基于光电耦合器的多信道语音隔离装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于多信道语音隔离【技术领域】，特别涉及基于光电耦合器的多信道语音隔离装置。该基于光电耦合器的多信道语音隔离装置，设置在机内通话器上，所述机内通话器的每个语音信道上设置有：第一射极跟随器、光电耦合器、以及第二射极跟随器；所述第一射极跟随器的输入端接入模拟语音信号，所述一射极跟随器的输出端电连接光电耦合器的输入端；所述光电耦合器的输出端电连接第二射极跟随器的输入端。本实用新型采用基于光电耦合器的多通道语音隔离技术，可以抑制300kHz以上高频干扰，实现了强电磁干扰环境下多路模拟语音传输时通道串音的抑制功能。
【专利说明】基于光电耦合器的多信道语音隔离装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于多信道语音隔离【技术领域】，特别涉及基于光电耦合器的多信道语音隔离装置，适用于在强电磁干扰环境下，多路模拟语音传输时信道串音的抑制。
【背景技术】
[0002]机内通话器是飞机上的语音信号终端，需要接收机上全部的语音信号，并对这些信号的收听进行控制。由于飞行员需要收听的音频信号较多，而部分音频信号在飞行中的某些时段不需要收听，如果这些声音不能关断则会干扰飞行员收听重要信息，继而对飞行安全造成影响。
[0003]飞机上电磁环境相对较复杂，其无线电通信设备多使用300kHz以上中波、短波、超短波设备，这些设备相对机内通话器本身就是干扰源。且飞机上的音频信号大多使用模拟信号在非平衡信道上进行传输，非平衡信道易受干扰。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提出基于光电耦合器的多信道语音隔离装置。
[0005]为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。
[0006]基于光电耦合器的多信道语音隔离装置，设置在机内通话器上，所述机内通话器的每个语音信道上设置有:第一射极跟随器、光电耦合器、以及第二射极跟随器；所述第一射极跟随器的输入端接入模拟语音信号，所述一射极跟随器的输出端电连接光电耦合器的输入端；所述光电耦合器的输出端电连接第二射极跟随器的输入端。
[0007]本实用新型的特点和进一步改进在于:
[0008]所述第一射极跟随器包括第一电容、第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管和第三稳压二极管；
[0009]所述第一稳压二极管的一端接入模拟语音信号，另一端电连接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端电连接第三电阻的一端和第一运算放大器的同相输入端的公共节点；第三电阻的另一端电连接第一电阻的一端和第二电阻的一端的公共节点；第一电阻的另一端和第一运算放大器的正电源端的公共节点在串接第二稳压二极管之后电连接第一直流电源；第二电阻的另一端和第一运算放大器的负电源端的公共节点在串接第三稳压二极管之后接地；第一运算放大器的反相输入端和输出端的公共节点电连接第四电阻的一端，第四电阻的另一端为所述第一射极跟随器的输出端。
[0010]所述光电耦合器为线性光电耦合器。所述光电耦合器包括发光二极管和光敏三极管，所述发光二极管的阴极为光电耦合器的输入端，所述发光二极管的阴极电连接所述第一射极跟随器的输出端；所述发光二极管的阳极接地；所述光敏三极管的集电极电连接第二直流电源，所述光敏三极管的发射极为所述光电耦合器的输出端，所述光敏三极管的发射极电连接第二射极跟随器的输入端。
[0011]所述第二射极跟随器包括第二电容、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二运算放大器、第四稳压二极管、第五稳压二极管、以及第六稳压二极管；所述第五电阻的一端、第八电阻的一端和第二运算放大器的同相输入端的公共节点电连接所述光电耦合器的输出端，第五电阻的另一端、第七电阻的一端和第二运算放大器的负电源端的公共节点在串接第五稳压二极管之后接地；第八电阻的另一端和第七电阻的另一端的公共节点电连接第六电阻的一端，第六电阻的另一端和第二运算放大器的正电源端的公共节点在串接第四稳压二极管之后电连接第二直流电源；所述第二运算放大器的反相输入端和输出端的公共节点电连接第二电容的一端；第六稳压二极管的一端电连接第二电容的另一端，第六稳压二极管的另一端为所述基于光电耦合器的多信道语音隔离装置的输出端。
[0012]本实用新型的有益效果为:本实用新型采用基于光电耦合器的多通道语音隔离技术，可以抑制300kHz以上高频干扰，实现了强电磁干扰环境下多路模拟语音传输时通道串音的抑制功能。本实用新型主要有以下几个方面的技术突破:1)通道串音的抑制能力大于70dB。2)截止频率点为50kHz，500kHz以上高频干扰可完全抑制。3)在300Hz?1kHz的语音范围内，频率响应为OdB。4)工作电流为14mA。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的基于光电耦合器的多信道语音隔离装置的结构框图；
[0014]图2为本实用新型的第一射极跟随器的电路连接示意图；
[0015]图3为本实用新型的光电耦合器的电路连接示意图；
[0016]图4为本实用新型的第二射级跟随器的电路连接示意图；
[0017]图5为本实用新型的基于光电耦合器的多信道语音隔离装置的装配成型第一示意图；
[0018]图6为本实用新型的基于光电耦合器的多信道语音隔离装置的装配成型第二示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0020]本实用新型实施例针对现有技术的不足提出了基于光电耦合器的多信道语音隔离装置，应用于机内通话器。本实用新型有以下两个目的:第一，为减小机内通话器各个接收信号的信道串音，尤其是消除模拟机内通话器中一个用户调节接收信号时会影响另一个用户的接收声音这一现象，对各个信道进行隔离。第二，对各个信道中的300kHz以上的信号进行处理，抑制信道中的高频干扰信号。
[0021]参照图1，为本实用新型的基于光电耦合器的多信道语音隔离装置的结构框图。该基于光电耦合器的多信道语音隔离装置设置在机内通话器上，在机内通话器的每个语音信道(用于实现模拟语音信号接收的信道)上设置有:前级电路、光电耦合器和后级电路。本实用新型实施例中，前级电路采用运算放大器、电阻和电容构成第一射级跟随器，起到输入缓冲器的作用。目的是为了避免光电耦合器在元器件特性上的三个问题:1)无法承受较大的输入信号，当输入较大的信号时会产生较明显的失真；2)当切断电源时，注入信号过大会产生漏信号的现象；3)频率响应指标有些大，不适应语音信号传输。
[0022]参照图2，为本实用新型的第一射极跟随器的电路连接示意图。上述第一射极跟随器包括第一电容2C1、第一运算放大器2N1A、第一电阻2R1、第二电阻2R2、第三电阻2R3、第四电阻2R4、第一稳压二极管2Z1、第二稳压二极管2Z2和第三稳压二极管2Z3。第一稳压二极管2Z1的一端为对应语音信道的输入端,用于接入模拟语音信号,第一稳压二极管2Z1的另一端电连接第一电容2C1的一端,第一电容2C1的另一端电连接第三电阻2R3的一端和第一运算放大器2N1A的同相输入端的公共节点。第三电阻2R3的另一端电连接第一电阻2R1的一端和第二电阻2R2的一端的公共节点，第一电阻2R1的另一端和第一运算放大器2N1A的正电源端的公共节点在串接第二稳压二极管2Z2之后电连接第一直流电源VCC。第二电阻2R2的另一端和第一运算放大器2N1A的负电源端的公共节点在串接第三稳压二极管2Z3之后接地。第一运算放大器2N1A的反相输入端和输出端的公共节点电连接第四电阻2R4的一端，第四电阻2R4的另一端为第一射极跟随器的输出端。
[0023]本实用新型实施例中，光电耦合器采用线性光电耦合器进行设计，利用光电耦合器的元器件特性达到以下目的:1)信号单向传输；2)抑制信号线中300kHz以上高频干扰；3)减小信号非线性失真；四、衰减输入的大信号，适配后端电路。
[0024]参照图3，为本实用新型的光电耦合器的电路连接示意图。上述光电耦合器包括发光二极管2N2和光敏三极管Tl，发光二极管2N2的阴极为光电耦合器的输入端，发光二极管2N2的阴极电连接所述第一射极跟随器的输出端(第四电阻2R4的另一端)，发光二极管2N2的阳极接地。光敏三极管Tl的集电极电连接第二直流电源VCC2，光敏三极管Tl的发射极为所述光电耦合器的输出端，光敏三极管Tl的发射极电连接第二射极跟随器的输入端。发光二极管2N2和光敏三极管Tl形成光电耦合关系，能够有效地滤除干扰信号和高频信号。
[0025]本实用新型实施例中，后级电路采用运算放大器、电阻、电容构成第二射级跟随器，可以提高光电耦合器(模拟隔离器)的带负载能力。后级电路目的是为了避免光电耦合器在元器件特性上的另外两个问题:1)光电耦合器带载能力不足；2)本实用新型的基于光电耦合器的多信道语音隔离装置的整体电路的工作电流较大。
[0026]参照图4，为本实用新型的第二射级跟随器的电路连接示意图。上述第二射级跟随器包括第二电容2C2、第五电阻2R5、第六电阻2R6、第七电阻2R7、第八电阻2R8、第二运算放大器2N3A、第四稳压二极管2Z4、第五稳压二极管2Z5、以及第六稳压二极管2Z6。第五电阻2R5的一端、第八电阻2R8的一端和第二运算放大器2N3A的同相输入端的公共节点(该公共节点为第二射极跟随器的输入端)电连接光电耦合器的输出端(光敏三极管Tl的发射极)，第五电阻2R5的另一端、第七电阻2R7的一端和第二运算放大器2N3A的负电源端的公共节点在串接第五稳压二极管2Z5之后接地。第八电阻2R8的另一端和第七电阻2R7的另一端的公共节点电连接第六电阻2R6的一端，第六电阻2R6的另一端和第二运算放大器2N3A的正电源端的公共节点在串接第四稳压二极管2Z4之后电连接第二直流电源VCC2。第二运算放大器2N3A的反相输入端和输出端的公共节点电连接第二电容2C2的一端。第六稳压二极管2Z6的一端电连接第二电容2C2的另一端,第六稳压二极管2Z6的另一端为基于光电耦合器的多信道语音隔离装置的输出端，用于输出经隔离处理的语音信号。
[0027]本实用新型实施例中，将上述基于光电耦合器的多信道语音隔离装置装配在电路板上。参照图5，为本实用新型的基于光电耦合器的多信道语音隔离装置的装配成型第一示意图，参照图6，为本实用新型的基于光电耦合器的多信道语音隔离装置的装配成型第二示意图。
[0028]综上所述，本实用新型能够保证通道隔离，并对300kHz以上的信号进行处理，完成强电磁干扰环境下多路模拟语音传输时通道串音的抑制。
[0029]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.基于光电耦合器的多信道语音隔离装置，设置在机内通话器上，其特征在于，所述机内通话器的每个语音信道上设置有:第一射极跟随器、光电耦合器、以及第二射极跟随器；所述第一射极跟随器的输入端接入模拟语音信号，所述一射极跟随器的输出端电连接光电耦合器的输入端；所述光电耦合器的输出端电连接第二射极跟随器的输入端。
2.如权利要求1所述的基于光电耦合器的多信道语音隔离装置，其特征在于，所述第一射极跟随器包括第一电容(2C1)、第一运算放大器(2N1A)、第一电阻(2R1)、第二电阻(2R2)、第三电阻(2R3)、第四电阻(2R4)、第一稳压二极管(2Z1)、第二稳压二极管(2Z2)和第三稳压二极管(2Z3)； 所述第一稳压二极管(2Z1)的一端接入模拟语音信号，另一端电连接所述第一电容(2C1)的一端,所述第一电容(2C1)的另一端电连接第三电阻(2R3)的一端和第一运算放大器(2N1A)的同相输入端的公共节点；第三电阻(2R3)的另一端电连接第一电阻(2R1)的一端和第二电阻(2R2)的一端的公共节点；第一电阻(2R1)的另一端和第一运算放大器(2N1A)的正电源端的公共节点在串接第二稳压二极管(2Z2)之后电连接第一直流电源(VCC);第二电阻(2R2)的另一端和第一运算放大器(2N1A)的负电源端的公共节点在串接第三稳压二极管(2Z3)之后接地；第一运算放大器(2N1A)的反相输入端和输出端的公共节点电连接第四电阻(2R4)的一端，第四电阻(2R4)的另一端为所述第一射极跟随器的输出端。
3.如权利要求1所述的基于光电耦合器的多信道语音隔离装置，其特征在于，所述光电率禹合器为线性光电稱合器。
4.如权利要求1或3所述的基于光电耦合器的多信道语音隔离装置，其特征在于，所述光电耦合器包括发光二极管(2N2)和光敏三极管(T1)，所述发光二极管(2N2)的阴极为光电耦合器的输入端，所述发光二极管(2N2)的阴极电连接所述第一射极跟随器的输出端；所述发光二极管(2N2)的阳极接地；所述光敏三极管(T1)的集电极电连接第二直流电源(VCC2)，所述光敏三极管(T1)的发射极为所述光电耦合器的输出端，所述光敏三极管(T1)的发射极电连接第二射极跟随器的输入端。
5.如权利要求1所述的基于光电耦合器的多信道语音隔离装置，其特征在于，所述第二射极跟随器包括第二电容(2C2)、第五电阻(2R5)、第六电阻(2R6)、第七电阻(2R7)、第八电阻(2R8)、第二运算放大器(2N3A)、第四稳压二极管(2Z4)、第五稳压二极管(2Z5)、以及第六稳压二极管(2Z6);所述第五电阻(2R5)的一端、第八电阻(2R8)的一端和第二运算放大器(2N3A)的同相输入端的公共节点电连接所述光电稱合器的输出端，第五电阻(2R5)的另一端、第七电阻(2R7)的一端和第二运算放大器(2N3A)的负电源端的公共节点在串接第五稳压二极管(2Z5)之后接地；第八电阻(2R8)的另一端和第七电阻(2R7)的另一端的公共节点电连接第六电阻(2R6)的一端，第六电阻(2R6)的另一端和第二运算放大器(2N3A)的正电源端的公共节点在串接第四稳压二极管(2Z4)之后电连接第二直流电源(VCC2);所述第二运算放大器(2N3A)的反相输入端和输出端的公共节点电连接第二电容(2C2)的一端；第六稳压二极管(2Z6)的一端电连接第二电容(2C2)的另一端，第六稳压二极管(2Z6)的另一端为所述基于光电耦合器的多信道语音隔离装置的输出端。
【文档编号】H04B3/32GK204131518SQ201420529083
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月15日 优先权日:2014年9月15日
【发明者】肖剑, 赵宏洲, 郭永锋, 蒲勇, 李继明, 张彦峰, 宁晓峰, 刘亚军 申请人:陕西烽火电子股份有限公司