本發(fā)明一般來說是關(guān)于電話系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種電話線路狀態(tài)的電路。這種電話線路狀態(tài)電路用來對經(jīng)由一條或多條電話線路連接到本地專用自動小交換機（PABX）的一個或多個遠程電話電路狀態(tài)進行檢測。

當今的各種PABX一般都應(yīng)具有檢測由一個或多個電話電路（諸如經(jīng)由電話線路連接一個或多個遠程中心局的中繼電路和連接到該PABX的中繼電路）所產(chǎn)生的狀態(tài)信號（監(jiān)視信號）的功能。話音信號和狀態(tài)信號一般是沿著包括有平衡的塞尖T線和塞環(huán)R線導線對的電話線路從遠程中繼電路傳送來的。裝在PABX上的中繼電路通常包括線路狀態(tài)電路，用來接收狀態(tài)信號，并根據(jù)接收到的狀態(tài)信號產(chǎn)生一個或多個控制信號，傳送給PABX的控制電路。這種控制電路一般由一個微處理機組成。該微處理機執(zhí)行予定的諸如振鈴、增益控制、線路占用等軟件程序，以便根據(jù)所接收的控制信號來控制PABX的工作。

一般來說，線路狀態(tài)電路檢測由平衡的塞尖T線和塞環(huán)R線導線對所傳送的塞尖線接地、塞環(huán)線接地以及前向和反向電流狀態(tài)信號是否出現(xiàn)，便可以對各遠程中繼電路中的一個中繼電路所占用的一條電話線路進行檢測。

消息狀態(tài)信號一般是由遠程中心局以計數(shù)脈沖方式產(chǎn)生的，用于給PABX交換機提供關(guān)于本地用戶在該PABX交換機所接的一部電話機上打一次長途電話的費用指示信息。在北美、計數(shù)脈沖一般沿平衡的消息導線對，以從每100毫秒（ms）一個到每分鐘5個的速率進行傳送。因此，一個本地中繼電路最好有四個輸入端，分別與塞尖線、塞環(huán)線以及消息導線對相連接。然而，在歐洲消息信號一般是沿塞尖線和塞環(huán)線線對，以幅度調(diào)制的計數(shù)脈沖方式進行傳送的。

線路狀態(tài)電路根據(jù)檢測出的計數(shù)脈沖產(chǎn)生消息控制信號，PABX的控制電路對脈沖的數(shù)目進行計數(shù)，以便指出這次通話的總費用。這對于在飯店中的旅客記帳，或在大公司中監(jiān)督檢查各個雇員的使用長途電話的費用情況等等會是很有用的。

本地PABX中繼電路的構(gòu)成一般適合于兩種工作方式中的一種：環(huán)路啟動或接地啟動。在PABX中繼電路插接板上的跳線端子通常與兩個位置中的某一個位置相連接，以便選擇兩種方式中的一種方式。本地中繼電路根據(jù)跳線端子與兩個位置中的哪一個位置相連接，就會產(chǎn)生一個環(huán)路啟動/接地啟動狀態(tài)信號。狀態(tài)電路檢測出所產(chǎn)生的環(huán)路啟動/接地啟動狀態(tài)信號，并根據(jù)該狀態(tài)信號產(chǎn)生一個控制信號送到控制電路，該控制電路依照所選擇的環(huán)路啟動方式或接地啟動方式，執(zhí)行予先確定的微處理機的各種程序。

振鈴狀態(tài)信號一般以20HZ、90V（RMS）交流信號形式出現(xiàn)在塞尖線和塞環(huán)線上。本地線路狀態(tài)電路檢測出振鈴狀態(tài)信號，并進一步根據(jù)振鈴狀態(tài)信號產(chǎn)生控制信號，以便在連接于該PABX上的一個或多個電話機上產(chǎn)生振鈴。

一般說來，現(xiàn)有技術(shù)中的線路狀態(tài)電路安裝有多個比較器，用于將每個接收到的狀態(tài)信號的幅度與一個相應(yīng)的門限電壓相比較，并根據(jù)比較的結(jié)果產(chǎn)生一個傳送到PABX控制電路的控制信號。這個門限電壓通常是利用多個電阻構(gòu)成的分壓電路產(chǎn)生的。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的線路狀態(tài)電路至少需要與被檢測狀態(tài)信號同樣多的比較器和分壓器電路。當各個狀態(tài)信號中的某一特定的狀態(tài)信號的幅度大于相應(yīng)的門限電壓時，則相應(yīng)的比較器產(chǎn)生一個控制信號并且傳送到PABX，指示該特定的狀態(tài)信號已被檢測出。

從而，對于其上面連接有許多中繼電路的一個典型的PABX而言，在各個線路狀態(tài)電路和PABX控制電路之間，需要一束笨重而昂貴的導線束連接，以便傳送各自的控制信號。

例如，在PABX的本地中繼電路插接板上可以安裝六個中繼電路。因此，在至少要接七種狀態(tài)信號（前向和反向電流、塞環(huán)線接地、塞尖線接地、環(huán)路啟動/接地啟動、振鈴和消息）的情況下，現(xiàn)有技術(shù)中的線路狀態(tài)電路一般至少需要在每個中繼電路插件板上安裝四十二個比較器。固態(tài)比較器通常是制作在集成電路片上的，每片有四個比較器。所以，在每個現(xiàn)有技術(shù)的線路狀態(tài)電路中，也需要十一個集成的比較器片，外加大量的電壓分壓器電路?，F(xiàn)有技術(shù)的解決辦法就會使電路插接板體積龐大和造價昂貴。

根據(jù)本發(fā)明，首先由各個線路狀態(tài)電路接收來自電話線路的許多狀態(tài)信號，其次根據(jù)上述狀態(tài)信號產(chǎn)生為數(shù)少于上述狀態(tài)信號的多個控制信號。

例如，響應(yīng)于從各線路中的一組塞尖線和塞環(huán)線導線對上接收到的前向和反向電流狀態(tài)信號，與之相關(guān)的線路狀態(tài)電路產(chǎn)生一個單一的差分控制信號。通過檢測該差分控制信號的極性，可以確定塞尖線與塞環(huán)線兩端的相應(yīng)電壓極性，并且借助于逐次監(jiān)測在同一線路上所接收的塞尖線接地狀態(tài)信號，可以確定塞環(huán)線和塞尖線的同時接地。因此，根據(jù)本發(fā)明可以確定塞尖線接地，前向電流、反向電流和塞環(huán)線接地狀態(tài)信號，據(jù)此產(chǎn)生差分控制信號和塞尖線接地控制信號。

在一個模擬的復接器中，從多個已產(chǎn)生的控制信號中選擇予先確定的一個，并在一個比較器電路中與門限電壓相比較。該門限電壓是由微處理機產(chǎn)生的，并經(jīng)過一個數(shù)/模變換器，變換為模擬信號。因此，本發(fā)明去掉了現(xiàn)有技術(shù)所要求的由多個電阻構(gòu)成的許多分壓器電路。

響應(yīng)于微處理機產(chǎn)生的一連串命令信號，以循環(huán)的方式對來自一個接一個中繼電路的各控制信號進行選擇或查詢。

由于產(chǎn)生并復接為數(shù)次多的控制信號的結(jié)果，只需要少量導線把線路狀態(tài)電路連接到PABX。因此，本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的在各個線路狀態(tài)電路和PABX控制電路之間設(shè)有大量導線的缺點。依照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在線路狀態(tài)電路和微處理機之間僅設(shè)置有一個單獨的八位數(shù)據(jù)線。

在六個中繼電路組成的本發(fā)明的很成功的原樣機中，所需的比較器芯片的數(shù)目從現(xiàn)有技術(shù)所要求的十一片減少到一片。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的線路狀態(tài)電路相比，本發(fā)明具有大大節(jié)省了成本及大大減少了電路板面積的優(yōu)點。

此外，常常需要檢測遠程中心局和本地PABX之間電話線路的長度，這一長度通常稱之為“環(huán)路長度”。PABX的控制電路通常具有根據(jù)環(huán)路長度的檢測結(jié)果而進行內(nèi)部增益調(diào)整的作用，以便補償在傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)上產(chǎn)生的衰耗。環(huán)路長度與在本地PABX中繼電路上通過平衡的塞尖線和塞環(huán)線線對所測得的直流電阻成正比。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，需要安裝諸如比較器和分壓器之類的附加電路，以便測置直流電阻，并根據(jù)直流電阻產(chǎn)生一個差值電壓。接著在更多個比較器中，將這一差分電壓與附加的門限電壓進行比較，以確定環(huán)路的長度。

本發(fā)明不需要附加比較器或分壓器電路便能夠用來測定環(huán)路的長度。利用多個比較器中的一個比較器，將以上所述的一個差分控制信號與數(shù)/模變換器所產(chǎn)生的多個基準電壓相比較。正如下面將要詳細地描述的那樣，為了建立合適的基準電壓，從而得到正確的環(huán)路長度，需要采用逐次逼近的方法。

一般說來，本發(fā)明是與PABX和傳送由一個或多個電話電路所產(chǎn)生的各種狀態(tài)信號的一條或多條電話線路相連接的一種電路。這種電路包括用于產(chǎn)生各種命令信號的一種控制電路，用于接收一條或多條電話線路所傳送的各種狀態(tài)信號并根據(jù)該狀態(tài)信號產(chǎn)生各種控制信號的電路，用于接收由該控制電路所產(chǎn)生的一個或多個第一命令信號并根據(jù)這類命令信號產(chǎn)生一個或多個門限信號的電路，以及用于從該控制電路接收一個或多個第二命令信號，根據(jù)第二命令信號使予先確定的各控制信號中的一些信號與一個或多個門限信號進行比較，并根據(jù)比較的結(jié)果產(chǎn)生出許多輸出信號的電路，從而這些輸出信號可以提供給PABX小交換機該電話電路狀態(tài)的指示。

更具體地講，本發(fā)明是用于連接一臺PABX小交換機以及連接用以傳送許多遠端中繼電路所產(chǎn)生的各種狀態(tài)信號的一個或多個電話線路的一種電路，這種電路包括：一個控制器電路，用于產(chǎn)生各種數(shù)字命令信號;一個或多個與電話線路相連接的本地中繼電路，用于接收各種狀態(tài)信號，并根據(jù)狀態(tài)信號產(chǎn)生各種控制信號;其各信號輸入端與各該中繼電路相連接，各控制輸入端與控制器電路相連接的復接電路，用于根據(jù)從控制器電路接收到的予先確定的各種命令信號順序地傳送各控制信號中的一些予先確定的一些信號。本發(fā)明還包括用來接收從控制器電路傳送來的其他的命令信號，并根據(jù)這些命令信號順序地產(chǎn)生許多門限信號的電路，以及與復接器電路和上述產(chǎn)生門限信號的電路的輸出端相連接的比較器電路，這種比較器電路依次對予先確定的各種控制信號與各門限信號進行比較，并根據(jù)這種比較產(chǎn)生送給PABX的一系列輸出信號。因此，這些輸出信號可以給PABX提供遠程中繼電路狀態(tài)的指示。

本發(fā)明也是一種適用于檢測連接到遠程中繼電路和本地PABX交換機的電話線路長度的方法。這種方法的測定步驟包括：通過電話線路在塞尖線和塞環(huán)線之間檢測出一個差分電壓，從而產(chǎn)生其第一幅度參量正比于該差分電壓的一個差分控制信號;產(chǎn)生一連串具有其他予先確定的幅度參量的門限信號;把這一控制信號與各門限信號中一連串的若干門限信號進行比較;并且，在各予先確定的幅度參量中的一連串幅度參量都不等于該第一幅度參量的情況下，逐次地對各予先確定的幅度參量中的一連串幅度參量進行逼近，使之等于該第一幅度參量，而在予先確定的門限信號的幅度參量等于第一幅度參數(shù)的情況下，送出門限信號中的一個予先確定的門限信號;因此，這一予先確定的門限信號的幅度參量就給PABX提供了電話線路的長度指示。

參照以下各個附圖，并參閱下面的詳細描述，可以更好地理解本發(fā)明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種線路狀態(tài)電路的原理方框圖;

圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方案的說明復接電路和比較電路的原理圖;

圖3是該優(yōu)選實施方案中數(shù)/模變換電路部分的原理圖;以及

圖4、圖5和圖6是根據(jù)該優(yōu)選實施方案用來產(chǎn)生塞尖線接地、差分振鈴、環(huán)路啟動/接地啟動和消息控制信號的各個電路的原理圖。

參照圖1、分別用數(shù)字1、2、3……N所標示的多個中繼電路均與相對應(yīng)的電話線路相連接，每條電話線路包括塞尖線（T線）和塞環(huán)線（R線）、以及消息線對M和MM，以便連接到一個或多個遠程中心局。中繼電路1、2、3……N中的每一個中繼電路均裝有中繼線路狀態(tài)電路，以便根據(jù)從電話線路接收到的狀態(tài)信號，產(chǎn)生各種控制信號，下面將參照圖4、圖5和圖6，更加詳細地討論各種控制信號的產(chǎn)生問題。

中繼電路1、2、3……N中的每一個，均連接到復接器7的輸入端。復接器7具有與一個鎖存電路8的輸出端Qout相連接的控制信號輸入端CTRL，和一個數(shù)/模變換器13。復接器7的一個數(shù)據(jù)輸出端OUT與比較器電路9的一個輸入端IN相連接。

鎖存器電路8的數(shù)據(jù)輸入端DIN經(jīng)由一個雙向數(shù)據(jù)緩沖器11以一種電路形式與一個微處理機10相連接。

譯碼器電路12有一個控制輸入端CTRL，借以與該微處理機10的一個控制輸出端CTRL相連接。在微處理機10的控制輸出端CTRL上一般呈現(xiàn)形式為“讀”/“寫”信號、片選信號等等。響應(yīng)于從微處理機10接收到的予先確定的某些信號，譯碼電路12產(chǎn)生允許信號，用以請求數(shù)據(jù)緩沖器11、鎖存電路8和比較器電路9允許輸入。

數(shù)/模變換器13的一個模擬輸出端0與比較器電路9相連接。比較器電路9的一個輸出端OUT與數(shù)據(jù)緩沖器11的I/O輸入端，以及鎖存電路8的平行數(shù)據(jù)輸入端DIN相連接。

在操作運行時，各個中繼電路1、2、3……N，響應(yīng)于在塞尖、塞環(huán)以及消息線對，T、R、M和MM上分別接收到的狀態(tài)信號，產(chǎn)生控制信號并輸入到復接器7。微處理機10產(chǎn)生一個命令信號，存貯在鎖存器電路8中，而鎖存器8把該命令信號的第一部分傳送到復接器7的控制輸入端CTRL。復接器7響應(yīng)于接收到的該命令信號的第一部分，選擇由中繼線路1、2、3……N中予先確定的一個中繼電路所產(chǎn)生的控制信號，并把所選定的各控制信號送到比較器電路9的輸入端1N。

數(shù)/模變換電路13，響應(yīng)于從鎖存器8的輸出端Qout接收到的該命令信號的第二部分，產(chǎn)生一個基準電壓。譯碼電路12使比較器電路9啟動，以便在比較器中將所選擇的控制信號與由數(shù)模變換器13所產(chǎn)生的基準電壓進行比較。比較器9根據(jù)比較的結(jié)果，產(chǎn)生多個輸出信號，出現(xiàn)在并行輸出端OUT。所產(chǎn)生的各輸出信號在譯碼器12的控制之下輸入到雙向數(shù)據(jù)緩沖器11。此后，微處理機10便可以“讀”入在數(shù)據(jù)緩沖器11中所存貯的輸出信號，并執(zhí)行前面已經(jīng)提及的軟件程序，用以控制專用自動小交換機PABX。

參照圖2。對于根據(jù)優(yōu)選實施方案的復接電路和比較器電路進行說明，圖1中的復接器7實際上包含有四個復接器7A、7B、7C和7D，它們的輸入端與六個中繼電路1至6的線路狀態(tài)信號輸出相連接。

表示為MSG1的中繼電路1的消息控制信號輸出端MSG與復接器7C的一個XO輸入端相連接，而這個中繼電路1的差分控制信號輸出端DIFF1與復接器7C的一個YO輸入端相連接。中繼電路1的振鈴控制信號輸出端RING1與復接器7D的一個XO輸入端相連接，塞尖接地控制信號輸出端TIPG1與復接器7D的YO輸入端相連接，而中繼電路1的環(huán)路啟動/接地啟動控制信號輸出端LS/GS1與復接器7D的一個Y2輸入端相連接。

中繼電路2、3、4和5的各個MSG信號輸出端分別與模擬復接器7A的X0、X1、X2和X3的輸入端相連接。中繼電路2、3、5和6的各個DIFF信號輸出端分別與復接器7A的Y0，Y1，Y2和Y3的輸入端相連接。中繼電路2、3、5和6的各RING輸出端分別與復接器7B的X0、X1、X2和X3的輸入端相連接。并使中繼電路2、3、5和6的各個TIPG信號的輸出端分別與復接器7B的Y0、Y1、Y2和Y3的輸入端相連接。

中繼電路4的MSG4信號的輸出端與復接器7C的X1輸入端相連接，并把復接器7C的X2輸入端連接到中繼電路6的LS/GS6信號的輸出端。將復接器7C的X3輸入端與基準電位電源VP相連接，而把復接器7C的Y1輸入端與中繼電路4的DIFF4信號輸出端相連接。將中繼電路4、5、1和2的各個LS/GS信號輸出端分別與模擬復接器7C和7D的Y2和Y3的輸入端相連接。中繼電路4的RING4信號輸出端與復接器7D的X1輸入端相連接，而將復接器7D的X2輸入端連接到中繼電路3的LS/GS3信號的輸出端。將復接器7D的X3輸入端接地。中繼電路4的TIPG4信號的輸出端與復接器7D的Y1輸入端相連接。

復接器7A和7C的X和Y輸出端分別與比較器14A和14B的反相輸入端相連接。復接器7B和7D的X和Y輸出端分別與比較器14C和14D的反相輸入端相連接。比較器14A、14B、14C和14D的各個非反相輸入端都要連接到數(shù)/模變換器13的輸出端。關(guān)于數(shù)/模變換器13已在上面參照圖1進行了描述，下面將參照圖3進行更詳細的描述。

將復接器7A、7B、7C和7D的輸入端A和B連接到上面參照圖1所描述過的鎖存器電路8的Q0和Q1輸出端，下面將參照圖3進行更為詳細的描述。將復接器7A和7B的兩個控制禁止輸入端1N連接在一起，并與鎖存器電路8的Q2輸出端相連接。復接器7C和7D的兩個控制禁止輸入端1N也連接起來，并與反相器15的輸出端相連接，而將反相器15的輸入端連接到鎖存器Q2輸出端。

將比較器14A、14B、14C和14D的各個輸出端分別與輸出電阻16A、16B、16C和16D相連接，而輸出電阻16A、16B、16C和16D的另一端又分別與負載電阻17A、17B、17C和17D相連接，每個負載電阻均與+5V電源相連接。連接電阻16A、16B、16C和16D與17A、17B、17C和17D的各個結(jié)點分別與三態(tài)緩沖器18、19、20和21相連接。緩沖器18、19、20和21的啟動輸入端E都連接到圖1所示的譯碼器電路12，而將緩沖器18至21分別連接到數(shù)據(jù)線01至04中相對應(yīng)的一條數(shù)據(jù)線上，以便把雙向數(shù)據(jù)緩沖器11的各輸入端與圖1所示的鎖存電路8連接起來。

參照圖3，將鎖存電路8（即上面參照圖1所描述的鎖存電路）的輸入端D0-D7連接到雙向數(shù)據(jù)緩沖器11（參見圖1）的相對應(yīng)的輸入/輸出端I/O，而雙向數(shù)據(jù)緩沖器11的各相應(yīng)的輸入/輸出端I/O又與微處理機10相連接。將緩沖器18，19，20和21（參見圖2）的01、02、03和04的輸出端與鎖存電路8的輸入端D0、D1、D2和D3相連接，（并與緩沖器11的輸入/輸出端相對應(yīng)）。正如上面參照圖2所描述過的那樣，將鎖存器電路8的Q0和Q1輸出端分別與復接器7A、7B、7C和7D的A和B輸入端相連接，鎖存器電路8的Q2輸出端既連接到復接器A和B的IN輸入端，又連接到反相器15的輸入端。鎖存電路8的Q3輸出端不需要連接。但鎖存電路8的控制輸入端E要與譯碼電路12相連接。

鎖存器8的Q4、Q5、Q6和Q7輸出端經(jīng)由電阻23、24、25和26與緩沖放大器29的一個非反向輸入端相連接，并且經(jīng)由電阻27接地。緩沖放大器29的反相輸入端一方面經(jīng)由電阻28接地，另一方面經(jīng)由電阻31與+5V電源相連接。緩沖放大器29的反相輸入端還經(jīng)由反饋電阻30以眾所周知的方式與其輸出端相連接。而將緩沖放大器29的輸出端連接到比較器14A、14B、14C和14D的各非反相輸入端（參見圖2）。這樣，緩沖放大器29與電阻23至31共同組成了參照圖1所描述的數(shù)/模變換器13。

本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的操作運行過程可參照圖1、圖2和圖3予以描述。響應(yīng)于由譯碼電路所產(chǎn)生的，并送到鎖存電路啟動輸入端E的允許信號。使由微處理機10所產(chǎn)生的，并經(jīng)由雙向數(shù)據(jù)緩沖器11（參見圖1）進行傳送的命令信號與鎖存電路8同步，并在鎖存電路的輸出端出現(xiàn)。在沒有產(chǎn)生允許信號時，存貯在鎖存電路的上述命令信號留在Q0-Q7輸出端。微處理機產(chǎn)生的命令信號的最低三位有效位出現(xiàn)在Q0、Q1和Q2輸出端，并直接地傳送到復接器7A和7B的A、B和IN輸入端，再經(jīng)由反相器15反相之后，傳送到復接器7C和7D的IN輸入端，以便選擇送給X0-X3和Y0-Y3輸入端的各控制信號中予先確定的某些控制信號，傳送到比較器14A、14B、14C和14D的各反相輸入端。

表1說明，根據(jù)在鎖存器電路8的Q0-Q2輸出端出現(xiàn)的各種形式的命令信號，應(yīng)在復接器7中選取哪些狀態(tài)信號，傳送到比較器14A、14B、14C、14D的各反相輸入端。

表1

傳送到各比較器輸入端的控制信號

14D14C14B14AQ2Q1Q0

TIPG2RlNG2DIFF2MSG2000

TIPG3RING3DIFF3MSG3001

TIPG5RING5DIFF5MSG5010

TIPG6RlNG6DIFF6MSG6011

TlPG4RlNG1DIFF1MSG1100

TlPG4RlNG4DIFF4MSG4101

LS/GS1LS/GS3LS/GS4LS/GS6110

LS/GS2GNDLS/GS5Vr111

按照本發(fā)明的實施方案，在各中繼電路均為空閑的情況下，微處理機10大約以每10毫秒一次的周期對每一中繼電路進行掃描即詢問。但是，當在中繼電路1至6中的一個或多個中繼電路在啟動一輸出中繼接地啟動呼叫時，則以每5毫秒一次掃描的速率對中繼電路進行掃描。

參照圖3，在輸出端Q4-Q7上出現(xiàn)的命令信號的最高有效四倍是經(jīng)由幾個二進制加權(quán)電阻23至26傳送到緩沖放大器29的非反相輸入端的。電阻23至26構(gòu)成為一個分壓器，以便在連接各電阻的結(jié)點處提供一個最大的電壓，其值大約為鎖存器電路8的Q4-Q7輸出端電壓的三分之一。在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，電阻23、24、25和26分別為80K、40K、20K和10K歐姆，緩沖放大器29具有大約為1.73倍的電壓增益。

緩沖放大器29和電阻28、30和31組合成為數(shù)/模變換器13的一個電平移動電路，以便使緩沖放大器29的輸出電壓大約在-1.83到+1.83V的范圍內(nèi)。因此，當鎖存電路8的Q4至Q7各輸出端均處于邏輯低電壓電平的情況下，緩沖放大器29的輸出為-1.25V，而在Q4至Q7各輸出端都處于邏輯高電壓電平（即每一輸出均+5V）的情況下，緩沖放大器29的輸出為+1.25伏。

正如上面參照圖2所描述過的那樣，緩沖放大器29的輸出端分別連接在比較器14A、14B、14C和14D的各非反向輸入端上，而將其門限電壓與從復接器7A、7B、7C和7D上的各控制信號電壓中選定的若干控制信號電壓進行比較。

在所選定的各控制信號電壓的一個電壓大于從緩沖放大器29送來的門限電壓的情況下，則比較器14A、14B、14C和14D中相應(yīng)的一個輸出端變成為負電壓。這一負電壓經(jīng)由電阻16A、17A、16B和17C等所組成相應(yīng)的分壓器，使電平移動接近零伏，并將近似零伏的電壓信號送到緩沖器18至21的一個緩沖器的相應(yīng)的輸入端。同樣，在所選定的控制信號電壓小于門限電壓的情況下，相應(yīng)的比較器14A、14B、14C和14D的輸出端變?yōu)楦咦杩沟募姌O開路狀態(tài)，而且在其上面呈現(xiàn)的電壓經(jīng)由相應(yīng)的負載電阻17A、17B、17C和17D提高到接近+5V。并將近似+5V的信號加到緩沖器18至21中相應(yīng)的一個緩沖器。響應(yīng)于由譯碼電路12所產(chǎn)生并施加到緩沖器18至21允許輸入端的又一個允許信號，使在緩沖器18至21的各輸入端的合成輸出信號，經(jīng)由雙向數(shù)據(jù)緩沖器11，沿數(shù)據(jù)線01-04，傳送到微處理機10。

參照圖1、圖2和圖3所討論的電路是以本發(fā)明的信號復接、比較以及門限電壓的產(chǎn)生為描述對象，但正如上面所討論的那樣，中繼電路1至6中的每一個中繼電路包括用來產(chǎn)生DIFF、RlNG、TlPG、MSG和LS/GS控制信號的一種線路狀態(tài)電路。以下參照圖4、圖5和圖6所要討論的電路，是以在中繼電路1至6中每一一個中繼電路上所配置的線路狀態(tài)電路的操作運行為描述對象。

現(xiàn)在參照圖4進行論述，為了從電話線路上接收話音信號，塞尖線T和塞環(huán)線R，如所示的那樣，連接到一個中繼終端電路32上，例如是一個橋路。塞尖線和塞環(huán)線還經(jīng)由輸入電阻34和35，和通過聯(lián)動開關(guān)38經(jīng)由電阻36和37分別連接到一個差分放大器33的非反向和反向輸入端。因此，當開關(guān)閉合時，塞尖線和塞環(huán)線即T線和R線經(jīng)由兩組并聯(lián)電阻34和37以及35和36分別連接到放大器33的非反相輸入端和反向輸入端。放大器33的非反向輸入端經(jīng)由電阻39接地，而反相輸入端則經(jīng)由反饋電阻40，以公知的方式與其輸出端相連接。

差分放大器33產(chǎn)生前面所論及的一個差分控制信號DIFF，而且這一差分控制信號正比于塞尖線和塞環(huán)線之間的差分電壓;同時，差分放大器33還將該差分控制信號傳送到中繼電路的DIFF輸出端。DIFF信號通過由電容器41與電阻42連接所組成的RC網(wǎng)絡(luò)，交流耦合到比較器43的非反向輸入端。比較器43的反相輸入端與基準電壓源相連接，基準電壓一般為100毫伏。比較器43的輸出端經(jīng)由二極管44連接到由電阻45與電容器46相連所組成的RC網(wǎng)絡(luò)。電阻45的一端與-5V電源相連接，它的另一端則連接到二極管44陰極與電容器46的一端相連接的結(jié)點上，而電容器46的另一端接地。連接電阻45、二極管44和電容器46的結(jié)點與中繼電路的RING輸出端相接。

在由塞尖線和塞環(huán)線傳送振鈴信號的情況下，差分控制信號DIFF一般采用20HZ交流信號，其峰-峰值電壓一般為250毫伏。因此，在DIFF信號周期的正半周時，電容器46充電，而且電容器放電很慢，所以在負半周時，電容器上仍然充有相當大的電量。這樣，DIFF信號的20赫交流成分大部分變換為大約為+4V的直流信號，呈現(xiàn)在RING輸出端，表示振鈴信號的存在。在電話處于空間的情況下，RlNG輸出端的電壓降低到-4V左右。

塞尖線（T線）還經(jīng)由電阻34與差分放大器47的非反相輸入端相連接。放大器47的反相輸入端一方面經(jīng)由電阻48接地，一方面經(jīng)由電阻49和電容器50的并聯(lián)通路與放大器47的輸出端相連接。放大器47、電阻48和49以及電容器50的組合構(gòu)成一種積分電路，用于除去來自塞尖線的雜音信號。放大器47的輸出端與中繼電路的TIPG輸出端相連接，并且響應(yīng)于塞尖線的接地而產(chǎn)生TIPG控制信號。

表2說明對于電話線路各種狀態(tài)（即，摘機、掛機和振鈴）通常采用的DIFF、TlPG和RlNG控制信號的各種直流電平，這些電平既用于環(huán)路啟動、又用于接地啟動的結(jié)構(gòu)形式，中心局蓄電池的電壓是-48V。

表2

中繼狀態(tài)DIFFTlPGRlNG

環(huán)路啟動掛機+0.95V0.0V-4V

振鈴未規(guī)定0.0V+4V

占線+0.5V未規(guī)定-4V

接地啟動掛機0.0V-0.75V-4V

塞尖線接地+0.85V-0.1V-4V

振鈴未規(guī)定-0.1V+4V

占線0.5V未規(guī)定-4V

因此，根據(jù)本發(fā)明，為了檢測電話線路的掛機、摘機和振鈴狀態(tài)僅僅需要三個差分放大器，即差分放大器33、43和47，而現(xiàn)有技術(shù)的電路至少需要五個比較器，用于檢測前向電流、反向電流、塞尖接地、塞環(huán)接地和振鈴等信號。

為了確定環(huán)路長度，要在開關(guān)38處于斷開位置，首先測量塞尖線（T線）與塞環(huán)線（R線）之間的差分電壓，同時在本地中繼電路處于掛機狀態(tài)時，確定中心局蓄電池電壓。因此，在塞尖線和塞環(huán)線之間呈現(xiàn)的差分電壓大約為-24V或-48V，這取次于中心局蓄電池的電壓。在中心局蓄電池電壓為-24V的情況下，DIFF信號的幅度大約小于0.58V，在中心局蓄電池電壓為-48V的情況下，DIFF控制信號的幅度大約為0.58V至1.08V范圍內(nèi)。

塞尖和塞環(huán)線間的差分電壓按照逐次逼近的方法進行測量，正如上面所描述的那樣，DIFF控制信號經(jīng)由一個復接器7A或7C施加到比較器14B的反相輸入端，由數(shù)/模變換器13產(chǎn)生的一串門限電壓傳送到比較器14B的非反向輸入端，在門限電壓大于DIFF信號幅度的情況下，比較器14B產(chǎn)生一個邏輯高電平信號電壓，或在門限電壓小于DIFF信號幅度的情況下，產(chǎn)生一個邏輯低電平電壓。并經(jīng)由緩沖器19把邏輯高電平電壓或邏輯低電平電壓送到數(shù)據(jù)線02。微處理機10（參見圖1）經(jīng)由數(shù)據(jù)緩沖器11讀出邏輯高電壓信號，或邏輯低電壓信號，并且根據(jù)這些信號產(chǎn)生一個命令信號，以便產(chǎn)生另一個門限電壓，進而逼近該DIFF信號電壓。

這一逼近的過程一直重復進行，直到門限電壓的幅度近似等于DIFF信號的幅度為止，同時把中心局蓄電池電壓的指示送給微處理機10。

在本地中繼電路占用電話線路的情況下，開關(guān)38閉合，并相對于前面檢測出的中心局蓄電池的電壓，檢測摘機狀態(tài)下的塞尖線與塞環(huán)線間的電壓，以便確定環(huán)路長度。摘機DIFF信號的幅度大約為塞尖線與塞環(huán)線之間電壓的1/11。因此，對于-24V的蓄電池電壓和大于約1.58V的DIFF信號電壓的情況來說，環(huán)路長度小于2公里。對于-48V的蓄電池電壓和大于約0.92V的DIFF信號電壓的情況而言，環(huán)路長度小于2公里。通常，環(huán)路長度每次呼叫都要測定一次，并用以控制信號的增益等等。

參照圖3所描述的數(shù)/模變換器13具有四位的分辨率。一般來說，摘機時的塞尖線與塞環(huán)線之間的電壓遠小于掛機時的蓄電池電壓。為了檢測較低的摘機電壓，差分放大器33的增益要根據(jù)其掛機增益予以提高。通過在微處理機10的控制下閉合開關(guān)38，便可以提高差分放大器33的增益。閉合開關(guān)38后，使電阻35和36相并聯(lián)，連接在塞環(huán)線（R線）和差分放大器33的反相輸入端之間;并使電阻34和37相并聯(lián)，連接在塞尖線（T線）和差分放大器33的非反向輸入端之間。因此，在塞尖線與塞環(huán)線（R線與T線）之間的有效輸入阻抗以及差分放大器的相應(yīng)輸入端的有效輸入阻抗都從10MΩ降低為2.5MΩ。因此，提高了差分放大器33的增益及分辨率，以便檢測摘機狀態(tài)的塞尖線與塞環(huán)線之間的低電壓。

參照圖5，+5V電源經(jīng)由電阻51連接到中繼電路的LS/GS輸出端，即電阻52的一端，并使電阻52的另一端經(jīng)由跳線端子53與-48V電壓的電源相連接。為了構(gòu)成適合接地啟動工作方式的中繼電路，要把跳線端子53斷開。LS/GS信號是一個簡單的直流電壓，在跳線端子53為斷開的情況下，該直流電壓是+5V，或在跳線端子為接通情況下，它大約為-4V。應(yīng)選取電阻51和電阻52的阻值之比，使LS/GS信號的電壓大約在-4V到+5V的范圍內(nèi)。

參照圖6，從中心局延伸來的M線和MM線，經(jīng)由電阻54和55的輸入端分別與差分放大器57的反相輸入端和非反向輸入端相連接。差分放大器57的非反向輸入端經(jīng)由電阻56接地，差分放大器57的反相輸入端，則以公知的方法經(jīng)由反饋電阻58連接到輸出端。再經(jīng)由一個由電阻59和電容60所組成的低通濾波器，將差分放大器57的輸出端連接到中繼電路的MSG輸出端。

計數(shù)脈沖信號一般由遠程中心局差動地施加到M線和MM線上，在信號電壓為正的期間，在MM線上的電壓大于在M線上的電壓。所以，差分放大器57的輸出端變?yōu)楦唠娖?，同時給電容器60充電。當沒有計數(shù)脈沖時，MSG信號近似地比-0.42V高，即相對于-0.42V為正;而在檢測到一個計數(shù)脈沖的情況下，MSG信號近似地變得比-0.42V更負。

在歐州，公知的計數(shù)脈沖檢測電路一般連接到T線和R線，并檢測其標準的16KHZ已調(diào)幅的計數(shù)脈沖信號。

總之，本發(fā)明是用于檢測由一條或多條電話線路傳送的狀態(tài)信號的一種電路，該電路根據(jù)其上的狀態(tài)信號產(chǎn)生控制信號，并復接這些控制信號加到一個比較電路上。本發(fā)明的中繼線路狀態(tài)電路與現(xiàn)有技術(shù)的中繼線路狀態(tài)電路相比具有明顯的節(jié)省費用和少用元件的特點。

不言而喻，對于本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以用各種各樣的其他實施方案來實施本發(fā)明。

例如，本發(fā)明并不局限于僅僅檢測與遠程中繼站相連接的電話線路上的狀態(tài)信號，還能夠用于檢測本地線路的電路狀態(tài)信號。例如，若對本發(fā)明進行某些公知的適當?shù)募夹g(shù)改進之后，便可以在連接有許多上述電路機的電話線路上，檢測摘機、EGB（歐州方式接地鍵）和環(huán)路長度等狀態(tài)信號。本發(fā)明的電路能夠多路復接所收到的各狀態(tài)信號到如上所述的一個比較器電路。

摘機狀態(tài)信號提供一種指示，表示上述電話機中的一個電話機正在摘機和占線。EGB信號是當瞬間按下配置在電話機上的按扭開關(guān)時，根據(jù)按鍵開關(guān)的動作，而產(chǎn)生的一種信號。它與北美電話系統(tǒng)中所采用的叉簧鉤鍵掛鉤開關(guān)的瞬動信號很相似。一般來說，EGB信號的持續(xù)時間相當短暫，并指出本地用戶提出的特性要求來實現(xiàn)PABX的特殊性能，如轉(zhuǎn)移呼叫，內(nèi)部通話或號碼重發(fā)等等。

作為進一步的改進方案，復接器7A、7B、7C、7D可以有八個以上的輸入端，或者更確切地說，采用進一步改進的復接器，以便監(jiān)視更多的電話線路，同時對鎖存電路8和雙向數(shù)據(jù)緩沖器11也要進行適當?shù)母倪M。

正如所附的權(quán)利要求書中所規(guī)定的那樣，本發(fā)明的所有這些變型和其他的各種實施方案都認為是在本發(fā)明的范圍和領(lǐng)域之中的。