專利名稱：單板式指令放大板的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于通信設備技術領域，尤其涉及通信設備中的一種功能板，具體是 指一種單板式指令放大板。
背景技術：
在企業(yè)生產(chǎn)過程中，調(diào)度作業(yè)指令由調(diào)度指揮員通過通信設備下達到各生產(chǎn)崗 位，尤其對現(xiàn)場噪音大和空曠的生產(chǎn)環(huán)境崗位，指令及時準確下達到現(xiàn)場為保證安全生產(chǎn) 起到重要作用。針對現(xiàn)場噪音大和空曠的生產(chǎn)環(huán)境崗位的解決方案一般采用崗位現(xiàn)場配置 廣播呼叫的形式。在2008年12月 <天津工業(yè)大學學報> 第27卷第6期第65、66、67頁郭 翠娟等發(fā)表的《基于AT89C2051的擴音電話機的設計>文章中，作者設計的采用單片機為 控制核心的擴音電話，其技術特征擴音電話機由普通電話機電路和單片機控制電路構成。 普通電話機電路由極性保護電路、開關電路、撥號電路、通話電路、振鈴電路等組成；單片機 控制電路由AT89C2051單片機、摘掛機檢測電路、忙音檢測電路、振鈴檢測電路、功放電路、 看門狗和輸出控制電路等組成。按照文章所述，在生產(chǎn)過程中，可在IlOdB高噪聲環(huán)境下實 現(xiàn)清晰通話，減少電話漏接，提高生產(chǎn)效率。然而，通過分析擴音電話的電源電路，工作的三 種電源5V、12V、30V，必須在現(xiàn)場提供220V交流電源，通過整流穩(wěn)壓才能獲得。因此由于現(xiàn) 場供電的需求，導致現(xiàn)場設備安全和接地問題，同時設備的使用壽命在惡劣的環(huán)境下有所 影響，特別是在設備出現(xiàn)故障后必需整體更換擴音電話。另外，有人申請了名為“一種指令用戶板”(專利號CN 201336682Y)的實用新型專 利。其特征是指令用戶板上設置有C P U、音頻放大器、信號音發(fā)生器、示忙電路、摘、掛機 檢測電路、恒流饋電電路、振鈴檢測電路、忙音檢測電路、無音檢測電路、組、齊呼電路、反極 檢測電路，它們之間通過電路相互連接，指令用戶板上還設有三個接口，分別與程控自動交 換機用戶端口、電話機和揚聲器相連。它主要是屬于程控自動指令電話裝置內(nèi)的配件，由于 生產(chǎn)現(xiàn)場惡劣環(huán)境，指令用戶板正常工作，真正做到可靠、穩(wěn)定和多功能選擇性未能體現(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，而提供一種結構合理， 技術完善的單板式指令放大板，它既能和符合國家標準的通信設備配套，又能單獨構成新 的會議終端，它具備的多功能選擇性和運行的穩(wěn)定性、可靠性得到明顯改善。本實用新型采用的技術方案是在一塊印制電路板上設置有外圍微處理器、音頻 功率放大器、信號音發(fā)生器、忙音和無音檢測電路、摘掛機檢測電路、恒流源饋電電路、振鈴 檢測電路、通信設備用戶端口、電話機端口和廣播揚聲器端口、供電電路；本實用新型其特 征在于還增設有音頻功放處理器、限幅電路、音頻功放保護和線路保護電路、停電轉換電 路、2/4線制轉換和被叫模式選擇電路、話筒接口電路、話筒接口和雙音頻檢測電路；信號 音發(fā)生器輸出連接至限幅電路，限幅電路輸出連接至音頻功率放大器，信號音發(fā)生器的輸 入端與外圍微處理器連接，恒流源饋電電路輸出對電話機饋電，并對電話機摘掛機檢測，檢測信號連接至摘掛機檢測電路，摘掛機檢測電路輸出連接至外圍微處理器，通信設備用戶 端口的輸出信號連接至振鈴檢測電路，振鈴檢測電路輸出也連接至外圍微處理器，通信設 備用戶端口的輸出信號還連接至忙音和無音檢測電路，忙音和無音檢測電路的輸出同樣連 接至外圍微處理器，雙音頻檢測電路的輸入端連接通信設備用戶端口和電話機端口，并針 對通信設備用戶端口和電話機進行雙音頻檢測，雙音頻檢測電路輸出連接外圍微處理器， 音頻功率放大器的輸出連接至音頻功放保護和線路保護電路，音頻功放保護和線路保護電 路與通信設備用戶端口、廣播揚聲器端口、電話機端口、以及停電轉換電路輸出端、恒流源 饋電電路的輸出端，與此同時，音頻功放處理器輸出連接并控制音頻功率放大器和音頻功 放保護和線路保護電路，而音頻功放處理器則由外圍微處理器輸出連接控制，2/4線制轉換 和被叫模式選擇電話由操作者撥動開關，其輸出連接至外圍微處理器，停電轉換電路連接 控制恒流源饋電電路連接電話機饋電或者接通通信設備用戶端口連接電話機饋電，話筒與 話筒接口電路連接，話筒接口電路則與限幅電路及音頻功率放大器連接。上述技術方案中，所述的音頻功率放大器采用多零電位電路。本實用新型的具體方法如下1、指令放大板供電采用在機房標準通信電源供電，外圍微處理器和外圍電路供電 通過電源電路提供。2、指令放大板正常工作，電話機饋電由指令放大板上恒流源提供。在指令放大板 由于故障斷電后，通過停電轉換電路將電話機轉換到通信設備用戶端口饋電，保證通信的 正常工作。3、根據(jù)用戶要求，通過2/4線制轉換和被叫模式選擇電路，將開關信號送到外圍 微處理器，確定工作模式。4、在4線制被叫模式下，用戶被呼叫時，可選擇先對電話機振鈴再啟動廣播或直 接啟動廣播二種方式。5、當有摘掛機信號發(fā)生時，摘掛機檢測電路將信號送到外圍微處理器進行相應處理。6、當在有摘機信號發(fā)生時，外圍微處理器根據(jù)雙音頻檢測電路檢測的雙音頻信 號，判斷是特別功能代碼還是普通用戶呼叫。7、音頻功率放大器啟動和釋放由音頻功率放大處理器控制。在音頻功率放大器輸 入端帶有限幅電路，在音頻功率放大器輸出端帶有保護電路，提高音頻功率放大器工作的 可靠性。音頻功率放大器啟動通過信號音發(fā)生電路提供信號音，同時語音通過音頻功率放 大器輸出送到現(xiàn)場廣播。8、當線路上有忙音或無音時，忙音和無音檢測電路將信號送到外圍微處理器進行 相應處理。9、在與通信設備用戶端口接口和到現(xiàn)場的電話機端口和廣播端口均有過壓過流 防雷擊保護電路，保證指令放大板可靠性。10、提供話筒接口電路，指令放大板單獨實現(xiàn)會議終端機功能。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下特點相同點1、均采用微處理器作為控制中心單元。2、外圍電路中對信號的檢測同樣具備信號音發(fā)生器、摘掛機檢測電路、恒流饋電電路、振鈴檢測電路、忙音和無音檢測電路。[0021 ] 3、印制板的外設接口與通信設備用戶端口、電話機和廣播相連。區(qū)別點1、作為一種通信設備功能擴展的指令放大板，其供電方式應該和已有的 通信設備配套，因此采用通信標準電源供電。通過指令放大板上供電電路提供給外圍電路 電源，指令放大板中外圍電路和音頻功率放大器在M-60V供電范圍能保證系統(tǒng)正常工作。并且指令放大板工作環(huán)境在通信設備機房，提高了指令放大板的穩(wěn)定性和可靠 性。2、增加了音頻功率放大器處理器，專門處理音頻功率放大器的工作和保護，增加 指令放大板可靠性。3、音頻功率放大器采用多零電路，能有效地降低噪聲和抑制嘯叫，確保電路的穩(wěn) 定；輸出采用定壓式輸出，消除負載不匹配產(chǎn)生燒壞音頻功率放大器的隱患；定壓輸出偏 差控制在< 1%。4、作為指令放大板具備與通信設備用戶端口、電話機和廣播相連的接口，除了考 慮自身設計的產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性外，還必須考慮和其它設備接口以及信號通過線路傳 輸?shù)綇V播和電話機終端時，線路上的干擾問題(如線路短路、開路、過壓、過流、防雷等)。并 在出現(xiàn)問題時對音頻功率放大電路和輸出端口進行保護，才能真正做到指令放大板的穩(wěn)定 可靠。在指令放大板電路中，增加了音頻功放保護和線路保護電路；同時在音頻功率放大電 路中增加了抗微波干擾電路，以提高指令放大板的抗干擾能力。5、指令放大板實現(xiàn)的基本功能是將語音信號通過音頻功率放大電路輸出到嘈雜 的現(xiàn)場，增加限幅電路，降低信號失真度、抑制嘯叫，保護音頻功率放大電路。6、為了提升指令放大板功能，增加雙音頻檢測電路，識別線路上雙音頻信號，實現(xiàn) 電話機用戶啟動本崗位的廣播，或通過遠程啟動信號音發(fā)生電路中固化的告警語音，將告 警語音廣播到現(xiàn)場。7、2/4線制轉換和被叫模式選擇電路，是對指令放大板功能的擴展，在不增加硬件 電路的情況下，實現(xiàn)功能最大化。2/4線制轉換電路是考慮不同模式下，語音信號傳輸方式 的選擇。被叫模式選擇電路是根據(jù)用戶現(xiàn)場需求，對帶廣播用戶是先對電話機振鈴還是直 接啟動音頻功率放大電路將信號音和語音送到廣播的模式選擇。8、話筒接口電路是在指令放大板單獨作為會議終端機時，在參加會議時，用戶的 發(fā)言通過話筒送到會議群中，實現(xiàn)會議終端功能。[0031 ] 9、停電轉換電路是保證在指令放大板由于故障斷電后，直接將電話機接入到通信 設備的用戶端口，雖然失去指令放大功能，但保證現(xiàn)場電話機的基本通信功能。綜上所述作為一種通信設備功能擴展的指令放大板在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性 同時，如機房標準通信電源供電、專門的音頻功率放大處理器、增加音頻功放保護和線路保 護電路、限幅電路、停電轉換電路，也充分考慮功能實現(xiàn)的最大化，如增加雙音頻檢測電路、 2/4線制轉換和被叫模式選擇電路、話筒接口電路，為用戶通信設備的功能擴展提供一個最 好選擇。本實用新型的有益效果①指令放大板集中機房供電，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。② 現(xiàn)場崗位終端構成簡單，由電話單機和廣播構成，維修簡單。③完善的輸入輸出保護，保證 了指令放大板的可靠性。④擴展了通信設備功能，增加指令放大板實現(xiàn)點對點的廣播呼叫功能。⑤具備特殊功能代碼。⑥實現(xiàn)電話遠程控制。⑦它能獨立工作，構成新型會議終端 設備。⑧為用戶實際使用過程中提供多種功能選擇。


圖1為本實用新型結構框圖圖2為停電轉換控制原理圖圖中1、外圍微處理器，2、音頻功率放大處理器，3、音頻功率放大器電路，4、限幅 電路，5、話筒接口電路，6、信號音發(fā)生電路，7、摘掛機檢測電路，8、恒流源饋電電路。9、振鈴 檢測電路，10、忙音和無音檢測電路，11、雙音頻檢測電路，12,2/4線制轉換和被叫模式選擇 電路，13、停電轉換電路，14、音頻功放保護和線路保護電路，15、指令放大板，16、通信設備 用戶端口，17、廣播，18、電話機，19、話筒，20、供電電路，21、數(shù)據(jù)總線。
具體實施方式
參見圖1，在一塊印制電路板上設置有外圍微處理器1、音頻功率放大器3、信號音 發(fā)生器6、忙音和無音檢測電路10、摘掛機檢測電路7、恒流源饋電電路8、振鈴檢測電路9、 通信設備用戶端口 16、電話機端口 18和廣播揚聲器端口 17、供電電路20 ；本實用新型其特 征在于還增設有音頻功放處理器2、限幅電路4、音頻功放保護和線路保護電路14、停電轉 換電路13、2/4線制轉換和被叫模式選擇電路12、話筒接口電路5、話筒接口和雙音頻檢測 電路11 ；信號音發(fā)生器輸出連接至限幅電路4，限幅電路輸出連接至音頻功率放大器，信號 音發(fā)生器的輸入端與外圍微處理器連接，恒流源饋電電路輸出對電話機饋電，并對電話機 摘掛機檢測，檢測信號連接至摘掛機檢測電路，摘掛機檢測電路輸出連接至外圍微處理器， 通信設備用戶端口的輸出信號連接至振鈴檢測電路，振鈴檢測電路輸出也連接至外圍微處 理器，通信設備用戶端口的輸出信號還連接至忙音和無音檢測電路，忙音和無音檢測電路 的輸出同樣連接至外圍微處理器，雙音頻檢測電路的輸入端連接通信設備用戶端口和電話 機端口，并針對通信設備用戶端口和電話機進行雙音頻檢測，雙音頻檢測電路輸出連接外 圍微處理器，音頻功率放大器的輸出連接至音頻功放保護和線路保護電路，音頻功放保護 和線路保護電路與通信設備用戶端口、廣播揚聲器端口、電話機端口、以及停電轉換電路輸 出端、恒流源饋電電路的輸出端，與此同時，音頻功放處理器輸出連接并控制音頻功率放大 器和音頻功放保護和線路保護電路，而音頻功放處理器則由外圍微處理器輸出連接控制， 2/4線制轉換和被叫模式選擇電話由操作者撥動開關，其輸出連接至外圍微處理器，停電轉 換電路連接控制恒流源饋電電路連接電話機饋電或者接通通信設備用戶端口對電話機的 饋電，話筒與話筒接口電路連接，話筒接口電路則與限幅電路及音頻功率放大器連接。被叫時指令放大板15與通信設備用戶端口 16相連，通過供電電路20、振鈴檢測 電路9檢測用戶端口的鈴流信號，送到外圍微處理器1處理，根據(jù)2/4線制轉換和被叫模 式選擇電路12的模式選擇，將結果送到音頻功率放大處理器2，啟動音頻功率放大電路3、 同時啟動信號音發(fā)生電路6，信號音和語音通過限幅電路4、音頻功放保護和線路保護電路 14、停電轉換電路13通過線路傳輸送到現(xiàn)場廣播17，實現(xiàn)主叫語音經(jīng)過放大后送到現(xiàn)場廣 播?，F(xiàn)場電話機18摘機，通過音頻功放保護和線路保護電路14、停電轉換電路13、恒 流源饋電電路8、摘掛機檢測電路7，送到外圍微處理器1處理，電話機18和主叫用戶通話。 主叫用戶掛機通過忙音和無音檢測電路10送到外圍微處理器1處理，通過音頻功率放大處理器2釋放音頻功率放大電路3。在通話過程中音頻功率放大處理器2不斷檢測音頻功放 保護和線路保護電路14，起到降低噪聲，抑制嘯叫，保證線路中傳輸清晰語音，同時保護音 頻功率放大電路3正常工作。主叫時電話機18摘機，通過音頻功放保護和線路保護電路14、停電轉換電路13、 恒流源饋電電路8、雙音頻檢測電路11檢測線路上雙音頻信號，送到外圍微處理器1處理， 如是內(nèi)部用戶號碼則呼叫其它內(nèi)部用戶；如是特殊代碼則通過音頻功率放大處理器2啟動 音頻功率放大電路3、信號音發(fā)生電路6，完成自啟動功能，信號音和語音通過限幅電路4、 音頻功放保護和線路保護電路14、停電轉換電路13通過線路傳輸送到現(xiàn)場廣播17。在通話 過程中音頻功率放大處理器2不斷檢測音頻功放和保護電路14，起到降低噪聲，抑制嘯叫， 調(diào)整放大電路參數(shù)，保證線路中傳輸清晰語音，同時保護音頻功率放大電路3正常工作。在主叫或被叫的通話過程中，雙音頻檢測電路11可檢測線路上雙音頻信號，送到 外圍微處理器1處理，如是特殊代碼還可以啟動預存在信號音發(fā)生電路6的語音信號，實現(xiàn) 遠程控制功能。做會議終端時指令放大板15與通信設備用戶端口 16相連、話筒19與話筒接口 電路5相連，話筒語音通過話筒接口電路5、限幅電路4、音頻功率放大電路3、音頻功放保護 和線路保護電路14，分別送到廣播17和會議用戶，實現(xiàn)會議發(fā)言功能和聽取會議功能。在 通話過程中音頻功率放大處理器2不斷檢測音頻功放保護和線路保護電路14，起到降低噪 聲，抑制嘯叫，保證線路中傳輸清晰語音，同時保護音頻功率放大電路3正常工作。當供電電路20出現(xiàn)故障時，電話機18通過音頻功放保護和線路保護電路14、停電 轉換電路13直接與通信設備用戶端口 16相連，保證指令放大板15由于故障斷電后，現(xiàn)場 電話機18通信正常工作。參見圖2，針對停電轉換電路13電路說明在指令放大板15正常工作情況下，通過停電轉換電路13、音頻功放保護電路和線 路保護電路14，恒流源饋電路8對電話機18供電；當指令放大板15供電沒有了，停電轉換 電路13直接將電話機18通過音頻功放保護電路和線路保護電路14接到通信設備用戶端 口 16，保證現(xiàn)場電話通信正常工作。
權利要求1.一種單板式指令放大板，在一塊印制電路板上設置有外圍微處理器、音頻功率放大 器、信號音發(fā)生器、忙音和無音檢測電路、摘掛機檢測電路、恒流源饋電電路、振鈴檢測電 路、通信設備用戶端口、電話機端口和廣播揚聲器端口、供電電路；本實用新型其特征在于 還增設有音頻功放處理器、限幅電路、音頻功放保護和線路保護電路、停電轉換電路、2/4線 制轉換和被叫模式選擇電路、話筒接口電路、話筒接口和雙音頻檢測電路；信號音發(fā)生器輸 出連接至限幅電路，限幅電路輸出連接至音頻功率放大器，信號音發(fā)生器的輸入端與外圍 微處理器連接，恒流源饋電電路輸出對電話機饋電，并對電話機摘掛機檢測，檢測信號連接 至摘掛機檢測電路，摘掛機檢測電路輸出連接至外圍微處理器，通信設備用戶端口的輸出 信號連接至振鈴檢測電路，振鈴檢測電路輸出也連接至外圍微處理器，通信設備用戶端口 的輸出信號還連接至忙音和無音檢測電路，忙音和無音檢測電路的輸出同樣連接至外圍微 處理器，雙音頻檢測電路的輸入端連接通信設備用戶端口和電話機端口，并針對通信設備 用戶端口和電話機進行雙音頻檢測，雙音頻檢測電路輸出連接外圍微處理器，音頻功率放 大器的輸出連接至音頻功放保護和線路保護電路，音頻功放保護和線路保護電路與通信設 備用戶端口、廣播揚聲器端口、電話機端口、以及停電轉換電路輸出端、恒流源饋電電路的 輸出端，與此同時，音頻功放處理器輸出連接并控制音頻功率放大器和音頻功放保護和線 路保護電路，而音頻功放處理器則由外圍微處理器輸出連接控制，2/4線制轉換和被叫模式 選擇電話由操作者撥動開關，其輸出連接至外圍微處理器，停電轉換電路控制恒流源饋電 電路連接電話機饋電或者接通通信設備用戶端口連接電話機饋電，話筒與話筒接口電路連 接，話筒接口電路則與限幅電路及音頻功率放大器連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的單板式指令放大板，其特征在于所述的音頻功率放大器采 用多零電位電路。
專利摘要一種單板式指令放大板，在一塊印制電路板上設置有外圍微處理器、音頻功率放大器、信號音發(fā)生器、忙音和無音檢測電路、摘掛機檢測電路、恒流源饋電電路、振鈴檢測電路、通信設備用戶端口、電話機端口和廣播揚聲器端口、供電電路；本實用新型還增設有音頻功放處理器、限幅電路、音頻功放保護和線路保護電路、停電轉換電路、2/4線制轉換和被叫模式選擇電路、話筒接口電路、話筒接口和雙音頻檢測電路；本實用新型結構合理，既能符合國家標準的通信設備配套，又能單獨構成新的會議終端。它具備的多功能選擇性和運行的穩(wěn)定性、可靠性得到明顯改善。
文檔編號H04M3/56GK201830334SQ201020566229
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權日2010年10月19日
發(fā)明者甘國華, 趙寧, 黃勇 申請人:長沙常有通信設備有限公司