固态中继线路制造技术

本文公开一种中继线路，用以将一对双向引线（例如平衡的塞尖和塞环引线）联接到一对单向引线（例如不平衡的输入和输出引线）．为了有效地进行这种联接，并为了提供高的共模信号隔离度和合适的纵向平衡度，这种中继线路装有一个低廉的小变压器．为了与额定的交流（ＡＣ）和直流（ＤＣ）线路阻抗相匹配而准备了全部线路．该中继线路还供有用以在微处理器或其他外接控制器的控制下产生拨号脉冲信号的电路．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般介绍各种电话系统，并更具体地介绍一种用以将双向引线对(例如平衡的塞尖和塞环引线)联接到一对单向引线〔例如被连接到专用自动小交换机(PABX)〕的中继线路。由平衡的塞尖与塞环引线组成的中继线路一般被接到中心局交换系统，并呈额定线路阻抗，这个阻抗在北美被标定为600欧。在中心局和专用交换机或专用自动小交换机(PABX)之间经常要求塞尖和塞环引线可双向地传播信号。由于各中心局和各PABX之间的内部电路经常呈现出不同的特性阻抗，所以常要求中继线路要实现各种阻抗匹配的转换。中继线路还必须具有较低的直流(D.C.)馈流电阻，它已被标定为在250欧以下。由于受天气作用和其他诸如高压输电线、接地不良或不稳定等环境因素的大量中继线路，有时在中继线路上呈现很高的共模信号。这些信号可达到超过±100V.交流电压的幅值。对于这样高的共模信号电压就要求中继线路能保护PABX的内部电路。当塞尖和塞环引线是正常地电气平衡时，在线上的交流音频信号就在性质上本来是有差分作用的。因此要求中继线路可在PABX或中心局与该中继线路之间用差分和隔离的方式双向地联接音频信号。还要求中继线路可排除呈现在塞尖和塞环引线上大的共模信号，可对塞尖和塞环引线提供一种匹配于额定的线路阻抗的交流阻抗，以及可对直流馈流提供一种匹配于标准直流馈流电阻的电阻值。此外，还经常要求中继线路可在微处理器或其他外接控制器的控制下产生拨号脉冲信号。先有技术的中继线路具有预先装入的大的混合变压器，它需要精确的圈数和很大的屏蔽罩，以便提供合适的阻抗匹配。这种先有技术的混合变压器一般在其初、次级线圈之间可显示很高的额定绝缘电压，并可提供良好的共模信号隔离度。然而，随着显著地减小外形和重量的电子交换局和PABX的出现，利用这种变压器就被认为对小型化是一种障碍。例如，在PABX电路被配置于装入小形控制台单元中的印制电路板上的场合下，这种变压器就增加了它的体积、重量和不受欢迎的外形尺寸。该变压器体积的增大是由于为了在大的直流馈电电流时不致使其磁心饱和而应拥有大的磁心所造成的。为了实现阻抗匹配良好，该变压器就要求有精确的线圈圈数而增加该单元的成本。上述先有技术的混合变压器中继线路的一种变化方式装有一个被接到附加阻抗匹配电路的变压器次级中心抽头的线圈，一般以桥路方式接入。尽管这种变化方式可使其在阻抗匹配的调整上多少要比前述电路简化一些，但其中心抽头阻抗匹配电路和大磁心的变压器的成本是相当高的。以前已采用的其它先有技术的中继线路是装入固态器件以代替大的混合变压器的。加拿大的Nos.1，123，131和1，142，281专利(对应地颁发于1982年5月4日和1983年3月1日，是发给Mitel公司的，其标题为《无变压器的中继线路》)描述了这种固态中继线路。根据No 1，123，131的Mitel专利，公开了第一种中继线路，其中阻抗匹配电路被串接于接到塞尖和塞环引线的塞尖和塞环端子中，并与用以在塞尖和塞环端子之间馈送直流电流的高阻抗电路相关联。为了接收由塞尖和塞环引线所传送的交流信号，在塞尖和塞环端子上接有一个差分放大器。在差分放大器的反相和同相输入端接有一种电阻和电容的串联组合电路以便阻止直流电流流入该差分放大器。去话信号被从PABX的一个不平衡的联接器端以光的形式偶合到前述高阻抗电路的控制输入端。该高阻抗电路可作用为一个直流信号源，这个直流信号源可用来根据在其控制输入端收到该去话信号而调制流过那里的直流电流。该先有技术的Mitel装置，可完全取消大磁心的混合变压器，从而克服了有关这种变压器的缺陷。然而，为了保证良好的纵向平衡度，必需对接在差分放大器输入端的电阻和电容串联组合电路进行仔细地匹配。纵向平衡度可衡量从塞尖引线和塞环引线对地的阻抗接近匹配的程度的。除非输入电阻和隔断直流的电容被匹配到接近1%以内，在塞尖与塞环引线上出现的共模信号就将被差分放大器差动地收到，并经其放大而被加入PABX。这样精密的匹配耗费很大，这是因为它经常需要用手测试并挑选电容以保证该电容是匹配到接近1%的允许误差范围以内。并且，对于超过隔断直流的电容的额定电压(一般为250V.)就没有防卫共模信号的作用。此先有技术的Mitel固态中继线路还有个感到苦恼的缺陷是在某些场合下，差分放大器能接收、调制并将无线信号传递到PABX的音频信道，以致干扰通话。第二种改进的中继线路被公开于No1，142，281Mitel专利中，其中前述的光耦合被一个低廉的小磁心变压器所取代。该变压器将去话信号耦合于不平衡的联接器端子和高阻抗电路的控制输入端之间，并为了隔断通过它的直流电流，在该变压器的次级线圈中串接一个电容。这个改进的Mitel中继线路也有与上述Mitel电路同样的感到苦恼的缺陷，这是因为差分放大器仍是用来从塞尖和塞环引线接收来话信号，因而仍需仔细地匹配好的输入隔断直流的电容和电阻。先有技术的固态中继电路，例如上述Mitel专利的主要特征是为了从塞尖和塞环引线将来话信号传递到联接器端，并将去话信号从联接器端传递到塞尖和塞环引线而需要用两个单向信号通路。然而，人们曾认识到在先有技术电路中所用的差分放大器可省去而能用一个小磁心的变压器来提供塞尖和塞环引线与不平衡输入和输出引线(或一个不平衡联接器端子)之间的双向信号转换，这是通过将变压器的初级线圈直接跨接到塞尖和塞环端子上来完成的，这正与像No1，142，281的Mitel专利中所讲授的“被接到高阻抗直流电流传递电路的控制输入端”。相反。人们还认识到于是交流阻抗匹配电路就能被接到变压器的次级，这样就使匹配阻抗被跨过变压器而反射。于是一个高阻抗直流传递电路就能被接到塞尖和塞环端子以便在它们之间传递直流馈电电流。以前人们未曾在先有技术中考虑将一个小磁心变压器直接跨接到塞尖和塞环引线，而利用一个直流电流传递电路来在塞尖与塞环引线之间传递直流电流，由于按照先有技术，则初级线圈将会与阻抗匹配电路并联，而且会成为一个倾向于变动中继线路对各种频率的交流信号电流的有效交流阻抗不断变化的负荷，从而导致阻抗失配。就是由于这个原因，在先有技术Mitel改进电路中，该变压器曾被接到高阻抗的直流传递电路;因此，为了从塞尖和塞环接收来话信号，就需要一个附加的装有差分放大器的单向信号通路。因此，按照本专利技术，就要把一个小磁心的变压器跨接到塞尖和塞环端子(被连接到塞尖和塞环引线的)，以实现双向信号转换通路，并把阻抗匹配电路连接到变压器的次级线圈，这是与如先有技术中的“直接跨接在塞尖和塞环引线”相反的。本专利技术可满足上面指出的中继线路的要求，并可克服上述先有技术的混合和固态的中继线路。本专利技术利用一个高阻抗固态电路传递直流电流，而先有技术的混合变压器却需用大磁心，为的是在出现大的直流电流时磁心不致饱和。而且，本专利技术利用一个小磁心变压器以便进行双向地转换信号，而先有技术的Mitel的改进电路却用一个变压器来把去话信号传送到用以调制通过那里的直流电流的高阻抗控制输入端，以及一个差分放大器来接收来话信号。本专利技术的变压器可提供比先有技术的固态中继线路更高的共模信号隔离度和更好的纵向平衡度。变压器的额定电压一般大于500V.，这是可与先有技术隔断直流的电容的额定电压一般为250V相竞争的。正如上面提到过，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以连接到平衡的塞尖和塞环引线并且接到单向不平衡的输入和输出引线的中继线路包括有：（ａ）用以连接到所说的平衡的塞尖和塞环引线的塞尖和塞环端子（Ｔ和Ｒ），用以传送一种由来话和去话交流信号叠加在直流馈电电流上面组成的调制的直流信号；（ｂ ）一个用以在塞尖和塞环端子（Ｔ和Ｒ）之间传递所说直流馈电电流并且基本上阻止所说交流信号在其间通过的第一通路（２５，２６，３５）；（ｃ）用以连接到所说的不平衡的输入和输出引线的输入和输出端子（Ｖ↓［１］和Ｖ↓［０］），用以对应地传送所说的 来话和去话交流信号；（ｄ）用以对应地在塞尖和塞环端子（Ｔ和Ｒ）与所说的输入和输出端子（Ｖ↓［１］和Ｖ↓［０］）之间时，对所说的来话和去话交流信号进行双向转换的变压器２；（ｅ）用以基本上隔断流过所说的变压器（２）的直流馈电电流的装置（ ３）；以及（ｆ）用以防止由所说的输出端子（Ｖ↓［０］）传送的所说的去话信号被加到所说的输入端子（Ｖｉ）的抵消装置（７）；本专利技术的特征在于：一个阻抗匹配电路（５）被接到所说的变压器（２）的次级线圈（２Ｂ），以便对所说的交流信号匹配于所 说的塞尖和塞环引线的阻抗，而所说的装置（３）被接到变压器的初级线圈（２Ａ），这样就可把所说的变压器（２）接到所说的塞尖和塞环端子（Ｔ和Ｒ），并且可防止变压器饱和，从而由于所说直流电流被在那里基本上隔断通过的结果而可将变压器做得很小。...

【技术特征摘要】
CA 1985-11-20 495,810书所规定的区域和范围下，可有许多变化方式和其他实施例。权利要求1.一种用以连接到平衡的塞尖和塞环引线并且接到单向不平衡的输入和输出引线的中继线路包括有(a)用以连接到所说的平衡的塞尖和塞环引线的塞尖和塞环端子(T和R)，用以传送一种由来话和去话交流信号叠加在直流馈电电流上面组成的调制的直流信号；(b)一个用以在塞尖和塞环端子(T和R)之间传递所说直流馈电电流并且基本上阻止所说交流信号在其间通过的第一通路(25，26，35)；(c)用以连接到所说的不平衡的输入和输出引线的输入和输出端子(Vi和V0)，用以对应地传送所说的来话和去话交流信号；(d)用以对应地在塞尖和塞环端子(T和R)与所说的输入和输出端子(Vi和V0)之间时，对所说的来话和去话交流信号进行双向转换的变压器2；(e)用以基本上隔断流过所说的变压器(2)的直流馈电电流的装置(3)；以及(f)用以防止由所说的输出端子(V0)传送的所说的去话信号被加到所说的输入端子(Vi)的抵消装置(7)；本发明的特征在于一个阻抗匹配电路(5)被接到所说的变压器(2)的次级线圈(2B)，以便对所说的交流信号匹配于所说的塞尖和塞环引线的阻抗，而所说的装置(3)被接到变压器的初级线圈(2A)，这样就可把所说的变压器(2)接到所说的塞尖和塞环端子(T和R)，并且可防止变压器饱和，从而由于所说直流电流被在那里基本上隔断通过的结果而可将变压器做得很小。2.如权利要求1中规定的中继线路，其进一步的特征是所说的第一通路(25、26和35)包括有一个与电阻(35)串联联接到所说的塞尖和塞环端子(T和R)的高增益直流电流放大器(25和26)，该通路对所说的直流馈电电流拥有低电阻，而对所说的来话和去话交流信号拥有高阻抗。3.如权利要求2中规定的中继线路，其特征还在于所说的用以基本上隔断直流馈电电流的装置(3)包括有一个与所说的初级线圈(2A)串联的电容。4.如权利要求1、2或3中规定的中继线路，其进一步的特征在于它包括有装置(8、9和10)，用以从外部控制器(μP)接收控制信号，并随该控制信号而产生拨号脉冲信号并把它传输到所说的塞尖和塞环引线。5.如权利要求1中规定的中继线路，其中所说的输入和输出引线被接到一个PABX，其进一步的特征在于它包括有开关装置(38A、29A、36和28)，用以检测一种由PABX产生的光控信号，并随之而把所说的变压器(2)接到所说的平衡的塞尖和塞环端子(T和R)，并随检测到的所说的控制信号的消失而把所说的变压器从所说的平衡的塞尖和塞环端子上断开，并且其中所说的第一通路(25、26和35)随所说的开关装置(38A、29A、3...

【专利技术属性】
技术研发人员：兹比格纽博尔斯劳斯蒂纳，道格拉斯C奥迪，道格拉斯C奥迪，
申请(专利权)人：米特尔公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]