设计准则(参考线路图)衰减器 发送和接收衰减器具有互补的功能,即当一个人在最大增益,另一个是在最大衰减器,反之亦然。他们从来都不是同时关闭或同时打开。这样的主要目的是控制发送和接收路径,以提供扬声器电话的半双工模式需要。该衰减器完全由在ACF的引脚(引脚25)电压控制。ACF的电压是由衰减器控制模块提供的,3路输入ACF的电压衰减器的控制块:1)RX -TX比较器,2)传输探测比较器,3)音量控制。该衰减器响应的基于ACF对VCC电压变化,因此一个简单的监测电路的操作方法是监测该电压差(简称ΔVacf)。如果是ΔVacf约150毫伏的电路在接收模式。如果ΔVacf约为75毫伏的电路中空闲模式,在衰减器增益约为完全开和完全关的中间位置。 最高增益和衰减值由3个电阻RR为RTX的,RRX(参考图2,3,4)确定。RR会影响到两个值根据其阻值相对于RTX和RRX,这就是为什么图4衰减器表明相对于其他电阻率的变化。(GRX和GTX是最大的收益,ARX技术和ATX是最大衰减)。RTX的影响增益和衰减按图可以看出3.As从公布的数字,增益的差异(从打开到关闭)是一个合理的常数45dB的增益,直到上限制走近。RR推荐值是为30K,然后对RTX和RRX选择,以适应不同的设计
情形。
衰减器的输入阻抗(TXI / RXI)通常为5.0k欧姆,最大的不引起输出失真的输入信号为250mVrms(707mVp - P)。4300欧姆的电阻和0.01uF电容连接在RXO脚(图1),用来过滤在接收路径的高频成分。在没有滤波的情形下可能会出现自激,这有助于减少高频声波反馈存在问题。该过滤器的插入损耗是1.0kHz 下1.5dB。这个衰减器是个反相衰减器。 参照衰减器控制模块图,其输出ΔVacf电压取决于三个输入。输入同输出的对应关系如下真值表。 TX-RX COMP | TRANSMIT DET | VOLUME | ∆VACF | MODE |
| COMP | CONTROL | | |
Transmit | Transmit | No Effect | 6.0mV | Transmit |
Transmit | Idle | No Effect | 75mV | Idle |
Receive | Transmit | Affects ∆Vacf | 50-150mV | Receive |
Receive | Idle | Affects ∆Vacf | 50-50mV | Receive |
| | | | |
从真值表可以看出,TX-RX比较器占主导地位。受话检测比较器只有在有效接收模式的时候才起作用。
当送话信号足够大过接收信号时候TX-RX比较器是在传送状态。然后传送探测器比较器确定是否是发送的背景噪声信号(一相对稳定的信号),或语音信号。如检测到到的是背景噪音,衰减器进入空闲模式(ΔVacf = 75mV)。如果是语音信号,衰减器被切换到发送模式(ΔVacf = 6.0mV)。更详细的说明在传送检测电路部分描述。
当受话信号足够大过语音信号和背景杂音的时候,RX -TX比较器是在接收状态。如果音量控制在的是最大位置时ΔVacf电压为150mV。例如:VLC(引脚24)= VB。当VLC < VB,接收衰减器的增益将如图5所示有所改变。图5中可以看到,在建议的最低VLC电压(VLC = 0.55VB),传输衰减器的增益实际上比接收衰减器大。不同的VLC对应不同的ΔVacf,图6显示了在同一个衰减器产生的收益的变化与Δvacf的对应关系。
ACF(引脚25)连接一个电容的平滑过渡各个操作模式,以避免“咔哒”在电压切换的时候在扬声器或传输线上产生。
在引脚20(VCC)和引脚25(VLC)之间加一个电阻将会引起两个衰减器的分离度降低(典型的45dB)。这也将减少Δvacf的在接收模式最高电压,而不影响传输模式下ΔVacf。
例如,增加了12 K表欧姆的电阻会减少ΔVacf大约15mV(到135mV),降低接收模式衰减增益大约5.0分贝,并增加传输衰减器增益增益一个类似值。如果电路需要接收衰减器增益在6.0分贝 ,RRX必须调整(27k欧姆)。这种变化也将增加接收衰减器在发送模式的同等增益。连接TLI的电阻可能还需要重新调整发送电平检测的灵敏度。
对数放大器(发送和接收电平探测器)
对数放大器监测TX和RX信号,以告诉TX-RX比较器处于哪种工作模式。输入信号通过AC耦合和限流电阻输入放大器(TLI/RLI)。这些器件的值确定各自的放大灵敏度,并影响传输和接收方式的切换时间。反馈网络中背靠背的二极管,使它形成对数增益曲线放大器,从而可以输入较高的信号电平。放大器有输出矫正,具有有快速的上升时间和缓慢衰减时间。该上升时间取决于外部电阻器和电容器,并在一秒钟时序。该开关时间并不固定,而是取决于发送和接收信号强度,以及这些相对值外部元件。图7显示了对数放大器的直流传输特性,图8显示的相对于交流信号的输入的传输特性,在TLI,功夫面RLI,TLO和RLO脚的直流电压大约是VB。
TX-RX衰减器对TLO和RLO上的电压响应,这反过来又是功能的电流源出TLI和RLI。如在
比较器的输入端设置一定偏移量,如为防止噪音切换系统,或优先选用发送或接收通道,实现通过适当的偏置输入(TLI或RLE)。连接一个电阻到地会导致输入端输出直流电流,从而迫使该放大器的输出被偏置略高于正常值。该放大器就会在工作中成为首选。500K到10M的电阻值建议用到这里。
喇叭放大器
放大器的扬声器有34分贝固定增益(电压50V / V)的同相输出。输入阻抗为22 K欧姆,在输出信号低于需要220v交流稳压器最大峰值的时候。在图9表明了典型的输出摆幅SKO(引脚15)。由于输出电流能力为100mA,下曲线是有限的 1 5.0Volt摆动。输出阻抗取决于输出信号电平,是一个相对低的,只要信号电平是不接近最高限额。在3峰Vp - P输出阻抗小于0.5欧姆,在4.5Vp - P的输出阻抗小于3欧姆。输出为短路保护约300毫安。
当放大器在过载驱动的时候,峰值限制器导致输入信号的部分被分流到地面, 以保持一个恒定的输出水平。减少增益的办法时是减少输入阻抗(SKI)的值,但是该电阻不小于2.0k欧姆。
在引脚17(AGF)的电容器决定了峰值限制器电路的响应时间。当一个大的投入信号输入SKI,AGC脚的电压(引脚17)将快速下降象电流源的加载到外部的电容器。当大输入信号降低,电流源关闭,内部110K欧姆电阻对电容放电,使电压在AGC的正常值可以返回(1.9Vdc)。电容增加峰值限制反馈环的稳定性。
如果有需要静音而不禁用放大器,可以从自动增益控制引脚连接一个电阻到地。100K电阻会降低34分贝增益 (0dB SKI至SKO),10K电阻将减少近50分贝的增益。
送话检测电路
送话检测电路能鉴别背景噪声,背景噪声中(相对恒定的信号)的话音(区别于爆破声)。它是通过存储在CP1电容器,(引脚11)分别电压等级, 代表的平均背景噪。电阻和电容器有一个固定的时间常数约为5秒(图1)。在引脚1的电压是连接于发射探测器的比较的反相输入。在没有语音信号的情况下,放大器的输入为-36mV,传送器关闭,XDC(PIN23)输出为0。如果在TX-RX比较器在发射位情况时,衰减器将在空闲模式(ΔVacf= 75mV)。 当麦克风拾取到语音信号,XDI脚将出现一个脉冲信号输入到传送检测器,在反相输入端信号改变前,在反相输入端电压检测比较器可以改变前,引发输出为高,驱动XD
C电压到约4Volts.这个高电平将使衰减器控制块从空闲模式切换到传输模式(假设TX-RX比较器是在传输模式)。只要讲话连续,并且高于背景噪音,XDC脚电压将维持在一个较高水平,而且电路将保持在传输模式。在XDC脚的元件时间常数将决定当MIC停止收到信号后多长时间返回空闲模式,就如在正常说话时候出现停顿。
连接XDI(引脚13)的窜联的电阻器和电容器确定发送检测器电路的敏感度。图10 表明在直流电压水平变化CP2与CP1的响应稳态正弦波输入 0.068μF的电容和电阻4700欧姆(CP1脚电压变化是CP2的2.7倍2)。增加电阻或减小电容,将减少在这些引脚的响应。
第一金属包覆垫片级对数放大器(在XDI和CP2之间)是为了该电路可处理更大动态的信号(或者换句话说,它适合不同声音大小的人)。图7显示 对数放大器的直流传输特性。
图11显示了在引脚11,12回旋振荡器,23响应可变的麦克风信号。在图11有几个注意如下:
1)CP2输出语音信号的峰值,以及由10μA的电流源和确定的衰变率,在此脚连接了一个电容。
2)CP2是一个正半波传送,它的衰减取决于衰减参数,然后送出产生CP1。脚CP1的变化率取决于连接该脚的RC网络。
3)发送比较器的输入随CP2变化,增益为2.7,同36mV比较.This电压,比CP1的,决定了比较器输出。
4)当CP2脚为一个正电压的时候XDC脚将迅速的上升到4Vdc,他的衰减率决定于XDC脚的RC值。当XDC大于3.25Vdc时,该电路将在传输模式。当它衰减到输出接近地的时候,衰减切换到空闲模式。
麦克风放大器
麦克风放大器是一个同相放大器,内部固定增益34dB(电压50V / V)和标称输入阻抗10K欧姆。输出阻抗一般小于15欧姆。最大p – P峰值允许电压摆幅可以连接大多数MIC。MCI输入脚应为交流耦合到MIC,以不破坏偏置电压。一般来说,麦克风灵敏度可通过调节2K的麦克风偏置电阻,而不是试图改变放大器的增益。
供电
UTC/MC34018电源电压V +最好供应在6.0至11伏特的范围,尽管这个芯片可以工作在4.0V,供电可以通过TIP和RING供给也可以通过独立的电源供给。图11指示出无信号输入的时候的电源电流。图上曲线显示CS为逻辑“0”并且输出连接一个25欧姆的喇叭的正常工作电流时。图13显示的平均直流电流为不同的电压供给(25欧姆扬声器)。图13也显示了
最低的电源电压。在5.0-5.0伏特的峰值电源电流供给VCC时候,线路是线性的。
V +供应必须有一个很好的交流接地,为了稳定的原因。如果该引脚没有很好的滤波( 1000μF电容器连接在IC),任何在V +因为扬声器的电流变化所造成的变化可以通过该管脚导致低频振荡。结果通常是,在几赫兹的频率下喇叭信号断续。实验表明,存在几英寸的电容同IC的连接线而不是毗邻IC,同样是必须这两个接地引脚(引脚14和22)有一对低损耗连接电源地。
VCC
VCC是一个稳压5.4 V (+ /-0.5V)的输出。当V + > VCC 80 毫伏的时候,该电压便可以稳定。电流大过3毫安可对外供应,输出阻抗小于20欧姆。
一个47μF电容连接到引脚20以保持稳定,它必须接近集成电路。
如果电路取消选择(见片选),Vcc电压为0V。
如果UTC/MC34018是外部小于6.5伏的稳压电源供电(非电话线供电), 可以使用图14的连接方法,以确保VCC是稳定的<外接稳定电压的连接在V +和VCC,CS同在一个逻辑“1”,以便关闭内部稳压器(片选功能CS在这种方式在电路中不使用)。图15显示的电
源电流的,没有扬声器信号。当一个信号发送到扬声器,图13的曲线适用。
VB
VB是一个2.9V +/- 0.4V的稳定输出.该电压来自VCC,并随之而变,大约为54% * VCC。可对外供应1.5mA电流,输出阻抗为250欧姆。
在47μF电容表示用于连接到VB的脚是必须的,而且必须毗邻IC。
如果电路是取消选择(见片选段),VB的电压会0伏。
芯片选择
当不需时CS引脚使芯片可以随时关闭功能。一个1.6V至11V之间之间的逻辑“1”电平关闭芯片,和电源电流曲线(在V +)如图12所示。引脚CS为电阻大于75K表欧姆。 当CS为“1”时候VB和VCC输出0伏。CS悬空为逻辑“0”(芯片启用)。
开关时间
免提电路开关时间不仅仅取决于各个外部元件,而且还取决于电路的当前工作状态的改变聚氨酯墙板。例如,切换到空闲到传送模式一般比接收模式到发送模式(或传输到接收)。
其中最显著影响发送和接收模式之间转换时间的是引脚5(传送开启),6(传送关闭),7(接收开启),8(接收关闭)。这四个计时功能不是独立的,因为它们都要通过
一个TX-RX比较器比较后输出,而不是绝对值。连接引脚11,12,13,23元件影响从传输模式到空闲模式的速度。从空闲模式到传送模式转换是很快的(由于可以对不同容量的电容器快速充电),而元件值的影响是非常小的。引脚5-8不影响空闲模式到传输模式的转换时间,由于TX-RX比较器必须已经在发射模式这种情况发生。
下表提供了对各个组成部分开关时间的影响总结, 包括音量控制:
凝胶珠