实验二 用户接口模块单元实验
一、实验目的
1．全面了解“用户线接口”电路（BORST）各组成部分的功能及其实现
方法。
2．通过对用户线接口芯片 PBL38710/1 的学习与实验，进一步加深
对BORST 功能的理解。
二、预习要求
认真预习程控交换原理中有关“用户线接口”电路的内容。
三、实验仪器仪表
1．现代程控交换实验系统一台
2．电话机四部
3．20MHz 示波器一台
四、实验电路工作过程
模拟用户线接口功能见图 2-1。
图 2-1模拟用户线接口功能框图
在本实验系统中，用户线接口电路选用的是爱立信微电子公司的
PBL38710/1，PBL38710/1 是 2/4 线厚膜混合用户线接口电路。它包含向用户话机恒 流馈电、向被叫用户话机馈送铃流、用户摘机后自行切除铃流，摘挂机的检测 及音频或脉冲信号的识别，用户线是否有话机的识别，语音信号 2/4 线混合转 换，外接振铃继电器驱动输出。PBL38710/1 用户电路的双向传输衰耗均为-1db， 供电电源为+5V 和-5V，PBL38710/1 还将输入的铃流信号放大以达到电话振铃 工作的要求，即达到+75V 的有效值。
SLIC(用户线接口电路)是电话通信的关键器件。为了向电话终端发送振铃 信号，传统的 SLIC 内部需含有振铃断续电路，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信号继电路、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，控制使用也更加方便。 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) 与各种类型编程器/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
PBL38710/1/1 为 28 脚的 PLCC 封装，其引脚排列如图 2-2 所示。
图 2-2 PBL38710/1 引脚排列
引脚说明如下：
脚 1(BGND) ：电池地，应与 AGND 相连。
脚 2(VBAT2)：低电池供电端，-58V～-24V。
脚 3(VBAT)：高电池供电端，-80V～Vbat2。
脚 4(VCC)：+5V 电源。
脚 5(HB)：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(VR)：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 VEE。
脚 9(E1)：使能输入端，控制是否将需的检测器结果由 DET 输出。
脚 10、脚 17、脚 24(VBAT)：在芯片内部与 3 脚相连。
脚 11(DET)：内部检测公共输出端，DET 为低电平时表示选择的检测器被 触发，DET 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 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 内部功能框图如图 2-3 所示。
图 2-3 BL38710/1 内部框图 注：（Two-wire Interface:两线接口；Ring Trip Detector:振铃检测器；Ground
Key detector: 地键检测器； Line Feed Controller and
Longitudinal Signal suppression:线性反馈控制器和经向信号抑制；Off-hook
Detector:环流检测器；
VF Signal Transmission:VF 信号传送；Ringing Control:振铃控制；Battery Switch:
电源切换；Input Decoder and Controll:输入解码控制器。）
3．1 环路监视功能
PBL38710/1 内部含有环流检测器、地鍵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ILTH时，DET输出逻辑低电平，表明电话摘机。ILTH可通过选择环流编程电阻RD 的阻值来设定。对某一希望的ILTH，电阻RD可由式：RD=360/ILTH计算得到，RD 的单位为kΩ，ILTH的单位为mA。当环路电流小于ILTH时，输出为逻辑高电平。 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△ILON，检测器就被触发。△ILON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，因而可检测到线电流的变化，当环路电流超过环路门 限值ILTH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ILTH。对某一希望的ILTH，电阻RDR可由式：RDR=360/ILTH来计算得到，RDR 的单位为kΩ，ILTH的单位为mA。当环路电流小于ILTH时，DET输出逻辑高电平。
3．2 控制输入
表 2-1 SLIC 的操作
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命令操作状态。表 2-1 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 Vbat，当选择振铃状态时， SLIC 将 VR 输入的低电压振铃信号放大，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
DET 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流。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 DET 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 DET 的功能。在开路状态和 振铃状态，哪个检测器连接到 DET 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 DET。当 E1 被设 为逻辑高电平时，E1 控制环流检测器输出至 DET。
(6) 电池切换控制
在待机状态下，输入端 HB 控制电池馈电，即在 VBAT 和 VBAT2 之间 的切换，Vbat 的绝对值>Vbat2 的绝对值(注意，在振铃状态，SLIC 将自动切换
到 Vbat，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 作为电流馈电；当 HB 被设为逻辑高电平时，SLIC 使用 VBAT 作为 电池馈电。
五、实验内容
1．了解用户模块 PBL38710/1 的主要性能与特点。
2．熟悉用 PBL38710/1 组成的用户线接口电路。
3．用示波器分别观测 TP301、TP302、TP303 在摘挂机时的工作电平。
六、实验步骤
1．用户电话机直流供电（B）的观测，即甲一路中的测量点TP301、TP302。
(1) 挂机状态；(2) 摘机状态；(3) 摘、挂机状态。
2．被叫话机振铃（R）的观测，测量点 TP06。
实验三 话路 PCM CODEC 的编译码单元实验
一、实验目的
1．掌握 PCM 编译码器在程控交换机中的作用。
2．熟悉单片 PCM 编译码集成电路 TP3067 的使用方法。
二、预习要求
1．查阅有关 TP3067 的使用说明及其应用电路。
2．认真预习程控交换原理中有关 PCM 编译码器方面的内容。
三、实验仪器仪表
1．现代程控交换实验系统一台
2．电话机四部
3．20MHz 示波器一台 四、实验电路工作过程
(一) PCM 编译码电路
1．编译码器的简单介绍 模拟信号经过编译码器时，在编码电路中，它要经过取样、量化、编码，
如图 3-1（A）所示。到底在什么时候被取样，在什么时序输出 PCM 码，则由 A→D 控制来决定，同样 PCM 码被接收经过译码电路后再经过译码低通、放大， 最后输出模拟信号到电话机，把这两部分集成在一个芯片上就是一个单路编译 码器，它只能为一个用户服务，即在同一时刻只能为一个用户进行 A/D 及 D/A 变换。
编码器把模拟信号变换成数字信号的规律一般有二种，一种是 ц 律十五折 线变换法，它一般用在 PCM24 路系统中，另一种是 A 律十三折线交换法，它 一般应用于
PCM30\32 路系统中，这是一种比较常用的变换法，模拟信号经取 样后就进行 A 律十三折线变换，最后变成 8 位 PCM 码，在单路编译码器中经 变换后的 PCM 码是在一个时隙中被发送出去，这个时序号是由 A→D 控制电路来决定的，而在其它时隙时，编码器是没有输出的，即对一个单路编译码器来说，它在一个 PCM 帧里只在一个由它自己的 A→D 控制电路决定的时隙里
输出 8 位 PCM 码，同样在一个 PCM 帧里，它的译码电路也只能在一个由它自 己的 D→A 控制电路决定的时序里，从外部接收 8 位 PCM 码。
其实单路编译器的发送时序和接收时序还是由外部电路来控制的，编译码 器的发送时序由 A→D 控制电路来控制，而 A→D 控制电路还是受外部控制电 路的控制，同样在译码电路中 D→A 控制电路也受外部控制电路的控制，这样， 我们只要向 A→D 控制电路或 D→A 控制电路发某种命令即可控制单路编译码 器的发送时序和接收时序，从而也可以达到总线交换的目的，但各种单路编译 码器对其发送时序和接收时序的控制方式都有所不同，象有些编译码器就有二 种方式：一种是编程法，即给它内部的控制电路输进一个控制字，令其在某个 时隙干什么工作，另一种是直接控制，这时它有两个控制端，我们定义为 FSX和 FSR，要求 FSX 和 FSR 是周期性的，并且它的周期和 PCM 的周期要相同， 都为 125μ