实验四双音多频(DTMF)接收与检测单元实验

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1、实验四双咅多频(DTMF)接收与检测单元实验一、实验目的1.了解电话号码双音多频信号在程控交换系统中的发送和接收方法。2.熟悉该电路的组成及工作过程。二、预习要求1.认真预习冇关双音多频方面的相关内容。三、实验仪器仪表1.现代程控交换实验系统一台2.电话机四部3.20MHz示波器一台四、实验电路工作过程(一)双音多频拨号和脉冲拨号简单介绍在电话机屮，有两种拔号方式，即脉冲拨号和双音多频拔号。双音多频拨号方式屮的双音多频是指用两个特定的单音频信号的组合來代表数字或功能，两个单音频的频率不同，所代表的数字和功能也不同，在双音多频电话机中有16

2、个按键，其中有10个数字键0-9,6个功能键*、#、A、B、C、D,按照组合的原理，它必须有8种不同的单音频信号，由于采用的频率有8利*故称之为多频，乂因为8种频率中任意抽出2种进行组合。又称其为8中取2的编码方法。表5-11209133614471633697123A770456B852789C941*0#D双音多频，简写DTMF(DTMF二DualToneMultifrequency)图5-1一个典型的DTMF发送电路原理框图DTMF发送器的原理与构成如图5-1所示，它主要包括：⑴晶体振荡器一—外接晶体（通常采用3.58MHz）与片内

3、电路构成振荡器，经分频产生参考信号。（2）键控可变时钟产纶电路——它是一种可控分频比的分频器，通常山n级移位寄存器与键控反馈逻辑单元组成。（3）正弦波产生电路一一它是由正弦波编码器与D/A变换器构成，通常，可变速时钟信号先经5位寄存器，产生一组5位移位代码，再由可编程逻辑阵列（PLA）将其转换成二进制代码，加到D/A变换器形成台阶型疋弦波。显然台阶的宽度等于时钟频率的倒数,这样形成的正弦波信号频率必然对应于时钟的速率和按键的号码。（4）混合电路——将键盘所对应的行、列正弦波信号（即低、高群fL、fH）相加、混合成双音信号输出。（5）附加功

4、能单元，如有时含有单音抑制，输出控制（禁止）、双键同按无输出等控制电路。DTMF发送器按输入控制方式町分为键盘行列控制和BCD接口控制两种。它们的控制部分真值表分别示于表5-2、表5-3。表5-2.键盘控制接口功能真值表输入行列R1R2R3R4ClC2C3C4发送扎(Hz)697770852941频率加（Hz）1209133614471633表5-3>BCD码控制接口功能真值表BCD码输入发送频率R1R2R3R4fL(Hz)fH(Hz)0000941133600016971209001069713360011697147701007701

5、2090101770133601107701477011185212091000852133610018521477二、双音多频接收电路DTMF接收器包括DTMF分组滤波器和DTMF译码器,其基本原理如图5-2所示。DTMF接收器先经高、低群带通滤波器进行fL/f'H区分，过零检测、比较，得到相应于DTMF的两路fL、fH信号输出。该两路信号经译码、锁存、缓冲，恢复成对应于16种DTMF信号音对的4比特二进制码(Dl-D4)«图5-2典型DTMF接收器原理图(A)MT8870功能框图1IN+VDO2IN・St/Gt3GSEst4VRefS

6、td5INHQ46PWDNQ37OSC1Q28OSC2QI9VSSTOEIn171615141312II10(B)MT8870芯片管脚排列图图5-3MT8870芯片及管脚排列图在本实验系统电路中，DTMF接收器采用的是MT8870芯片。图5-3(A)是该芯片的逻辑功能框图，图5-3(B)是该芯片的管脚排列图。1•芯片简介(1)提供DTMF信号分离滤波和译码功能，输出相应的16种DTMF频率组合的4位并行二进制码。(2)可外接3.5795MHz晶体,与内含振荡器产生基准频率信号。(3)具冇抑制拨号音和模拟信号输入增益可调的能力。(4)二进制

7、码为三态输出。(5)捉供基准电压(Vdd/2)输出。(6)电源：+5Vo（7）功耗：15mW0（8）工艺：CMOS。（9）封装：18引线双列直插。2.管脚简要说明引出端符号说明IN+,IN-运放同、反相输入端，模拟信号或DTMF信号从此端输入。FB运放输出端，外接反馈电阻可调节输入放大器的增益。VRef基准电压输出.IC内部连接端，应接地。OSC1,OSCO振荡器输入、输出端,两端外接3.5795MHz晶体。EN数据输出允许端，若为高电平输入，即允许D01-D04输出，若为低电平输入，则禁止D01-D04输出。D01-D04数据输出，它是

8、相应于16种DTMF信号（高,低单音组合）的4位CIGT控制输入，若此输入电压高于门限值VTSt,则电路将接收DTMF单音对，并锁存相应码字并输出，若输入电压低于VTSt,则电路不接收新的单