摘  要: 阐述了带有振铃功能的新型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内部需含有振铃继电器，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器、铃流发生器等许多传统器件，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)与各种类型编码器/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(V_BAT2):低电池供电端，-58V～-24V。

　　脚3(V_BAT):高电池供电端，-80V～VBat2。

　　脚4(V_CC):+5V电源。

　　脚5(H_B):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(V_R):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V_EE。

　　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(V_BAT):在芯片内部与3脚相连。

　　脚11():内部检测器公共输出端，为低电平时表示选择的检测器被触发，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21(HPR):交流/直流隔离电容CHP的一端，CHP的另一端接到脚HPT。

　　脚22(RD):摘机检测编程电阻RD由此脚连接到VEE。

　　脚23(RDR):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I_LTh 时，DET输出逻辑低电平，表明电话摘机。I_LTh可通过选择环流编程电阻RD的阻值来设定。对某一希望的I_LTh，电阻RD可由式:RD=360/I_LTh计算得到，RD的单位为kΩ，I_LTh的单位为mA。当环路电流小于IL_Th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TIPX和RINGX中的电流差，一旦这个电流差超过了门限值ΔI_Lon，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，因而检测器可检测到线电流的变化，当环路电流超过环路电流门限值I_LTh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I_LTh。对某一希望的I_LTh，电阻RDR可由式:RD_R=360/ILTh来计算得到，RDR的单位为kΩ，I_LTh的单位为mA。当环路电流小于I_LTh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。

   (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V_Bat，当选择振铃状态时，SLIC将自动转换到这个高电压，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池。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的功能。在开路状态和振铃状态，哪个检测器连接到由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。当E1被设为逻辑高电平时，E1控制环流检测器输出至。

    (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V_BAT 和V_BAT2之间的切换，|V_Bat|>|V_Bat2|(注意，在振铃状态，SLIC将自动切换到V_BAT，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作为电池馈电;当HB被设为逻辑高电平时，SLIC使用V_BAT作为电池馈电。

3.3 电池馈电特性

    (1)恒定环路电流

I_LProg=2500/(RDC1+RDC2) RDC1、RDC2的单位kΩ。

    (2)待机状态环路电流

     I_L=(|V_Bat|-2)/(R_L+2000)

    (3)振铃状态环路电流

    VTIP-RING>0V，70～95mA;VTIP-RING<0V，47～70mA

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、V_BAT、其它电源、信号端。为确保在脚V_BAT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PBL38710/1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阻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用户报警的接警控制，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发生器，可产生频率范围为0～50kHz的精确信号音，产生的频率与串行数据的换算公式为:f_out=[f_clkin(D15-D0)DEC]/223。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DET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。

参考文献

1 Ericsson Components AB.Telecom Line Access Components Data Book，1999

2 Micro Linear Corporation.Microlinear Datasheet，1997.4

3 何立民.单片机应用系统设计.北京:北京航空航天大学出版社，1992