專利名稱：振蕩器啟動方法
技術領域：
本發明涉及分別如權利要求1和6的前序部分所述的正弦波振蕩器快速啟動方法和正弦波振蕩器快速啟動裝置。
背景技術：
描述為了生成模擬的電話振鈴信號，需要有低頻范圍16～60Hz的正弦波信號。在振鈴模式下，實際振鈴信號是根據每種專門的規定而在約20％～50％的時間內產生的。譬如，振鈴信號將發聲1秒鐘，隨后為3秒的無聲。在只有一至兩根或多一些模擬線路的某種短線應用中，譬如ISDN，有些廠家采用了一種被稱作用戶線接口電路(SLIC)的呼叫用戶線電路。該電路把振鈴信號發送給電話，而不要采用外部振鈴發生器和振鈴繼電器。在這種結構中，所述的SLIC作用為一個施加有正弦信號的通路放大器。由某些形式的振蕩器、譬如“維恩橋式放大器”來生成所述的振鈴信號。
通過關斷振蕩器并然后在必要時啟動該振蕩器，可以在SLIC處于非振鈴模式時減少干擾危險和使SLIC的功耗保持較低。但不幸的是，這總是難于實現，因為從提供電壓到完全形成正弦波振鈴信號所需要的時間比在采取那種能滿足生成低失真振鈴信號要求的精密振蕩器的情況下所具有的振鈴信號周期時間要長得多。在獲得完全形成的輸出信號之前，必須至少用一秒時間啟動振蕩器。該啟動時間可以縮短，但代價是增加失真，這意味著在實踐中是不現實的。
背景技術：
本發明所提出的問題是怎樣使電話電路用低功耗進行工作，同時又能快速生成正弦波振鈴信號。
因此，本發明的目的是構造一種振蕩器，利用它能夠快速地生成正弦振鈴信號，以便在電話電路中實現低功耗和低失真。
在本發明中，該問題由相應權利要求1和6的特征部分來解決。
當不需要振鈴信號時，通過對放大器的接線(輸出、負輸入或正輸入)之一進行正向偏置而在SLIC中獲得快速啟動的振鈴信號。其中，這還可以通過斷開供電電壓之一來實現。在振鈴模式下，重新接通該斷開的供電電壓，當放大器開始工作并把輸出端驅動至地電位時便啟動所述的振蕩器。
根據一種優選實施方案，用于生成正弦波輸出信號并包含本發明振蕩器的本發明裝置包括一種接通和斷開該裝置供電電壓之一的工具，以便當接通所述的供電電壓時，在所述正弦波輸出信號的1～5個周期間隔的時間之后穩定所述的正弦波輸出信號。
本發明的一個優點在于，可以快速地從振蕩器生成所述的正弦波信號，而不需要預先啟動所述的振蕩器以便實現所需的輸出信號。
本發明的另一個優點在于，在不使用時關斷振蕩器的情況下，電話電路具有較低的功耗。
本發明的還有一個優點就是消除了源于振蕩器之內的不必要的噪聲源，這是因為在不使用時所述的振蕩器是關斷的。
現在借助優選實施方案并參考附圖來詳細講述本發明。
附圖簡述
圖1示出了在啟動傳統維恩振蕩器時的電壓時間函數。
圖2示出了在啟動本發明振蕩器開關時的電壓時間函數。
圖3示出了本發明快速啟動振蕩器開關的電路圖。
優選實施方案敘述圖1所描繪的是在啟動傳統維恩振蕩器時的電壓時間函數。從圖中可以看出，從啟動振蕩器到輸出信號達到其設定點值并在該值上達到穩定所需要的典型時間為至少50個周期。很容易理解，對振蕩器進行開關是不現實的，這是因為在振蕩器接通以后，且在其必須再次關斷之前，該振蕩器是不能穩定的。
圖2為在啟動本發明振蕩器開關時的電壓時間函數。從圖2可以看出，在啟動振蕩器之后，從輸出信號的1～5個周期起該信號就已經穩定。根據“穩定”的定義，也即根據哪個或哪些誤差相對于輸出信號的設定點值是能允許的，可以看出，如果允許誤差較大一些，則信號在約一個周期后便穩定了，而在五個周期之后可或多或少地獲得較精確的設定點值。利用接近于輸出最大控制的輸出信號，超調量下降，這可以在振蕩器開關啟動后立即看出來。
圖3示出了維恩橋式型正弦波振蕩器的實施例。該振蕩器包括一個運算放大器F、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一和第二電容C1和C2、以及二極管D。所示的電路被如此地連接，使得所述第一電阻R1的第一接線側被接至地電位30。所述第一電阻R1的第二接線側分別被接至所述運算放大器的負輸入端、第二電阻R2的第一接線側、以及二極管D的正極側。所述二極管D的負極側被接至第三電阻R3的第一接線側和第四電阻R4的第一接線側。第三電阻R3的第二接線側被接至正電壓Vcc。第四電阻R4的第二接線側被連接到第二電阻R2的第二接線側和運算放大器的輸出端。所述第五電阻R5的第一接線側被接至地電位20和電容C1的第一接線側。第五電阻R5的第二接線側分別被接至電容C1的第二接線側、第六電阻R6的第一接線側、以及運算放大器F的正輸入端。第六電阻R6的第二接線側被接至第二電容C2的第一側。所述電容C2的第二接線側被接至運算放大器的輸出端。
正供電電壓Vcc和負供電電壓VEE被提供給運算放大器F。開關10被設在運算放大器F和負供電電壓之間。
電容C1及C2、電阻R5及R6確定了電路的振蕩頻率。電阻R1和R2確定了電路的放大。二極管D和電阻R3、R4確定了電路的振幅，但它們還依賴于其余的電路元件。振蕩條件由巴克豪森條件來設定，也就是說整個環路放大為1，相移為0度。
譬如，若電阻R5、R6均為360千歐姆，且每個電容C1、C2被選為22nF，則電路將振蕩在20Hz的頻率，并由此滿足電話振鈴信號的要求之一。如果電阻R3、R4分別被選為6.8和1.1千歐姆，且R1被選為10千歐姆和R2被選為20千歐姆，那么電路將獲得相應于1.38Vrms的輸出電壓。該輸出電壓滿足電話振鈴信號的要求之一。
當振蕩器被斷開時，開關10將處于圖1所示的“斷開”模式。當該振蕩器被關斷或斷開時，運算放大器的輸出端將位于地電位和正供電電壓之間。如果閉合開關10以便啟動振蕩器，則放大器的輸出端被驅動至地電位，也就是說將立即啟動振蕩器。
在輸出正弦信號的兩個周期之后，振蕩器將呈現正確的振幅。通過使實現的輸出信號電平接近于所述的輸出最大控制，可以減小所謂的振幅超調。
盡管所示實施方案的開關位于負供電電壓和運算放大器之間，但應當理解，該開關也可以放置在所述結構的其它節點之內或之間。這將導致與上述相類似的順序事件。
所述的開關10譬如可以是半導體開關。
應當理解，本發明不局限于上文講述和展示的實施方案，一些改進也將落入附屬權利要求書的范疇。
權利要求
1.一種用于生成正弦波輸出信號并包括有振蕩器開關的裝置，其特征在于一種用于分別接通和斷開所述裝置的供電電壓之一的工具，以便當接通所述的供電電壓時，在所述正弦波輸出信號的1～5個周期間隔的時間之后穩定所述的正弦波輸出信號。
2.如權利要求1所述的用于生成正弦波輸出信號的裝置，其特征在于所述可接通和斷開的供電電壓為負供電電壓；而且，所述的振蕩器如此地構造，使得在所述的負供電電壓被斷開時在該裝置的輸出端上提供一個直流電壓。
3.如權利要求2所述的用于生成正弦波輸出信號的裝置，其特征在于所述振蕩器為維恩橋式型；而且，所述的供電電壓被提供給該維恩橋式振蕩器的運算放大器。
4.如權利要求1、2或3所述的用于生成正弦波輸出信號的裝置，其特征在于所述的工具為一開關。
5.如權利要求4所述的用于生成正弦波輸出信號的裝置，其特征在于所述的開關為一半導體開關。
6.從一包含振蕩器開關的裝置中生成快速啟動正弦波信號的方法，其特征在于在所述的振蕩器內把對實際振蕩具有重要意義的節點偏置為一個與該特定節點在正常啟動順序期間所具有的值不同的電壓值；而且，通過接通或斷開該節點來啟動所述的振蕩器。
7.如權利要求6所述的生成快速啟動正弦波信號的方法，其特征在于所述的節點為所述裝置的供電電壓。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于所述可接通和斷開的供電電壓為負供電電壓。
全文摘要
本發明涉及一種用于生成正弦波輸出信號并包括有振蕩器的裝置。該振蕩器包括一種用于分別接通和斷開所述裝置的供電電壓之一的工具,以便當接通所述的供電電壓時,在所述正弦波輸出信號的1～5個周期間隔的時間之后穩定所述的正弦波輸出信號。本發明還涉及一種快速啟動正弦波輸出信號的方法。
文檔編號H03B5/00GK1334986SQ9981574
公開日2002年2月6日 申請日期1999年12月30日 優先權日1999年1月20日
發明者A·桑納 申請人:艾利森電話股份有限公司