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UTC1062 双极型线性集成电路 杭州友旺电子有限公司 2005.08.30 V1.1 . 具有拨号接口的低电压话音传输 电路 UTC1062 1.6V ( ) UTC1062 16 特点 1.6V( ) (64k ) (32K ) DTMF DTMF SOP-16 DIP-16 ( ) 内部框图 dB SUPPLY AND REFERENCE CONTROL CURRENT CURRENT REFERENCE LOW VOLTAGE CIRCUIT 2 3 16 8 15 14 9 12 11 6 7 10 13 1 5 4 REG AGC VEE MUTE DTMF MIC- MIC+ IR VCC LN GAR OR GAS1 GAS2 SLPE STAB

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UTC1062 双极型线性集成电路

杭州友旺电子有限公司 2005.08.30 V1.1

1

.

具有拨号接口的低电压话音传输电路

UTC1062是一块双极型线性集成电路。它实现全电子电话

机所需的全部通话和线路接口功能,在发号和通话之间实

现电子转换。该电路能工作在低至1.6V直流线路电压(性能

将有所降低),以便更多的话机并联使用。

UTC1062的封装形式为16脚双列直插式和扁平贴片塑封。

特点

低直流线路电压,工作低至1.6V(不包括极性保护)。

可用固定电阻调节的稳压器。

对外部电路提供限流的供电电源。

平衡高阻抗输入(64kΩ)用于动圈式,电磁式或陶瓷送话器.

不平衡高阻抗输入端(32KΩ)用于驻极体送话器。

具有可信音的DTMF信号输入。

用于脉冲或DTMF发号的静噪输入。

可适应各种类型受话器的接收放大器。

SOP-16

DIP-16

送受话放大器的放大倍数调节范围大。

线路损耗补偿由线路电流决定(送话和受话放大

器)。

增益控制适应交换机电源。

可调节直流线路电压。

内部框图

dB

SUPPLY ANDREFERENCE

CONTROLCURRENT

CURRENTREFERENCE

LOWVOLTAGECIRCUIT

2

3

16815149

12

11

6

7

10

13 1

5

4

REG AGCVEE

MUTE

DTMF

MIC-

MIC+

IR

VCC LN

GAR

OR

GAS1

GAS2

SLPESTAB

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UTC1062 双极型线性集成电路

杭州友旺电子有限公司 2005.08.30 V1.1

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简明参数表

线路电流Iline=15mA时的线路电压 VLN 典型值3.9V

线路电流工作范围(1脚)

正常工作状态 Iline 11—140mA

性能降低状态 Iline 1—11mA

内部供电电流 ICC 典型值1mA

对外围电路供电电流(Iline=15mA,静噪输入高电平)

VCC>2.2V IP 典型值1.8mA

VCC>2.8V IP 典型值0.7mA

电压放大范围

送话放大器 AVd 44—52dB

接收放大器 AVd 20—39dB

线路损耗补偿

放大器控制范围 AVd 典型值6dB

交换机供电电压范围 Vexch 36—60V

交换机馈电桥阻值范围 Rexch 400—1000Ω

工作环境温度范围 Tamb -25—+75

管脚说明

1.LN 正线路端

2.GAS1 送话放大器增益调节

3.GAS2 送话放大器增益调节

4.OR 受话放大器正向输出端

5.GAR 受话放大器增益调节

6.MIC- 送话放大器反向输入端

7.MIC+ 送话放大器正向输入端

8.STAB 稳流器端

9.VEE 负线路端

10.IR 受话放大器输入端

11.DTMF 双音多频信号输入端

12.MUTE 静噪输入端

13.VCC 正电源去藕端

14.REG 稳压器去藕端

15.AGC 自动增益调节输入端

16.SLPE 斜率(直流电阻)调节端

1

2

3

4

5

6

7

8

16

15

14

13

12

11

10

9

LN

GAS1

GAS2

OR

GAR

MIC-

MIC+

STAB VEE

IR

DTMF

MUTE

VCC

REG

AGC

SLPE

UTC1062

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UTC1062 双极型线性集成电路

杭州友旺电子有限公司 2005.08.30 V1.1

3

极限参数 参 数 符 号 最 大 值 单 位

连 续 正 线 路 电 压 VLN 12 V

当开关接通或线路中断时重复线路电压 VLN 13.2 V

重复峰值线路电压

tP/P=1ms/5s,R10=13Ω,R9=20Ω(见图10)

VLN

28

V

线 路 电 流 Iline 140 mA

所有其它管脚上的电压 Vi VCC+0.7 V

-Vi 0.7 V

功 耗 PD 640 mW

工 作 温 度 TOPR -25—+75

贮 存 温 度 TSTG -40—+125

电参数(除非有其他说明,Iline=11—140mA,f=800HZ,Tamb=25) 参 数 符号 最小值 典型值 最大值 单位

电源:LN和VCC(引出脚1和13)

电路上的电压降:脚1和脚2之间—VLN送话输入端开路

在Iline=1mA时 VLN — 1.6 — V

在Iline=4mA时 VLN — 2.0 — V

在Iline=15mA时 VLN 3.55 3.90 4.25 V

在Iline=100mA时 VLN 4.9 5.6 6.5 V

在Iline=140mA时 VLN — — 7.5 V

随温度变化在Iline=15mA时 ΔVLN/ΔT — -1 — mV/K

具有外接电阻RVA时电路上的电压降(见图10)

在Iline=15mA时,RVA(脚1到脚14)=68KΩ VLN — 3.4 — V

在Iline=15mA时,RVA(脚16到脚14)=39KΩ VLN — 4.5 — V

当VCC=2.8V时,进入13脚的电源电流 ICC — 1.0 1.35 mA

在Iline=15mA时,能从脚13为外围电路供电的电流 IP 1.2 1.8 — mA

VCC≥22V,MUTE=高

送话放大器输入端MIC+和MIC-(脚7和6)输入阻抗

差分(脚7和6之间) ZIS — 64 — KΩ

单端(脚6或相对于VEE) ZIS — 32 — KΩ

共模抑制比 KCMR — 82 — dB

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(接上页)

参 数 符号 最小值 典型值 最大值 单位

电压放大(从脚7—6到脚1),Iline=15mA,R7=68KΩ Avd 50.5 52 53.5 dB

随频率变化,f=300—3400HZ ΔAvd/Δf — ±0.2 — dB

随温度变化,Iline=15mA,Tamb=-25—+75 ΔAvd/ΔT — ±0.2 — dB

双音频输入端DTMF(脚11)输入阻抗 ZIS — 20.7 — KΩ

电压放大(从脚11到脚1),Iline=15mA,R7=68KΩ Avd 24 25.5 27 dB

随频率变化,f=300—3400HZ ΔAvd/Δf — ±0.2 — dB

随温度变化,Iline=15mA,Tamb=-25—+75 ΔAvd/ΔT — ±0.2 — dB

增益调节端GAS1和GAS2(脚2和脚3)

送话放大器增益随R7(接于脚2和脚3之间)的变化量 ΔAvd —8 — 0 dB

送话放大器输入端LN(脚1)

输出电压,在Iline=15mA时,dtot=10% VLN(rms) 1.7 2.2 — V

输出电压,在Iline=4mA时,dtot=10% VLN(rms) — 0.8 — V

噪声输出电压

Iline=15mA,R7=68KΩ,300Ω连接在脚7和脚6之间 VNO(rms)

噪声评价系数 VNS(rms) — -72 — dBmp

接收放大器输入端IR(脚10)输入阻抗 ZIS — 20 — kΩ

接收放大器输出端OR(脚4)输出阻抗 ZOS — 4 — Ω

从脚4到脚10的电压放大

Iline=15mA,R4=100KΩ,RL=300Ω(从脚9到脚4) Avd 29.5 31 32.5 dB

随频率变化,f=300—3400HZ ΔAvd/Δf — ±0.2 — dB

随温度变化,Iline=50mA,Tamb=-25—+75 ΔAvd/ΔT — ±0.2 — dB

输出电压,ID=0,dtot=2%正弦波激励,R4=100KΩ

RL=150Ω VO(rms) 0.22 0.29 — V

RL=450Ω VO(rms) 0.3 0.41 — V

输出电压,ID=0,dtot=10%正弦波激励,R4=100KΩ

RL=150Ω,Iline=4mA VO(rms) — 15 — mV

噪声输出电压:Iline=15mA,R4=100KΩ

脚11开路,噪声评价系数RL=300Ω VNO(rms) — 50 — μV

增益调节GAR(脚6)

受话放大器放大值随R4(接在脚5和脚6之间)的变化 ΔAvd -11 — +8 dB

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(接上页)

参 数 符号 最小值 典型值 最大值 单位

静噪输入端(脚12)

输入高电压 VIH 1.5 — VCC V

输入低电压 VIL — — 0.3 V

输入电流 IMUTE — 8 15 μA

从MIC+和MIC-到LN减小电压放大量,MUTE=高 ΔAvd — 70 — dB

电压放大量:从DTMF到OR(脚5),MUTE=高,RL=300Ω Avd -21 -19 -17 dB

自动增益控制输入端AGC(脚15)

控制从脚10到4的增益和从脚7到1的增益

R8=110KΩ(接在脚15和脚9之间)放大控制范围 Avd — -6 — dB

最大放大值时最高线路电流 Iline — 22 — dB

最小放大值时最低线路电流 Iline — 60 — dB

功能描述 (1)电源:VCC,LN,SLPE,REG和STAB

该电路和它的外围电路通常从电话线路取得电源,电路能在VCC端产生它自己的电源电压,并能自我调节

电压降。电源电压VCC也能用来提供给外围电路,如拨号和制电路。电源必须通过连接在VCC和VEE间的平滑电容器退

藕,内部稳压器必须通过从REG到VEE间的电容器退藕。内部电流稳定器通过STAB和VEE间的3.6KΩ电阻调节。

进入话机的直流电流取决于交换机的电源电压Vexch,馈电桥电阻Rexch,用户线路的直流电阻Rline和话机上的直

流电压(见图3)。

DC

AC

REG STAB SLPE VEE

VCCLN

Rexch

Vexch

Rline Iline R1

C3 R5 R9

C1

0.5mA

ISLPE

ISLPE

0.5mA

+

外外外外

图3 UTC1062电源连接方式

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假使线路电流Iline超过电路本身所需的ICC+0.5mA(ICC≈1mA)加上接到VCC的外围电路需要的电流IP时,电压调节

器由LN分流超过的电流,电压调节器把LN上的平均电压调节为:

VLN=Vref+ISLPE×R9=Vref+[Iline-ICC-0.5×10-3-IP]×R9

Vref是一个内部产生的3.6V温度补偿参考电压,R9是连接在SLPE和VEE之间的外部电阻,R9的标称阻值为

20Ω。变动R9将对发送增益、增益控制特性、侧音、线路上最大输出幅度和直流特性(特别在低电压部分)有影响。在一

般情况下ISLPE》ICC+0.5mA+IP。该电路的静态性能等于一个内阻为R9的3.6V调压二极管,在音频范围内

0

1.0

2.0

Ip(mA)

0 1 2 3 4 5

a

b

Vcc(V) 图4 Vcc—Ip电流曲线

注:

① Ia=1.8mA,Ib=1.35mA,Iline=15mA(VLN=3.9V),

R1=620Ω,R9=20Ω

② 图为VCC>2.2V时,VCC端对外围电路供电的典

型电流曲线.

曲线(a)适用于受话放大器未激励或MUTE=高电

平; 曲线(b)适用于MUTE=低电平和受话放大器被激

励,VO(rms)=150mV,RL=150Ω

动态阻抗等于R1。内部参考电压能够通过一个外部电阻RVA来调节,RVA(1—14)接在引出脚LN和REG之

间,它将减小内部基准电压。RVA(14—16)接在REG和SLPE之间,它将增大内部基准电压。

在线路电流低于9mA时,内部基准电压自动调节到较低值(在1mA时典型值为1.6V)这意味着更多的电话机在

直流线路电压(不包括极性保护)低至绝对最小值电压1.6V时能够并联工作。在线路电流低于9mA时,电路限制接

收和发送电平。 取自VCC的外围电路电流IP取决于外部元件和线路电流。图4表示当VCC>2.2V时的最小供电电

流。假如MUTE为低电平,则当受话放大器被激励时,可取得的电流将进一步减少。为了增加供电能力,一种可

供选择的 办法是通过一个外部电阻RVA(14—16)(连接在REG和SLPE之间)调节直流线路电压到较高数值。

(2)送话输入端MIC+、MIC-与增益引出脚GAS1、GAS2

UTC1062有平衡送话输入端,它的输入阻抗是64kΩ(2×32KΩ),电压放大典型值为 52dB。动圈式、电磁

式、陶瓷式送话器或内设场效应管源极跟随器的驻极体送话器都能使用(见图5)。

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7

7

6

MIC+

MIC-

(1)7

6

MIC+

MIC-

VEE

VCC

13

9

7

6MIC-

MIC+

图5 供选择的送话器电路

(a)电磁式或动圈式送话器 (b)驻极体送话器 (c)压电陶瓷送话器

送话放大器的调节范围可从44dB到52dB,以适应所采用的换能器灵敏度。放大值正比于接在GAS1和GAS2之

间的外部电阻R7。为了确保稳定性,需要在GAS1和SLPE之间接一个100pF的外部电容器C6,可选择一个更大

的数值来获得一阶低通滤波器, 截止频率与时间常数R7×C6相对应。

(3)静噪输入端:MUTE

在MUTE端高电平时,使能DTMF输入,禁止送话输入和接收放大器输入;在MUTE低电平或开路时,情况相

反。开、关静噪输入时,将在电话机输出端和线路上产生微弱的咯呖声。如果线路电流降到6mA以下(多部话机

并联),电路总是处于通话状态,而与施加到静噪输入端的直流电平无关。

(4)双音多频信号输入端:DTMF

当DTMF输入被启动时,发号音被送到线路上。从DTMF到LN电压放大典型值为25.5dB,并随R7而变化,送话

放大器放大值作同样变化,此时,一个低电平的信号音能够在受话器中听到(确信音)。

(5)受话放大器:IR、OR和GAR

受话放大器有一个输入端IR和一个正向输出端OR,见图6所示。从IR到OR的放大典型值为31dB,它在20到

39dB之间进行调节,以适应所用换能器的灵敏度。放大量正比于接在GAR和OR之间的外部电阻R4。 受话放大器的输出电压规定用于连续波激励。在通话状态,最大输出电压是高的。为了确保稳定性,必须加

两个外接电容器C4=100pF和C7=10×C4=1nF。C4可选择更大的数值来获得一阶低通滤波器,其截止频率与时间

常数R4×C4相对应。

(6)自动增益控制输入端:AGC

自动线路损耗补偿将通过接在AGC和VEE之间的电阻R6获得。自动增益控制根据直流线路电流而改变发送放

大器和接收放大器的放大值,控制范围是6dB,这相当于具有176Ω/km的直流电阻,其平均衰减为1.2dB/km的

0.5mm直径铜质双股电缆5km长度的线路。

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8

4

9

OR

VEE 9

4 OR

VEE

4

9

OR

VEE

(2)(1)

图6 供选择的受话器电路

(a)动圈式受话器 (b)电磁式受话器 (c)压电陶瓷式受话器

应当根据交换机电源电压和馈电桥电阻(见图7和表1)选择R6,不同的R6值在线路电流控制范围起讫点的比值

相同。假使不需要自动线路损耗补偿,AGC可开路,此时所有放大器的放大值为规定的最大值。

-6

-4

-2

0

0 20 40 60 80 100 120 140

Iline (mA)

Gv(dB)

R6=∞

R9=20Ω78.7kΩ

110kΩ

140kΩ

(1) (2) (3)

(3)

(1)

(2)

R6=

R6=

R6=

图7:放大量随线路电流的变化,R6为参量

Rexch(Ω)

400 600 800 1000

R6(kΩ)

36 100 78.7 × ×

Vexch(V) 48 140 110 93.1 82

60 × × 120 102

表1:对应于交换机电源电压Vexch和交换机馈电桥电阻Rexch的各种常用值,线路损耗补偿最佳的电阻R6值

(7)侧音抑制

接收器中的传输信号的抑制由R1∥Zline、R2、R3、R8、R9和Zbai组成的消侧音网络来实现(见图10)。当符

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9

合如下条件时,可获得最大补偿:

① R9·R2=[R3+(R8∥Zbai)]·R1

② [Zbai/(Zbai+R8)]=[Zline/(Zline+R1)]

假使对R1、R2、R3和R9选择固定值,则只要|R8∥Zbai|《R3,条件①总是符合,为了取得最佳侧音抑

制,条件②必须符合,于是得出:

Zbai=(R8/R1)·Zline=k·Zline, 其中k是比例系数,k=R8/R1

比例系数k(R8的数值)的选择必须符合如下准则:

Zbai与E6或E12系列中的标准电容相容

|R8∥Zbai|《R3

|R8+Zbai|《R9

实际上Zline随线路长度和电缆类型的不同有很大的变化,因此对Zbai必须选择一个平均值。进一步抑制取决

于Zbai/k等于平均线路阻抗的精确程度。

在标准应用时,利用消侧音网络把从线路来的信号衰减32dB,该衰减在音频范围内是较平坦的。

上面所提到的特殊电桥,能用传统的惠斯登电桥结构来代替,作为另一种消侧音电路。两种电桥均可用于电

阻阻抗话机或复数阻抗话机。

测试线路

10

6

11

7

12

13 1

4

5

2

3

16815149

MIC-

MIC+

REG AGC STAB SLPEGAS2

GAS1

GAR

ORLNVCC

VEE

IR

DTMF

MUTE

R1620Ω

100μF

C4100pF

C7 1nF

C6100pF

R4100kΩ

R768kΩ

R920Ω

R53.6kΩR6

C34.7μF

10μF

C1100μF

Vi

Vi

RL

600Ω

C8 1nF

10 TO 140 mAVo

UTC1062

图8: MIC+、MIC-和DTMF输入电压放大增益的测试线路。电压增益定义为:Avd=20log(VO/VI)。在测 量

MIC+和MIC-的增益时,MUTE必须为低电平或开路,在测量DTMF输入增益时,MUTE必须为高电平,不测试

的输入端必须开路。

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UTC1062 双极型线性集成电路

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10

10

6

11

7

12

13 1

4

5

2

3

16815149

MIC-

MIC+

REG AGC STAB SLPE

GAS2

GAS1

GAR

OR

LNVCC

VEE

IR

DTMF

MUTE

R1=620Ω

100μF

C4100pF

C7 1nF

C6100pF

R4100kΩ

R768kΩ

R920Ω

R53.6kΩR6

C34.7μF

10μF

C1100μF

Vi

600Ω

C8 1nF

10 TO 140 mA

Vo

ZLC2

UTC1062

图9:接收放大器电压放大增益的测试线路。电压增益定义为:Avd=20log(VO/VI)。

典型应用线路

SLPE GAS1 GAS2 REG AGC STAB VEE

DTMF

VCCLNIR

OR

GAR

MIC-

MIC+ MUTE

电电电

拨拨拨拨拨电拨

C1100μF

13

11

12

10

98

7

6

5

4

32

1

16 14 15

R1620Ω

R2132kΩ

BZX79C12

R10130Ω

BAS11(x2)

BZW14(x2)

C5100nF

C2

R4

R33.92kΩ

C4100pF

C71nF

R8390Ω

ZbalR920Ω

C6100pF R7

C81nF

RVA(R16.R14)

C34.7μF

R6R5

3.6kΩ

UTCI062

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UTC1062 双极型线性集成电路

杭州友旺电子有限公司 2005.08.30 V1.1

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封装外形图

DIP-16-300-2.54 UNIT: mm

SOP-16-225-1.27 UNIT: mm

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UTC1062 双极型线性集成电路

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附:

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2005.08.30 1.1 增加“DIP-16,SOP -16”的封装外形图 11