夠響應(yīng)其他的呼叫，造成了諸多的不便。利用本實(shí)用新型特別設(shè)計(jì)的多功能雙向載波通訊機(jī)的MODEM接口，與上述用于有線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)的普通調(diào)制解調(diào)設(shè)備相結(jié)合，就可以可實(shí)現(xiàn)同一電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的載波數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，而且雙方的電話分機(jī)線路在數(shù)據(jù)傳輸期間均可不受影響，始終保持暢通。


圖1是多功能雙向載波通訊機(jī)電路組成方框圖圖2是電話中繼線路接口低通濾波器圖3是帶有方向指示的雙向電話線路接口電路圖4是多路電子組合選通網(wǎng)絡(luò)圖5是拾音放大器圖6是調(diào)制及發(fā)射電路圖7是接收及解調(diào)電路圖8是擴(kuò)音放大電路圖9是智能振鈴控制電路圖10是功能切換開關(guān)及狀態(tài)指示電路圖11是系統(tǒng)電源圖12是多功能雙向載波通訊機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
一、電話中繼線路接口低通濾波器如圖2所示。電容2C1和電感2L1構(gòu)成一個(gè)單節(jié)LC低通濾波器，A、B端口接電話外線，C、D端口與內(nèi)線分機(jī)電話線路、本機(jī)電話接線端口和本機(jī)載波方式選擇開關(guān)相聯(lián)結(jié)。(詳見后述)該濾波器的目的在于阻止本機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的載波高頻信號(hào)串入電話中繼線路，而允許話音傳輸信號(hào)順利通過(guò)。
二、帶有方向指示的雙向電話線路接口電路如圖3所示。外線話路經(jīng)上述LC低通濾波器后，與話路選擇開關(guān)3KPH的動(dòng)接點(diǎn)相聯(lián)。3KPH是用以選擇普通話機(jī)或者本裝置電話線路接口的機(jī)械式2×2自鎖開關(guān)。圖中PHON接線端口可以與任何類型的普通電話機(jī)相聯(lián)結(jié)。而二極管3D1、3D2和雙色發(fā)光二極管3DL1則組成顯示模擬摘機(jī)通話狀態(tài)的雙向話路指示電路。設(shè)話路正向時(shí)，話流通過(guò)3DL1－1、3D2經(jīng)平衡變壓器3B1初級(jí)繞組及平衡電阻3VR1構(gòu)成回路，此時(shí)3DL1－1發(fā)光，指示正向模擬摘機(jī)狀態(tài)；反之，若外線話路反接，則話流經(jīng)3VR1、3B1初級(jí)繞組及3DL1－2、3D1形成回路，這時(shí)3DL1－2發(fā)光，指示反向模擬摘機(jī)狀態(tài)。
上述設(shè)計(jì)使本裝置在并入電話中繼線路時(shí)可以不必顧及和考慮外線話路的供電極性，給安裝和使用帶來(lái)了方便。
平衡變壓器3B1與平衡電阻3VR1構(gòu)成一消側(cè)音電話接口電路。適當(dāng)調(diào)整3VR1的大小，可使之與外線路阻抗一致。這時(shí)，由3B1初級(jí)繞組中點(diǎn)輸入的發(fā)話電訊號(hào)，被等分成外線支路與平衡支路兩個(gè)部分。由于兩個(gè)支路的話流大小一致，流向相反，根據(jù)電橋平衡原理可知在3B1次級(jí)繞組所感應(yīng)出的發(fā)話側(cè)音訊號(hào)將趨于最小，這樣便可達(dá)到消除側(cè)音干擾的目的。
電阻3R4為3B1的次級(jí)負(fù)載電阻。晶體管3T1、3T2及其外圍電路分別構(gòu)成發(fā)話、受話射極限隨器電路，主要起信號(hào)隔離和阻抗匹配的作用。3R1、3R2是3T1的基極偏置電阻，3R3是3T1射極負(fù)載電阻。發(fā)話訊號(hào)Uf由電容3C1輸入，經(jīng)3T1緩沖隔離后，由電容3C2送至3B1初級(jí)繞組中點(diǎn)，由3B1耦合送至市話網(wǎng)絡(luò)。3R5、3R6是3T2的基極偏置電阻，3R7是3T2的射極負(fù)載電阻。受話訊號(hào)Us由電容3C3輸入，經(jīng)3T2隔離緩沖后，由電容3C4送至系統(tǒng)多路電子組合選通網(wǎng)絡(luò)。
圖中MODEM端口是為計(jì)算機(jī)無(wú)線聯(lián)網(wǎng)而特別設(shè)置的。其基本原理是用本端的MODEM傳輸信號(hào)模擬外線話路信號(hào)，利用系統(tǒng)的雙向載波通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)小區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸無(wú)線聯(lián)網(wǎng)。
三、多路電子組合選通網(wǎng)絡(luò)如圖4所示。該網(wǎng)絡(luò)是以CMOS電子模擬開關(guān)集成電路CD4053為核心構(gòu)成的兩組電子切換開關(guān)。其中K－A為1×2開關(guān)，其狀態(tài)的切換受C－A端的電平高低控制。常態(tài)時(shí)，C－A為低電平，K－A的A0－1接點(diǎn)導(dǎo)通，A0－2斷開；切換時(shí)，C－A為高電平，K－A的A0－2接點(diǎn)導(dǎo)通，而A0－1斷開。與之類似，K－BC為－2×2開關(guān)，其狀態(tài)的切換受C－BC端的電平控制。常態(tài)時(shí)，C－BC端為低電平，K－BC的B0－1和C0－1接點(diǎn)導(dǎo)通，B0－2、C0－2斷開；在切換時(shí)，C－BC則為高電平，B0－2、C0－2接點(diǎn)導(dǎo)通，而B0－1、C0－1接點(diǎn)斷開。
圖中INT為網(wǎng)絡(luò)禁止控制端口。當(dāng)其為低電平時(shí)，允許上述接點(diǎn)的導(dǎo)通和切換；而當(dāng)其為高電平時(shí)，則禁止各接點(diǎn)的導(dǎo)通和切換，整個(gè)選通網(wǎng)絡(luò)處于高阻關(guān)斷狀態(tài)。
電阻4R1、電容4C1和二極管4D1組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)選通延遲電路。其作用是為本機(jī)可能誤發(fā)的重復(fù)呼叫提供一個(gè)適當(dāng)?shù)难訒r(shí)。其原理如下常態(tài)時(shí)，4C1正極A端為高電平，4C1因被充電而使其兩端電壓穩(wěn)定在電源電壓＋V左右，4C1的負(fù)端B則相應(yīng)為低電平，置INT端為允許狀態(tài)；當(dāng)本機(jī)收到對(duì)端載波信號(hào)后，A端變?yōu)榈碗娖剑?C1上的電荷通過(guò)4D1泄放。由于4D1正向電阻很小，故泄放速度很快，此時(shí)B端電位仍維持低電平，INT端不受影響；雙方通訊結(jié)束后，一旦對(duì)方的載波信號(hào)消失，A端電位便迅速上升為高電平，4C1被重新充電，由于此時(shí)4D1反偏截止，4R1又取值較大，使4C1的充電過(guò)程要持續(xù)2～3秒。在此期間，與B端相聯(lián)的INT端上的電位大于其門限值，使選通網(wǎng)絡(luò)處于暫時(shí)的截止?fàn)顟B(tài)，本機(jī)與外界的通訊被迫中斷。這樣，本機(jī)的操作人員可以從容的釋放通話按鍵，而不必?fù)?dān)心由于未能與對(duì)端同步操作，至使本機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生的振鈴信號(hào)(詳見后述)被對(duì)端誤收。隨著4C1上的電荷不斷積累，INT端的電位將逐漸降低，直至選通網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)常態(tài)，延遲作用結(jié)束。
現(xiàn)將系統(tǒng)功能切換過(guò)程簡(jiǎn)述如下。
(1)電話免摘通話狀態(tài)此時(shí)，C－A和C－BC均為常態(tài)低電平。由電話接口路送來(lái)的受話信號(hào)Us經(jīng)C0－1接點(diǎn)送至擴(kuò)音放大電路，經(jīng)過(guò)音頻功率放大后，推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。而系統(tǒng)發(fā)話訊號(hào)則由拾音放大器放大，經(jīng)A0－1和B0－1接點(diǎn)輸出，形成Uf信號(hào)送至電話接口電路。
(2)內(nèi)部通訊狀態(tài)此時(shí)，C－A為高電平切換狀態(tài)，而C－BC端仍為低電平常態(tài)。由于A0－1接點(diǎn)的斷開，本機(jī)發(fā)話訊號(hào)至電話接口的通路被切斷，使外線無(wú)法聽到內(nèi)部通話的內(nèi)容，可起到內(nèi)線與外線間的通訊保密作用。而接點(diǎn)A0－2的導(dǎo)通使本機(jī)的振鈴信號(hào)導(dǎo)入調(diào)制器入口，經(jīng)調(diào)制及發(fā)發(fā)射電路送出，直至內(nèi)線對(duì)端響應(yīng)呼叫后自動(dòng)截止。(詳見后述)發(fā)話信號(hào)經(jīng)拾音放大器放大后，由調(diào)制發(fā)射電路進(jìn)行頻率調(diào)制和功率放大，形成調(diào)頻載波發(fā)訊信號(hào)送入載波網(wǎng)絡(luò)；對(duì)端傳送的載波信號(hào)則由接收解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，經(jīng)擴(kuò)音放大電路進(jìn)行音頻功率放大后，推動(dòng)揚(yáng)聲器Y發(fā)出聲音。
(3)訊號(hào)轉(zhuǎn)移傳送狀態(tài)此時(shí)，控制端C－A及C－BC均為高電平切換狀態(tài)。由電話接口電路送來(lái)的受話訊號(hào)Us經(jīng)C0－2接點(diǎn)送至調(diào)制器入口，經(jīng)調(diào)制和功率放大后，發(fā)至內(nèi)部通訊對(duì)方；而本機(jī)接收到的對(duì)方載波信號(hào)則經(jīng)解調(diào)和音頻放大后，由接點(diǎn)B0－2輸出，作為發(fā)話訊號(hào)Uf送至電話接口電路。
與此同時(shí)，機(jī)械切換開關(guān)KTR的0－1接點(diǎn)斷開，0－2接點(diǎn)聯(lián)通，使本機(jī)的揚(yáng)聲器Y和拾音器MIC分別被切斷和短路，使本機(jī)不能收聽和干擾轉(zhuǎn)接傳輸?shù)膬?nèi)容，以達(dá)到保密通訊的目的。
上述C－A、C－BC端的控制電平，均由系統(tǒng)功能切換及指示電路提供；A端的控制電平由接收解調(diào)器的載波檢測(cè)電路提供。(詳見后述)四、拾音放大器如圖5所示。該放大器是由微音放大電路和電壓增益放大電路兩部分構(gòu)成。
駐極體話筒MIC與晶體管5T1及其外圍元件構(gòu)成一個(gè)典型微音放大電路。5R1是MIC的直流偏置電阻，電阻5R2和電容5C1構(gòu)成電源濾波網(wǎng)絡(luò)。5R4是5T1的集電極負(fù)載電阻。電阻5R3與5VR1為5T1提供混合直流負(fù)反饋偏置，使其工作在共射極狀態(tài)。調(diào)整5VR1可以改變5T1的負(fù)反饋量，進(jìn)而可以控制該級(jí)的增益。5C4是高頻負(fù)反饋電容，用以抑制5T1可能發(fā)生的高頻自激振蕩。5C3是放大器的高頻旁路電容，用以降低前級(jí)噪音。5C2、5C5分別是微音放大電路的輸入、輸出耦合電容。
電壓增益放大電路由集成運(yùn)算放大器5IC1、5IC2及其附屬電路構(gòu)成。電阻5R5、5R6是為單電源狀態(tài)下工作的5IC1提供中點(diǎn)電位。電壓增益則由5R7與5R8兩電阻的比值確定。5C6為5IC1高頻消振電容。5D1、5D2組成雙向限幅器，用以防止5IC1過(guò)載。5C7是音頻旁路電容。5IC1的輸出經(jīng)由運(yùn)算放大器5IC2構(gòu)成的電壓跟隨器隔離緩沖后，由耦合電容5C8輸出。
五、調(diào)制及發(fā)射電路調(diào)制及發(fā)射電路如圖6所示。
集成電路LM567及外圍器件構(gòu)成頻率調(diào)制器。音頻信號(hào)從LM567的2腳輸入，在5腳上即可得到與音頻信號(hào)強(qiáng)度成正比的調(diào)頻輸出信號(hào)。其載頻由電容6C3與電阻6VR1組成的LM567外接RC諧振電路決定，調(diào)整RC的值，即可改變調(diào)制器的主頻。晶體二極管6D1、6D2與電阻6R1組成輸入雙向限幅衰減網(wǎng)絡(luò)，用以防止過(guò)強(qiáng)的輸入信號(hào)可能引起的超調(diào)。6C1是調(diào)制器的輸入隔直電容，6C2是LM567低通濾波器外接電容。
載波發(fā)射電路是由高頻大功率晶體管6T1、6T2及其附屬電路構(gòu)成。從調(diào)制器輸出的調(diào)頻載波信號(hào)由電阻6R2直接耦合至6T1基極，經(jīng)過(guò)6T1、6T2功率放大及選頻變壓器6B1選頻后，由6B1的次級(jí)繞組通過(guò)隔離電容6C7、6C8將載波信號(hào)饋入載波傳輸網(wǎng)絡(luò)。圖中A、B兩點(diǎn)接載波方式選擇開關(guān)。(詳見后述)圖中6R5是輸出極的供電限流電阻，6C4是選頻網(wǎng)絡(luò)的諧振電容。6C6是交流旁路電容。電阻6R3、6R4及電容6C5為輸出級(jí)提供穩(wěn)定的直流偏置。6R4的端點(diǎn)C是輸出級(jí)偏置電路的供電端，故控制了C端的電位高低，便可以控制發(fā)射電路的啟停。
六、接收及解調(diào)電路載波信號(hào)接收及解調(diào)電路如圖7所示。
由B、C端點(diǎn)輸入的對(duì)端載波信號(hào)，經(jīng)電容7C1、7C2隔離之后，通過(guò)由電感7L1、電容7C3構(gòu)成的陷波器及輸入變壓器7B1的初級(jí)繞組形成回路。因?yàn)?L1與7C3諧振在本機(jī)的發(fā)射頻率上，故對(duì)本機(jī)發(fā)射的載波信號(hào)呈現(xiàn)最大阻抗，而其它頻率的信號(hào)被允許順利通過(guò)。
7B1的次級(jí)繞組與電容7C4組成第一級(jí)輸入選頻網(wǎng)絡(luò)。7D1、7D2晶體二極管構(gòu)成一雙向輸入限幅器，可以有效的抑制超強(qiáng)干擾信號(hào)的影響。電容7C5將上述初次選頻后的載波信號(hào)耦合至由中頻變壓器7B2、7B3及電容7C6、7C7構(gòu)成的雙調(diào)諧選頻網(wǎng)絡(luò)，其目的是進(jìn)一步提高接收機(jī)的選擇性，同時(shí)亦能適當(dāng)兼顧對(duì)接收機(jī)的通頻帶寬度要求。
選頻之后的載波訊號(hào)通過(guò)變壓器7B3次級(jí)繞組的耦合，導(dǎo)入由晶體管7T1、7T2及其外圍電路組成的直耦反饋對(duì)放大電路，進(jìn)行增益放大。圖中7C8、7C9及7C10為交流旁路電容。7R2、7R3分別是7T1、7T2的集電極負(fù)載電阻，7R2同時(shí)還為7T2提供基極偏置。7R1是7T1的射極負(fù)反饋電阻，7R4、7R5是7T2的射極負(fù)反饋電阻。7T1的基極偏置由電阻7R6取自7R4和7R5的中點(diǎn)，形成7T1與7T2的級(jí)間直流負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)。
由于7T2工作點(diǎn)選擇較低，集電極負(fù)載電阻又取值較大，至使其線性放大區(qū)域很小，輸出信號(hào)呈限幅狀態(tài)，這樣可使接收機(jī)的抗干擾能力和信噪比大大提高。
LM567及其外圍電路構(gòu)成一鎖相環(huán)解調(diào)器電路。當(dāng)調(diào)頻載波信號(hào)通過(guò)耦合電容7C11從LM567的第3腳輸入時(shí)，如果由電容7C13、電阻7VR1構(gòu)成的RC諧振電路所確定的LM567主振頻率能夠鎖定在輸入載波頻率上，在LM567的第2腳就會(huì)輸出經(jīng)過(guò)解調(diào)后的音頻信號(hào)。7C12是LM567的低通濾波器外接電容。7C14是LM567的帶通濾波器外接電容。7C15是解調(diào)器輸出耦合電容。7R7是載頻鎖定信號(hào)取樣電阻。常態(tài)時(shí)，LM567的8腳輸出高電平，7R7上無(wú)電流通過(guò)，其上的電壓降U7R7≈0；當(dāng)LM567捕捉并鎖定了載波信號(hào)后，其第8腳電平由高變低，U7R7≈＋V。
利用7R7上的壓降可控制諸如振鈴電路、靜音電路及狀態(tài)指示等有關(guān)電路的工作狀態(tài)。(詳見后述)七、擴(kuò)音放大電路如圖8所示。擴(kuò)音放大電路是由LM386集成功率放大器及外圍電路構(gòu)成。電阻8R1、8R2分別將解調(diào)器輸出的音頻信號(hào)和電話接口輸出的受話信號(hào)進(jìn)行隔離和衰減，形成該級(jí)的輸入信號(hào)。電位器8VR1和電容8C1組成輸入電平控制網(wǎng)絡(luò)。改變8VR1的中點(diǎn)位置，可以調(diào)諧輸入信號(hào)電平，進(jìn)而控制LM386的輸出功率。8C2、8C3是LM386的交流旁路電容。
二極管8D1、8D2、8D3及電阻8R3組成靜音控制電路。8D3的負(fù)端B與解調(diào)器LM567的第8腳相聯(lián)結(jié)。在常態(tài)時(shí)，因LM567第8腳輸出為高電平，8D3被反向偏置而截止。電源＋V通過(guò)8R3、8D2、8D1加到LM386反相信號(hào)輸入端口第2腳上，將由8C1輸入的音頻信號(hào)完全淹沒(méi)，使LM386輸出恒為低電平，經(jīng)輸出耦合電容8C4的隔離，在揚(yáng)聲器Y上沒(méi)有交流輸出信號(hào)，整個(gè)擴(kuò)音放大電路處于“靜音狀態(tài)”。一旦解調(diào)器收到由對(duì)方發(fā)射的載波信號(hào)并與之鎖定后，LM567的第8腳電平便由高變低，此時(shí)，8D3因正向偏置而導(dǎo)通，并將圖8中的A點(diǎn)電位鉗制在＋0.7V左右，8D2、8D1由于得不到足夠的偏置而處于截止?fàn)顟B(tài)。這樣，從8C1輸出的音頻訊號(hào)便可順利的導(dǎo)入LM386第2腳輸入端口，經(jīng)功率放大后，由輸出電容8C4耦合至揚(yáng)聲器Y發(fā)出聲音。
當(dāng)系統(tǒng)處于“免摘通話”狀態(tài)時(shí)，由機(jī)械開關(guān)KPH將圖8中的A點(diǎn)對(duì)地短路，使8D1、8D2截止，達(dá)到放大電話接口音頻信號(hào)的目的。
八、智能振鈴控制電路如圖9所示。集成運(yùn)算放大器9IC1與外圍電路構(gòu)成一個(gè)典型的方波振蕩電路。其中電阻9R3、9R2為9IC1的同相端提供一個(gè)穩(wěn)定的參考電位。9R1是反饋電阻?？烧{(diào)電阻9VR1和電容9C2組成RC諧振網(wǎng)絡(luò)，用以控制振蕩器的振蕩頻率。
假設(shè)初始狀態(tài)9IC1的輸出為高電平，9C2通過(guò)9VR1被逐漸充電。當(dāng)9C2與9IC1的反相端相聯(lián)結(jié)點(diǎn)A的電位逐漸達(dá)到以至超過(guò)同相端電位時(shí)，9IC1的輸出狀態(tài)迅速翻轉(zhuǎn)，輸出電平由高變低。由于9R1的反饋?zhàn)饔?，其同相端的電位亦將隨之變低；此后9C2上的電荷通過(guò)9VR1逐漸釋放，直至A點(diǎn)上的電位低于同相端的電位時(shí)，9IC1的輸出狀態(tài)又一次翻轉(zhuǎn)，9R1又使同相端電位隨之升高，這時(shí)9C2又通過(guò)9VR1被重新充電。這一過(guò)程不斷往復(fù)循環(huán)，在耦合電容9C1上便可得到一個(gè)連續(xù)的方波輸出信號(hào)，亦即我們所需要的振鈴信號(hào)。
為了使該信號(hào)成為可控信號(hào)，在圖9中的C點(diǎn)與電源＋V之間串入一機(jī)械開關(guān)KCT，由它控制振蕩器的電源供給，以控制振蕩器的啟停。
出于操作上的考慮，將圖9中的B端與解調(diào)器LM567的第8腳相聯(lián)。當(dāng)解調(diào)器收到載波信號(hào)并與之鎖定后，根據(jù)前述理由，接點(diǎn)B的電位將為低電平。這時(shí)二極管9D1導(dǎo)通，9IC1的反相輸入端被鉗位，迫使振蕩器停振。反之，在沒(méi)有收到對(duì)方載波信號(hào)時(shí)，B點(diǎn)將為高電平，9D1截止，振蕩器的工作狀態(tài)不受影響。這樣本機(jī)的呼叫訊號(hào)便可由對(duì)方應(yīng)答而自動(dòng)中止。
此外，當(dāng)雙方通訊結(jié)束后，如果對(duì)端載波信號(hào)先行消失，而本機(jī)的KCT開關(guān)未及釋放時(shí)，本機(jī)的振蕩器將立即起振。為了不使本機(jī)的振鈴信號(hào)立即向?qū)Χ苏`發(fā)，系統(tǒng)設(shè)置了如前所述的網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)通延遲電路，使本機(jī)操作人員有充裕的時(shí)間作出正確的響應(yīng)。
九、功能切換開關(guān)及狀態(tài)指示電路如圖10所示。KCT為呼叫及通話自復(fù)位按鈕開關(guān)。KLO、KTR、KPH分別是內(nèi)線通話鎖定、外線轉(zhuǎn)接傳送和電話免摘通訊自鎖開關(guān)。10DL1、10DL2、10DL3分別是指示上述三種鎖定狀態(tài)的發(fā)光二極管。10R1、10R2、10R3分別是各顯示支路的限流電阻。10D1、10D2、10D3則分別是KCT、KLO及KTR支路的供電隔離二極管，利用其單向?qū)щ姷男再|(zhì)，使B端成為具有″或″邏輯關(guān)系的供電端，即不論KCT、KLO或KTR中哪一個(gè)與電源＋V聯(lián)通，B端均有高電平輸出。由于各支路所接二極管的隔離作用，使各支路的電平高低僅與其對(duì)應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)有關(guān)，而不受其他支路電位變化的影響。
晶體管10T1、10T2及有關(guān)元器件構(gòu)成共陰極變色發(fā)光二極管10DL4的顯示控制電路，其工作電源取自B端。10R6與10R8分別是10T1、10T2的基極偏置電阻，10R7、10R9分別是10T1、10T2的集電極限流電阻。10DL4的兩個(gè)陽(yáng)極分別與10T1、10T2的發(fā)射極相聯(lián)。由于10R8與10T1的集電極相聯(lián)，使10T1與10T2呈互補(bǔ)的工作狀態(tài)。即當(dāng)10T1導(dǎo)通時(shí)，10T2截止；10T1截止時(shí)，10T2則導(dǎo)通。10D4是變色控制隔離二極管，當(dāng)其負(fù)極E端為高電平時(shí)，10D4截止10T1導(dǎo)通，10DL4－1點(diǎn)亮，指示本機(jī)呼叫狀態(tài)；而當(dāng)E端為低電平時(shí)，10D4導(dǎo)通，10T2導(dǎo)通，10DL4－2點(diǎn)亮，指示對(duì)端響應(yīng)狀態(tài)。
10R4、10R5是為電子組合開關(guān)提供切換電平信號(hào)的限流電阻。
圖中A點(diǎn)接圖9中的C點(diǎn)，為振鈴電路提供直流電源。
圖中B點(diǎn)接圖6中的C點(diǎn)，為發(fā)射電路提供控制電平。
圖中C點(diǎn)接圖4中的C點(diǎn)，為電子模擬開關(guān)提供C－A控制電平。
圖中D點(diǎn)接圖4中的D點(diǎn)，為電子模擬開關(guān)提供C－BC控制電平。
圖中E點(diǎn)接圖7中的A點(diǎn)，使變色發(fā)光二極管10DL4的顯示電路受控于載波鎖定信號(hào)。
十、系統(tǒng)電源及載波方式選擇開關(guān)如圖11所示。電源變壓器11B1為系統(tǒng)提供12V 0.2A左右的交流電源。二極管11D1－11D4組成全波橋式整流電路，經(jīng)電容11C1濾波后，形成＋15V左右的直流電源＋Vcc，供系統(tǒng)中的音頻功率放大器及載波發(fā)射電路使用。＋Vcc通過(guò)集成電路LM7806的穩(wěn)壓后，由電容11C2濾波，形成穩(wěn)定的＋6V電源＋V，供系統(tǒng)其他各部分使用。
11ZS是快速熔斷保險(xiǎn)管。11K1是與圖8中所示放音音量控制電位器8VR1聯(lián)動(dòng)的總電源開關(guān)。11K2是2×2機(jī)械式撥動(dòng)開關(guān)，用以選擇交流電力線載波或者內(nèi)部分機(jī)電話線載波通迅方式。圖中C端與圖2中的C端相聯(lián)，而A、B端則分別與圖6中的A、B端及圖7中的B、C端點(diǎn)相聯(lián)結(jié)。11C3、11C4是用于電網(wǎng)載波傳輸?shù)母綦x電容。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的多功能雙向載波通訊機(jī)具有造形美觀、體積小巧、功能齊全、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，而且由于其電路技術(shù)成熟，器件集成度高，使組裝調(diào)試十分方便，生產(chǎn)成本亦很低廉，可廣泛適用于農(nóng)村、廠礦、機(jī)關(guān)、學(xué)校和家庭。本實(shí)用新型的大量普及和推廣使用，可大大緩解目前有線電話的供需矛盾，提高現(xiàn)有電話線路的利用率，并且可為至今還沒(méi)有電話網(wǎng)復(fù)蓋的區(qū)域提供一種經(jīng)濟(jì)便捷的通迅手段。
權(quán)利要求1.一種由電話中繼線接口電路、拾音放大電路、調(diào)制及發(fā)射電路、接收及解調(diào)電路、擴(kuò)音放大電路、智能振鈴控制電路、功能切換網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)電源構(gòu)成的多功能雙向載波通訊機(jī)，其特征在于(1)具有帶方向指示的雙向電話線路接口，其電路構(gòu)成是a.由整流二極管和雙色發(fā)光二極管構(gòu)成的橋式雙向話路指示電路；b.由平衡變壓器、平衡電阻及負(fù)載電阻構(gòu)成的消側(cè)音電路；c.由晶體管及外圍電路構(gòu)成的發(fā)話和受話射極跟隨器電路；(2)具有多通道組合選通網(wǎng)絡(luò)，它是以CMOS電子模擬開關(guān)集成電路為核心構(gòu)成的兩組網(wǎng)絡(luò)選通切換開關(guān)，其中的一組為1×2網(wǎng)絡(luò)選通開關(guān)，而另一組為2×2網(wǎng)絡(luò)選通開關(guān)，通過(guò)外加控制電平信號(hào)，可使各組開關(guān)處于常態(tài)導(dǎo)通、切換導(dǎo)通或高阻截止?fàn)顟B(tài)；(3)具有智能振鈴控制電路，其電路構(gòu)成是a.由運(yùn)算放大器及其外圍阻容網(wǎng)絡(luò)組成的可控自激振蕩電路；b.由單音解碼集成電路構(gòu)成的對(duì)端載波檢測(cè)電路；c.由整流二極管、電阻、電容與CMOS模擬開關(guān)集成電路復(fù)合構(gòu)成的呼叫重發(fā)延遲電路；(4)具有功能切換開關(guān)及狀態(tài)指示電路，它是由呼叫及通話自復(fù)位按鈕開關(guān)、內(nèi)線通話鎖定開關(guān)、轉(zhuǎn)接傳送鎖定開關(guān)、免摘通話鎖定開關(guān)以及指示呼叫及應(yīng)答狀態(tài)的雙色發(fā)光二極管、指示各開關(guān)鎖定狀態(tài)的發(fā)光二極管和各顯示支路的驅(qū)動(dòng)電路及供電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的多功能雙向載波通訊機(jī)是在調(diào)頻雙向載波通訊機(jī)的基礎(chǔ)上，附加雙向電話線路接口電路、多路電子組合選通網(wǎng)絡(luò)、和功能切換開關(guān)及指示電路組合而成。具有電路技術(shù)成熟、器件集成度高、成本低廉和易于組織批量生產(chǎn)的特點(diǎn)。該裝置與任何一種普通電話機(jī)結(jié)合后，均可實(shí)現(xiàn)外線免摘通話、內(nèi)線雙向載波通訊、外線載波傳送及計(jì)算機(jī)無(wú)線聯(lián)網(wǎng)等多種功能。
文檔編號(hào)H04B3/54GK2100714SQ91224139
公開日1992年4月1日 申請(qǐng)日期1991年9月3日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月3日
發(fā)明者陳義 申請(qǐng)人:北京市宣武區(qū)匯成電子綜合技術(shù)服務(wù)部