【正文】 數(shù)字 程控交換 實驗指導(dǎo)書 1 實驗 一 用戶接口電路實驗 一、實驗?zāi)康? 1．全面了解用戶線接口電路功能（ BORST）的作用及其實現(xiàn)方法； 2．通過對用戶模塊電路 PBL 387 10 電路的學(xué)習(xí)與實驗，進一步加深對 BORST 功能的理解。 二、電路工作原理 （一）基礎(chǔ)原理介紹 用戶電路也可稱為用戶線接口電路（ Subscriber Line Interface Circuit— SLIC）。任何交換機都具有用戶線接口電路。根據(jù)用戶電話機的不同類型，用戶線接口電路（ SLIC）分為模擬用戶接口電路和數(shù)字用戶接口電路兩種。 模擬用戶線接口電路在實現(xiàn)上 的最大壓力是應(yīng)能承受饋電、鈴流和外界干擾等高壓大電流的沖擊，過去都是采用晶體管、變壓器（或混合線圈）、繼電器等分立元件構(gòu)成。在實際中，基于實現(xiàn)和應(yīng)用上的考慮，通常將 BORSHCT 功能中過壓保護由外接元器件完成，編解碼器部分另單成一體，集成為編解碼器（ CODEC），其余功能由集成模擬 SLIC 完成。 在程控交換機中，向用戶饋電，向用戶振鈴等功能都是在繩路中實現(xiàn)的，饋電電壓一般是 60V，用戶的饋電電流一般是 20mA～ 30mA，鈴流是 25Hz,90V 左右，而在程控交換機中，由于交換網(wǎng)絡(luò)處理的是數(shù)字信息，無法向用戶 饋電、振鈴等，所以向用戶饋電、振鈴等任務(wù)就由用戶線接口電路來承擔(dān)完成，再加上其它一些要求，程控交換機中的用戶線接口電路一般要具有饋電（ B），振鈴（ R）、監(jiān)視（ S）、編譯碼（ C）、混合（ H）、測試（ T）、過壓保護（ O）等七項基本功能。圖 21 為 模擬用戶線接口功能框圖。 模擬用戶線接口電路的功能可以歸納為 BORSCHT 七種功能，具體含義是： （ 1）饋電（ BBattery feeling）向用戶話機送直流電流。通常要求饋電電壓為 48伏或 24 伏，環(huán)路電流不小于 18m A. （ 2）過壓保護（ O— Overvoltage protection）防止過壓過流沖擊和損壞電路、設(shè)備。 （ 3）振鈴控制（ R— Ringing Control）向用戶話機饋送鈴流，通常為 25Hz/90Vrms正弦波。 （ 4）監(jiān)視（ SSupervision）監(jiān)視用戶線的狀態(tài)，檢測話機摘機、掛機與撥號脈沖等信號以送往控制網(wǎng)絡(luò)和交換網(wǎng)絡(luò)。 （ 5）編解碼與濾波（ CCODEC/Filter）在數(shù)字交換中 ,它完成模擬話音與數(shù)字碼間的轉(zhuǎn)換。通常采用 PCM 編碼器（ Coder）與解碼器 (Decoder)來完成 ,，統(tǒng)稱為 CODEC。相應(yīng)的防混疊與平滑低通 濾波器占有話路（ 300Hz3400Hz）帶寬，編碼速率為 64kb/s。本功數(shù)字 程控交換 實驗指導(dǎo)書 2 能將在實驗 6 中詳細介紹。 （ 6）混合（ H— Hyhird）完成二線與四線的轉(zhuǎn)換功能，即實現(xiàn)用戶二線雙向信號與發(fā)送，接收支路四線單向信號之間的連接。過去這種功能由混合線圈實現(xiàn)，現(xiàn)在改為集成電路，因此稱為“混合電路”。 本功能將在實驗 8 中詳細介紹。 （ 7）測試（ T— Test）對用戶電路進行測試。 圖 21 模擬用戶線接口功能框圖 （二）用戶電路組成原理 在本實驗系統(tǒng)中，用戶線接口電路選用的是 PBL 387 10 集成電路。 PBL 387 10 是 2/4線厚膜混合用戶線接口電路。它包含向用戶話機恒流饋電、向被叫用戶話機饋送鈴流、用戶摘機后自行截除鈴流，摘掛機的檢測及音頻或脈沖信號的識別，用戶線是否有話機的識別，語音信號的 2/4 線混合轉(zhuǎn)換，外接振鈴繼電器驅(qū)動輸出。 PBL 387 10 用戶電路的雙向傳輸衰 耗均為﹣ 1dB，供電電源為 + 5 V 和﹣ 5 V， PBL 387 10 還將輸入的鈴流信號放大以達到電話振鈴工作的要求，即達到 +75V 的有效值。其各項性能指標符合郵電部制定的有關(guān)標準。 （ 1）該電路的基本特性 1．向用戶饋送鈴流 2．向用戶恒流饋電 3．過壓過流保護 4．被叫用戶摘機自截鈴 5．摘掛機檢測和 LED 顯示 PBL 387 10 TP3057 測試總線 振鈴控制信號 用戶線 狀態(tài)信號 鈴流發(fā)生器 饋電電源 模擬 用戶線 過壓保護電路 測試開關(guān) 振鈴繼電器 饋電電路 混合電路 編碼器解碼器 低通 平衡網(wǎng)絡(luò) 低通 發(fā)送碼流 接收碼流 (編碼信號 ) a b 數(shù)字 程控交換 實驗指導(dǎo)書 3 6．音頻或脈沖撥號檢測 7．振鈴繼電器驅(qū)動輸出 8．語音信號的 2/4 線轉(zhuǎn)換 9．能識別是否有話機 10．無需耦合變壓器 （ 2）用戶線接口電路主要功能 圖 22 PBL 387 10 內(nèi)部電路方框圖 圖 22 是 PBL 387 10 內(nèi)部電路方框圖。圖 23 是用戶線接口電路電原理圖。圖 23中， 1VT 為電話接口電路發(fā)話端的銅鉚孔接口， 1VR 為電話接口收話端的銅鉚孔接口。在電話收話端，從 1VR 過來的語音信號、撥號音（ Dial Signal）、 忙音（ Busy Signal）和回鈴音（ Echo Signal）等信號在電子開關(guān) U306（ CD4066）的控制下分時接通。電子開關(guān)控制信號分別為 SELA0、 SELA SELA2 和 SELA3，高電平時對應(yīng)的信號接通，低電平時對應(yīng)的信號斷開。 控制信號 1 控制信號 2 狀態(tài)指示 語音發(fā)送支路 語音接收支路 振鈴控制 內(nèi)部電源穩(wěn)壓電路 輸入控制譯碼 二 /四 線 接 口 摘機檢測 饋電與平衡電路 話音通道 傳輸 振鈴控制 // 電話接口 數(shù)字 程控交換 實驗指導(dǎo)書 4 圖 23 用戶線接口電路電原理圖 1．向用戶話機供電， PBL 387 10 可對用戶話機提供恒流饋電，饋電電流由 VBAT以及 VDD 供給。當(dāng)環(huán)路電阻為 2KΩ時，饋電電流為 18 mA。具體如下： A 供電電源 VBAT 采用 48V； B 在靜態(tài)情況下（不振鈴、不呼叫）， 48V 電源通過繼電器靜合接點至話機； C 在振鈴時， 48V 電源通過振鈴支路經(jīng)繼電器動合接點至話機； D 用戶掛機時，話機叉簧下壓，饋電回路斷開，回路無電流流過； E 用戶摘機后，話機叉簧上升，接通饋電回路（在振鈴時接通振鈴支路）。 2． PBL 387 10 內(nèi)部具有過壓保護的功能，可以抵抗保護 TIP173。173。RING 端口間的瞬時高壓，如結(jié)合外部的熱敏與壓敏電阻保護電路，則可抵抗保護 250V 左右高壓。 3．振鈴電路可由外部的振鈴繼電器和用戶電路內(nèi)部的繼電器驅(qū)動電路以及鈴流電源向用戶饋送鈴流：當(dāng)繼電器控制端 (RC 端 ) 輸入高電平，繼電器驅(qū)動輸出端 (RD 端 ) 輸出高電平，繼電器接通，此時鈴流源通過與振鈴繼電器連接的 15 端 (RV 端 ) 經(jīng) TIP173。173。RING 端口向被叫用戶饋送鈴流。當(dāng)控制端 (RC 端 ) 輸入低電平或被叫用戶摘機都可截除鈴流。用戶電路內(nèi)部提供一振鈴繼電器感應(yīng)電壓抑制箝位二極管。 4．監(jiān)視用戶線的狀態(tài)變化即檢測摘掛機信號，具體如下： A 用戶掛機時，用戶狀態(tài)檢測輸出端輸出高電平，以向 CPU 中央集中控制系統(tǒng)表示用戶“閑”； B 用戶摘機時，用戶狀態(tài)檢測輸出端輸出低電平，以向 CPU 中央集中控制系統(tǒng)表示用戶“忙”； C 用戶若撥電話號碼為脈沖撥號方式時，該用戶狀態(tài)輸出端應(yīng)能送出撥號數(shù)字脈BGND1V B A T 22V B A T3VCC4HB5NC6VR7RSG8E19V B A T10D E T11C212C113R D C14AGND15R S N16V B A T17VEE18V T X19H P T20H P R21RD22R D R23V B A T24NC25T I P X26R I N G X27NC28U 3 01P B L 3 8 7 10GNDV C C 5 VR 3 01R 3 02 5 VC 3 01C 3 02C 3 15R 3 07R 3 05R 3 06 R 3 10R 3 04R 3 03C 3 11D 3 01 2 4 V 4 8 VC 3 03V C CGNDD 3 02D 3 03 4 8 V 5 VR i n g s i g na lR 3 23L E D 3 0 1R 3 241 T P 3 0 3GNDD E T AB G 3 01V C C12J 30 11T P 3 0 11T P 3 0 2 1 2 V+ 12 VGNDR 3 08R 3 09R 3 25GND 1 2 V+ 12 VGNDR 3 11R 3 12R 3 15R 3 14W 3 0 11A12B21 C R132A32B42 C R53A83B93 C R64A114B104 C R12V C C14V S S7U 3 06GNDV C CS E L A 0S E L A 1S E L A 2S E L A 3D i a l S i gn a lB u s y S i g n a lE c h o S i g n a lR 3 1312U 3 05 ACA1 V TK 3 01123 1 V TR 3 171 V RR 3 201 V RR 3 191T P 3 0 7R 3 181T P 3 0 632184U 3 02 A567U 3 02 B32184U 3 03 A567U 3 03 B數(shù)字 程控交換 實驗指導(dǎo)書 5 沖?；芈窋嚅_時，送出低電平，回路接通時送出高電平（注：本實驗系統(tǒng)不選用脈沖撥號方式，只采用 DTMF 雙音多頻撥號方式）； 5． 在 TIP173。173。RING 端口間傳輸?shù)恼Z音信號為對地平衡的雙向語音信號，在四線 VR端與 VX 端傳輸?shù)男盘枮槭瞻l(fā)分開的不平衡語音信號。 PBL 387 10 可以進行 TIP173。173。RING端口與四線 VR 端和 VX 端間語音信號的雙向傳輸和 2 / 4 線混合轉(zhuǎn)換。 6． PBL 387 10 可 以提供用戶線短路保護： TIP 線與 RING 線間， TIP 線與地間， RING線與地間的長時間的短路對器件都不會損壞。 7． PBL 387 10 提供的雙向語音信號的傳輸衰耗均為－ 40dB。該傳輸衰耗可以通過PBL 387 10 用戶電路的內(nèi)部調(diào)整，也可通過外部電路調(diào)整 8． PBL 387 10 的四線端口可供語音信號編譯碼器或交換矩陣使用。 三、實驗內(nèi)容 PBL 387 10 的詳細資料，了解其主要性能和特點。 PBL 387 10 組成的用戶線接口電路。 四、實驗步驟 1．打開實驗箱右側(cè)的總電源開關(guān) ，電源輸入電路加電，電源指示燈（左上角的 LED 發(fā)光二極管）亮 ； 2．電話 A 的 J301 接上電話單機 ； 3. 用示波器分別觀測 TP30 TP30 TP306 在摘掛機時的工作電平變化，具體如下： TP30 TP302：電話 A 用戶的二線模擬線上測試點。 TP301 接入 PBL38710 芯片的 TIPX端； TP302 接入 PBL38710 芯片 RINGX 端 ； 注意此部分測試與其它地方不一樣，示波器的地線夾子接其中一個測試點，探頭接另外一個測試點。此時，雙蹤示波器的另一個測試探頭地線夾子不可接其它地線測試點（ GND） ，因 為示波器兩探頭的地線是連通 在一起 的 ； TP306：電話用戶模塊用戶摘掛機工作狀態(tài)測量點。用戶電話摘機時，輸出低電平；用戶掛機時，輸出高電平。 五、實驗報告要求 1． 畫出本次實驗的電路方框圖，敘述其工作過程。 2． 根據(jù)實驗概括敘述用戶接口電路的主要功能。 數(shù)