作者：长春三元通信有限公司 刘喜甫 刘志忠（长春130062） 来源：《电源技术应用》

摘要：阐述三种新型铃流源电路的工作原理，分析它们的性能与特点，并依据上述原理，设计出具体的实用电路。 关键词：阶梯波 文氏电桥振荡器 spwm 解调器

铃流源又称铃流信号发生器，它是一种特殊形式的电源。在通信交换设备中，铃流源为用户话机提供振铃信号和工作电源。原邮电部标准化所制定的铃流源技术标准为:波形为正弦波，频率为25hz±3hz，输出电压为75v±15v，失真度<1％。在早期的通信设备中，采用的是集中式铃流源，由单独的铃流源机架提供整个系统的铃流信号，其输出功率是很大的。而近期的通信设备多采用分布式铃流源，将它与程控交换机的二次电源组合在一起，采用模块化结构，输出功率从数瓦到数十瓦不等。由于铃流源的电路型式为dc/ac变换器，除输出的电压幅度与频率有所不同外，铃流源电路与常用的逆变器电路在原理与制作上并无多大差别。

铃流源的实际电路多种多样。80年代，当铃流源由方波改为正弦波时，人们曾采用滤波法，将罗耶振荡器产生的方波信号，经lc无源滤波器滤去高次谐波，从而得到25hz的正弦基波。也有的铃流源采用裂相法，通过裂相电容器和变压器的作用，将频率为50hz的交流市电变为25hz的铃流电压。上述两种方法都离不开低频变压器和滤波器，其缺点是效率低，体大笨重，噪声也大，不符合现代通信设备的要求。

本文介绍的三种新型铃流源电路，在一定程度上克服了上述两种方法的缺点，在效率、体积、重量和噪声方面均有所改善，加之电路新颖简洁，调试容易，对从事此类电源设计的人员会有一定的参考价值。

1 阶梯波铃流源

与正弦波波形最相近的是阶梯波，阶梯波可以用多个幅度不等的等宽矩形波合成，阶梯波的阶数越多，失真度越低，波形越近似于正弦波。当阶数为12时，失真度为14％；当阶数为16时，失真度为10％；当阶数为20时，失真度为7％左右。本文采用16阶梯波，其失真度基本上能达到铃流源的要求。16阶阶梯波的波形如图1所示。

正弦波的周期为2π，16阶阶梯波每个矩形波的宽度为2π/16，即π/8，矩形波的幅度可以由正弦波的积分求得，在0～π/2区间内有4个矩形波，它们的幅度比为：

经计算得出其幅度比为0.20：0.56：0.85：1，其它区间矩形波的幅度比与此相同。产生这样的阶梯波并不困难，采用图2的电路就能实现。

电路为一典型的推挽输出电路，变压器初级绕组有8个抽头，分别由8只功率晶体管驱动，初级绕组抽头位置的不同，所绕的匝数就不同，输出电压的幅度也不同，每半个周期含有4个抽头，其匝数比按0.20：0.56：0.85：1绕制，8只功率晶体管的导通顺序为1234，4321，5678和8765，这样在变压器次级绕组上就会产生阶梯波。驱动晶体管的数目与变压器抽头数相等，与阶梯波的阶数比为1：2，阶数越高，所需要的晶体管数越多，变压器的抽头也越多，制作工艺也越复杂，成本也越高，所以并非是阶数越高越好，而应视所要求的技术参数和成本而定。阶梯波不是严格意义上的正弦波，而是准正弦波，当波形失真要求很低时，采用阶梯波不一定适合，这时可以考虑用其它方法。

在变压器次级绕组增加lc滤波器，可以获得更纯正的正弦波，但由于输出的是功率信号，频率又很低，滤波用的lc元件数值很大，其体积和重量也不容忽视。

对于阶梯波，阶数为n，输出信号的频率为fo，则晶体管触发信号的频率fck=nfo，对于上述铃流源而言，触发信号的频率fck=16×25=400hz，实际电路如图3所示。

电路由一只单结管和两块通用数字集成电路组成，它是一个16位的顺控器。单结管又称双基极二级管，用它设计的张弛振荡器，电路简单元件少，振荡频率公式f=1/t,t=rc1n[1/(1－η）]或t≈0.3rc1g[1/(1－η)]来确定，η为单结管发射结的分压比，一般为0.3～0.9，本电路的振荡频率为400hz，由电位