Интегральное приемное устройство двухтональных многочастотных сигналов

Сложность проблемы фильтрования сигналов и требования синхронизации потребовали создания точных и надежных схем декодеров для сигналов многочастотного набора, которые добавили изрядную долю в сложность, размеры, потребляемую мощность и стоимость оборудования районных АТС.

Однако все те достижения в полупроводниковой микроэлектронике, которые сделали возможным создание телефонного аппарата на одной интегральной микросхеме, также позволили сделать реальностью однокристальную интегральную микросхему приемного устройства для системы двухтонального многочастотного набора. Компания Silicon Systems Incorporated – SSI изготовила и выпускает линейку приемников сигналов двухтонального многочастотного набора, выполненных в виде интегральных микросхем серии 75Т.

На рис. 7.17 приводится полная блок-схема приемника двухтональных многочастотных сигналов 75Т201, производимого компанией Silicon Systems Inc.

Рис. 7.17.Блок-схема интегральной микросхемы SSI 75Т201 производства компании Silicon Systems, Inc.

Приемник предназначен для обработки сигналов, поступающих с клавиатуры набора номера, имеющей стандарт расположения кнопок 3*4 или 4*4. Схемы усиления, фильтрования сигнала с использованием гребенчатых или полосовых фильтров, преобразование сигнала в прямоугольную форму, схемы встроенных источников питания, генераторов, логические управляющие и триггерные схемы – все оказались объединенными в одной интегральной микросхеме, помещенной в стандартный DIP-корпус с 22 выводами (плоский корпус с двухсторонним расположением выводов). Единственными внешними элементами, необходимыми для запуска декодера, являются кварцевый резонатор с частотой 3,58 МГц (для цветовой синхронизации) и два блокировочных конденсатора цепи питания.

Сигналы тонального набора, поступающие по абонентской линии связи, поступают на аналоговый вход процессора предварительной обработки. Сигналы усиливаются и обрабатываются начальным полосовым фильтром, имеющим полосу пропускания от 500 Гц до 6 кГц. Сигналы, обработанные в препроцессоре, затем разделяются на две полосы, каждая из которых соответствует только одной тональной группе. Таким образом, смешанные сигналы, поступающие от генераторов рядов и строк матрицы наборного поля, разделяются.

Детекторы пересечения нулевого уровня формируют сигналы идеальной прямоугольной формы с той же частотой, что и гребенчатый фильтр. Когда воздействие тонального сигнала многочастотного набора оказывается в течение достаточного промежутка времени, результирующий сигнал прямоугольной формы достигнет достаточного значения амплитуды, чтобы оказаться пригодным для обработки схемой полосового фильтра.

Данные полосовые фильтры будут выделять тональный сигнал со строго определенным значением частоты. В ситуации, когда фактически действует сигнал многочастотного тонального набора, один входной сигнал из каждой группы полосовых фильтров окажется достаточным по величине для того, чтобы превысить значение опорного напряжения схемы амплитудного детектора. Цепь синхронизации при этих условиях окажется запертой, и будет детектировать выходной сигнал того полосового фильтра, который оказался активным в этот момент.

Логическая схема декодирования начнет вырабатывать четырехразрядный выходной сигнал либо в шестнадцатирично-, либо в двоично-кодированном коде вида «2 из 8», который приведен в табл. 7.1.

Табл. 7.1.Выходные коды интегральной микросхемы SSI 75Т201 производства компании Silicon Systems, Inc.

Для переключения между этими выходными кодированными сигналами может использоваться один логический входной сигнал.

Схема выходного декодера двухтонального многочастотного сигнала приведена на рис. 7.18.

Рис. 7.18.Выходной преобразователь сигнала двухтонального многочастотного набора номера в код «2 из 8»

Схема в состоянии преобразовывать двоично-кодированный выходной код «2 из 8» в действительный выходной сигнал «2 из 8». Схема будет в состоянии работать с сигналами двухтонального многочастотного набора, вырабатываемыми как панелями набора номера телефонов, имеющими матрицу расположения кнопок 3*4, так и матрицу 4*4. Сигнальная шина DV показывает, что была выполнена действительно процедура декодирования, а данные будут оставаться на выходе до тех пор, пока действительно не наступит пауза набора номера, либо пока логическим сигналом высокого уровня не будет команда очистить линию (CLRDV).

Декодер, выполненный в виде однокристальной микросхемы, предлагает реальную, недорогую и эффективную замену для оборудования АТС старшего поколения. Их применение достаточно экономично, чтобы использовать индивидуальный декодер для каждой абонентской линии связи, вместо того чтобы использовать традиционное обслуживание одним декодером нескольких абонентских линий.