03. 电话用户线接口实验

实验一电话用户线接口实验
一、实验原理和电路说明
在程控交换机中，用户电路也可称为用户线接口电路(Subscriber Line Interface Circuit, SLIC)。

根据用户电话机的不同类型，SLIC可分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路。

模拟用户接口电路与模拟电话相连接，数字用户接口电路与数字终端相连（如ISDN终端）。

通信原理综合实验系统使用模拟用户接口电路。

模拟用户接口电路的结构如图6.1.1所示：
程控交换机中用户接口电路一般要具有B（馈电），R（振铃）、S（监视）、C（编译码）、H（混合）、T（测试）、O（过压保护）七项功能。

具体含义是：
1、馈电（B-Battery feeding）：向用户话机送直流电流。

通常要求馈电电压为-48伏（或
-24伏），环路电流不小于18m A。

2、过压保护（O-Overvoltage protection）：防止过压过流冲击损坏电路、设备。

3、振铃控制（R-Ringing Control）：向用户话机馈送铃流，通常为25Hz/90Vrms正弦波。

4、监视（S-Supervision）：监视用户线的状态，检测话机摘机、挂机与拨号脉冲等信号
以送往控制网络和交换网络。

5、编解码与滤波（C-CODEC/Filter）：在数字交换中，它完成模拟话音与数字码间的转
换。

编译码通常采用PCM方式，其编码器（Coder）与解码器(Decoder)统称为CODEC。

相应的防混叠与平滑低通滤波器带宽范围为：300Hz-3400Hz，编码速率为64Kb/s。

6、混合（H—Hybird）：完成二线与四线的转换功能，即实现模拟二线双向信号与PCM
发送和接收数字四线单向信号之间的连接。

7、测试（T—Test）：对用户电路进行测试。

在实际应用中，外部往往包含有一级过压保护器，有时编解码器部分另独成一体，集成
为编解码器(CODEC），其余功能由所谓集成模拟SLIC完成。

在通信原理综合实验系统中用户接电路采用接口专用集成电路PBL38710（U101和U201）实现，PBL38710提供了以下功能：馈电，振铃、摘挂机检测、2/4线变换、测试五个主要功能。

通过HB、E1、C1、C0可对PBL38710多种状态进行设置，在通信终端平台中仅使用了其中的其两根控制线C0、C1与一根状态线DET。

当C1＝0、C2＝1时，DET 检测在没有向用户振铃时的用户摘挂机状态，DET＝0表示用户摘机，DET＝1表示用户未摘机。

当C1＝1、C2＝0时，DET检测在有向用户振铃时的用户摘挂机状态，DET＝0表示用户摘机，DET＝1表示用户未摘机；在该状态下，PBL38710还完成输入的铃流信号放大以达到驱动用户电路的要求。

当然，还可以通过设置控制线的其它方式来控制PBL38710工作在相应的状态，具体可参见PBL38710技术手册。

PBL38710内部电路单元组成框图见图6.1.2所示。

PBL38710中的2／4四线变换作用是把用户线接口电路中的话音模拟信号（TR）通过该电路的转换成去话（T）与来话（R）。

2／4转换电路应具有以下技术要求：
1、完成2／4线转换功能：二线上的发信号可分离出送到四线发电路中，同时也可将四
线上的收信号送到二线上。

图6.1.2.PBL38710内部电路单元组成框图
2、回波返损（ERL）大：一般要求回波返损大于15dB，这主要与2／4线上的匹配程
度有关。

3、转换损耗小：信号由二线端到四线发端和由四线收端到二线端的衰减应尽可能小（越
小越好），等。

用户接口电路实验将主要测试馈电、振铃、摘挂机检测、2／4线变换四项功能。

二、实验仪器
1、J H5001通信原理综合实验系统一台
2、20MHz双踪示波器一台
3、电话机二部
三、实验目的
1、了解PBL38710的主要性能、特点
2、掌握用户环路接口完成的主要功能
四、实验内容
准备工作：跳线
1.电话1模块内发、收增益选择跳线开关K101、K102设置在N位置（左端），电话2模
块内发、收增益选择跳线开关K201、K202设置在N位置（左端）；
2.DTMF1模块内增益选择跳线开关K301设置在N位置（左端），DTMF2模块内增益选
择跳线开关K401设置在N位置（左端）；
3.ADPCM1模块内输入信号选择跳线开关K501设置在N位置（左端），发、收增益选择
跳线开关K502、K503设置在N位置（1_2：左端），输入数据选择跳线开关K504设置在ADPCM2位置（中间）；
4.ADPCM2模块内输入信号选择跳线开关K601设置在N位置（左端），发、收增益选择
跳线开关K602、K603设置在N位置（1_2：左端），输入数据选择跳线开关K604设置在ADPCM1位置。

5.将2部电话机分别接入PHONE1和PHONE2插座，然后加电。

实验箱正常工作时可用
示波器在测试点TPMZ07测量到脉冲信号，否则复位系统。

下面所有实验均在电话1模块上进行测试。

测试
1.馈电功能测试
话机摘机后听到拨号音时可拨号，则表明用户接口模块已向电话机供电。

用示波器检测检测点TP101、TP102上直流电压的变化。

测量时可以观测检测点TP101、TP102的绝对电平变化，也可利用示波器上的反向相加功能测量TP101、TP102差值变化。

记录测量结果。

2.振铃功能测试
用话机2摘机拨号码”1”，则话机1处于振铃状态。

（注:为避免干扰，被叫最好在振铃间隙摘机，否则有可能造成通话异常。

）
1)由FPGA产生的25Hz铃流信号送入U101(PBL38710)的7脚进入放大驱动单元。

该
信号是否铃流向用户环路振铃，取决于C1/C2的设置，参见表6.1.1。

2)测试TP104：C2/C1＝01时，对话机振铃；C2/C1＝10时，停止振铃；振铃信号应
为4秒为低电平(静)，1秒为高电平(铃)。

表C2/C1和DET的功能
状态TP105/C2 TP104/C1 TP103/DET
未振铃 1 0 0: 摘机
未振铃 1 0 1: 挂机
振铃0 1 0: 摘机
振铃0 0 1: 挂机
3.摘挂机状态测试
话机插在1位置，处于挂机状态，用示波器测量TP103，其应为高电平；话机1摘机，用示波器测量TP103，其应为低电平。

4.2/4线转换功能测量
二部话机处于挂机状态。

用话机2摘机，并拨叫号码1，话机1振铃后摘机，二话机处于通话状态。

话机1讲话，用示波器测量TP106，其上应有话机1讲话的语音信号；话机2讲话，用示波器测量TP107的波形，其上应有话机2讲话的信号，同时话机1也可以听到话机2讲话的声音。

（注：一般话音信号幅度较小，为了便于观察，在双方摘机后可采用拨号发送双音多频代替讲话。

）
5.回波返损测量
1)用函数信号发生器产生一个频率为1000Hz、电平为2Vpp的正弦波测试信号送入模
拟信号测试端口J005和J006（地）;
2)ADPCM2模块的输入信号选择跳线开关K601设置在T位置（右端），使信号通过
ADPCM2模块编码、ADPCM1模块译码后进入用户接口模块1。

3)通过拨号在话机1和话机2之间建立话音链路；
4)用示波器测量用户接口模块1远端输入模拟话音信号测试点TP107的信号电平
V1PP。

并将测试结果除以5（注：因后续运放U102B存在5倍衰减）。

5)用示波器测量用户接口模块1回波电平测试点TP106的信号电平V2PP。

V1PP/V2PP的值即为该2/4线变换器的回波返损。

6)学生可以采用不同类型的电话机重复上述测试步骤，根据结果解释出原因。

思考：回波产生的原因？回波对通信会带来什么影响？可采取什么技术措施消除（或减少）回波?
五、实验报告
1、分析和总结各项测试结果。

2、将测试结果与PBL38710控制状态进行比较，说明交换单元如何对PBL38710进行
控制的。

3、通过发不同频率的双音多频信号，简单测量PBL38710的通道特性（老师示教或指
导下进行）。

4、分析回波返损过小会对通信系统带来什么影响。