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专业解读:双音频解码电路设计方案与实践

DTMF(双音多频)技术是一种在通信领域极为重要的技术,广泛应用于按键电话、程控交换机以及无线通信设备中。这项技术基于集成电路,能够将电话按键的按压转换成特定频率的组合信号,从而实现电话拨号
DTMF发送器通常集成在按键电话中,它负责发送一组由高频和低频信号组合而成的双音多频信号。这些信号不是简单的声音,而是经过精心设计的频率组合,确保信号的唯一性和准确性。国际电信联盟(ITU)和我国的相关标准都规定了电话键盘上每个按键与其对应的DTMF信号的映射关系。
在电话远程控制系统中,一个关键组件是MIТЕL公司生产的MT8870 DTMF接收器。这款接收器具备高度集成化的特点,能够对DTMF信号进行分离、滤波和译码。它将接收到的复杂信号分解成不同的频率分量,然后输出一个四位并行二进制码,这个码对应于电话按键上的具体数字或功能。
MT8870的核心优势在于其内置的拨号音抑制功能,以及模拟信号输入的可调性。这意味着,在设计MT8870解码电路时,只需添加少量的电阻和电容元件,就可以实现功能齐全的解码电路。
在双音多频DTMF信号解码电路中,MT8870承担着核心角色。接收到的双音多频信号首先通过MT8870内部的拨号音滤波器,去除拨号音,以免影响信号识别。随后,信号经过前置放大,再被送入双音频滤波器,将信号分为高频和低频两部分。接着,这些频率分量经过各自的群滤波器和幅度检测器,最终进入输出译码电路。
经过一系列的数字运算,MT8870在数据输出端(11至14脚)输出相应的8421码,这四个位的二进制代码可以表示电话键盘上的16种不同的频率组合。这些输出码随后被送至单片机,单片机通过识别这些代码来执行R/P(重拨)、REDIAL(重拨)、HOLD(保持)、HANDSFREE(免提)等功能。
为了确保单片机能够及时获取有效数据,MT8870的数据有效端(CLD)通过一个反相器连接到单片机的INT0引脚。当MT8870成功解码有效的双音多频信号后,CLD端的电平会从低变高,然后经过反相器变为低电平。单片机检测到这种电平变化后,就会知道有有效的二进制代码可以接收。重要的是,电话线路的杂音或人们的语音信号等无效的双音频信号不会触发MT8870的CLD端电平变化,从而保证了系统的稳定性和准确性。
此外,MT8870接收器的外围电路设计相对简单,只需根据实际需要添加一些辅助电路,即可实现高效稳定的DTMF信号解码。通过这种方式,DTMF技术在现代通信系统中发挥着不可或缺的作用,确保了通信的可靠性和便捷性。

  DTMF(Dual Tone Multi Frequency)双音多频信号解码电路是目前在按键电话(固定电话、移动电话)、程控交换机无线通信设备中广泛应用的集成电路。它包括DTMF发送器与DTMF接受器,前者主要应用于按键电话作双音频信号发送器,发送一组双音多频信号,从而实现音频拨号。双音多频信号是一组由高频信号与低频信号叠加而成的组合信号,CCITT和我国国家标准都规定了电话键盘按键与双音多频信号的对应关系,电话远程控制系统采用MITEL公司生产的MT8870 DTMF接受器作为DTMF信号的解码核心器件。MT8870主要用于程控交换机、遥控、无线通信及广播系统,实现DTMF信号的分离滤波和译码功能,输出相应16种频率组合的四位并行二进制码。MT8870具有拨号音抑制和模拟信号输入可调功能,所以在设计MT8870 DTMF解码电路时,只需外加一些阻容元件即可。

专业解读:双音频解码电路设计方案与实践

双音频解码电子电路设计

  本系统的双音多频DTMF信号解码电路由MT8870主要承担。MT8870的连线如图所示,其的2、3脚接收来自电话机的双音多频脉冲信号该双音多频信号先经其内部的拨号音滤波器,滤除拨号音信号,然后经前置放大后送入双音频滤波器,将双音频信号按高,低音频信号分开,再经高,低群滤波器,幅度检测器送入输出译码电路,经过数字运算后,在其数据输出端(11~14脚)输出相对应的8421码。MT8870的数据输出端Q4~Q1连到单片机,单片机识别4位代码。电话按键与相应译码(Q4~Q1)输出。R/P,REDIAL,HOLD,HANDSFREE等功能使用。为了使单片机及时获取有效数据,MT8870的CLD有效端经反相后接CPU的INT0引脚。当MT8870获取有效双音多频信号后,CLD电平由低变高,再反相为低,CPU检测后,指示输入口接收有效二进制代码。而无效的双音频信号(电话线路杂音、人们的语音信号等)是不会引起MT8870的CLD端变化的。DTMF接收器的外围电路如图所示。

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