E1/T1 傳輸係統中的繼電器更換
發布時間:2023-08-23 責任編輯:lina
【導讀】繼電器已使用多年,提供在一個位置連接到主板並在另一個位置連接到保護板的觸點。缺點包括電路板上的空間量(因為某些電路板有多達 24 條保護線)和功耗。單個繼電器所需的功率並不大,但當乘以大型電信係統中的 N 條線路時,產生和消耗的功率就變得相當大。
歐洲 E1 和北美 T1 電話標準管理直接到終客戶(訪問)或中心局之間(傳輸)degaosuyuyinheshujuchuanshu。youyurenheyizhongqingkuangchuxianguzhangdoushibukejieshoude,erqieweixiujishurenyuankenengbuhuijishichuxian,yincizhexiexitongbaokuobendibeiyongdianchi、冗餘電源以及信號處理板的 1+1 或 1+N 冗餘。這種冗餘可以采取為每個工作板配備一個備用設備的形式,或者以更便宜的方式為每個相同的工作板配備一個備用設備。
圖 1:E1/T1 係統具有獨立的 Tx 和 Rx 電纜,能夠將每根電纜切換到冗餘備用電子板。
在典型的 E1/T1 係統中,單獨的同軸或雙絞線電信電纜連接到接收器和發送器板。當發生故障時,係統通過快速切換到備用保護板來維持運行。
圖 2:每條 E1/T1 線路共用一個保護級、變壓器級和開關級。
更詳細地觀察發送器或接收器路徑後,信號線首先進入初級保護級,其中包括瞬態電壓抑製器 (TVS) 或氣體放電管等限壓器件。第二級是變壓器,它提供隔離、阻抗匹配以及滿足 E1/T1 傳輸指定的掩模形狀所需的任何信號電平調整。
圖 3:E1/T1 線路中的變壓器有助於形成符合 E1/T1 規範的輸出脈衝。
除了變壓器之外,還有線路驅動器和接收器,然後是數據通信所需的數字電子設備。這些組件在 5 V 及(ji)以(yi)下(xia)電(dian)壓(ya)下(xia)工(gong)作(zuo),不(bu)能(neng)承(cheng)受(shou)任(ren)何(he)過(guo)壓(ya)。肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)放(fang)置(zhi)在(zai)這(zhe)些(xie)組(zu)件(jian)和(he)第(di)二(er)級(ji)之(zhi)間(jian),並(bing)設(she)置(zhi)連(lian)接(jie)以(yi)將(jiang)任(ren)何(he)過(guo)大(da)電(dian)壓(ya)鉗(qian)位(wei)到(dao)正(zheng)或(huo)負(fu)電(dian)源(yuan)軌(gui)。
就可靠性而言,這些信號路徑中的薄弱環節是傳輸板。級通常靠近 Tx 和 Rx 連(lian)接(jie)器(qi),以(yi)立(li)即(ji)消(xiao)除(chu)多(duo)餘(yu)電(dian)壓(ya)並(bing)防(fang)止(zhi)其(qi)耦(ou)合(he)到(dao)係(xi)統(tong)的(de)其(qi)他(ta)部(bu)分(fen)。第(di)二(er)級(ji)變(bian)壓(ya)器(qi)高(gao)度(du)可(ke)靠(kao)。因(yin)此(ci),開(kai)關(guan)必(bi)須(xu)放(fang)置(zhi)在(zai)電(dian)子(zi)板(ban)和(he)變(bian)壓(ya)器(qi)之(zhi)間(jian)。它(ta)們(men)可(ke)以(yi)是(shi)機(ji)電(dian)繼(ji)電(dian)器(qi)或(huo)固(gu)態(tai)模(mo)擬(ni)開(kai)關(guan)。
繼電器已使用多年,提供在一個位置連接到主板並在另一個位置連接到保護板的觸點。缺點包括電路板上的空間量(因為某些電路板有多達 24 條保護線)和功耗。單個繼電器所需的功率並不大,但當乘以大型電信係統中的 N 條線路時,產生和消耗的功率就變得相當大。
第二種選擇是模擬開關,相對較新。MAX314和MAX4606等器件具有管理E1/T1數(shu)據(ju)速(su)率(lv)所(suo)需(xu)的(de)低(di)導(dao)通(tong)電(dian)阻(zu)和(he)低(di)寄(ji)生(sheng)電(dian)容(rong),且(qie)不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)顯(xian)著(zhe)的(de)插(cha)入(ru)損(sun)耗(hao)。放(fang)置(zhi)在(zai)變(bian)壓(ya)器(qi)之(zhi)後(hou),信(xin)號(hao)已(yi)經(jing)被(bei)鉗(qian)位(wei)到(dao)總(zong)線(xian)電(dian)壓(ya),它(ta)們(men)不(bu)需(xu)要(yao)承(cheng)受(shou)數(shu)百(bai)伏(fu)的(de)電(dian)壓(ya)。它(ta)們(men)由(you)簡(jian)單(dan)的(de)邏(luo)輯(ji)電(dian)平(ping)信(xin)號(hao)控(kong)製(zhi),消(xiao)耗(hao)的(de)電(dian)流(liu)幾(ji)乎(hu)為(wei)零(ling)。模(mo)擬(ni)開(kai)關(guan)的(de)MTBF,因為它是沒有機械部件的半導體,所以可以與任何機電繼電器相媲美或更好。
為了工作,模擬開關需要大於其處理信號的額定值的極化電源電壓。對於 E1/T1 信號,±5V 電源就足夠了。MAX314的電源電流在1μA範圍內,因此其負電源軌可以通過簡單的電荷泵轉換器(例如MAX871)輕鬆生成。
MAX871 采用 SOT23 封裝,需要一個外部陶瓷電容器從 +5V 獲得 -5V。這些雙軌對於開關操作至關重要,因此在發生故障時需要冗餘電源。對於-5V電源軌,兩個通過輸出二極管去耦的MAX871就足夠了。
減小機電繼電器尺寸的前景並不樂觀,但模擬開關的未來是有希望的。Maxim已經降低了MAX4661的溝道電阻和MAX4624(采用SOT23封裝的SPDT器件)的占板麵積。
Maxim 模擬開關已經能夠承受比 E1/T1 係統指定電壓更高的電壓。MAX314高達±20V的工作電壓也適合用作xDSL傳輸係統中的保護板,類似於E1/T1係統。
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