浙工大现代交换原理实验报告
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-2.26
520
挂
-857
-1.44
37.1
五、实验总结
1.电路方框图及其工作过程。
PBL 387 10可对用户话机提供恒流馈电,馈电电流由VBAT以及VDD供给。给电路供电
当继电器控制端 (RC端) 输入高电平,继电器驱动输出端 (RD端) 输出高电平,继电器接通,此时铃流源通过与振铃继电器连接的15端 (RV端) 经TIP RING端口向被叫用户馈送铃流。当控制端 (RC端) 输入低电平或被叫用户摘机都可截除铃流。用户电路内部提供一振铃继电器感应电压抑制箝位二极管。监视用户线的状态变化即检测摘挂机信号在TIP RING端口间传输的语音信号为对地平衡的双向语音信号,在四线VR端与VX端传输的信号为收发分开的不平衡语音信号。PBL 387 10可以进行TIP RING端口与四线VR端和VX端间语音信号的双向传输和2 / 4线混合转换。
3.电话A拨号49,拨号音停,然后听电话听筒中传出的声音,即回铃音, TP303点波形
4.玲流音
五、实验总结
测量点TP08:回铃音,由U01EPM240可编程器件产生,为1秒通、4秒断的重复周期为5秒的信号,幅度在5V左右。。测量时注意示波器的扫描周期的调节。
测量点TP07:忙音,由U01EPM240可编程器件产生,为0.35秒通,0.35秒断的重复周期为0.7S的500Hz的信号,幅度在5V左右。,测量时注意示波器的扫描周期的调节。
在用户话机与交换机之间的用户线上,要沿两个方向传递语言信息。但是,为了实现一次通话,还必须沿两个方向传送所需的控制信号。比如,当用户想要通话时,必须首先向程控机提供一个信号,能让交换机识别并使之准备好有关设备,此外,还要把指明呼叫的目的地的信号发往交换机。当用户想要结束通话时,也必须向电信局交换机提供一个信号,以释放通话期间所使用的设备。除了用户要向交换机传送信号之外,还需要传送相反方向的信号,如交换机要向用户传送关于交换机设备状况,以及被叫用户状态的信号。
2.用户接口电路的主要功能。
1)向用户话机供电
2)PBL 387 10内部具有过压保护的功能,可抵抗保护TIP RING端口间的瞬时高压
3)振铃电路可由外部的振铃继电器和用户电路内部的继电器驱动电路以及铃流电源向用户馈送铃流
4)监视用户线的状态变化即检测摘挂机信号
5)PBL 387 10可以进行TIP RING端口与四线VR端和VX端间语音信号的双向传输和2 / 4线混合转换。
PBL 387 10 TP3057
图2-1模拟用户线接口功能框图
(二)用户电路组成原理
在本实验系统中,用户线接口电路选用的是PBL 387 10集成电路。PBL 387 10是2/4线厚膜混合用户线接口电路。它包含向用户话机恒流馈电、向Biblioteka Baidu叫用户话机馈送铃流、用户摘机后自行截除铃流,摘挂机的检测及音频或脉冲信号的识别,用户线是否有话机的识别,语音信号的2/4线混合转换,外接振铃继电器驱动输出。PBL 387 10用户电路的双向传输衰耗均为﹣1dB,供电电源为+ 5 V和﹣5 V,PBL38710还将输入的铃流信号放大以达到电话振铃工作的要求,即达到+75V的有效值。其各项性能指标符合邮电部制定的有关标准。
测量点TP09:拨号音,由U01 EPM240可编程器件产生,频率为500Hz,幅度在5V左右。测量时注意示波器的扫描周期的调节。
测量点TP10:铃流音,由U01芯片EPM240可编程器件产生的25Hz方波经RC积分电路后形成,测量时注意示波器的扫描周期的调节。
测试点TP303:电话呼叫时的产生具体信号音。
6.振铃通断控制信号CA,CB,CC,CD7. 其它工作时钟及片选信号
图3-1 CPLD可编程器件内部框图
三、实验内容
用示波器测量各测量点拨号音、忙音、回铃音及铃流控制信号的波形。
四、实验记录
测试点波形
1. TP07、TP08、 TP09及TP10各测量点的波形
2.摘下电话A,听电话听筒中传出的声音,即拨号音,TP303点波形
模拟用户线接口电路在实现上的最大压力是应能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流的冲击,过去都是采用晶体管、变压器(或混合线圈)、继电器等分立元件构成。在实际中,基于实现和应用上的考虑,通常将BORSHCT功能中过压保护由外接元器件完成,编解码器部分另单成一体,集成为编解码器(CODEC),其余功能由集成模拟SLIC完成。
3.长按电话B的某键(1、2、3……等)不放,调整好示波器,观察2VT连接铆孔的波形
实验4 用户话路
一、实验目的
1.掌握PCM编译码器在程控交换机中的作用;
2.熟悉单片PCM编译码集成电路TP3057的电路组成和使用方法;
3.观测TP3057各测量点的工作波形。
二、实验原理
电话用户电路的模拟信号与数字信号的变换是通过PCM编译码器完成的。PCM(脉冲编码调制)就是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号后在信道中传输。脉冲编码调制是对模拟信号进行抽样,量化和编码。本实验中采用TP3057集成电路完成PCM编码和译码功能。
图4-1典型DTMF接收器原理框图
2.电路的基本工作原理
它完成典型DTMF接收器的主要功能:输入信号的高,低频组带通滤波、限幅、频率检测与确认、译码、锁存与缓冲输出及振荡,监测等,具体说来,就是DTMF信号从芯片的输入端输入,经过输入运放和拨号音抑制滤波器进行滤波后,分两路分别进入高、低频组滤波器以分离检测出高、低频组信号。
TP3057
General Description:TheTP3057 family consists of A-law monolithic PCM CODEC/filters utilizing the A/D and D/Aconversion architecture shown in Figure 1, and a serial PCM interface. The devices are fabricated using National's advanced double-poly CMOS process (microCMOS). The encode portion of each device consists of an input gain adjust amplifier, an active RC pre-filter which eliminates very high frequency noise prior to entering a switched-capacitor band-pass filter that rejects signals below 200 Hz and above 3400 Hz. Also included are auto-zero circuitry and a companding coder which samples the filtered signal and encodes it in the companded m-law or A-law PCM format. The decode portion of each device consists of an expanding decoder, which reconstructs the analog signal from the companded m-law or A-law code, a low-pass filter which corrects for the sin x/x response of the decoder output and rejects signals above 3400 Hz followed by a single-ended power amplifier capable of driving low impedance loads. The devices require two 1.536 MHz, 1.544 MHz or 2.048 MHz transmit and receive master clocks, which may be asynchronous; transmit and receive bit clocks, which may vary from 64 kHz to 2.048 MHz; and transmit and receive frame sync pulses. The timing of the frame sync pulses and PCM data is compatible with both industry standard formats。
现代交换原理实验报告
通信1202金艳霞201203110210
实验1 交换系统的用户接口
一、实验目的
1.全面了解用户线接口电路功能(BORST)的作用及其实现方法;
2.通过对用户模块电路PBL38710电路的学习与实验,进一步加深对BORST功能的理解。
二、电路工作原理
(一)基础原理介绍
用户电路也可称为用户线接口电路(Subscriber Line Interface Circuit—SLIC)。任何交换机都具有用户线接口电路。根据用户电话机的不同类型,用户线接口电路(SLIC)分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路两种。
三、实验内容
1.查找芯片PBL 387 10的详细资料,了解其主要性能和特点。
2.熟悉用PBL 387 10组成的用户线接口电路。
四、实验记录
1.TP301、TP302、TP306在摘挂机时的工作电平变化
TP301摘挂机
TP302摘挂机
TP306摘挂机
电平(mv)
TP301
TP302
TP306
摘
25.6
6)提供用户线短路保护
7)PBL 387 10提供的双向语音信号的传输衰耗均为-40dB。可调整。
8)PBL 387 10的四线端口可供语音信号编译码器或交换矩阵使用。
实验2
一、实验目的
1.了解常用的几种信令信号音和铃流发生器的电路组成和工作过程;
2.熟悉这些信号音和铃流信号的技术要求及测量方法。
二、实验原理
CPLD可编程器件输出的信令及控制信号(请参见图2-3用户线接口电路电原理图)
1.用户信令选择控制信号,如SELA0-3, SELB0-3, SELC0-3,SELD0-3。
2.拨号音信号(Dialsignal) 3.回铃音信号(Echo signal)
4.忙音信号(Busy signal)5.铃流信号(Ring signal)
如果高、低频组信号同时被检测出来,便在EC0输出高电平作为有效检测DTMF信号的标志;如果DTMF信号消失,则EC0即返至低电平,与此同时,EC0通过外接R向C充电,得到CI、GT。
若经tGTP延时后,CI、GT电压高于门限值VTst时,产生内部标志,这样,该电路在出现EC0标志时,将证实后的两单音送往译码器,变成4比特码字并送到输出锁存器,而CI标志出现时,则该码字送到三态输出端D01~D04,另外,CI信号经形成和延时,从CID端输出,提供一选通脉冲,表明该码字已被接收和输出已被更新,如若积分电压降到门限VTst以下,使CID也回到低电平。
不同呼叫音时TP303波形与对应CPLD波形一致。
实验3 双音多频(
一、实验目的
1.观测电话机发送的DTMF信号波形;
2.了解电话号码双音多频信号在程控交换系统中的接收和检测方法;
3.熟悉该电路的组成结构及工作过程。
二、实验电路工作过程
1.DTMF接收器包括DTMF分组滤波器和DTMF译码器,其基本原理如图4-1所示。DTMF接收器先经高、低群带通滤器进行fL/ fH区分,然后过零检测、比较,得到相应于DTMF的两路fL、fH信号输出。该两路信号经译码、锁存、缓冲,恢复成对应于16种DTMF信号音对的4比特二进制码(D1~D4)。
图 3-3双音多频实验系统的电原理框
三、实验内容
1.用示波器观察并测量发送DTMF信号的波形。
2.用示波器观察DTMF接收器译码数据输出允许端EN的测量点,拨号时注意其相应允许端的电平变化。
四、实验记录及总结
1.将电话A用户摘机,听到拨号音后开始拨打对方号码,拨号时TP308的电平变化
2.长按电话A的“1”键不放, 1VT连接铆孔的波形
在程控交换机中,向用户馈电,向用户振铃等功能都是在绳路中实现的,馈电电压一般是-60V,用户的馈电电流一般是20mA~30mA,铃流是25Hz,90V左右,而在程控交换机中,由于交换网络处理的是数字信息,无法向用户馈电、振铃等,所以向用户馈电、振铃等任务就由用户线接口电路来承担完成,再加上其它一些要求,程控交换机中的用户线接口电路一般要具有馈电(B),振铃(R)、监视(S)、编译码(C)、混合(H)、测试(T)、过压保护(O)等七项基本功能。图2-1为模拟用户线接口功能框图。
520
挂
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37.1
五、实验总结
1.电路方框图及其工作过程。
PBL 387 10可对用户话机提供恒流馈电,馈电电流由VBAT以及VDD供给。给电路供电
当继电器控制端 (RC端) 输入高电平,继电器驱动输出端 (RD端) 输出高电平,继电器接通,此时铃流源通过与振铃继电器连接的15端 (RV端) 经TIP RING端口向被叫用户馈送铃流。当控制端 (RC端) 输入低电平或被叫用户摘机都可截除铃流。用户电路内部提供一振铃继电器感应电压抑制箝位二极管。监视用户线的状态变化即检测摘挂机信号在TIP RING端口间传输的语音信号为对地平衡的双向语音信号,在四线VR端与VX端传输的信号为收发分开的不平衡语音信号。PBL 387 10可以进行TIP RING端口与四线VR端和VX端间语音信号的双向传输和2 / 4线混合转换。
3.电话A拨号49,拨号音停,然后听电话听筒中传出的声音,即回铃音, TP303点波形
4.玲流音
五、实验总结
测量点TP08:回铃音,由U01EPM240可编程器件产生,为1秒通、4秒断的重复周期为5秒的信号,幅度在5V左右。。测量时注意示波器的扫描周期的调节。
测量点TP07:忙音,由U01EPM240可编程器件产生,为0.35秒通,0.35秒断的重复周期为0.7S的500Hz的信号,幅度在5V左右。,测量时注意示波器的扫描周期的调节。
在用户话机与交换机之间的用户线上,要沿两个方向传递语言信息。但是,为了实现一次通话,还必须沿两个方向传送所需的控制信号。比如,当用户想要通话时,必须首先向程控机提供一个信号,能让交换机识别并使之准备好有关设备,此外,还要把指明呼叫的目的地的信号发往交换机。当用户想要结束通话时,也必须向电信局交换机提供一个信号,以释放通话期间所使用的设备。除了用户要向交换机传送信号之外,还需要传送相反方向的信号,如交换机要向用户传送关于交换机设备状况,以及被叫用户状态的信号。
2.用户接口电路的主要功能。
1)向用户话机供电
2)PBL 387 10内部具有过压保护的功能,可抵抗保护TIP RING端口间的瞬时高压
3)振铃电路可由外部的振铃继电器和用户电路内部的继电器驱动电路以及铃流电源向用户馈送铃流
4)监视用户线的状态变化即检测摘挂机信号
5)PBL 387 10可以进行TIP RING端口与四线VR端和VX端间语音信号的双向传输和2 / 4线混合转换。
PBL 387 10 TP3057
图2-1模拟用户线接口功能框图
(二)用户电路组成原理
在本实验系统中,用户线接口电路选用的是PBL 387 10集成电路。PBL 387 10是2/4线厚膜混合用户线接口电路。它包含向用户话机恒流馈电、向Biblioteka Baidu叫用户话机馈送铃流、用户摘机后自行截除铃流,摘挂机的检测及音频或脉冲信号的识别,用户线是否有话机的识别,语音信号的2/4线混合转换,外接振铃继电器驱动输出。PBL 387 10用户电路的双向传输衰耗均为﹣1dB,供电电源为+ 5 V和﹣5 V,PBL38710还将输入的铃流信号放大以达到电话振铃工作的要求,即达到+75V的有效值。其各项性能指标符合邮电部制定的有关标准。
测量点TP09:拨号音,由U01 EPM240可编程器件产生,频率为500Hz,幅度在5V左右。测量时注意示波器的扫描周期的调节。
测量点TP10:铃流音,由U01芯片EPM240可编程器件产生的25Hz方波经RC积分电路后形成,测量时注意示波器的扫描周期的调节。
测试点TP303:电话呼叫时的产生具体信号音。
6.振铃通断控制信号CA,CB,CC,CD7. 其它工作时钟及片选信号
图3-1 CPLD可编程器件内部框图
三、实验内容
用示波器测量各测量点拨号音、忙音、回铃音及铃流控制信号的波形。
四、实验记录
测试点波形
1. TP07、TP08、 TP09及TP10各测量点的波形
2.摘下电话A,听电话听筒中传出的声音,即拨号音,TP303点波形
模拟用户线接口电路在实现上的最大压力是应能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流的冲击,过去都是采用晶体管、变压器(或混合线圈)、继电器等分立元件构成。在实际中,基于实现和应用上的考虑,通常将BORSHCT功能中过压保护由外接元器件完成,编解码器部分另单成一体,集成为编解码器(CODEC),其余功能由集成模拟SLIC完成。
3.长按电话B的某键(1、2、3……等)不放,调整好示波器,观察2VT连接铆孔的波形
实验4 用户话路
一、实验目的
1.掌握PCM编译码器在程控交换机中的作用;
2.熟悉单片PCM编译码集成电路TP3057的电路组成和使用方法;
3.观测TP3057各测量点的工作波形。
二、实验原理
电话用户电路的模拟信号与数字信号的变换是通过PCM编译码器完成的。PCM(脉冲编码调制)就是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号后在信道中传输。脉冲编码调制是对模拟信号进行抽样,量化和编码。本实验中采用TP3057集成电路完成PCM编码和译码功能。
图4-1典型DTMF接收器原理框图
2.电路的基本工作原理
它完成典型DTMF接收器的主要功能:输入信号的高,低频组带通滤波、限幅、频率检测与确认、译码、锁存与缓冲输出及振荡,监测等,具体说来,就是DTMF信号从芯片的输入端输入,经过输入运放和拨号音抑制滤波器进行滤波后,分两路分别进入高、低频组滤波器以分离检测出高、低频组信号。
TP3057
General Description:TheTP3057 family consists of A-law monolithic PCM CODEC/filters utilizing the A/D and D/Aconversion architecture shown in Figure 1, and a serial PCM interface. The devices are fabricated using National's advanced double-poly CMOS process (microCMOS). The encode portion of each device consists of an input gain adjust amplifier, an active RC pre-filter which eliminates very high frequency noise prior to entering a switched-capacitor band-pass filter that rejects signals below 200 Hz and above 3400 Hz. Also included are auto-zero circuitry and a companding coder which samples the filtered signal and encodes it in the companded m-law or A-law PCM format. The decode portion of each device consists of an expanding decoder, which reconstructs the analog signal from the companded m-law or A-law code, a low-pass filter which corrects for the sin x/x response of the decoder output and rejects signals above 3400 Hz followed by a single-ended power amplifier capable of driving low impedance loads. The devices require two 1.536 MHz, 1.544 MHz or 2.048 MHz transmit and receive master clocks, which may be asynchronous; transmit and receive bit clocks, which may vary from 64 kHz to 2.048 MHz; and transmit and receive frame sync pulses. The timing of the frame sync pulses and PCM data is compatible with both industry standard formats。
现代交换原理实验报告
通信1202金艳霞201203110210
实验1 交换系统的用户接口
一、实验目的
1.全面了解用户线接口电路功能(BORST)的作用及其实现方法;
2.通过对用户模块电路PBL38710电路的学习与实验,进一步加深对BORST功能的理解。
二、电路工作原理
(一)基础原理介绍
用户电路也可称为用户线接口电路(Subscriber Line Interface Circuit—SLIC)。任何交换机都具有用户线接口电路。根据用户电话机的不同类型,用户线接口电路(SLIC)分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路两种。
三、实验内容
1.查找芯片PBL 387 10的详细资料,了解其主要性能和特点。
2.熟悉用PBL 387 10组成的用户线接口电路。
四、实验记录
1.TP301、TP302、TP306在摘挂机时的工作电平变化
TP301摘挂机
TP302摘挂机
TP306摘挂机
电平(mv)
TP301
TP302
TP306
摘
25.6
6)提供用户线短路保护
7)PBL 387 10提供的双向语音信号的传输衰耗均为-40dB。可调整。
8)PBL 387 10的四线端口可供语音信号编译码器或交换矩阵使用。
实验2
一、实验目的
1.了解常用的几种信令信号音和铃流发生器的电路组成和工作过程;
2.熟悉这些信号音和铃流信号的技术要求及测量方法。
二、实验原理
CPLD可编程器件输出的信令及控制信号(请参见图2-3用户线接口电路电原理图)
1.用户信令选择控制信号,如SELA0-3, SELB0-3, SELC0-3,SELD0-3。
2.拨号音信号(Dialsignal) 3.回铃音信号(Echo signal)
4.忙音信号(Busy signal)5.铃流信号(Ring signal)
如果高、低频组信号同时被检测出来,便在EC0输出高电平作为有效检测DTMF信号的标志;如果DTMF信号消失,则EC0即返至低电平,与此同时,EC0通过外接R向C充电,得到CI、GT。
若经tGTP延时后,CI、GT电压高于门限值VTst时,产生内部标志,这样,该电路在出现EC0标志时,将证实后的两单音送往译码器,变成4比特码字并送到输出锁存器,而CI标志出现时,则该码字送到三态输出端D01~D04,另外,CI信号经形成和延时,从CID端输出,提供一选通脉冲,表明该码字已被接收和输出已被更新,如若积分电压降到门限VTst以下,使CID也回到低电平。
不同呼叫音时TP303波形与对应CPLD波形一致。
实验3 双音多频(
一、实验目的
1.观测电话机发送的DTMF信号波形;
2.了解电话号码双音多频信号在程控交换系统中的接收和检测方法;
3.熟悉该电路的组成结构及工作过程。
二、实验电路工作过程
1.DTMF接收器包括DTMF分组滤波器和DTMF译码器,其基本原理如图4-1所示。DTMF接收器先经高、低群带通滤器进行fL/ fH区分,然后过零检测、比较,得到相应于DTMF的两路fL、fH信号输出。该两路信号经译码、锁存、缓冲,恢复成对应于16种DTMF信号音对的4比特二进制码(D1~D4)。
图 3-3双音多频实验系统的电原理框
三、实验内容
1.用示波器观察并测量发送DTMF信号的波形。
2.用示波器观察DTMF接收器译码数据输出允许端EN的测量点,拨号时注意其相应允许端的电平变化。
四、实验记录及总结
1.将电话A用户摘机,听到拨号音后开始拨打对方号码,拨号时TP308的电平变化
2.长按电话A的“1”键不放, 1VT连接铆孔的波形
在程控交换机中,向用户馈电,向用户振铃等功能都是在绳路中实现的,馈电电压一般是-60V,用户的馈电电流一般是20mA~30mA,铃流是25Hz,90V左右,而在程控交换机中,由于交换网络处理的是数字信息,无法向用户馈电、振铃等,所以向用户馈电、振铃等任务就由用户线接口电路来承担完成,再加上其它一些要求,程控交换机中的用户线接口电路一般要具有馈电(B),振铃(R)、监视(S)、编译码(C)、混合(H)、测试(T)、过压保护(O)等七项基本功能。图2-1为模拟用户线接口功能框图。