电话原理幻灯讲座ppt课件

1、1 机任务环境机任务环境内容：1、呼叫建立过程略2、通话网络构造 3、什么叫侧音、如何消侧音 4、详细电路 引见 1.1 模拟交换方式下通话原理表示图模拟交换方式下通话原理表示图22甲甲乙乙Z1：话机甲之外的等效阻抗。1.2 数字程控交换方式下通话原理表示图数字程控交换方式下通话原理表示图2222G2G11.3 线的构造功能：线的构造功能： 构造：构造：0.5mm铜芯聚氯乙烯绝缘双绞铜芯聚氯乙烯绝缘双绞线。线。 功能：功能： 传输恒流馈电、传输信令信号和言语传输恒流馈电、传输信令信号和言语信号。信号。 馈电：供应机任务的电能。我国线路馈电：供应机任务的电能。我国线路 馈电电压馈电电压48V，馈

2、电电流在，馈电电流在1880mA之之间的间的 某个值。普通机依托交换机馈电任务。某个值。普通机依托交换机馈电任务。 信令信号包含了：振铃信号、拨号提示信令信号包含了：振铃信号、拨号提示音、音、 DTMF等等。等等。 振铃信号：振铃信号：60-80V，25Hz交流信号交流信号 DTMF(双音多频双音多频)是指是指 Dual Tone MultiFrequency. 拨号提示音：包括拨号音、忙音和催拨号提示音：包括拨号音、忙音和催挂音。挂音。1.4 对外线阻抗对外线阻抗Z1的阐明的阐明 Z1包括线路阻抗和对端话机阻抗之和。包括线路阻抗和对端话机阻抗之和。0.5mm 双绞铜线每公里阻抗用以下图网络双

3、绞铜线每公里阻抗用以下图网络(a)等效，对方等效，对方话机话机 阻抗用以下图网络阻抗用以下图网络(b)等效。等效。(F1%) 0.1(a)(b)0.047F 47F 47F 47F 47F图图1.3 阻抗阻抗Z1的组成的组成1.5 对传输和交换网络的阐明对传输和交换网络的阐明 图图1.4 交换与传输网络表示图交换与传输网络表示图中继线中继线(电电缆或光缆缆或光缆)用用户户线线 交 换 机 (1) 交 换 机 (2) 交 换 机 (4) 交 换 机 (3)1.6 对交换机和话机的一些相关技术阐明对交换机和话机的一些相关技术阐明 (1) 交换机判别话机摘挂机的普通条件：交换机判别话机摘挂机的普通条

4、件： 线路电流到达线路电流到达3.5mA7 mA判别为摘机，判别为摘机，但国但国 家规范要求摘机电流至少应大于家规范要求摘机电流至少应大于13mA； 线路电流降到线路电流降到3.5mA以下判别为挂机，但以下判别为挂机，但规范规范 要求挂机漏电流应要求挂机漏电流应25A 。 (2) 摘机后话机等效电阻要求摘机后话机等效电阻要求350。 (3) 交换机送出的拨号音：交换机送出的拨号音：450Hz延续的长延续的长音。音。 交换机送出的忙音：交换机送出的忙音：450Hz的延续音，的延续音，0.3 秒送，秒送，0.3秒断。幅度大约几百毫伏。秒断。幅度大约几百毫伏。 (4) 交换机送出的振铃信号：交换机送

5、出的振铃信号： 90V,25 Hz正弦交流正弦交流(这是国标这是国标)。 (如今程控交换机中多为如今程控交换机中多为70V,25Hz)。 (5) 双音多频信号的频率组合双音多频信号的频率组合 高频群频率(Hz)低频群频率(Hz)1209133614771633697123A770456B852789C941*0#D2 机通话电路机通话电路2.1 最简单的通话电路最简单的通话电路 此通话电路存在的问题：本人讲话产生的话音此通话电路存在的问题：本人讲话产生的话音 电压毫不衰减的送回到了受话电路，这样在耳机里电压毫不衰减的送回到了受话电路，这样在耳机里会听到很大本人的声音会听到很大本人的声音(即侧音

6、很大即侧音很大)，致使打，致使打者非常难受，会不由自主地减小说话的声音，从而者非常难受，会不由自主地减小说话的声音，从而呵斥对方听到声音很小。呵斥对方听到声音很小。 送话器送话器受话器受话器TIP线RING线TIP线RING线48V47F47F30mA30mA 在通话电路中受话电路好了解，送话电路在通话电路中受话电路好了解，送话电路相对较难。下面画一简图阐明送话原理。相对较难。下面画一简图阐明送话原理。 前面前面2.1的电路其中的送话电路如以下图的电路其中的送话电路如以下图所示：所示： 48V47F30mAVout1、三极管必需处于放、三极管必需处于放大区大区(或称线性区或称线性区)；2、恒流

7、源相当一只很、恒流源相当一只很大的集电极负载电阻，大的集电极负载电阻，因此，在集电极电流随因此，在集电极电流随话音而动摇时，它上面话音而动摇时，它上面能产生很大的电压增益。能产生很大的电压增益。ac2.2 具有消侧音电路的通话电路具有消侧音电路的通话电路(惠斯登惠斯登) 0.1等效等效平平衡衡网网络络abcd话机话机(1)接受放大器接受放大器a、b：送话器(或送话放大器)输出端c、d：受话器(或受话放大器)输入端TIP线RING线Z12 .3 消侧音方程式消侧音方程式4231ZZZZ 侧音：讲话者本人听到本人的声音叫侧音。侧音：讲话者本人听到本人的声音叫侧音。 根据惠斯顿电桥平衡原理，在送话时

8、要使受话器里听根据惠斯顿电桥平衡原理，在送话时要使受话器里听不到本人的声音，必需满足以下方程：不到本人的声音，必需满足以下方程： 换句话说，只需满足上式，那么在送话时换句话说，只需满足上式，那么在送话时c、d两点的两点的电位相等，因此没有信号进入受话放大器。电位相等，因此没有信号进入受话放大器。 要特别阐明一点，由于声音是从要特别阐明一点，由于声音是从20Hz20kHz, 要在这么宽的频带内要在这么宽的频带内(加上线路加上线路)一直坚持一直坚持cd两点电位相两点电位相等是做不到的，实践上没有必要做到一切频率点上侧音等是做不到的，实践上没有必要做到一切频率点上侧音都为零，也不允许做到侧音为零。都

9、为零，也不允许做到侧音为零。 由消侧音方程式我们自然就想到，在给定Z1的前提下，电路设计的义务就是合理而粗略地安排Z2、Z3和Z4，然后在调试过程中进一步确定它们。 普通电路中最难设计和不好了解的就是通话电路，其难点就是如何消侧音。其次是电源电路，由于线的供电电流很有限(虽然国标规定在18mA80mA之间，但普通都在2535mA)，且话机挂机后要求漏电流小于等于25A，而话机挂机后还要执行一些任务义务，因此，电源电路是另一个难点。其他电路(整流桥路、拨号、振铃和来电显示电路)都很简单，是简单地叠加。下面分别加以引见。3 2/4线转换及消侧音电路3.1 2/4线转换电路及消侧音原理之一线转换电路

10、及消侧音原理之一0.10.1IT1IT2IRTR原理：送话时原理：送话时IT1与与IT2在变压器中产生的磁场抵消，在变压器中产生的磁场抵消， 但受话时电流但受话时电流IR能在能在R器中产生话音电流。器中产生话音电流。话机外线dbca3.2 2/4线转换电路及消侧音原理之二线转换电路及消侧音原理之二 9k1 5k1 18 560 3C30.1 3R8 3R11 3R10 3R9 103J 2Q5 3Q2 + - 3C5 + -1F外线外线话机话机abcd送话时红信号与绿信号叠加送话时红信号与绿信号叠加=04 主板上主板上14芯排线端子的定义及芯排线端子的定义及MCU端子定义：端子定义：端子号端子

11、号 字符字符 对应对应MCU端子字符及其定义端子字符及其定义 1 R/C ROUT/CTRL 闹铃信号输出闹铃信号输出 2 C/M CIDON/MUSIC 音乐坚持输出音乐坚持输出 3 XSET 显示器设置，上电后为高显示器设置，上电后为高 4 SPI LDET 线路监视，用于防盗打线路监视，用于防盗打 5 TONE MCU的的DTMF信号输出端信号输出端 6 VDD MCU的电源正端的电源正端 7 BAT BDET 电池电压检测端电池电压检测端(未启用未启用) 8 TIP 来电显示信号输入端来电显示信号输入端 9 RING 来电显示信号输入端来电显示信号输入端 10 GND MCU的电源地端

12、的电源地端 主板上主板上14芯排线端子的定义及芯排线端子的定义及MCU端子定义端子定义(续续)：端子号端子号 字符字符 对应对应MCU端子及其定义端子及其定义 11 MUT MUTE 静噪输出端，低有效静噪输出端，低有效 12 HKS 摘挂机检测：摘挂机检测： H：挂机；：挂机；L：摘机：摘机 13 HFO 摘挂机控制输出端摘挂机控制输出端 14 LED 连到键盘指示灯正端，不与连到键盘指示灯正端，不与MCU连连 15 R2 排线未衔接排线未衔接(无定义无定义) 16 R3 排线未衔接排线未衔接(无定义无定义) XIN 晶体振荡器输入端晶体振荡器输入端 XOUT 晶体振荡器输出端晶体振荡器输出

13、端 PLCC 锁相环电容锁相环电容 SEG 液晶显示器液晶显示器“段驱动信段驱动信号号键盘上键盘上18芯排线端子的定义及芯排线端子的定义及MCU端子定义：端子定义：端子号端子号 字符字符 对应对应MCU端子及其定义端子及其定义 R1R4 键盘的行线，键盘的行线，MCU 复位后为复位后为3.3V C1C8 键盘的行线，键盘的行线，MCU 复位后为复位后为1.8V 某键按下时所在行列均变为某键按下时所在行列均变为2.2V，从而被，从而被 MCU识别。识别。 1 GND 2 LED 指示灯正端指示灯正端, 不与不与MCU连连 3 C2 4 R4 5 R3 6 R2 7 C5 8 C2键盘上键盘上18

14、芯排线端子的定义及芯排线端子的定义及MCU端子定义：端子定义：端子号端子号 字符字符 对应对应MCU端子及其定义端子及其定义 9 R1 10 C3 11 C1 12 C4 13 C5 14 C6 15 C1 16 C8 17 R2 18 R45 机电原理框图机电原理框图6机电路各功能块原理图机电路各功能块原理图6.1 整流桥路及整流桥路及MCU电源电路电源电路6.1.1 为什么要整流电路为什么要整流电路 交换机送给话机的是直流交换机送给话机的是直流(馈电馈电)，为什么还要，为什么还要整流呢？由两方面缘由：整流呢？由两方面缘由： 1话机在接入线时两根线是随意的，但话机话机在接入线时两根线是随意的

15、，但话机电路的电子器件必需求有正确极性的电源才干任电路的电子器件必需求有正确极性的电源才干任务，因此需求极性维护电路务，因此需求极性维护电路(即整流桥路即整流桥路)。 2交换机的馈电在摘机和挂机两种形状下的交换机的馈电在摘机和挂机两种形状下的电压极性通常是相反的电压极性通常是相反的(作为计费信号的标志作为计费信号的标志)，因此话机也需求极性维护电路。因此话机也需求极性维护电路。6.1.2 电路图中运用的符号阐明：电路图中运用的符号阐明： 1、TIP和和RING分别是交换机用户电路上用户接口分别是交换机用户电路上用户接口的正端和负端。的正端和负端。 2、V+是话机电路中整流桥路输出的正端。是话机

16、电路中整流桥路输出的正端。 3、GND是话机电路中整流桥路输出的负端，手柄是话机电路中整流桥路输出的负端，手柄摘机形状下摘机形状下GND与与VSS被叉簧开关被叉簧开关(HK2)连在一连在一同。同。 4、VDD：供应：供应MCU电源的正端。电源的正端。 5、 VSS：供应：供应MCU电源的负端，同时也是接纳电源的负端，同时也是接纳电路和微音器电路的地端。电路和微音器电路的地端。 6、VR+：接纳电路电原正端。：接纳电路电原正端。 7、VHF+：免提功放电路电原正端。：免提功放电路电原正端。6.1.3 实习话机的整流桥路及实习话机的整流桥路及MCU电源电路电源电路TIPRING 220K 2R9

17、5M6 2R8 5M6 2R24 5M6 2R8 5M6 2R24 150 2R10 2D6 1N60VDD 100K 2R23 2D81N4004 2Q3 2Q2 2Q1 从图中看出，这是一个串联型稳压电路。VDD是电源输出端，提供4V左右的稳压给MCU(微控制器)。MCU 在挂机下耗电约50A，来电接受时需23mA。摘机后耗电约3mA。2D8和2R23在摘机下给稳压电路提供偏流，此时由2R8来的不够用。V+2D12D22D32D46.2 发送电路原理发送电路原理 要发送的信号包括：话音信号和要发送的信号包括：话音信号和DTMF信号。信号。 6.2.1 在分析送受话电路前先强调在分析送受话电

18、路前先强调 三点：三点： a、在看话机电源里图时，一定要了解二极管、在看话机电源里图时，一定要了解二极管在导通形状下的交流阻抗趋近于零；在导通形状下的交流阻抗趋近于零； b、饱和导通条件下的三极管、饱和导通条件下的三极管ec极之间的交流极之间的交流阻抗趋近于阻抗趋近于0； c、由于话机是恒流馈电，根据恒流源端电压、由于话机是恒流馈电，根据恒流源端电压由负载决议的原理，去了解摘机时话机线端电压由负载决议的原理，去了解摘机时话机线端电压是是10V左右左右(话机摘机直流阻抗话机摘机直流阻抗300500)，挂机，挂机后接近后接近48V (话机挂机后直流阻抗话机挂机后直流阻抗100k) 。 下面就下面就

19、a和和b两点作一简述：两点作一简述： a、二极管导通形状下的交流阻抗、二极管导通形状下的交流阻抗0 根据交流阻抗的定义：根据交流阻抗的定义： r = 由图可见，由图可见， 在导通条在导通条 件下，件下，V0，故动态，故动态电阻电阻(即交流阻抗即交流阻抗)0。25mA电流电流mA电压电压(V)VV 图图6.1.2 a二极管的正向伏安特性二极管的正向伏安特性 b、三极管饱和导通形状下、三极管饱和导通形状下ec间的交流阻抗间的交流阻抗0。 根据交流阻抗的定义：根据交流阻抗的定义： r = 由图可见，由图可见， 在导通在导通 条件下，条件下， V0， 故动态电阻故动态电阻(即交流即交流 阻抗阻抗)0。

20、25mAc电流(mA)VCE电压电压(V)VVb一定b一定 图图6.1.2 b 三极管的输出特性曲线三极管的输出特性曲线6.2.2 发送电路原理发送电路原理TIPRING 100k 2R12 0 2R11 2R13 2Q52Q6 4k7 2R12 HFO 3R4 100k 270k 2R153R1 3R2 3R3 3C1 10F 5k6 150k 56k10k 3R8 18 470 3R5 3R7 753Q13Q23R16LED2 LED13C91000F4C11000F4Z1 5V6HK-2 12k 3R22 2R15 2C9 102J 270kMICTONE 4C11 103JVR+Vss

21、GNDV+(VHF+)2D12D22D32D44566.3 耳机接纳电路原理耳机接纳电路原理 100k 2R12 0 2R11 2R13 2Q52Q6 4k7 2R12 HFO 3R13 2R153R1 3C5 1F 3k33Q33R16LED2 LED13C91000F4C11000F4Z1 5V6VR+VssGNDV+ 270k 100k3R13R1 5k6 5k6 5k6VR+ 4R3 1k54C31043C6104去免提功放去免提功放3C3103JHK-2 R120(VHF+)4566.4 带自举的推挽功放电路带自举的推挽功放电路(免提功放免提功放)4Q1VssGND 4R5 6804

22、C81034Q24Q3 4C10100F 4C7 102J4C6 10F 100 4R4 270k 4R6 0 4R7 2C9 0 4R3 1k54C3104来自耳机来自耳机接纳电路接纳电路4C9103MN说说 明：明：1、M点相对点相对GND的电位是：的电位是： (Vss-VGND)/2。2、4C6上的电压约为上的电压约为(Vss-VGND)/2。3、4C6和和4R4是实现自举的元件，是实现自举的元件，作作 用是在用是在M点电位升高时自动提点电位升高时自动提高高N点点 的电位的电位(即所谓自举即所谓自举)，从而给，从而给4Q3提提 供附加偏流，最终目的是保证供附加偏流，最终目的是保证M点正点

23、正 向振幅与负向振幅根本对称。向振幅与负向振幅根本对称。(VHF+)4D24D3Y6.5 微音器电路微音器电路3C10 10FHK24563C11203 3C1347F4C44034C11103J3C12123J 3R20 1k53D4VssGND 3k3 4R9 12K 3R22 4k7 3R21-+-M1M2去发送放大器去发送放大器VR+MUTE4和和5接为手柄形状；接为手柄形状；4和和6接为免提形状。接为免提形状。6.5.1 两种电声器件内部构造和任务原理两种电声器件内部构造和任务原理1动圈式受话器动圈式受话器6.6 摘挂机识别电路摘挂机识别电路 HKS MCUHK-11232C1310

24、3Vss 3R2 0 470k 4R12C7470FVDD叉簧开关形状：叉簧开关形状：手柄摘机手柄摘机1和和2接；接；挂机后挂机后1和和3接。接。4 15 26 3叉簧焊点面叉簧焊点面6.7 振铃电路和防雷击电路振铃电路和防雷击电路 4C103.3F 4C103.3F 2L1 1R2 1ZD11C3 10F 22k 2k7 1R1 C D TIPRING1 U1 2411 8 2 4 3 5 6 7 1R4 5M1 R1 180k R2C1223JC2682J 1C60.33F Y8 C DT 33k ZNR12C11036.7.1 了解振铃电路的输入输出信号了解振铃电路的输入输出信号 振铃时

25、交换机送到话机振铃时交换机送到话机TIP和和RING端端70V，25Hz铃流，经整流稳压后在铃流，经整流稳压后在C、D两端得到两端得到27V的的直流电源供振铃芯片直流电源供振铃芯片2411，2411实践是一个振铃实践是一个振铃信号发生器，它产生两个频率的音信号：信号发生器，它产生两个频率的音信号： fH1=1/(1.518R2C2) (Hz) fH2=1.214fH1 (Hz) 2411的第的第8脚输出的信号幅度约为脚输出的信号幅度约为5Vrms。输。输出阻抗约出阻抗约1k。 另外，上面的两个信号不是同时输出的，而是另外，上面的两个信号不是同时输出的，而是按下面的周期按下面的周期(或频率或频率)fL交替的输出：交替的输出： fL=1/(1.359R1C1) (Hz)。 计算一下：计算一下： fH1=1/(1.