DTMF電話(huà)語(yǔ)音接收器BU8874/BU8874F及其應用

發(fā)布時(shí)間:2010-8-5 10:06    發(fā)布者:lavida
關(guān)鍵詞: BU8874 , BU8874F , DTMF , 電話(huà) , 應答器
1 概述

DTMF電話(huà)語(yǔ)音接收器集成電路BU8874/BU8874F是ROMHM公司生產(chǎn)的一類(lèi)電話(huà)語(yǔ)音應答器。它們可以將16種不同的DTMF信號轉換成4位二進(jìn)制串行數據。其中BU8874采用8腳DIP封裝形式,而B(niǎo)U8874F則采用18腳封裝,兩種芯片內部電路結構基本上是相同的。這種器件的最大特點(diǎn)是其動(dòng)態(tài)范圍很寬,因而可以省去了擴展輸入動(dòng)態(tài)范圍而使用的放大器。另外,BU8874/BU8874F還采用專(zhuān)門(mén)的數字技術(shù)來(lái)進(jìn)行設計,因而可以通過(guò)主控制器可靠地進(jìn)行計時(shí)控制。

BU8874/BU8874F可以廣泛應用于DTMF電話(huà)語(yǔ)音應答器中。

BU8874/BU8874F的主要特點(diǎn)如下:

●具有45dB的寬動(dòng)態(tài)范圍;
●具有低點(diǎn)源模式;
●采用4位二進(jìn)制碼串行輸出;
●可通過(guò)主控制器對BU8874/BU8874F進(jìn)行可靠地計時(shí)控制;
●帶有輸入延遲響應引腳(ACK腳);
●可以使4.19MHz的晶體蜂鳴器。

2 結構功能和主要參數

2.1 內部結構和引腳功能

BU8874/BU8874F分別采用DIP-8和SOP-18封裝形式。圖1所示為BU8874/BU8874的內部結構和引腳排列。BU8874/BU8874F的各引腳的功能如表1所列。

表1 BU8874/BU8874F的引腳功能

BU8874引腳號BU8874F引腳號引腳名稱(chēng)功 能 說(shuō) 明
12INPUT音頻信號輸入端,該端口前應帶有耦合器
25PWDN休眠信號輸入引腳。該腳為低電平“L”時(shí),器件為正常工作模式,該腳為高電平“H”時(shí),器件進(jìn)入低功耗的休眠工作狀態(tài)。應當說(shuō)明的是:在將PWDN引腳設置為高電平“H”時(shí),應首先將ACK引腳設置為低電平“L”。
36OSC器件內部振蕩器輸入引腳。在該腳和GND腳之間應連接一個(gè)4.194304MHz的晶體振蕩器或其它合適的外部振蕩器
48GND接地引腳
511SD串行數據輸入引腳。當EST腳為高時(shí),如果在A(yíng)CK端輸入一個(gè)串行脈沖,那么將在SD端輸出一個(gè)4位的二進(jìn)制碼信號
613ACK應答脈沖信號輸入引腳。該引腳存在著(zhù)一定的管遲。當EST引腳進(jìn)入高電平之后,該引腳將在四個(gè)連續脈沖的作用下激下SD數據輸出引腳輸出4位DTMF數字信號,并在數據移位時(shí)將第一個(gè)脈沖的上升沿進(jìn)行鎖定
714EST控制信號輸出引腳。當一有效的DTMF信號到來(lái)時(shí),該腳進(jìn)入高電平
817VDD電源端

2.2 主要參數

BU8874/BU8874F的電源工作電壓應在4.75~5.25V范圍之間,它們的3腳OSC和GND之間的外接晶體(也可以是陶瓷)諧振器的振蕩器頻率應選擇4.194304MHz,其精度應在±0.1%之內。下面給出了BU8874/BU8874F的幾個(gè)主要的極限參數:

●最高電源電壓VDD:7V;
●最大輸入電壓范圍:GND-0.3V~VDD-0.3;
●最大輸出電壓范圍:GND-0.3V~VDD-0.3;
●最大功耗:BU8874為500mW;BU8874F為55mW;
●工作溫度范圍:-10~+70℃;
●存儲溫度范圍:-55~125℃。

3 工作原理

3.1 正常操作

當一個(gè)DTMF信號輸入到BU8874/BU8874F的INPUT引腳時(shí),BU8874/BU8874F中的一對帶通濾波器將分別把這一DTMF信號變換成高頻(COL)和低頻(ROW)的音頻信號,同時(shí)又將這兩種音頻信號變換成數字信號送入數字檢測器(DIGITAL DETECTOR),數字檢測器對這兩個(gè)音調信號進(jìn)行檢測以確定它們是否是DTMF的有效信號。如果它們是DTMF的有效信號,那么,BU8874/BU8874F的數字檢測器將向其控制電路發(fā)送一個(gè)DETECT信號,同時(shí)也向代碼轉換器(CCDE CONVERTER)發(fā)送一個(gè)相應的COLUMN和ROW地址信號。而此時(shí)的代碼轉換器則在對接收并檢測到的DTMF信號進(jìn)行編碼后,也向器件的控制電路輸出一個(gè)使能(ENABLE)信號。

在數字檢測電路輸出的DETECT信號和代碼轉換電路輸出的ENABLE信號的共同作用下,BU8874/BU8874F中的控制操作電路將輸出一個(gè)初始的控制操作信號,此時(shí)如果EST引腳進(jìn)入高電平,則說(shuō)明器件已經(jīng)檢測到了有效的DTMF信號。

當EST腳為高電平時(shí),如果在A(yíng)CK腳輸入一個(gè)串行脈沖信號,那么,SD引腳將輸出一個(gè)二進(jìn)制的DTMF解碼信號。

如果在A(yíng)CK引腳輸入一個(gè)并行脈沖序列,那么,數據將在并行/串行轉換器(PARALLEL-SERIAL CONVERTER)第一個(gè)脈沖的上升沿被鎖存,并同時(shí)由SD引腳輸出其最低位LSB。在這之后,由ACK引腳輸入的并行脈沖中,每一個(gè)脈沖的每一位都將由SD引腳輸出,直到數據中的其余三位都輸出完畢。至此,四個(gè)脈沖中的全部四個(gè)數據位將全部輸出完畢。

如果在A(yíng)CK引腳輸入的脈沖序列的數目只有三個(gè)或者更少,那么,其后的DTMF輸入將不能被完全解碼;而如果輸入ACK引腳的脈沖數目超過(guò)了四個(gè),那么系統將不予接受而不能正常工作,直到EST引腳再次高為止。表2所示為從SD端輸出的串行數據格式。

表2 SD端口的數據輸出格式

ROW(Hz)COL(Hz)No.b3(MSB)b2b1b0(LSB)
697120910001
697133620010
697147730011
770120940100
770133650101
770147760110
852120970111
852133681000
852144791001
941133601010
9411209*1011
9411477#1100
6971633A1101
7701633B1110
8521633C1111
9411633D0000

表3 操作模式的輸入邏輯選擇

ACKPWDNACK PWDN狀態(tài)
XL正常操作模式
LH低功耗模式
HH未定義

3.2 低功耗模式

如果ACK為低,那么,BU8874/BU8874F的低拉耗模式將在PWDN的上升沿被激活。表3所列是BU8874/BU8874F的操作模式輸入邏輯選擇方式。當電路處于低功耗模式時(shí),ACK引腳可以由低電平轉入高電平并再次加到低電平。而當PWDN為低電平時(shí),電路將返回正常操作模式。在電路從低功耗模式轉入正常操作模式之后,如果仍然存在一個(gè)有效的DTMF信號,也就是說(shuō),電路在低功耗模式時(shí)的有效輸入信號還存在,那么,數據將由輸入的ACK脈沖序列進(jìn)行第二次讀入(第一次讀入已經(jīng)伴隨著(zhù)正常操作模式的恢復而錯過(guò))。實(shí)際上,假如電路有n次進(jìn)入低功耗模式,只要輸入的DTMF信號連續存在,那么在EST為高時(shí),數據就將被重新讀放n+1次。
4 應用電路

BU8874/BU8874F是DTMF電路語(yǔ)音應答器的理想器件。它的應用電路十分簡(jiǎn)單。一個(gè)BU8874/BU8874F的典型應用電路。由晶體管2SC1740和電阻R591~R595、以及電容C592~C593組成的前置放大器的主要作用是用業(yè)增加DTMF信號的接收靈敏度。而如果要將DTMF信號直接輸入給BU8874/BU8874F,那么可將圖中的JP592短接即可。耦合電路C501的選擇原則是應能很好地耦合697Hz以上的DTMF信號。由于BU8874/BU8874F器件對其晶振的振蕩頻率精度要求較高。因此,在設計時(shí)應盡量選擇頻率精度較高的石英晶體振蕩器。如果選用陶瓷振蕩器,則一定要保證其精度達到±0.1%以?xún)。而VCC端接的旁路電容則選用100μF的普通鋁電解電容器即可。
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