特征

•小型28針表面貼裝SOIC封裝

•單片集成電路可靠性

•低匹配RDSON

•消除了零交叉開關(guān)的需要

•靈活的切換定時(shí)，可從鈴聲模式轉(zhuǎn)換為空閑/通話模式

•干凈、無彈跳的開關(guān)

•三級保護(hù)，包括集成限流、熱關(guān)機(jī)和SLIC保護(hù)

•5V運(yùn)行，功耗<10mW

•智能電池監(jiān)視器

•鎖存邏輯電平輸入，無驅(qū)動電路

•針對針兼容朗訊7583系列

應(yīng)用

•中央辦公室（CO）

•數(shù)字環(huán)路載波（DLC）

•PBX系統(tǒng)

•數(shù)字添加主線（DAML）

•混合光纖同軸電纜（HFC）

•光纖在環(huán)（FITL）

•成對增益系統(tǒng)

•渠道銀行

說明

CPC7583是一個(gè)28針表面貼裝SOIC封裝中的單片固態(tài)開關(guān)。它提供必要的功能，以取代在中央辦公室、接入和PBX設(shè)備中發(fā)現(xiàn)的模擬線路卡上的三個(gè)2-Form-C機(jī)電繼電器。該設(shè)備包含用于尖端和環(huán)形線路斷開、環(huán)路注入/環(huán)路重轉(zhuǎn)、線路測試接入、測試接入和振鈴發(fā)生器測試的固態(tài)開關(guān)。CPC7583只需要+5V電源，并使用簡單的邏輯電平輸入控制實(shí)現(xiàn)“先斷后合”或“先合后斷”的開關(guān)操作。CPC7583有4個(gè)版本。CPC7583BA和CPC7583BC包含集成保護(hù)SCR，而CPC7583BC和CPC7583BD包含額外的邏輯狀態(tài)，將在后面的章節(jié)中詳細(xì)說明。

訂購信息

方塊圖

交替“先斷后合”操作

注意，使用TSD作為輸入也可以實(shí)現(xiàn)先斷后合操作。在表10的第2行和第3行中，不是使用邏輯輸入引腳強(qiáng)制“全關(guān)”狀態(tài)，而是強(qiáng)制TSD接地。這將覆蓋邏輯輸入并強(qiáng)制關(guān)閉狀態(tài)。保持此狀態(tài)25毫秒。在此25毫秒全關(guān)狀態(tài)期間，將輸入從10（振鈴狀態(tài)）切換到00（空閑/通話狀態(tài)）。25毫秒后，松開TSD，將開關(guān)控制返回到輸入引腳，輸入引腳將設(shè)置空閑通話狀態(tài)。

在該模式下使用CPC7583時(shí)，強(qiáng)制TSD接地將覆蓋輸入引腳并強(qiáng)制進(jìn)入全關(guān)狀態(tài)。將TSD設(shè)置為+5V將允許通過邏輯輸入引腳進(jìn)行開關(guān)控制。但是，將TSD設(shè)置為+5V也將禁用熱關(guān)機(jī)機(jī)制。不建議這樣做。因此，為了允許通過邏輯輸入引腳進(jìn)行開關(guān)控制，允許TSD浮動。

因此，當(dāng)使用TSD作為輸入時(shí)，建議的兩種狀態(tài)是0（覆蓋邏輯輸入引腳并強(qiáng)制所有關(guān)閉狀態(tài)）和浮動（允許通過邏輯輸入引腳進(jìn)行開關(guān)控制，并且熱關(guān)機(jī)機(jī)制處于活動狀態(tài)）。這可能需要使用開路收集器緩沖區(qū)。

1.如果TSD=5V，則熱關(guān)機(jī)機(jī)制被禁用。如果TSD處于浮動狀態(tài)，則熱關(guān)機(jī)機(jī)制激活。

2.強(qiáng)制TSD接地會覆蓋邏輯輸入引腳并強(qiáng)制進(jìn)入全關(guān)狀態(tài)。

3.空閑/通話狀態(tài)。

4.測試狀態(tài)。

5.測試狀態(tài)。

6.電源鈴聲狀態(tài)。

7.振鈴發(fā)生器測試狀態(tài)。

8.同時(shí)測試和測試狀態(tài)。

9.全關(guān)狀態(tài)

并行輸入/并行輸出數(shù)據(jù)鎖存器集成在CPC7583中。數(shù)據(jù)鎖存器的操作由邏輯級輸入引腳鎖存器控制。鎖存器的數(shù)據(jù)輸入是CPC7583的輸入管腳，數(shù)據(jù)鎖存器的輸出是用于狀態(tài)控制的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)鎖存器控制引腳位于邏輯0時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器是透明的，數(shù)據(jù)控制信號直接從輸入流，通過數(shù)據(jù)鎖存器流向狀態(tài)控制。輸入的任何變化都將反映在開關(guān)的狀態(tài)中。

當(dāng)鎖存控制引腳位于邏輯1時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器激活；CPC7583將不再對輸入控制引腳的變化作出反應(yīng)。開關(guān)的狀態(tài)現(xiàn)在是鎖存的；也就是說，當(dāng)鎖存輸入從邏輯0轉(zhuǎn)換到邏輯1時(shí)，開關(guān)的狀態(tài)將保持不變。只要閂鎖保持在高位，開關(guān)就不會響應(yīng)輸入的變化。

請注意，Tsd輸入未綁定到數(shù)據(jù)鎖存器。Tsd不受閂鎖輸入的影響。Tsd輸入將通過輸入和鎖存超越狀態(tài)控制。

1.如果TSD=5V，則熱關(guān)機(jī)機(jī)制被禁用。如果TSD處于浮動狀態(tài)，則熱關(guān)機(jī)機(jī)制激活。

2.強(qiáng)制TSD接地會覆蓋邏輯輸入引腳并強(qiáng)制進(jìn)入全關(guān)狀態(tài)。

3.空閑/通話狀態(tài)。

4.測試狀態(tài)。

5.測試狀態(tài)。

6.電源鈴聲狀態(tài)。

7.振鈴發(fā)生器測試狀態(tài)。

8.同時(shí)測試和測試狀態(tài)。

9.全關(guān)狀態(tài)

10.同步測試輸出環(huán)測試狀態(tài)。

并行輸入/并行輸出數(shù)據(jù)鎖存器集成在CPC7583中。數(shù)據(jù)鎖存器的操作由邏輯級輸入引腳鎖存器控制。鎖存器的數(shù)據(jù)輸入是CPC7583的輸入管腳，數(shù)據(jù)鎖存器的輸出是用于狀態(tài)控制的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)鎖存器控制引腳位于邏輯0時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器是透明的，數(shù)據(jù)控制信號直接從輸入流，通過數(shù)據(jù)鎖存器流向狀態(tài)控制。輸入的任何變化都將反映在開關(guān)的狀態(tài)中。

當(dāng)鎖存控制引腳位于邏輯1時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器激活；CPC7583將不再對輸入控制引腳的變化作出反應(yīng)。開關(guān)的狀態(tài)現(xiàn)在是鎖存的；也就是說，當(dāng)鎖存輸入從邏輯0轉(zhuǎn)換到邏輯1時(shí)，開關(guān)的狀態(tài)將保持不變。只要閂鎖保持在高位，開關(guān)就不會響應(yīng)輸入的變化。

請注意，Tsd輸入未綁定到數(shù)據(jù)鎖存器。Tsd不受閂鎖輸入的影響。Tsd輸入將通過輸入和鎖存超越狀態(tài)控制。

功能描述

介紹

CPC7583有八種不同的狀態(tài)。請參考表12和表13中的真值表以了解版本差異。

•空閑/通話狀態(tài)（斷線開關(guān)SW1和SW2閉合）。所有其他開關(guān)打開。

•振鈴狀態(tài)（振鈴開關(guān)SW3、SW4關(guān)閉）。所有其他開關(guān)打開。

•環(huán)路接入（環(huán)路接入開關(guān)SW5、SW6閉合）。所有其他開關(guān)打開。

•環(huán)形發(fā)生器測試狀態(tài)（SW7、SW8關(guān)閉）。所有其他開關(guān)打開。

•SLIC測試狀態(tài)測試開關(guān)閉合（SW9、SW10）。

•同步循環(huán)和SLIC訪問狀態(tài)。（SW9、SW10、SW5和SW6關(guān)閉）。所有其他開關(guān)打開。

•同步測試輸出和環(huán)路測試（SW5、SW6、SW7、SW8關(guān)閉）。“BC”abd“BD”版本上的所有其他開關(guān)都打開。

•全關(guān)狀態(tài)（所有開關(guān)打開）。

CPC7583通過簡單的邏輯級輸入控制提供先斷后合和先合后斷開關(guān)。固態(tài)開關(guān)結(jié)構(gòu)意味著在環(huán)頻或環(huán)跳閘期間開關(guān)時(shí)不會產(chǎn)生脈沖噪聲，因此無需外部“過零”開關(guān)電路。狀態(tài)控制是通過邏輯電平輸入，所以不需要額外的驅(qū)動電路。斷線開關(guān)SW1和SW2是線性開關(guān)，具有異常低的RDSON和優(yōu)良的匹配特性。振鈴接入開關(guān)SW4的擊穿電壓額定值>480V，具有足夠高的擊穿電壓，并具有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，以防止在出現(xiàn)瞬態(tài)故障時(shí)發(fā)生擊穿。（即，將瞬變傳遞給環(huán)形發(fā)生器）。

CPC7583集成了二極管橋箝位電路、限流和熱關(guān)機(jī)機(jī)制，在故障情況下為SLIC設(shè)備提供保護(hù)。正、負(fù)浪涌通過限流電路降低，并通過二極管控制至地電位。功率交叉瞬態(tài)也被電流限制和熱關(guān)機(jī)電路降低。

為了保護(hù)CPC7583不受過壓故障的影響，需要使用輔助保護(hù)器。二次保護(hù)器必須將尖端和環(huán)形端子處的電壓限制在低于開關(guān)最大擊穿電壓的水平。為了將固態(tài)觸點(diǎn)上的應(yīng)力降至最低，建議使用折疊或撬桿式二次保護(hù)器。正確選擇二次保護(hù)器后，使用CPC7583的線路卡將滿足所有相關(guān)的ITU、LSSGR、FCC或UL保護(hù)要求。

CPC7583僅通過+5V電源工作。這使設(shè)備具有極低的閑置和有源功耗，并允許使用幾乎任何范圍的電池電壓。CP7583還使用蓄電池電壓作為集成保護(hù)電路的參考。在電池電壓損失的情況下，CPC7583將進(jìn)入“全關(guān)”狀態(tài)。

開關(guān)定時(shí)

CPC7583在從振鈴狀態(tài)切換到空閑/通話狀態(tài)時(shí)，能夠使用簡單的邏輯電平輸入來控制振鈴接入開關(guān)SW3和SW4相對于斷線開關(guān)SW1和SW2的狀態(tài)釋放的定時(shí)。這被稱為“先合后斷”或“先斷后合”操作。當(dāng)線路斷路開關(guān)觸點(diǎn)（SW1、SW2）在響鈴接入開關(guān)觸點(diǎn)（SW3、SW4）斷開（或斷開）之前閉合（或閉合），這稱為“先合后斷”操作。在線路斷開開關(guān)觸點(diǎn)（SW1、SW2）閉合（閉合）之前，當(dāng)振鈴接入觸點(diǎn)（SW3、SW4）斷開（斷開）時(shí)，發(fā)生先斷后合操作。使用CPC7583，通過將邏輯電平輸入應(yīng)用于設(shè)備的輸入端、輸入端和輸入端，可以輕松地選擇“先通后斷”和“先斷后合”操作。

表9和表10給出了兩種操作模式的邏輯順序。表12和表13給出了邏輯狀態(tài)和解釋。

使用引腳13（TSD）作為輸入，也可以實(shí)現(xiàn)先斷后合操作。在表10第2行和第3行中，可以通過接地引腳13（TSD）而不是對引腳施加邏輯輸入來誘導(dǎo)開關(guān)“全關(guān)”。這具有覆蓋邏輯輸入并強(qiáng)制設(shè)備進(jìn)入“全關(guān)”狀態(tài)的效果。保持此輸入狀態(tài)25期間女士在這個(gè)保持期內(nèi)，將輸入從振鈴狀態(tài)切換到空閑/通話狀態(tài)。25ms后，松開引腳13（TSD），將開關(guān)控制返回輸入INTESTout、INRING、INTESTin，并將設(shè)備重置為idle/talk狀態(tài)。

將引腳13（TSD）設(shè)置為+5V將允許使用邏輯輸入進(jìn)行開關(guān)控制。但是，此設(shè)置也會禁用熱關(guān)機(jī)電路，因此不會推薦。什么時(shí)候應(yīng)允許使用輸入引腳（13）輸入和輸入。因此，當(dāng)使用引腳13（TSD）作為控制時(shí)，建議的兩種狀態(tài)為0，這將迫使設(shè)備進(jìn)入“全關(guān)狀態(tài)”或允許邏輯輸入保持不變的浮點(diǎn)狀態(tài)主動的。這個(gè)可能需要使用開路收集器緩沖區(qū)。

環(huán)形接入開關(guān)零交叉電流關(guān)斷

在應(yīng)用邏輯輸入關(guān)閉SW4之后，環(huán)形接入開關(guān)被設(shè)計(jì)成延遲狀態(tài)變化，直到下一個(gè)過零點(diǎn)。一旦打開，開關(guān)需要零電流交叉關(guān)閉，因此不應(yīng)用于切換純直流信號。無論什么邏輯輸入，開關(guān)都將保持在接通狀態(tài)，直到下一次過零。這些開關(guān)特性將減少并可能消除通常與振鈴接入交換機(jī)相關(guān)的整個(gè)系統(tǒng)脈沖噪聲。振鈴接入交換機(jī)的特性使得不需要零交叉交換方案成為可能。建議與環(huán)形發(fā)生器串聯(lián)的最小阻抗為300Ω。

電源

+5V電源和蓄電池電壓均連接至CPC7583。CPC7583開關(guān)狀態(tài)控制僅由+5V電源供電。因此，CPC7583在活動和空閑狀態(tài)下都表現(xiàn)出極低的功耗。

電池電壓監(jiān)測器

CPC7583還使用參考電壓來監(jiān)測蓄電池電壓。如果電池電壓丟失，CPC7583將立即進(jìn)入“全關(guān)”狀態(tài)并保持此狀態(tài)，直到電池電壓恢復(fù)。如果電池電壓升高到–10V以上，設(shè)備也將進(jìn)入“全關(guān)”狀態(tài)，直到電池電壓降到–15V以下。此電池監(jiān)視器功能會從電池中吸取少量電流（<1μa），并會略微增加設(shè)備的整體功耗。

保護(hù)

二極管電橋/SCR

CPC7583采用限流斷路開關(guān)、二極管橋/SCR箝位電路和熱關(guān)機(jī)機(jī)制的組合，以保護(hù)SLIC設(shè)備或其他相關(guān)電路在線路瞬態(tài)事件（如閃電）期間免受損壞。在正瞬態(tài)條件下，故障電流通過二極管電橋傳導(dǎo)至接地。在比蓄電池負(fù)電壓高出2伏或4伏的負(fù)瞬態(tài)期間，可控硅導(dǎo)通，故障通過可控硅和二極管電橋分流到地上。

此外，為了使SCR撬開或折疊，SCR的接通電壓（見表11）必須小于蓄電池參考電壓的負(fù)值。如果蓄電池電壓低于SCR接通電壓的負(fù)電壓，則SCR不會撬開，但會將故障電流傳導(dǎo)至接地。

對于電源感應(yīng)或電源交叉故障情況，瞬態(tài)的正周期被鉗制到二極管跌落到地上，故障電流被導(dǎo)向接地。當(dāng)電壓超過蓄電池參考電壓2到4伏時(shí)，瞬態(tài)的負(fù)循環(huán)將導(dǎo)致SCR導(dǎo)通，從而將電流轉(zhuǎn)向接地。

限流功能

如果在設(shè)備處于通話/空閑狀態(tài)時(shí)發(fā)生雷擊瞬變，電流將沿著線路傳輸至綜合保護(hù)電路，并受到斷路開關(guān)SW1和SW2的動態(tài)限流響應(yīng)的限制。當(dāng)1000V 10x1000脈沖（LSSGR閃電）通過適當(dāng)夾緊的外部保護(hù)器施加到線路上時(shí)，在引腳6（TBAT）和引腳23（RBAT）處看到的電流將是一個(gè)典型的幅值和持續(xù)時(shí)間為2.5A和<0.5ms的脈沖。

如果設(shè)備在通話/空閑狀態(tài)下發(fā)生電源交叉故障，電流通過斷路開關(guān)SW1和SW2進(jìn)入集成保護(hù)電路，并受到兩個(gè)斷路開關(guān)的動態(tài)直流電流限制響應(yīng)的限制。規(guī)定的過溫直流電流限值在80mA和400mA之間，電路具有負(fù)溫度系數(shù)。因此，如果設(shè)備由于電源交叉故障而受到延長的加熱，則引腳6（TBAT）和引腳23（RBAT）處的測量電流將隨著設(shè)備溫度的升高而降低。如果設(shè)備溫度上升足夠高，溫度關(guān)閉機(jī)制將激活，設(shè)備將默認(rèn)為“全關(guān)”狀態(tài)。

溫度關(guān)斷

當(dāng)設(shè)備溫度達(dá)到最低110ϒC時(shí)，熱關(guān)機(jī)機(jī)制將激活，使設(shè)備處于“全關(guān)”狀態(tài)，而不考慮邏輯輸入。在這種熱關(guān)機(jī)模式下，引腳13（TSD）的讀數(shù)為0V。TSD的正常輸出為+VDD。

如果出現(xiàn)短時(shí)瞬態(tài)（如閃電事件），通常不會激活熱關(guān)機(jī)功能。但是在一個(gè)擴(kuò)展的功率交叉瞬態(tài)中，設(shè)備溫度將上升，熱關(guān)機(jī)將激活，迫使開關(guān)進(jìn)入“全關(guān)”狀態(tài)。此時(shí)，在針腳6（TBAT）和針腳23（RBAT）處測得的電流將降至零。一旦設(shè)備進(jìn)入熱關(guān)機(jī)狀態(tài)，它將保持“全關(guān)”狀態(tài)，直到設(shè)備的溫度降至熱關(guān)機(jī)電路的激活水平以下。這將使設(shè)備恢復(fù)到熱關(guān)機(jī)前的狀態(tài)。如果瞬態(tài)未通過，電流將以開關(guān)的動態(tài)直流電流限制允許的值流動，并再次開始加熱，重新激活熱關(guān)機(jī)機(jī)制。只要故障依然存在，進(jìn)入和退出熱關(guān)機(jī)模式的循環(huán)將繼續(xù)。如果故障情況的嚴(yán)重程度足夠大，外部二次保護(hù)器可以激活并將所有電流分流到地上。

通過在引腳13（TSD）上施加+VDD，可以禁用CPC7583的熱關(guān)機(jī)機(jī)制。

外部保護(hù)元件

CPC7583只需要在設(shè)備回路側(cè)設(shè)置一個(gè)過電壓二次保護(hù)器。上述綜合保護(hù)特性消除了線路側(cè)保護(hù)的需要。二次保護(hù)器的作用是將電壓瞬變限制在不超過CPC7583的擊穿電壓或輸入輸出隔離柵的水平。建議使用折疊式或撬棍式保護(hù)器，以盡量減少設(shè)備上的應(yīng)力。

有關(guān)外部二次保護(hù)器、熔絲電阻器和PTC規(guī)范的方程式，請參考克萊爾的應(yīng)用說明AN-100，“固態(tài)用戶線路接口的浪涌和電源故障保護(hù)電路設(shè)計(jì)”。

數(shù)據(jù)鎖存器

CPC7583具有集成的數(shù)據(jù)鎖存器。閂鎖操作由邏輯電平輸入引腳18（閂鎖）控制。閂鎖的數(shù)據(jù)輸入是設(shè)備的插腳15（INTESTout）、插腳16（INRING）和插腳17（INTESTin），而數(shù)據(jù)鎖存器的輸出是用于狀態(tài)控制的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。當(dāng)鎖存控制引腳位于邏輯0時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器是透明的，數(shù)據(jù)控制信號直接通過狀態(tài)控制。輸入的變化將反映在開關(guān)狀態(tài)的改變上。當(dāng)閂鎖控制引腳位于邏輯1時(shí)，則數(shù)據(jù)鎖存器現(xiàn)在處于活動狀態(tài)，輸入控制的更改不會影響開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)鎖存器從邏輯0變?yōu)檫壿?時(shí)，開關(guān)將保持在原來的位置，只要鎖存器處于邏輯1，開關(guān)就不會響應(yīng)輸入的變化。此外，TSD輸入不與數(shù)據(jù)鎖存器綁定。因此，TSD不受閂鎖輸入的影響，TSD輸入將通過插腳15（INTESTout）、插腳16（INRING）和插腳17（INTESTin）以及閂鎖來覆蓋狀態(tài)控制。

機(jī)械尺寸

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