用户线接口芯片Am79R70在交换机ALU的应用

Am79R70是Legerity公司生产的一种功能较强的用户线接口芯片，它除了具有国际电信联盟组织CCITT为数字程控交换机模拟用户接口所规定的7项功能中的6项功能之外，还具有电流限制、挂机传输、极性反转、tip开路和环路检测等功能。此外，Am79R70还具有片内铃流放大功能。

1 Am79R70芯片说明

Am79R70的管脚排列如图1所示。


各引脚的功能说明如下：

RYOUT2：继电器开关驱动2；
RYE：RYOUTl和RYOUET2的发射极输出；
RYOUTl：继电器开关驱动1；
D1：内部继电器1使能端，低电子有效；
E1：该脚输入低电平时，可使DET输出摘机检测信号；
C3、C2、C1：控制字输入端，通过此端可选择芯片的工作方式，具体选择如表1所列。


DET：摘挂机检测输出，此端在摘机时输出低电平，挂机时输出高电平；
D2：内部继电器2使能端，低电平有效；
RSGH：使用VBATl馈电时，该端应接下拉电阻以调整开路电压；
RSGL：使用VBAT2馈电时，该端应接下拉电阻以调整开路电压；
RDC：直流馈电电阻；
AGND／BGND：数字地／模拟地；
RSN：模拟话音信号输入端；
VNEG：内部负电压稳压器的返回值
VTX：模拟话音信号输出端；
RDCR：振铃时的反馈连接点；
RINGIN：铃流输入端；
HPA：A(TIP)端高通滤波电容；
HPB：B(RING)端高通滤波电容；
RTRIP2：振铃电压偏置端； RTRIPl：振铃电压门限设置和滤波管脚；
RD：摘机检测的门限调整和滤波；
A(TIP)：接用户线的A(TIP)端；
B(RING)：接用户线的B(RING)端；

Am79R70芯片的内部功能如图2所示。


Am79R70需要VCC、VEE、VBAT2、VBATl四种电源电压。其中VCC为+5V，VEE为-5V，此电压可由Am79R70内部的负电压调整器得到。VBAT2的电压幅度范围为-19--48V。VBATl电压幅度范围为-40--67V，标准值为-48V。VBATl与VBAT2的选择由馈电电源选择管脚B2EN决定，当该脚输入低电平时，使用VBAT2馈电；该脚输入高电平时，使用VBATl馈电。由于振铃时回路所需的馈电电压较高，所以振铃时采用VBATl馈电，而平时采用VBAT2馈电。在实际应用电路中，只需要外接VCC、VBATl两种电压，因为VBATl与VBAT2可以连接在一起。

2 Am79R70在ALU的应用

ALU(模拟用户接口单元)是连接普通模拟话机和数字交换网络的接口电路，CCITT为程控数字交换机的模拟用户接口规定了7项功能，称为BORSCHT，图3所示是BORSCHT的结构框图，这七项功能分述如下。


(1)馈电B
在目前的交换机中，普遍都对外部模拟话机提供集中供电方式，即话机中送话器所需的直流工作电流由交换机提供，馈电电压一般为-48V。

(2)过压保护O
交换机接口应保护交换机的内部电路不受外界雷电、工业高压和人为破坏的损害。

(3)振铃控制R
接口应能向话机输送铃流，并能在话机摘机后切断铃流(截铃)。

(4)监测S
接口应能监测用户环路直流电流的变化，并向控制系统输出相应的摘、挂机信号和拨号脉冲信息。

(5)编解码C
用于完成模拟话音信号及带内信令的PCM 编码和解码。

(6)混合电路H
用于完成环路2线传输与交换网络4线传输之间的变换。

(7)测试T
接口通常还应提供测试环路系统各个环节工作状态的辅助功能。

Am79R70在ALU中主要完成B(馈电)、O(过压保护)、R(振铃控制)、S(监测)、H(混合)、T(测试)功能，而编解码通常由编解码芯片来完成。
下面就通常比较关心的R(振铃控制)和S(监测)功能进行分析说明。

在控制振铃和截铃时，首先由一片LM358的两级运放产生交流铃流驱动信号，并在输出端加+5V的偏置电压，以满足Am79R70的要求。Am79R70芯片内部含有铃流放大电路，它能将外部的1.5V铃流信号放大成使用户电话机振铃的信号，这样就节省了外加铃流放大模块的费用和印制板的面积。铃流驱动信号(RV)的产生电路如图4所示。


振铃和截铃的控制方式是由Am79R70的控制输入管脚C3、C2、C1来确定的。当C3C2C1输入为001时，Am79R70处于振铃模式，以使与其相连的话机振铃；当C3C2C1输入不是001时，Am79R70进入其它工作模式，同时使与其相连的话机的振铃停止(即实现截铃)。

Am79R70的DET脚的输出可指示用户的摘挂机状态。当用户摘机时，Am79R70的DET脚输出低电平，挂机时DET输出高电平。

下面对两个用户进行通话时的模拟用户接口电路的具体工作过程进行分析说明。

当用户U1摘机时，与它相连的Am79R70的DET脚输出低电平，以向中央控制处理单元指示用户U1已经摘机。此时中央控制处理单元向用户U1的Am79R70控制端C3、C2、C1输出010以使Am79R70处于通话连接状态，同时中央控制处理单元开始对用户U1的摘机信息进行处理(如用户合法性检查、向用户U1送拨号音处理等)。在通话连接状态下，用户的信息经过Am79R70的两线接口及信号传输模块可直接输出到编解码芯片和DTMF收发器。中央控制处理单元根据U1所拨出的号码定位到用户U2，并向与用户U2相连的Am79R70的控制端C3C2C1输出001，以使得对应的Am79R70处于振铃状态。在振铃状态下，Am79R70将铃流电路产生的RV通过ringin脚输入到Am79R70内，并由其内部的馈电控制模块将输入的铃流放大，同时通过两线接口模块输出到用户线，使U2的电话机振铃。

当用户U2摘机后，与它相连的Am79R70的DET脚输出低电平，以向中央控制处理单元指示用户U2已经摘机，此后中央控制处理单元向U2的Am79R70控制端C3C2C1输出010使Am79R70处于通话状态，U2的电话机停止振铃。这样，U1与U2就可以通过Am79R70进行正常通话了。

3 结束语

在ALU电路中使用Am79R70用户线接口芯片不仅可以实现CCITT的BORSHT功能，同时还可以通过写控制总线来方便地实现用户线的极性反转，因此Am79R70是一种适合于实现模拟用户接口电路的集成电路芯片。