[发明专利]恒流用户线电路

说明书

本发明介绍各种电话用户线电路，并更详细地介绍一种用于双向转换声频信号，并对用户线路的供电电流进行调节的用户线电路。

近代专用的自动电话交换机（PABXs）通常对用户线路提供一48伏的工作电源，这个电源是送到各用户线路的塞尖和塞环引线上的。各种用户线路或用户环路，由于和环路长度有关而一般具有不同的电阻。因此，长的用户环路基本上比短的用户环路提取更少的电流。

现有技术水平的用户线电路，一般并不对不同环路长度进行补偿，而通常把塞尖与塞环接到一个固定电压的蓄电池组。为了使接在那里的电话机工作正常，一般对用户环路最少须提供约20mA的电流。因此，对长的电话环路来说，为了产生这个最少的20mA的电流。就需要较高的电压。但是由于在短的用户环路情况下，用不必要这样高的电压（即-48V，-96V等）来驱动，结果就会浪费可观的功率。

现有技术水平的用户线电路的功率调节问题，可用大家熟知的变压器混合线圈来举例说明它包含一个用以通过直流电流而供给用户环路的大磁芯。为了不致使这个大磁芯因通过过大的直流电流而饱和，这个大磁芯要做得很大。现有技术水平的变压器混合线圈体积大而昂贵，因而不符合现代PABXs小型化的要求。

许多其他现有技术水平的电路都已指向解决调节供到各种长度的用户环路的工作功率的问题。

于1981年6月24日公布的英国专利申请案，GB2，065，418描述了一种这样的现有技术水平的电路。该英国专利申请案中描述了一种电路，这种电路可用来检测用户线路中的电流，并能产生一种正比于用户线路长度的直流电压以控制一个可变电源的电压。这个可变电压电源由一个复杂的开关功率电源装置所组成，它可随其所供电压而馈送直流电流。馈送到用户线路的电流。通过像上述变压器混合线圈那样大的磁芯线圈，因而也有同样缺点：这个缺点就是为了不致因通过大的直流电流而饱和，磁芯须做得很大。

1983年11月15日批准颁发给MITEL公司的加拿大专利中描述了另一种用户线电路。这种现有技术水平的Mitel电路在工作中检测用户线路从一个高压电源所提取的超过预定门限值的工作电流，并在那里相应地把一个低压电源接到线路上去，这样就降低用户线路所提取的电流。在检测到的用户线路所提取的电流降低到第二个较低的门限值的情况下，就会重新接上高电压电源。

因为Mitel装置在两个独立的电源电压间转换，在用户线路很短但又不足以提取超过第一种预定的门限值的情况下，就会浪费供到线路上去的功率。

无论英国专利申请案或加拿大的Mitel专利案所描述现有技术水平的用户线电路都不适于在用户线路中来去传送声频信号。因此在现有技术水平的电路中，为了实现这样的声频信号的传输，就需要另外的电路。

本发明利用差动放大器来检测用户环路中的馈电电流，并对用户环路传送声频信号。差动放大器使检测出的馈电电流与一个门限值（用来确定前述恒定的电流值）进行比较，从而产生一个随用户环路中的馈电电流变化（因环路电阻变化等的结果）值而变化的直流电压信号。为了从该直流电压信号中去掉声频信号分量，该直流电压信号要通过一个积分器电路，并被输入到一个用来随环路馈电电流的增、减而相对应地减、增环路的馈电电压的电压控制的直流电源，以便保持恒定的馈电电流。由差动放大器产生的直流信号被积分器电路调整到一个接近OV的静态值，以便使从用户环路中收到的声频信号能直接输送到一个接到PABX的不平衡的发送引线上去，而并不需要直流阻塞信号转换电路。

这样，本发明的用户线电路对各种不同长度的用户环路能自动调整其直流馈电电压，以便保持恒定的馈电电流。

为了更进一步地减少功耗，须将电源电压限制到一个最大值，接近-28V，并通过小阻值的馈电电阻送到用户线路上去。

为了保持恰当的交流阻抗匹配，从用户环路接收到的声频信号要被通过馈电电阻，以相同相位反馈到环路。因而就可得到一种交流的视在匹配阻抗，其阻抗要比馈电电阻独自提供的阻值大。