摘要：HC55181是intersil公司生產(chǎn)的RSLIC18系列中的一款用戶線接口電路(SLIC)芯片。它不僅支持ＰＯＴＳ電話業(yè)務(wù)，而且能傳輸多種振鈴信號(hào)，并可通過邏輯電平來控制器件的工作狀態(tài)，此外還具有超溫自動(dòng)保護(hù)功能以及電路設(shè)計(jì)簡單、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。文中介紹了HC55181的主要性能、工作原理和實(shí)際應(yīng)用電路。

ＨＣ５５１８１是ｉｎｔｅｒｓｉｌ公司的ＲＳＬＩＣ１８系列產(chǎn)品中的一款用戶線接口電路?ＳＬＩＣ?芯片。它不僅支持ＰＯＴＳ電話業(yè)務(wù)，而且能傳輸多種振鈴信號(hào)，并可通過邏輯電平控制器件的工作狀態(tài)。ＨＣ５５１８１可以在１００Ｖ電壓下工作，它可以直接把振鈴電壓信號(hào)傳輸?shù)接脩艟€的終端。通過高壓操作，其用戶回路的傳輸距離可以擴(kuò)展到５ｋｍ以外。此外，ＨＣ５５１８１還具有如下特點(diǎn)：

●功耗很低，待機(jī)時(shí)的功耗僅５０ｍＷ?

●振鈴信號(hào)波形為梯形或鄭玄波；

●振鈴峰值電壓幅度可達(dá)到９５Ｖ；

●帶有ＣＯＤＥＣ振鈴接口；

●可自動(dòng)檢測用戶摘機(jī)或掛機(jī)；

●具有內(nèi)部關(guān)斷和指示報(bào)警功能；

●采用高壓隔離技術(shù)設(shè)計(jì)；

●使用外部元件較少。

１　ＨＣ５５１８１的引腳功能

ＨＣ５５１８１采用２８ 腳ＰＬＣＣ封裝，其引腳排列如圖１所示，各引腳的功能如下?

腳１，２８（ＴＩＰ，ＲＩＮＧ）：分別為ＴＩＰ和Ｒｉｎｇ功率放大器輸出腳；

腳２（ＢＧＮＤ）：電池接地端，通常與ＡＧＮＤ（模擬地）相連；

腳３（ＶＢＬ）：電池供電電壓低端；

腳４（ＶＢＨ）：電池供電電壓高湍；

腳５，６（ＳＷ＋、ＳＷ－）：內(nèi)部開關(guān)；

腳７（ＳＷＣ）：器件內(nèi)部開關(guān)控制引腳，該腳電平為“１”時(shí)，ＨＣ５５１８１器件內(nèi)部的開關(guān)斷開；該腳電平為“０”時(shí)，器件內(nèi)部開關(guān)接通；

腳８，９，１０（Ｆ２，Ｆ１，Ｆ０）：工作模式控制引腳。用于控制器件的工作模式；

腳１１（Ｅ０）：檢測器輸出選擇控制引腳，該腳電平為“１”時(shí)，電路置ＳＨＤ模式；該腳電平為“０”時(shí)，電路置ＧＫＤ模式；

腳１２（ＤＥＴ）：檢測器輸出引腳。用于檢測電話的摘、掛機(jī)狀態(tài)；

腳１３（ＡＬＭ）：超溫告警輸出引腳，當(dāng)芯片內(nèi)部溫度超過安全工作溫度（１７５℃）時(shí)，芯片自動(dòng)掉電以保護(hù)器件。

腳１４（ＡＧＮＤ）：模擬接地引腳，使用時(shí)可與ＢＧＮＤ引腳連；

腳１５（ＢＳＥＬ）：高、低電池饋電選擇引腳端，為“１”時(shí)，高電池饋電；為“０”時(shí)，低電池饋電；

腳１６（ＮＣ）：空腳，不連；

腳１７（ＰＯＬ）：外部極化電容ＣＰＯＬ 連接引腳，可用于對ＴＩＰ和ＲＩＮＧ的電平翻轉(zhuǎn)時(shí)間進(jìn)行控制；

腳１８（ＶＲＳ）：振鈴信號(hào)輸入引腳；

腳１９（ＶＲＸ）：四線音頻信號(hào)輸入引腳，可輸入來自ＣＯＤＥＣ的音頻信號(hào)；

腳２０（ＶＴＸ）：四線音頻信號(hào)輸出引腳，可將該腳信號(hào)輸出至ＣＯＤＥＣ的音頻輸入；

腳２１，２２（ＶＦＢ，－ＩＮ）、：反饋電壓控制引腳，可用以完成阻抗匹配；

腳２３（ＶＣＣ）：＋５Ｖ電源引腳；

腳２４（ＣＤＣ）：ＤＣ偏置濾波電容連接端，電容的另一端連接至ＶＣＣ；

腳２５（ＲＴＤ）：鈴流濾波環(huán)路連接端；

腳２６（ＩＬＩＭ）：環(huán)路電流限制編程電阻ＲＩＬ的連接端；

腳２７（ＲＤ）：摘機(jī)檢測編程電阻ＲＤ連接引腳。

２ ＨＣ５５１８１結(jié)構(gòu)功能

２．１ 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

ＨＣ５５１８１內(nèi)部含有ＤＣ控制、電池切換、振鈴電路、傳輸檢測、檢測和控制邏輯、以及二線和四線端口，圖２所示是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)功能框圖。此外，ＨＣ５５１８１內(nèi)部還有摘機(jī)檢測器和地鍵檢測器，它們的工作狀態(tài)可由Ｅ０引腳來控制，Ｅ０為“１”時(shí)，進(jìn)行摘機(jī)檢測；為“０時(shí)”進(jìn)行地鍵檢測。而ＤＥＴ輸出為“０”時(shí)，表示用戶摘機(jī)；

另外，ＨＣ５５１８１內(nèi)含邏輯控制開關(guān)，可用于進(jìn)行二線負(fù)載自測。其開關(guān)引腳ＳＷ＋和ＳＷ－可由／ＳＷＣ引腳控制，／ＳＷＣ為“０”表示閉合；／ＳＷＣ為“１”表示斷開。

２．２ ＨＣ５５１８１的工作模式控制

ＨＣ５５１８１的工作模式可由邏輯控制引腳Ｆ２，Ｆ１，Ｆ０來控制。具體的控制方法如表１所列。

表1 HC55181的工作模式設(shè)置方法

當(dāng)Ｆ２Ｆ１Ｆ０為０００時(shí)，器件進(jìn)入低功耗待機(jī)模式；而當(dāng)其為００１時(shí)，器件進(jìn)入正向激活模式，此時(shí)系統(tǒng)有兩種供電方式。當(dāng)其為高電池供電時(shí)，電路將在掛機(jī)狀態(tài)下傳送主叫用戶的ＩＤ或其它功能信號(hào)，而當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí)，電路則轉(zhuǎn)為低電池供電，以便進(jìn)行ＤＣ環(huán)路反饋和話音傳輸。ＤＣ環(huán)路反饋的主要作用是控制環(huán)路ＤＣ電流。它一般通過調(diào)節(jié)ＲＤ引腳的外接電阻ＲＳＨ來控制環(huán)路直流電流，以使其在５ｍＡ～１５ｍＡ范圍內(nèi)變化。通過話音傳輸可使二線至四線增益（ＴＩＰ，ＲＩＮＧ→ＶＴＸ）為０ｄＢ；或在二線上未加保護(hù)電阻ＲＰ的情況下，使四線至二線增益（ＶＲＸ → ＴＩＰ，ＲＩＮＧ）為０ｄＢ。其回波抵消通常采用在ＳＬＩＣ與ＣＯＤＥＣ之間的求和放大器來實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)Ｆ２Ｆ１Ｆ０為０１１時(shí)，器件進(jìn)入反向激活模式。該模式同正向激活模式不同的是ＴＩＰ和ＲＩＮＧ的電平發(fā)生了改變。該模式下，ＴＩＰ端的電平為－４Ｖ，ＲＩＮＧ端的電平為４Ｖ＋ＶＢＨ。其電平翻轉(zhuǎn)時(shí)間由ＰＯＬ引腳所連的極化電容來控制。

Ｆ２Ｆ１Ｆ０為１００時(shí)為振鈴模式，該模式時(shí)，器件可對多種波形的鈴流信號(hào)進(jìn)行線性放大，該模式下一般采用高電池供電。其差分鈴流增益為８０Ｖ／Ｖ，此時(shí)ＴＩＰ、ＲＩＮＧ引腳上的電壓分別為：

ＶＴ＝ＶＢＨ／２＋４０ＶＲＳ

ＶＲ＝ ＶＢＨ／２－４０ＶＲＳ

其中ＶＲＳ為鈴流信號(hào)的輸入引腳的電壓值。

Ｆ２Ｆ１Ｆ０為０１１時(shí)，電路進(jìn)入掉電模式，該模式時(shí)，如果用戶線發(fā)生故障而使芯片內(nèi)部溫度超過安全工作溫度（大約１７５℃），引腳ＡＬＭ、ＤＥＴ的邏輯電平將分別為“０”和“１”，此時(shí)除邏輯接口外，整個(gè)器件將進(jìn)入掉電狀態(tài)，從而使ＴＩＰ和ＲＩＮＧ二引腳處于高阻態(tài)，并使電壓為０Ｖ。

圖3

３?。龋茫担担保福钡膶?shí)際應(yīng)用電路

圖３所示是ＨＣ５５１８１的一個(gè)實(shí)際應(yīng)用電路。該電路實(shí)際上是一個(gè)數(shù)字環(huán)路復(fù)用設(shè)備上的話路接口。它能夠同時(shí)進(jìn)行８路話路通信，并可通過單片機(jī)控制每一話路的工作狀態(tài)，其話路傳輸距離可達(dá)５公里。

圖中的Ｆ２、Ｆ１、Ｆ０和Ｅ０是ＳＬＩＣ的邏輯輸入控制端，它和ＳＬＩＣ的ＤＥＴ、ＡＬＭ引腳均設(shè)計(jì)在一片ＣＰＬＤ中，可通過ＣＰＵ的地址訪問進(jìn)行操作。ＶＲＳ鈴流源則是通過ＣＰＬＤ中的８ｋＨｚ時(shí)鐘經(jīng)過多次分頻后產(chǎn)生的５０Ｈｚ方波來實(shí)現(xiàn)的。另外，圖中的ＶＢＬ、ＶＢＨ端的供電電源可由外接電源模塊ＮＭＴ０５７２ＳＺ（Ｎｅｗｐｏｒｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ公司生產(chǎn)的ＤＣ－ＤＣ轉(zhuǎn)換器件）來提供，該器件可以分別提供－４８Ｖ和－７２Ｖ的電壓，并通過ＴＩＰ和ＲＩＮＧ引腳直接連到用戶線上。

該系統(tǒng)環(huán)路在同步配置期間，應(yīng)先置話路為低功耗狀掉電態(tài)，即（Ｆ２，Ｆ１，Ｆ０＝１１１），配置完畢后，再置話路為正向激活狀態(tài)（００１），當(dāng)系統(tǒng)的一端向另一端振鈴呼叫而系統(tǒng)ＣＰＵ接到振鈴信令后，可通過ＣＰＬＤ將ＳＬＩＣ設(shè)置成振鈴模式（１００）。然后進(jìn)行摘、掛機(jī)檢測（測ＤＥＴ電平）。此后用戶便可摘機(jī)并轉(zhuǎn)入通話狀態(tài)（００１）。

４　結(jié)束語

ＨＣ５５１８１作為二、四線轉(zhuǎn)換語音傳輸接口芯片，具有電路設(shè)計(jì)簡單，性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，能夠達(dá)到話路傳輸?shù)母黜?xiàng)指標(biāo)，是話路通信中一款高性價(jià)比的ＳＬＩＣ芯片。