专利名称：按键式远程高能电话机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电话机，特别是一种按键式高能电话机。
目前，在通信终端用户环路这个范畴内，对长距离用户习惯上有两种定义，一是用户信令限制；二是损耗限制。这两种限制各自决定了用户环路的最大长度。
信令限制就是要保证用户话机的摘、挂机和拨号等信号能被交换机正确识别。一般来说，只要保证用户环路的馈电电流大于18mA。即可达到此目的。
损耗限制确切地说是参考当量的限制，当两个用户在通话时，其满意程度是以进入到人耳朵的声音响度的主观感觉来衡量的。一般取5km通话距离作为参考点，以800Hz的频率在0.5mm线径非加感电缆时衰减7dB，作为用户线的传输损耗为标准，凡是大于7dB损耗的用户线即为长距离用户线。
因此，传输损耗大于7dB的用户，必须采取相应的措施，来满足传输损耗的要求，解决的办法有1.将电缆线径加粗，减少传输损耗；2.使用负阻抗增音机，可提供7dB左右的增益，从而延长了通信距离；3.使用环路延伸器，通过增音和环路电压的提升作用，达到长距离通信的目的；4.在线路上安装加感线圈，可减少线路衰减，延长通信距离。但施工、安装维护很麻烦。
以上所采用的措施，是解决远距离通信的主要手段之一。但是，这些设施工程的加入，使工程设计上增加了投资和维护量，在某方面，一些设备仍存在许多不足之处，如易振鸣，不稳等。
普通话机在超距离使用时，如上述，因话机受到信令限制和传输损耗的限制，出现提机拨号不正常或通话声音很小，听不清对方的声音，费时费功，通话质量大大下降。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种既能适应近距离的市话网用户，又能适应边远山区远距离通讯，即在0～10公里范围内，其传输特性的发送、接收，侧音参考当量完全符合通信网络要求的按键式远程高能电话机。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到本实用新型包括过压保护电路、振铃电路、极性及过压保护电路、拨号及锁控电路、消侧音电路、接收前置放大电路、静音开关电路、接收输出放大电路、受话器、发送输出放大电路、静音开关电路、发送前置放大电路、送话器、双音频放大电路、话机、手机，其特征在于还有接收电平输入自动控制电路、发送电平输入自动控制电路、发送、接收自动增益控制及环路电流基准检测电路，消侧音电路的输出经由接收电平输入自动控制电路送到接收前置放大电路，接收前置放大电路的输出经由静音开关电路、接收输出放大电路送到受话器，送话器的输出经由发送电平输入自动控制电路送到发送前置放大电路，发送输出放大电路的输出经由静音开关电路、发送输出放大电路送到消侧音电路，发送、接收自动增益控制及环路电流基准检测电路的输出分别送到接收前置放大电路及发送前置放大电路。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到整块电子线路板20装于话机的壳体内。极性及过压保护电路中二极管VD3、VD4的输出经由电阻R2、三极管V4的射极、集电极与集成电路N2的1脚相接，并通过R2、R3接三极管V1的基极，V1的集电极与集成电路N1的9脚相接，三极管V4的集电极还通过电阻R18、电容C11接集成电路N2的输入11脚，N2的输出5脚通过电容C18接受话器。送话器经电容C10、电阻R21送到集成电路N2的输入8脚，N2的输出1脚一路与三极管V4的集电极相接，另一路经电阻R18、R22、R25、电位器RP2送回N2的18脚。三极管V4的集电极经二极管VD10、电位器RP4、电阻R32、R37接集成电路N3的输入9脚，N3的11脚通过电容C19、C11、电阻R33接集成电路N2的11脚，另三极管V4的集电极还通过二极管VD10、电阻R31接集成电路N3的输入2脚，N3的1脚通过电容C22、C10、电阻R40、R21接集成电路N2的8脚。
发送电平输入自动控制电路结合发送、自动增益控制及环路电流基准检测电路，可实现0～10公里的发送增益控制，根据远近距离的传输要求，选择起控点和范围，使发送输入电平保持某一电压范围。因此发送电压输入自动控制电路只适应近距离时的控制，距离越短，输入电平衰减大，距离长，输入电平衰减小。通过选择起控范围，当超过一定的距离时，发送电平输入自动控制电路不工作。所以，在远距离通话时，通过发送电路的放大，仍满足传输要求。使发送参考当量符合国标要求。
接收电平输入自动控制电路结合接收自动增益控制及环路电流基准检测电路，可实现0公里至10公里范围的接收增益控制。该电路根据近远距离的传输要求，通过环路电流基准检测，选择适合的起控点和范围，使输入电平保持恒定。根据不同的环路电流的大小来控制输入电平的衰减量，环路电流大，衰减大，环路电流小衰减小。同理，即近距离时，衰减大，远距离时衰减小，随着线路的长度变化，环路电流也相应增加或减小，输入电平控制的衰减量也相应增加或减小。当超过一定的距离时，接收电平自动控制电路不工作。由于加入了接收电平输入自动控制电路和接收自动增益控制电路的相互结合，完全满足传输要求。
图1为本实用新型的原理方框图；图2为本实用新型的外形结构示意图；图3为本实用新型电子线路板的装配结构图；图4为本实用新型的电原理图。
本实用新型下面将结合附图(实施例)作进一步详述参照图1～图3，本实用新型由过压保护电路1、振铃电路2、极性及过压保护电路3、拨号及锁控电路4、消侧音电路5、接收电平输入自动控制电路6、接收前置放大电路7、静音开关电路8、接收输出放大电路9、受话器10、发送、接收自动增盖控制及环路电流基准检测电路11、发送输出放大电路12、静音开关电路13、发送前置放大电路14、发送电平输入自动控制电路15、送话器16、双音频放大电路17、话机18、手机19等组成。整机的电子线路板20装于话机18的壳体内；而受话器10及送话器16则装于手机19内。
参照图3，振铃电话由集成电路W4及外围元件、二极管VD11～VD16扬声器B、变压器T等组成。由交换机送来的25HZ铃流经VD11～VD14整流后送入振铃接收集成电路N4，再产生两种频率不同的交替信号，驱动扬声器发出悦耳的铃声。
由压敏电阻RV1、RV2、稳压二极管VD21等组成二级过压保护电路，可避免因偶然的过电压、大电流而损坏话机线路。
极性保护电路由VD1～VD4等组成。它把电话线T、R上极性不确定的电压变成固定极性的电压，以确保拨号和通话电路所要求的电源极性。
拨号电路由拨号专用集成电路N1、键盘S5及外围电路组成，它可以把键盘输入的号码变成相应的脉冲或双音频信号，并送到线路上；同时送出静呼确信音到受话器(这部分电路是通用线路，与一般电话机原理相同，此处从略)。
锁控制电路由集成电路N5及外围元件、集成电路N3内的部分控制线路、三极管V7～V9、电子锁等元件组成。其原理是把“0”号码锁住，此时拨打的第1位号码为“0”时(即拨长途电话时)，“0”号码不能发出，且其它数码也不能继续发出，实现全锁控制。如拨号首位不为“0”号码，在此之后再拨“0”号码，则能正常发号(此电路也与现有带锁控的按键式电话原理相同，此处从略)。
消侧音电路主要由电阻R18、R19、R23～R26、电位器RP2、电容C3等组成；这些元件组成一个惠斯登电桥。利用发送输出级(集成电路N2的18脚)与线路端(N2的第1脚)反相送话信号来消除由N2第1脚传输到受话输入端(N2的第11脚)上的发送信号，达到消除侧音(“咯咯”声)的目的。要使其相等而彻底消除侧音，还需要有一个满足消侧音电路的条件才行。利用平行电桥和特殊的惠斯登电桥原理即可达到消侧音的目的。因计算与实际应用有偏差，为此在消侧音平行电桥的一臂串联一微调电位器RP2，通过调整此电位器，可得到最佳的消侧音效果。
由于本电话机采用了二级自动增益控制，补偿了因线路长损耗大的作用，达到正常通话的目的。有了二级自动增益的相互作用，在不同通信距离范围内，分别控制发送和接收增益。受线路长短变化影响较小，通话声音的大小基本不变。
当电话机在远距离使用时，发送和接收放大器能提供6～7(dB)的增益。如在0.5mm线径上传输，每公里损耗为1.3dB，线路越长，损耗越大，话音随着线路的延长也越来越小，按计算10km长的用户线总损耗为13dB，局端到用户端分配电平为7dB，距离约为5km，那么5km至10km损耗为13dB减去7dB，损耗为6dB。在这段距离通话，必须由话机发送和接收放大电路来完成。为此，本话机设有自动增益控制，根据环路长度的变化可提供7dB的增益来补偿线路上的损耗，达到通话的目的。
当话机在近距离(0km)使用时，如只有一级增益控制(AGC)，因(AGC)动态范围小，造成接收和发送电平过高，而引起振鸣，严重影响了通话质量，为克服上述缺点，单靠一级发送和接收自动增益控制电路11远不能满足0－10km全程通话范围的控制。满足了远距离通话要求，却又满足不了近距离的要求。所以，设置了发送电平输入自动控制电路15和接收电平输入自动控制电路6，相互独立控制，根据传输要求，分别调整AGC电路的控制量，使发送和接收放大电路输入端电平保持恒定。因此，接收和发送放大电路输出电平变化不大，从而满足0～10km的发送和接收参考当量。
下面叙述一下此部分电路的工作原理如话机处于远距离使用状态，则摘机后，叉簧S1断开振铃电路，与外线接通，R1被短路(挂机时，R1提供拨号记忆所需的电流)，直流电压经极性保护电路，R2、R8、VD7对C1充电并提供N1的工作电压；另一路通过启动电阻R3供给V1基极偏置电流，使V1导通。由于V1导通，使N1的10脚变为高电平，通过R11提供V5基极偏置电流而导通，V5导通后，经R10提供偏置电流而使V4导通，从而使电路处于通话状态。
在受话时，线路上送来的受话信号经T线端、叉簧S1、极性保护电路、R2、V4的集、射极、R18、C11送到N2的11脚输入端，经N2接收放大后从5脚输出，经C18驱动受话器10发出声音。
在送话时，驻极体送话器16把话音变成电信号，该信号经C10、R21送到N2的8脚输入端，经N2发送放大后从N2的1脚输出，该输出信号电压经V4集射极、R2、极性保护电路、叉簧S1、T线端送到外线、经交换机对端话机、从R线端进入，经极性保护电路、R26回到N2的第18脚。另一路从N2的1脚输出后经R18、R22、R25、RP2回到N2的18脚，完成消侧音的作用，发送、接收电平输入自动控制电路在远距离通话时不工作。
在话机近距离使用时，线路上送来的直流电流大，此电流通过电流基准检测电路，将自动地受到线路电流(IL)的控制，通过发送、接收自动增益控制电路，分别控制接收前置放大器的增益和发送前置放大器的增益。而控制的起始点决定R29的值，控制的结果IL大时，其增益减小，IL小时增益提高，这就使送到外线的信号和收到的信号不受用户线路的影响。同时，在短线通话时，还受到接收输入电平和发送输入电平自动增益控制。
当在短线受话状态时，由VD10、RP4、R32和R37组成环路电流检测电路，经N3的9脚输入，使N3内的控制电路工作，通过N3的11脚、C19和R33使接收信号衰减，通过C11送到N2的11脚输入端的电平减小，如要使接收输入电平确定在某一定值时，可通过改变R33的值来控制衰减量的大小，使输入衰减量在某一定值范围内衰减，随着环路电流的大小变化，衰减量也相应随着变化。从而保证了输入到N2的11脚的输入电平变化不大，通过接收放大后，从N2的5脚输出，经C18驱动受话器10发出的音量变化不大。从而实现自动音量调节作用。调整RP4的阻值，可确定控制的起始点，使控制电路在某范围内工作，控制不同的衰减量。
当在短线发送时，由VD10、R31和R34组成环路电流检测电路，经N3的2脚输入，使N3内的控制电路工作，通过N3的1脚、C22和R40使发送输入电平衰减，如要使发送输入电平确定在某一定值时，可通过调整R40的阻值，使发送输入电平衰减量在某一定值范围衰减，满足电路要求。随着电流的大小变化，衰减量的大小也相应随着变化，从而保证了输入到N2的8脚的输入电平变化不大，经发送放大后，从N2的1脚输出的信号大小变化在某一定值范围内。满足电路技术要求。调整R31的阻值，可以控制起始点，使控制电路在某范围内正常工作，控制不同衰减量。
本电话机中拨号集成电路R1的型号为HN9114，通信集成电路N2的型号为DEA1061，自动增益集成电路N3的型号为NC3346P，振铃集成电路N4的型号为TA31002P，长途锁集成电路N5的型号为CD4001BCN。
本实用新型相比现有技术具有如下优点1.可适应不同距离的通讯要求，大大延长了通讯距离，既能适应近距离的市话网用户，又能适应边远山区远距离通信，可大量节约工程投资。
2.能达到远距离通讯的高能效果，话音清晰，音量大小基本不变，且线路合理，集成度高，安装维修方便，是一种理想的电话机。
权利要求1.一种按键式远程高能电话机，包括过压保护电路1、振铃电路2、极性及过压保护电路3、拨号及锁控电路4、消侧音电路5、接收前置放大电路7、静音开关电路8、接收输出放大电路9、受话器10、发送输出放大电路12、静音开关电路13、发送前置放大电路14、送话器16、双音频放大电路17、话机18、手机19，其特征在于还有接收电平输入自动控制电路6、发送电平输入自动控制电路15、发送、接收自动增益控制及环路电流基准检测电路11，消侧音电路5的输出经由接收电平输入自动控制电路6送到接收前置放大电路7，接收前置放大电路7的输出经由静音开关电路8、接收输出放大电路9送到受话器10，送话器16的输出经由发送电平输入自动控制电路15送到发送前置放大电路14，发送输出放大电路14的输出经由静音开关电路13、发送输出放大电路12送到消侧音电路5，发送、接收自动增益控制及环路电流基准检测电路11的输出分别送到接收前置放大电路7及发送前置放大电路14。
2.根据权利要求1所述的电话机，其特征在于整块电子线路板20装于话机18的壳体内。
3.根据权利要求1所述的电话机，其特征在于极性及过压保护电路3中二极管VD3、VD4的输出经由电阻R2、三极管V4的射极、集电极与通信集成电路N2的1脚相接，并通过R2、R3接三极管V1的基极，V1的集电极与拨号集成电路N1的9脚相接，三极管V4的集电极还通过电阻R18、电容C11接通信集成电路N2的输入11脚，N2的输出5脚通过电容C18接受话器10。
4.根据权利要求1所述的电话机，其特征在于送话器16经电容C10、电阻R21送到通信集成电路N2的输入8脚，N2的输出1脚一路与三极管V4的集电极相接，另一路经电阻R18、R22、R25、电位器RP2送回N2的18脚。
5.根据权利要求1所述的电话机，其特征在于三极管V4的集电经二极管VD10、电位器RP4、电阻R32、R37接自动增益集成电路N3的输入9脚，N3的11脚通过电容C19、C11、电阻R33接拨号集成电路N1的11脚，另三极管V4的集电极还通过二极管VD10、电阻R31接自动增益集成电路N3的输入2脚，N3的1脚通过电容C22、C10、电阻R40、R21接通信集成电路N2的8脚。
专利摘要一种按键式远程高能电话机，由过压及极性保护电路、振铃电路、拨号及锁控电路、消侧音电路、接收、发送前置放大电路、静音开关电路、接收、发送输出放大电路、受话器、送话器、双音频放大电路、接收、发送电平输入自行控制电路、发送、接收自行增益控制及环路电流基准检测电路、话机、手机等组成。由于采用了二级自行增益控制，利用发送、接收自动增益控制与发送、接收电平输入自动控制的相互作用，故能在不同通信距离范围内，分别控制发送和接收增益，适应不同距离的通讯要求，通话声音的大小基本不变。
文档编号H04M1/00GK2159633SQ9224428
公开日1994年3月23日 申请日期1992年12月9日 优先权日1992年12月9日
发明者邓荣康, 林青 申请人:四会讯达通信设备厂有限公司