摘? 要: 闡述了帶有振鈴功能的新型SLIC PBL38710/1的主要特性、工作原理及控制使用方法，并介紹了一種用單片機系統控制的實際應用電路。
關鍵詞: SLIC ?振鈴? PBL38710/1? 集群通信系統
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SLIC(用戶線接口電路)是電話通信中的關鍵器件。為了向電話終端發送振鈴信號，傳統的SLIC內部需含有振鈴繼電器，而且外部需配備專門的鈴流發生器。PBL38710/1是愛立信公司近期推出的全新SLIC，這種SLIC不僅能支持多種振鈴信號，而且電路中省去了諸如振鈴繼電器、鈴流發生器等許多傳統器件，從而可大大節省PCB布線空間，降低設計成本，并且控制使用也更加方便。本文以作者實踐為基礎，介紹了PBL38710/1新型振鈴SILC的主要性能以及在“集群通信系統接警控制臺”中的實際應用。
1 PBL38710/1主要特性
(1)省去了振鈴繼電器和傳統的鈴流發生器;
(2)支持正弦波、梯形波和方波振鈴;
(3)支持高電壓振鈴信號;
(4)片內自動電池饋電切換;
(5)可編程電池饋電特性;
(6)供電可低至-21V，利于低功耗線路設計;
(7)低掛機功耗，50mW@-24V電池;
(8)環流、振鈴和地鍵檢測功能;
(9)可編程環流、振鈴檢測器門限;
(10)與各種類型編碼器/濾波器的混合功能;
(11)可編程線路終端阻抗;
(12)掛機傳輸。
2 引腳說明與功能框圖
PBL38710/1為28腳PLCC封裝，其引腳排列如圖1所示，內部功能框圖如圖2所示。
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引腳說明如下:
腳1(BGND):電池地，應與AGND相連。
腳2(VBAT2):低電池供電端，-58V～-24V。
腳3(VBAT):高電池供電端，-80V～VBat2。
腳4(VCC):+5V電源。
腳5(HB):待機狀態時的高低電池饋電切換控制，采用高電池饋電時可提供高的開環電壓。
腳6、腳25、腳28(NC):空腳，必須懸空。
腳7(VR):振鈴信號輸入端，低電壓振鈴信號由此輸入。
腳8(RSG):內部編程電阻RSG由此端接到VEE。
腳9(E1):使能輸入端，控制是否將需要的檢測器結果由DET輸出。
腳10、腳17、腳24(VBAT):在芯片內部與3腳相連。
腳11(
):內部檢測器公共輸出端，為低電平時表示選擇的檢測器被觸發，
為內部帶有上拉電阻的集電極開路輸出。
腳12(C2)、腳13(C1):控制輸入端，用于選擇SLIC的工作狀態。
腳14(RDC):該腳與RSN之間接有兩只串聯電阻，用來編程恒流饋電，兩只電阻的公共節點需用電容對地去耦。
腳15(AGND):模擬地，應與BGND相連。
腳16(RSN):音頻輸入端，恒流饋電、二線阻抗及接收增益的編程網絡均連接到此端。
腳18(VEE):-5V電源。
腳19(VTX):音頻輸出端。TIPX和RINGX間的交流平衡信號，經內部轉換，變為對地參考的非平衡信號由VTX輸出。VTX和RSN之間接有二線阻抗編程網絡。
腳20(HPT):交流/直流隔離電容CHP的一端，CHP的另一端接到腳HPR。
腳21(HPR):交流/直流隔離電容CHP的一端，CHP的另一端接到腳HPT。
腳22(RD):摘機檢測編程電阻RD由此腳連接到VEE。
腳23(RDR):振鈴檢測編程電阻RDR由此腳連接到VEE。
腳26(TIPX)、腳27(RINGX):TIPX和RINGX經過壓保護電路連接到二線接口的TIP和RING端。
3 工作原理與控制使用
3.1 環路監視功能
PBL38710/1內部含有環流檢測器、地鍵檢測器和振鈴檢測器。通過內部邏輯控制，這三種檢測器共用一個輸出端DET來輸出各自的狀態。
環流檢測器用來檢測環路電流的大小。當環路電流超過環路電流門限值ILTh 時，DET輸出邏輯低電平，表明電話摘機。ILTh可通過選擇環流編程電阻RD的阻值來設定。對某一希望的ILTh，電阻RD可由式:RD=360/ILTh計算得到，RD的單位為kΩ，ILTh的單位為mA。當環路電流小于ILTh時，輸出為邏輯高電平。
??? 地鍵檢測器用來檢測線路中的地鍵狀態。當地鍵壓下(有效)時，DET輸出邏輯低電平。地鍵檢測器電路自動檢測TIPX和RINGX中的電流差，一旦這個電流差超過了門限值ΔILon，檢測器就被觸發。ΔILon的典型值為10.5mA。
??? 振鈴檢測器用來檢測線路在振鈴期間是否變為摘機狀態。電話摘機時，由于線路阻抗發生了變化，因而檢測器可檢測到線電流的變化，當環路電流超過環路電流門限值ILTh時，DET輸出邏輯低電平，表明摘機。通過選擇電阻RDR的阻值可以改變ILTh。對某一希望的ILTh，電阻RDR可由式:RDR=360/ILTh來計算得到，RDR的單位為kΩ，ILTh的單位為mA。當環路電流小于ILTh時，DET輸出邏輯高電平。
3.2 控制輸入
??? PBL38710/1有4個與TTL兼容的數字輸入端:HB、E1、C2和C1。其內部有一個譯碼器解釋輸入條件并建立命令操作狀態。表1概括了SLIC的各種操作。
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?? (1)開路狀態(C2=0，C1=0)
??? 在開路狀態，TIPX和RINGX線路驅動放大器以及其它的電路部件均處于省電模式，沒有電池用于饋電，此時SLIC對線路呈高阻抗，功耗最小，內部各檢測器無效。
?? (2)振鈴狀態(C2=0，C1=1)
??? 為得到高電壓振鈴信號，電池饋電需使用高電壓VBat，當選擇振鈴狀態時，SLIC將自動轉換到這個高電壓，此時腳VR輸入的低電壓振鈴信號被放大，轉換為平衡振鈴信號送到用戶端。振鈴檢測器檢測到摘機狀態后，在DET端輸出邏輯低電平。
??? (3)有源狀態(C2=1，C1=0)
??? 在有源狀態，音頻信號傳輸正常，環流檢測器和地鍵檢測器有效，哪個檢測器輸出到由輸入端E1控制。
??? (4)待機狀態(C2=1，C1=1)????????
??? 待機狀態禁止音頻信號傳輸，線路驅動放大器被斷開，電池切換控制信號HB控制待機狀態下用于饋電的電池。環路檢測器和地鍵檢測器在這種工作狀態下有效，哪個檢測器輸出到由輸入端E1控制。
??? (5)使能輸入(E1)
??? 輸入端E1控制有源狀態和待機狀態時輸出端的功能。在開路狀態和振鈴狀態，哪個檢測器連接到由SLIC自動完成。在有源狀態或待機狀態下，當E1被設為邏輯低電平時， E1控制地鍵檢測器輸出至。當E1被設為邏輯高電平時，E1控制環流檢測器輸出至。
??? (6)電池切換控制(HB)
??? 在待機狀態下，輸入端HB控制電池饋電，即在VBAT 和VBAT2之間的切換，|VBat|>|VBat2|(注意，在振鈴狀態，SLIC將自動切換到VBAT，不受HB影響)。在待機狀態下，當HB被設為邏輯低電平時，SLIC使用VBAT2作為電池饋電;當HB被設為邏輯高電平時，SLIC使用VBAT作為電池饋電。
3.3 電池饋電特性
??? (1)恒定環路電流
ILProg=2500/(RDC1+RDC2) RDC1、RDC2的單位kΩ。
??? (2)待機狀態環路電流
???? IL=(|VBat|-2)/(RL+2000)
??? (3)振鈴狀態環路電流
??? VTIP-RING>0V，70～95mA;VTIP-RING<0V，47～70mA
3.4 使用中的注意事項
(1)必須保證腳VBAT的電壓比其它任何腳上的電壓更負，最理想的加電順序是:地、VBAT、其它電源、信號端。為確保在腳VBAT上有更負的電壓，可在VEE和腳VBAT之間接保護二極管DBE。腳VBAT和VBAT2的上電速率不能超過由5.1Ω電阻和0.47μF電容組成的RC網絡的時間常數。
(2)在PCB布線時，連接到腳RSN的元件應盡可能靠近RSN，以減少干擾;在PCB上應將模擬地(AGND)與電池地(BGND)用一點連接起來。
(3)為防電話線上的過壓，對PBL38710/1進行過壓保護是必要的。圖3中保護電路采用TISP61089過壓保護器及限流電阻RF1和RF2作為次級保護。
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4 實際應用電路
PBL38710/1應用非常廣泛，圖3是在“集群通信系統接警控制臺”中的應用電路。由80C31單片機系統配以PBL38710/1及接警電話構成的“集群通信系統接警控制臺”用來完成對集群通信系統內移動用戶報警的接警控制，并根據需要進行相應的話務鏈接。應用單片機系統對PBL38710/1進行控制非常方便。圖中PBL38710/1的輸入控制端C1、C2、E1、HB及內部檢測器輸出端DET均接到單片機的P1口，通過對P1口的操作即可完成對PBL38710/1的控制。振鈴輸入信號由單片機控制ML2035產生，ML2035是頻率可編程的正弦波發生器，可產生頻率范圍為0～50kHz的精確信號音，產生的頻率與串行數據的換算公式為:fout=[fclkin(D15-D0)DEC]/223。ML2035的串行數據鎖存控制端LATI接到單片機的P1.0，同時將單片機串行口的工作方式設為方式0輸出，數據從RXD引腳串行輸入，由TXD引腳輸出同步脈沖。電路的工作過程如下:
系統初始化后，將PBL38710/1置為待機狀態，中斷接收集群系統控制中心送來的告警信息。接警臺收到告警信息后，最小微機系統控制ML2035產生低壓振鈴信號，將PBL38710/1的工作狀態設置為振鈴狀態，向接警電話發送振鈴。當PBL38710/1識別出電話摘機時，DET輸出低電平送單片機，單片機查詢到DET低電平時，停發振鈴信號，將工作狀態設置為有源狀態，此時即可進行正常通話。在有源狀態，將控制輸入端E1置為邏輯高電平，使環路檢測器有效，此時即可識別掛機。當電話掛機時，再將PBL38710/1置為待機狀態，開始新的控制過程。
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參考文獻
1 Ericsson Components AB.Telecom Line Access Components Data Book，1999
2 Micro Linear Corporation.Microlinear Datasheet，1997.4
3 何立民.單片機應用系統設計.北京:北京航空航天大學出版社，1992