基于PBL38710的话音通信用户接口模块设计

一、设计目的

1．在全面正确理解设计课题及其任务要求的基础上，对设计课题进行整体介绍；

2．根据课题设计要求，进行设计方案的论证和选择；

3．对课题设计所涉及的单片机、FPGA或DSP等硬件及其开发环境和工具，及汇编语言等软件开发语言进行有针对性的简介；

4．具体的硬件设计电路介绍，给出原理图，并对电路设计过程进行详细介绍，这是本设计报告的主要内容；

5．对软件开发过程进行详细介绍，给出主要的源程序代码，并进行相应的解释说明，这是本设计报告的另一主要内容；

6．对整个课程设计工作进行总结。

二、设计原理及过程

用户线接口电路(Subscriber Line Interface Circuit, SLIC)一般具有

B(馈电),R(振铃),S(监视),C(编译码),H(混合),T(测试),O(过压保护)7大功能。传统的用户线接口电路都少不了铃流发生器和继电器,电路体积庞大,使用不便。自从爱立信公司推出用户线接口电路芯片PBL38710/1后,情况大为改观。这种芯片在振铃电路的设计上做了重大改进,去掉了铃流发生器等装置,使用户电路的体积大大减小,外围电路也非常简单,不但减小PCB面积,降低了成本,而且使用也非常方便;即使在供电电压低至-21V时也能正常工作。本文从应用角度出发,介绍PBL38710的原理及应用。

1、芯片简介

图1为PBL38710/1引脚排列,可以看出,PBL38710/1共有28个引脚,采用PLCC封装。下面分别列出各引脚功能。

引脚1(BGND):电池地,须与AGND连接。

引脚2(VBAT2):低电池供电端。

引脚3(VBAT):高电池供电端。

引脚4(VCC):+5V电源端。

引脚5(HB):在待机状态时提供高电池馈电,这时能够提供高的开环电

压,(通过控制引脚进行状态切换)。

引脚6(NC):空引脚(注:此引脚并未与芯片内部相连,留做以后使用,切记必须悬空,以下同)。

引脚7(VR):振铃信号端,任意波形的低电压振铃信号在这里输入。

引脚8(RSG):内部饱和防护电阻RSG由此接线端接到VEE。

图1 PBL38710/1引脚

引脚9(E1):与TTL兼容的使能输入端,控制DET(引脚11)的输出。

引脚10(VBAT):这个引脚通常在内部与VBAT(-48V)相连。

引脚11(DET):检测器输出端。与控制输入端C1,C2及使能输入端E1有关,DET输出低电平时为选择的检测器被触发,DET为内部带有上拉电阻(约15k8)的集电极开路输出。

引脚12(C2):与TTL兼容输入端,用于控制SLIC的工作状态。

引脚13(C1):同引脚12。

引脚14(RDC):与RSN(引脚16)之间接有2只串联电阻,用来编程恒流馈电, 电阻的接点需对交流隔离(对地接电容)。

引脚15(AGND):模拟地,须与BGND连接。

引脚16(RSN):输入信号汇接点。恒流馈电、二线阻抗及接收增益的编程网络均连接到RSN端。

引脚17(VBAT):在芯片内部通常与3脚相连。

引脚18(VEE):-5V电源端。

引脚19(VTX):音频输出端。TIPX和RINGX间的交流电压不同,由VTX输

出一个新的对地非平衡信号。VTX和RSN之间接有二线阻抗编程网络。

引脚20(HPT):交流直流隔离电容CHP的一端,CHP的另一端接引脚

HPR(引脚21)。

引脚21(HPR):交流直流隔离电容CHP的另一端,CHP的另一端接引脚HPT(引脚20)。

引脚22(RD):摘机检测编程电阻RD与滤波器电容CD并联后由此引脚连接到VEE。

引脚23(RDR):与振铃检测电阻相连。

引脚24(VBAT):同引脚17。

引脚25(NC):空引脚。

引脚26(TIPX)、

引脚27(RINGX):这2个引脚经过压保护接到二线接口的TIP和RING端。引脚28(NC):空引脚

2、PBL387101的特性

(1)除去了振铃继电器和传统的铃流发生器;

(2)支持正弦波和梯形波振铃;

(3)支持高电压振铃信号(-85V电池供电);

(4)片内自动电池馈电切换;

(5)可编程电池馈电;

(6)供电电压可低至-21V,用于低功耗线路设计;

(7)低挂机功耗;

(8)环路电流、振铃和地键检测功能;

(9)可编程环路电流检测器门限;

(10)可编程振铃检测器门限;

(11)与所有类型编程器滤波器的混合功能;

(12)可编程线路终端阻抗;

(13)挂机传输。

(14)用户环路电源故障时振铃电路开路

3、结构组成及工作原理

通过图2我们可以看出,PBL38710/1主要由二线接口(Two wire Interface), 振铃检测(Ring Trip Detector),地键检测(Ground Key Detector),线路馈电控制及纵向信号抑制(Line Feed Controllerand Longitudinal Signal Suppression),摘机检测(Off hook Detector),话音信号传输(VF Signal Transmission),振铃控制(Ringing Control),电池切换(Battery switch),输入检测控制(Input Decoderand Control)等几部分组成。下面进行简要说明。（1）电池馈电当振铃电压VTR低于饱和防护电压值VSGREF时,用户接口电

路将在活动状态下表现为恒定的电流馈电形式,这个电流的取值与实际电池电压值无关。当振铃电压值超过VSGREF值时,馈电电流将变为近似恒定的值,这时,用户接口电路将自动调整振铃电压VTR为最大安全电压值。

图2 结构框图

当用户接口电路处于待机状态时(C1=1,C2=1),电池将处于持续馈电状态,同时电池从VBAT2馈电切换到VBAT馈电,以便使环路开路电压尽可能达到最大值。当用户接口电路处于振铃状态时,VBAT可使馈电电压尽可能达到一个最大值,同时断开电池馈电编程连接。