2024年4月12日发(作者:)
新型SLIC PBL38710/1及其应用
大学鬼谷子
新型SLIC PBL38710/1及其应用 摘要:阐述了带有振铃功能的新型SLIC PBL38
710/1的主要特性、工作原理及控制使用方法,并介绍了一种用单片机系统控制的实际应
用电路。 关键词:SLIC 振铃 PBL38710/1 集群通信系统 SLIC(用户线接口电路)是
电话通信中的关键器件。为了向电话终端发送振铃信号,传统的SLIC内部需含有振铃
断电路,而且外部需配备专门的铃流发生器。PBL38710/1是爱立信公司近期推出的全新
SLIC,这种SLIC不仅能支持多种振铃信号,而且电路中省去了诸如振铃继电路、铃流
发生器等许多传统器件,从在,从而可大大节省PCB布线空间,降低设计成本,并且控
制使用也更加方便。本文以作者实践为基础,介绍了PBL38710/1新型振铃SILC的主要
性能以及在“集群通信系统接警控制台”中的实际应用。 1 PBL38710/1主要特性 (1)
省去了振铃继电器和传统的铃流发生器; (2)支持正弦波、梯形波和方波振铃; (3)
支持高电压振铃信号; (4)片内自动电池馈电切换; (5)可编程电池馈电特性;
(6)供电可低至-21V,利于低功耗线路设计; (7)低挂机功耗,50mW@-24V电池;
(8)环流、振铃和地键检测功能; (9)可编程环流、振铃检测器门限; (10)与各
种类型编程器/滤波器的混合功能; (11)可编程线路终端阻抗; (12)挂机传输。 2
引脚说明与功能框图 PBL38710/1为28脚PLCC封装,其引脚排列如图1所示,内部
功能框图如图2所示。 引脚说明如下: 脚1(BGND):电池地,应与AGND相连。
脚2(VBAT2):低电池供电端,-58V~-24V。 脚3(VBAT):高电池供电端,-80V~
Vbat2。 脚4(VCC):+5V电源。 脚5(HB):待机状态时的高低电池馈电切换控制,
采用高电池馈电时可提供高的开环电压。 脚6、脚25、脚28(NC):空脚,必须悬空。
脚7(VR):振铃信号输入端,低电压振铃信号由此输入。 脚8(RSG):内部编程
电阻RSG由此端接到VEE。 脚9(E1):使能输入端,控制是否将需要的检测器结果
由DET输出。 脚10、脚17、脚24(VBAT):在芯片内部与3脚相连。 脚11(DET):
内部检测公共输出端,DET为低电平时表示选择的检测器被触发,DET为内部带有上拉
电阻的集电极开路输出。 脚12(C2)、脚13(C1):控制输入端,用于选择SLIC的
工作状态。 脚14(RDC):该脚与RSN之间接有两只串联电阻,用来编程恒流馈电,
两只电阻的公共节点需用电容对地去耦。 脚15(AGND):模拟地,应与BGND相连。
脚16(RSN):音频输入端,恒流馈电、二线阻抗及接收增益的编程网络均连接到此
端。 脚18(VEE):-5V电源。 脚19(VTX):音频输出端。TIPX和RINGX间的交
流平衡信号,经内部转换,变为对地参考的非平衡信号由VTX输出。VTX和RSN之间
接有二线阻抗编程网络。 脚20(HPT):交流/直流隔离电容CHP的一端,CHP的另一
端接到脚HPR。 脚22(RD):摘机检测编程电阻RD由此脚连接到VEE。 脚23(R
DR):振铃检测编程电阻RDR由此脚连接到VEE。 脚26(TIPX)、脚27(RINGX):
TIPX和RINGX经过压保护电路连接到二线接口的TIP和RING端。 3 工作原理与控制
使用 3.1 环路监视功能 PBL38710/1内部含有环流检测器、地键检测器和振铃检测器。
通过内部逻辑控制,这三种检测器共用一个输出端DET来输出各自的状态。 环流检测
器用来检测环路电流的大小。当环路电流超过环路电流门限值ILTh时,DET输出逻辑
低电平,表明电话摘机时。ILTh可通过选择环流编程电阻RD的阻值来设定。对某一希
望的ILTh,电阻RD可由式:RD=360/ILTh计算得到,RD的单位为kΩ,ILTh的单位
为mA。当环路电流小于ILTh时,输出为逻辑高电平。 地键检测器用来检测线路中的
地键状态。当地键压下(有效)时,DET输出逻辑低电平。地键检测器电路自动检测TI
PX和RINGX中的电流差,一旦这个电流差超过了门限值ΔILon,检测器就被触发。ΔI
Lon的典型值为10.5mA。 振铃检测器用来检测线路在振铃期间是否变为摘机状态。电
话摘机时,由于线路阻抗发生了变化,因而检测可检测到线电流的变化,当环路电流超
过环路电流门限值ILTh时,DET输出逻辑低电平,表明摘机。通过选择电阻RDR的阻
值可以改变ILTh。对某一希望的ILTh,电阻RDR可由式:RDR=360/ILTh来计算得到,
RDR的单位为kΩ,ILTh的单位为mA。当环路电流小于ILTh时,DET输出逻辑高电
平。 3.2 控制输入 PBL38710/1有4个与TTL兼容的数字输入端:HB、E1、C2和C1.
其内部有一个译码器解释输入条件并建立命令操作状态。表1概括了SLIC的各种操作。
表1 SLIC的操作
工作状态
开路
振铃
有源
有源
待机
待机
待机
待机
注:
“×”
表示无关
HB
×
×
×
×
0
0
1
1
E1
×
×
0
1
0
1
0
1
C2
0
0
1
1
1
1
1
1
C1
0
1
0
0
1
1
1
1
DET
输出
逻辑电平高
振铃检测
地键检测
环流检测
地键检测
环流检测
地键检测
环流检测
电池馈电
元
VBAT
CBAT2
VBAT2
VBAT2
VBAT2
VBAT
VBAT
(1)开路状态(C2=0,C1=0) 在开路状态,TIPX和RINGX线路驱动放大器以及
其它的电路部件均处于省电模式,没有电池用于馈电,此时SLIC对线路呈高阻抗,功
耗最小,内部各检测器无效。 (2)振铃状态(C2=0,C1=1) 为得到高电压振铃信号,
电池馈电需使用高电压Vbat,当选择振铃状态时,SLIC将自动这个高电压,此时脚VR
输入的低电压振铃信号被放大,转换为平衡振铃信号送到用户端。振铃检测器检测到摘
机状态后,在DET端输出逻辑低电平。 (3)有源状态(C2=1,C1=0) 在有源状态,音
频信号传输正常,环流检测器和地键检测器有效,哪个检测器输出到DET由输入端E1
控制。 (4)待机状态(C2=1,C1=1) 待机状态禁止音频信号传输,线路驱动放大器
被断开,电池切换控制信号HB控制待机状态下用于馈电的电流。环路检测器和地键检
测器在这种工作状态下有效,哪个检测器输出到DET由输入端E1控制。 (5)使能输
入(E1) 输入端E1控制有源状态和待机状态时输出端DET的功能。在开路状态和振铃
状态,哪个检测器连接到DET由SLIC自动完成。在有源状态或待机状态下,当E1被
设为逻辑低电平时,E1控制地键检测器输出至DET。当E1被设为逻辑高电平时,E1控
制环流检测器输出至DET。 (6)电池切换控制(HB) 在待机状态下,输入端HB控
制电池馈电,即在VBAT和VBAT2之间的切换,Vbat的绝对值>Vbat2的绝对值(注意,
在振铃状态,SLIC将自动切换到VBAT,不受HB影响)。在待机状态下,当HB被设
为逻辑低电平时,SLIC使用VBAT2作为电流馈电;当HB被设为逻辑高电平时,SLIC
使用VBAT作为电池馈电。 3.3 电流馈电特性 (1)恒定环路电流 ILProg=2500/(RDC
1+RDC2)RDC1、RDC2的单位kΩ。 (2)待机状态环路电流 IL=[(Vbat的绝对值)-2]/
(RL+2000) (3)振铃状态环路电流 VTIP-RING>0V,70~95mA;VTIP-RING<0V,4
7~70mA 3.4 使用中的注意事项 (1)必须保证脚VBAT的电压比其它任何脚上的电压
更负,最理想的加电顺序是:地、VBAT、其它电源、信号端。为确保在脚VBAT上有
更负的电压,可在VEE和脚VBAT之间接保护二极管DBE。脚VBAT和VBAT2的上
电速率不能超过由5.1Ω电阻和0.47μF电容组成的RC网络的时间常数。 (2)在PCB
布线时,连接到脚RSN的元件应尽可能靠近RSN,以减少干扰;在PCB上应将模拟地
(AGND)与电池地(BGND)用一点连接起来。 (3)为防电话线上的过压,对PBL3
8710/1进行过压保护是必要的。图3中保护电路采用TISP61089过压保护器及限流电压
RF1和RF2作为次级保护。 4 实际应用电路 PBL38710/1应用非常广泛,图3是在“集
群通信系统接警控制台”中的应用电路。由80C31单片机系统配以PBL38710/1及接警
电话构成的“集群通信系统接警控制台”用来完成对集群通信系统内移动内户报警的接
警控制。并根据需要进行相应的话务链接。应用单片机系统对PBL38710/1进行控制非常
方便。图中PBL38710/1的输入控制端C1、C2、E1、HB及内部检测器输出端DET均接
到单片机的P1口,通过对P1口的操作即可完成对PBL38710/1的控制。振铃输入信号
由单片机控制ML2035产生,ML2035是频率可编程的正弦波产生器,可产生频率范围
为0~50kHz的精确信号值,产生的频率与串行数据的换算公式为:fout=[fclkin(D15-D0)
DEC]/2 的23次方。ML2035的串行数据锁存控制端LATI接到单片机的P1.0,同时将
单片机串行口的工作方式设为方式0输出,数据从RXD引脚串行输入,由TXD引脚输
出同步脉冲。电路的工作过程如下: 系统初始化后,将PBL38710/1置为待机状态,中
断接收集群系统控制中心送来的告警信息。接警台收到告警信息后,最小微机系统控制
ML2035产生低压振铃信号,将PBL38710/1的工作状态设置为振铃状态,向接警电话发
送振铃。当PBL38710/1识别出电话摘机时,DET输出低电平送单片机,单片机查询到D
ET低电平时,停发振铃信号,将工作状态设置为有源状态,此时即可进行正常通话。在
有源状态,将控制输入端E1置为逻辑高电平,使环路检测器有效,此时即可识别挂机。
当电话挂机时,再将PBL38710/1置为待机状态,开始新的控制过程。
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