Die Erfindung betrifft eine Schnittstellenschaltung einer CODEC-Schaltung zur Steuerung der Betriebsmodi einer SLIC-Schaltung. Die Erfindung betrifft ferner eine Voice-CODEC-Anordnung.

Ein Telefonsystem weist im Allgemeinen eine Telefonvermittlung, die häufig auch als Central-Office oder Amt bezeichnet wird, und ein oder mehrere Teilnehmerendgeräte auf, die jeweils über eine Teilnehmerleitung, der so genannten Subscriberline, mit der Telefonvermittlung verbunden sind. Die Telefonvermittlung handhabt das Vermitteln von Telefonsignalen zwischen Teilnehmerendgeräten. In der Telefonvermittlung des Telefonsystems sind üblicherweise eine Leitungskarte (Line Card), ein Rufsignalgenerator und eine Spannungsversorgung zur Versorgung der Leitungskarte und des Rufsignalgenerators vorgesehen. Die Leitungskarte ist typischerweise mehreren Teilnehmerendgeräten zugeordnet und weist hierfür für jeden mit der Leitungskarte verbundenen Teilnehmer eine so genannte Teilnehmerleitungsschnittstellenschaltung (SLIC = Subscriber Line Interface Circuit) und eine CODEC-Schaltung (CODEC = Codierer/Decodierer) auf.

1 zeigt anhand eines Blockschaltbildes den Aufbau eines beispielsweise aus dem deutschen Patent DE 102 40 810 B3 heraus bekannten Telefonsystems. Das Telefonsystem 1 weist hier einen durch eine SLIC-Schaltung 2 gebildeten Hochvolt-Chip und einen durch eine CODEC-Schaltung 3 gebildeten Niedervolt-Chip auf. Die SLIC-Schaltung 2 ist teilnehmerseitig über die Teilnehmerleitungen 4, 5 mit einem oder mehreren Teilnehmerendgeräten 6 verbunden. Amtsseitig ist die SLIC-Schaltung 2 üblicherweise mit vier Leitungen, einer Empfangsleitung 7 und einer Sendeleitung 7 zur Übertragung von Sprach- und/oder Datensignalen sowie jeweils zwei Steuerleitungen 8, mit der CODEC-Schaltung 3 verbunden. Die CODEC-Schaltung 3 besteht typischerweise aus einem analogen Schaltungsteil 9, dem so genannten analogen Frontend (AFE), und einem digitalen Schaltungsteil 10, dem so genannten digitalen Frontend (DFE).

Die SLIC-Schaltung 2 koppelt die mit einer hohen Spannung 41 betriebenen analogen Teilnehmerleitungen mit den mit einer niedrigen Spannung betriebenen analogen und digitalen Schaltungsteilen der CODEC-Schaltung 3 und führt zudem eine Wandlung der Signale, die in den mit der CODEC-Schaltung 3 verbundenen vier Leitungen übertragen werden, in ein Zweidrahtsignal für die Teilnehmerleitungen 4, 5 durch. Die SLIC-Schaltung 2 übernimmt insbesondere die so genannten BORSCHT-Aufgaben, die folgende Funktionen umfassen können:

• – Battery-Feeding: Stromversorgungs-Fernspeisung der Teilnehmerendgeräte;
• – Over-Voltage-Protection: einen Überspannungsschutz der amtsseitigen Schaltungsteile;
• – Ringing: das Erzeugen des Rufsignaltons für die Teilnehmerendgeräte;
• – Signalling: das Erzeugen von Signalisierungen;
• – Coding: Codierung/Decodierung bzw. PCM-Wandlung der Signale zwischen der 2-Draht-Übertragung und der 4-Draht-Übertragung (Hybrid, Gabelschaltung);
• – Testing: Prüfen und Testen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Funktionalitäten der SLIC-Schaltung einstellbar sind, wofür es einer Programmierung der SLIC-Schaltung bedarf. Die Steuerung der SLIC-Schaltung erfolgt über eine in der 1 nicht dargestellte, analog ausgebildeten Schnittstelle innerhalb der CODEC-Schaltung 3, wobei zur Programmierung der SLIC-Schaltung durch die CODEC-Schaltung definierte Spannungspegel festgelegt werden, die der SLIC-Schaltung über die Steuerleitungen 8 zugeführt werden und die dann von der SLIC-Schaltung ausgewertet werden können. Für die Steuerung werden z. B. drei Spannungspegel (Low, Mid, High) für ein jeweiliges Spannungssignal definiert, so dass bei zwei Steuerleitungen zwischen CODEC-Schaltung und SLIC-Schaltung und drei Spannungspegel insgesamt neun Betriebsmodi von der CODEC-Schaltung programmiert werden können.

2 zeigt zur Erläuterung der allgemeinen Problematik eine Schnittstellenschaltung innerhalb der CODEC-Schaltung, die dazu ausgelegt ist, drei Spannungspegel zur Einstellung der Betriebsmodi der SLIC-Schaltung zu erzeugen. Die in der 2 mit Bezugszeichen 11 bezeichnete Schnittstellenschaltung ist über zwei Steueranschlüsse C1, C2 mit der SLIC-Schaltung 2 verbunden. Die drei Spannungspegel an den Steueranschlüssen C1, C2 werden über jeweils einen Schaltungsblock 12a, 12b erzeugt und von jeweils einem als Spannungsfolger ausgebildeten Operationsverstärker 13a, 13b getrieben. Die Schaltungsblöcke 12a, 12b weisen jeweils einen zwischen einem Versorgungspotenzial VDD und dem Bezugspotenzial GND angeordneten Spannungsteilern auf, an dessen Mittelabgriff ein Mittenpotenzial VDD/2 anliegt. Über jeweils einen steuerbaren Schalter, der über eine digitale Steuerschaltung 14 angesteuert wird, lässt sich dann entweder das Versorgungspotenzial VDD, das Mittenpotenzial VDD/2 oder das Bezugspotenzial GND abgreifen. Über den nachgeschalteten Operationsverstärker 13a, 13b lassen sich aus den so abgegriffenen Spannungspotenzialen drei Spannungspegel (high, mid, low) bereitstellen an den jeweiligen Steuerausgängen C1, C2. Die SLIC-Schaltung 2 detektiert die jeweiligen Spannungspegel und stellt entsprechend deren Codierung den gewünschten Betriebsmodus der SLIC-Schaltung 2 ein.

Die SLIC-Schaltung 2 ist teilnehmerseitig mit einer hohen Spannung beaufschlagt. Da die SLIC-Schaltung 2 teilnehmerseitig auch hohe Ströme über die Teilnehmerleitung treiben muss bzw. hohe Strome detektieren muss, wird in der SLIC-Schaltung 2 aufgrund der dort erzeugten Verlustleistung Wärme an die Umgebung abgegeben. Mit zunehmender Erwärmung der SLIC-Schaltung 2 kann es zu einer thermischen Überbelastung kommen, die bis zum Funktionsausfall der SLIC-Schaltung 2 führen kann. Um dies zu verhindern, muss die SLIC-Schaltung 2 vorher ausgeschaltet werden oder es müssen entsprechende Maßnahmen zur Kühlung bzw. zur Wärmeableitung von der SLIC-Schaltung 2 vorgesehen werden. Hierfür signalisiert die SLIC-Schaltung im Falle des Erreichens einer thermischen Überbelastung der CODEC-Schaltung das Erreichen einer thermischen Überbelastung. Hierzu ist in der SLIC-Schaltung ein mit einem Steueranschluss C1 verbundene Stromquelle 15 vorgesehen, die einen definierten Strom I1 erzeugt. Dieser Strom I1 erzeugt an einem Messwiderstand R1 einen Spannungsabfall UR1, der mittels eines Komparators 16 gemessen werden kann.

Bei der in 2 beschriebenen Lösung wird pro Steueranschluss C1, C2 also ein analoger Schaltungsblock 12a, 12b sowie ein Operationsverstärker 13a, 13b benötigt. Da diese Schaltungsanteile sowie die Schaltung zur Erkennung einer Übertemperatur analog ausgebildet sind, geht damit auch ein erhöhter Flächenbedarf für die Schnittstellenschaltung einher, was unmittelbar auch zu einer erhöhten Stromaufnahme und damit Verlustleistung der Schnittstellenschaltung führt. Insbesondere für so genannte Central-Office-Anwendungen stellt eine hohe Verlustleistung, die mit einer hohen Stromaufnahme einhergeht, einen entscheidenden Wettbewerbsnachteil dar, da die Wärmeabgabe die theoretisch erreichbare Integrationsdichte der Schnittstellenschaltung begrenzt. Die erzeugten Chips für die SLIC-Schaltung müssten daher größer und damit teuerer bereitgestellt werden, als es technologisch möglich wäre.

In der US 2003/0169871 A1 ist eine programmierbare Schnittstellenschaltung für eine SLIC-Schaltung beschrieben, welche eine Hochvolt-Schnittstelle und eine digitale Steuerschaltung aufweist.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flächenoptimierte und insbesondere eine verlustleistungsoptimierte Schnittstellenschaltung zur Steuerung der Betriebsmodi einer SLIC-Schaltung anzugeben. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Schnittstellenschaltung bereitzustellen, die dazu ausgelegt ist, zumindest einen Zustand der SLIC-Schaltung zu detektieren.

Erfindungsgemäß wird zumindest eine der obigen Aufgaben durch eine Schnittstellenschaltung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch eine Voice-CODEC-Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.

Demgemäß ist vorgesehen:

• – Schnittstellenschaltung einer CODEC-Schaltung zur Steuerung der Betriebsmodi einer SLIC-Schaltung, mit einer Codierschaltung, die zur Einstellung der Betriebsmodi der SLIC-Schaltung ein jeweils einem Steuerausgang zugeordnetes ternäres Steuersignal erzeugt, welches bzw. welche eine ternäre Codierung des jeweils in der SLIC-Schaltung einzustellenden Betriebsmodus angibt bzw. angeben, und die zur Erzeugung der ternären Steuersignale eine digitale Steuerschaltung sowie einen der digitalen Steuerschaltung nachgeschalteten digitalen Treiber aufweist. (Patentanspruch 1)
• – Eine Voice-CODEC-Anordnung mit einem Hochvolt-Chip, der eine SLIC-Schaltung enthält, welche teilnehmerseitig mit mindestens einem Teilnehmer verbindbar ist, mit einem Niedervolt-Chip, der eine CODEC-Schaltung aufweist und der teilnehmerseitig mit dem Hochvolt-Chip über eine erfindungsgemäße Schnittstellenschaltung gekoppelt ist. (Patentanspruch 15)

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, die für die Codierung der Betriebsmodi innerhalb der SLIC-Schaltung erforderlichen (ternären) Spannungspegel mittels einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung bereit zu stellen, die nahezu gänzlich ohne aktive Schaltungsblöcke, wie Operationsverstärker, auskommt. Die Schnittstellenschaltung innerhalb der CODEC-Schaltung ist somit als annähernd digitale Schnittstellenschaltung ausgebildet, da sie mit Ausnahme des Pull-up-Widerstandes nahezu vollständig durch digitale Schaltungselemente gebildet ist. Dadurch ergibt sich eine signifikante Verringerung des Platzbedarfs der Schnittstellenschaltung und damit auch der CODEC-Schaltung, was mit einer deutlichen Reduzierung der Verlustleistung einher geht.

Damit eignet sich die Erfindung vorzugsweise für Central-Office Anwendungen, bei denen so genannte Voice-CODEC-Anordnungen mit einer CODEC-Schaltung, die zur Steuerung einer nachgeschalteten SLIC-Schaltung vorgesehen ist, vorgesehen sind.

Bei der erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung werden die zur Erzeugung der (ternären) Spannungspegel (Hi, Mid, Low) erforderlichen Schaltungselemente mittels einer vollständig digitalen Steuerschaltung, digitalen Standardgattern und einem Pull-up-Widerstand bereitgestellt. Die Funktionalität eines Operationsverstärkers zum Treiben der Spannungspegel, wie dieser bei der eingangs genannten, bekannten Schnittstellenschaltung erforderlich war, wird nunmehr durch einen digitalen Treiber gebildet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren der Zeichnung.

In einer typischen Ausgestaltung ist zumindest ein Steuerausgang vorgesehen, über den die Schnittstellenschaltung innerhalb der CODEC-Schaltung mit einer SLIC-Schaltung koppelbar ist und über den bzw. über die somit die Steuerung und damit die Einstellung der Betriebsmodi der SLIC-Schaltung erfolgt. Dabei ist an jedem der Steuerausgänge ein ternäres Steuersignal zur Steuerung der SLIC-Schaltung abgreifbar, wobei unter einem ternären Steuersignal ein Signal mit drei voneinander verschiedenen Signalpegeln zu verstehen ist. Zu diesem Zwecke ist jedem Steuerausgang ein digitaler Treiber, mit einem nachgeschalteten Pull-up-Widerstand vorgeschaltet. Ein solcher digitaler Treiber ist beispielsweise als Tristate-Treiber als High-Z-Treiber oder dergleichen ausgebildet, der einen Signaleingang und einen Steuereingang, über die ein Eingangssignal bzw. ein Enable-Signal einkoppelbar sind, aufweist. Dabei werden die niedrigen und hohen Spannungspegel (Hi, Lo) durch entsprechende Pegel des Eingangssignals erzeugt, welches wiederum durch eine eigens dafür vorgesehene kombinatorische Logikschaltung innerhalb der Steuerschaltung bereitgestellt wird. Der mittlere Spannungspegel (Mid) wird durch die Programmierung des Hi-Z Zustands (Tristate) des digitalen Treibers, also mittels eines Enable-Signals, realisiert, wodurch der Ausgang des digitalen Treibers hochohmig wird. Der mittlere Spannungspegel kann somit über einen dem digitalen Treiber nachgeschalteten Pull-up-Widerstand definiert werden. Vorzugsweise sind die einem jeweiligen Steuerausgang zugeordneten Reihenschaltungen aus Tristate-Treiber und Pull-up-Widerstand zueinander gleich aufgebaut, da an jedem der Steuerausgänge möglichst die gleichen Amplituden für die Signalpegel realisiert werden sollen. Statt der Bereitstellung eines ternären Steuersignals wäre selbstverständlich auch ein binäres Steuersignal denkbar oder alternativ auch ein Steuersignal mit mehr als drei Signalpegeln, wenngleich dies weniger bevorzugt als ein ternäres Steuersignal wäre. In diesem Falle müsste die Reihenschaltung aus digitalem Treiber und nachgeschaltetem Pull-up-Widerstand in entsprechender Weise angepasst werden.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Schnittstellenschaltung genau zwei Steuerausgänge zur Anbindung der CODEC-Schaltung an die SLIC-Schaltung aufweist. In diesem Falle können im Falle eines ternären Steuersignals über die CODEC-Schaltung insgesamt neun Betriebsmodi der SLIC-Schaltung eingestellt werden.

Typischerweise, jedoch nicht notwendigerweise, ist ein jeweiliges ternäres Steuersignal als Spannungssignal ausgebildet, welches für die ternäre Codierung bedarfgemäß einen hohen, einen mittleren und einen niedrigen Spannungspegel aufweist.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass ein jeweiliger digitaler Tristate-Treiber mit einer Versorgungsspannung, die aus einem an einem ersten Versorgungsanschluss anliegenden ersten Versorgungspotenzial und einem an einem zweiten Versorgungsanschluss anliegenden zweiten Versorgungspotenzial gebildet ist, versorgt wird. Dabei ist das zweite Versorgungspotenzial niedriger als das erste Versorgungspotenzial. Das erste Versorgungspotenzial definiert dabei den hohen Spannungspegel und das zweite Versorgungspotenzial definiert den niedrigen Spannungspegel.

Zur Erzeugung eines ternären Steuersignals ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, wenn der Pull-up-Widerstand zwischen einem diesem Pull-up-Widerstand zugeordneten Steuerausgang und einem dritten Versorgungsanschluss mit einem dritten Versorgungspotenzial angeordnet ist. Das dritte Versorgungspotenzial ist betragsmäßig kleiner als das erste und betragsmäßig größer als das zweite Versorgungspotenzial. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass im hochohmigen Zustand des (Tristate-)Treibers die am Steuerausgang anliegende Steuerspannung einen mittleren Spannungspegel gegenüber dem ersten und zweiten Versorgungspotenzial aufweist.

In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung weist diese eine Schaltung zur Erkennung einer Übertemperatur der SLIC-Schaltung auf. Diese Schaltung ist mit zumindest einem Steuerausgang, der mit der nachgeschalteten SLIC-Schaltung gekoppelt ist, verbunden. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, dass eine Übertemperatur innerhalb der SLIC-Schaltung erkannt wird, wodurch die SLIC-Schaltung in einen stromsparenden Betriebsmodus oder in einen ausgeschalteten Betriebsmodus gesteuert werden kann oder andere Maßnahmen eingeleitet werden können, beispielsweise eine Kühlung der SLIC-Schaltung. Mit dieser Funktionalität kann auf vorteilhafter Weise eine Erhitzung und damit einhergehend eine Beeinträchtigung der Funktion oder sogar der Funktionsausfall der SLIC-Schaltung verhindert werden.

Vorzugsweise weist die Schaltung zur Erkennung einer Übertemperatur ferner einen Komparator auf, der einen ersten Spannungsabfall am Pull-up-Widerstand mit einem zweiten Spannungsabfall am weiteren Pull-up-Widerstand der Replika-Schaltung vergleicht und daraus eine Übertemperatur einer an der Schnittstellenschaltung angeschlossenen SLIC-Schaltung ableitet. Der Komparator ist typischerweise als analoger Komparator ausgebildet. Vorzugsweise weist der Komparator zwei Schaltschwellen auf, d. h. eine erste Schaltschwelle, bei deren Unterschreiten beispielsweise auf einen Normalbetrieb geschlossen wird und damit eine Normaltemperatur der SLIC-Schaltung erkannt wird, und eine vergleichsweise dazu höhere Schaltschwelle, ab deren Überschreiten eine Obertemperatur der SLIC-Schaltung vorliegen muss. Der Bereich zwischen den beiden Schaltschwellen definiert typischerweise einen so genannten verbotenen Bereich, der weder dem Normalbetrieb noch dem Betrieb der SLIC-Schaltung mit einer Übertemperatur zugeordnet werden kann. Diese Ausgestaltung des Komparators mit zwei voneinander getrennten Schaltschwellen, die gewissermaßen eine Hysterese abbilden, ist aus prozesstechnischen Gründen von Vorteil.

In einer beispielhaften Ausgestaltung weist diese Übertemperaturerkennungsschaltung zumindest eine Replika-Schaltung auf. Die Replika-Schaltung bildet die einem jeweiligen Steuerausgang zugeordneten digitalen Treiber und Pull-up-Widerstand ab, d. h. sie weist einen dem Treiber entsprechenden weiteren Treiber sowie einen dem Pull-up-Widerstand entsprechenden weiteren Pull-up-Widerstand auf. Typischerweise ist hier der Treiber sowie der entsprechende weitere Treiber eingangsseitig und steuerseitig miteinander verbunden und ausgangsseitig über den Pull-up-Widerstand bzw. den weiteren Pull-up-Widerstand mit dem dritten Versorgungsanschluss gekoppelt.

Vorzugsweise ist der weitere Pull-up-Widerstand versorgungsseitig mit einer Stromquelle zur Bereitstellung eines konstanten Spannungsabfalls am weiteren Pull-up-Widerstand verbunden. Mittels der Stromquelle ist es möglich, die Schaltschwellen des Komparators entsprechend einzustellen, so dass der Komparator eine Übertemperatur innerhalb der SLIC-Schaltung definiert von dem Normalbetrieb und damit der Normaltemperatur der SLIC-Schaltung unterscheiden kann. Diese Schaltschwellen sind erforderlich, da der entsprechende Pull-up-Widerstand, an dem die entsprechende Messspannungen abgegriffen wird sowie die typischerweise als steuerbarer Transistor ausgebildete Stromquelle technologiebedingt Prozessschwankungen unterworfen sind, die ohne Vorsehen einer solchen Schaltschwelle ein definiertes Erkennen einer Übertemperatur zumindest signifikant erschweren. Durch das Bereitstellen einer solchen Stromquelle, die einen konstanten Referenzstrom erzeugt, ist es möglich, mit relativ einfachen, kostengünstig herstellbaren Schaltungsteilen die Übertemperatur zu erkennen. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Stromquelle als steuerbare Stromquelle ausgebildet, mittels der somit die Schaltschwellen des Komparators bedarfsgemäß einstellbar sind.

In einer Weiterbildung ist eine weitere Schaltung zur Erkennung eines weiteren Zustands der SLIC-Schaltung vorgesehen, die mit zumindest einem weiteren Steuerausgang verbunden ist. Damit ist es zusätzlich oder alternativ möglich, einen weiteren Zustand, beispielsweise einen Kurzschluss einer Teilnehmerleitung, einen Leerlauf einer Teilnehmerleitung oder dergleichen, zu detektieren.

In einer typischen Ausgestaltung ist eine Steuerschaltung vorgesehen, die der Ansteuerung der digitalen Treiber dient. Die Steuerschaltung ist dazu ausgebildet, jeweils ein digitales Eingangssignal zur Einkopplung jeweils in einen Signaleingang der Treiber und jeweils ein digitales Enable-Signal zum Ein- und Ausschalten des jeweiligen Treibers zu erzeugen.

Vorzugsweise ist eine digitale Steuerschaltung vorgesehen, die die in der SLIC-Schaltung einzustellenden Betriebsmodi in digitaler Form codiert. Diese digitale Codierung wird in einer ebenfalls in der digitalen Steuerschaltung vorgesehenen Logikschaltung in entsprechende Eingangssignale und Enable-Signale zur Ansteuerung des Treibers umgewandelt.

In einer Ausgestaltung der Voice-CODEC-Anordnung weist die SLIC-Schaltung zumindest eine mit einem Steueranschluss verbundene Stromquelle auf, welche dazu ausgelegt ist, einen Strom zu erzeugen, der von einer Einrichtung zur Erkennung eines Zustands innerhalb der CODEC-Schaltung detektierbar ist. Diese Einrichtung kann Z. B. die oben erwähnte Einrichtung zur Erkennung einer Übertemperatur sein. Ein temperaturbedingter Funktionsausfall oder eine Funktionsbeeinträchtigung der SLIC-Schaltung kann somit auf sehr elegante Weise verhindert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt dabei:

1 ein Blockschaltbild es bekannten Telefonsystems;

2 ein Schaltbild einer Schnittstelle für die Anbindung einer CODEC-Schaltung an eine SLIC-Schaltung; zur Erläuterung der allgemeinen Problematik;

3 ein Blockschaltbild eines Telefonsystems mit einer erfindungsgemäßen Voice-CODEC-Anordnung;

4 ein erstes, allgemeines Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung zur Anbindung einer CODEC-Schaltung an eine SLIC-Schaltung;

5 ein zweites, bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung, die zusätzlich eine Einrichtung zur Erkennung einer Übertemperatur der SLIC-Schaltung aufweist.

In den Figuren der Zeichnungen sind gleiche und funktionsgleiche Elemente, Merkmale und Signale – sofern nichts Anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen.

3 zeigt ausschnittsweise ein schematisches Blockschaltbild für ein mit Telefonsystem mit einer erfindungsgemäßen Voice-CODEC-Anordnung. Das mit Bezugszeichen 20 bezeichnete Telefonsystem 20 weist einen Teilnehmer 21 auf, der über eine Teilnehmerleitung 22 mit einer Teilnehmerleitung-Schnittstellenschaltung 23, nachfolgend kurz als SLIC-Schaltung 23 bezeichnet, verbunden ist. Mittels der SLIC-Schaltung 23 können eine Vielzahl von Teilnehmer 21 über entsprechende Teilnehmerleitungen 22 verbunden sein, was in der 3 lediglich angedeutet ist. Die SLIC-Schaltung 23 ist mit einer CODEC-Schaltung 24 über eine Sendeleitung 25, eine Empfangsleitung 26 und Steuerleitungen 27 verbunden. Die CODEC-Schaltung 24 weist einen mit der Empfangsleitung 26 verbundenen Empfangspfad und einen mit der Sendeleitung 25 verbundenen Sendepfad auf. Im Sendepfad ist ein Analog-Digital-Wandler 28 angeordnet, der analoge Sendesignale auf der Sendeleitung 25 in digitale Sendesignale Tx umwandelt und einem Anschluss 29 zuführt, an dem eine Datenleitung 30 zum Senden und Empfangen von digitalen Daten angeschlossen ist. Im Sendepfad werden vorzugsweise PCM (Pulse Code Modulation) codierte digitale Sendesignale Tx zur Sprachübertragung und gleichzeitig Informationsdaten beispielsweise in Form von FSK (frequency shift keying) modulierten digitalen Sendesignalen übertragen.

Im Empfangspfad der CODEC-Schaltung 24 ist ein Digital-Analog-Wandler 31 angeordnet, der ausgangsseitig mit der Empfangsleitung 26 verbunden ist und der die digitalen Empfangssignale Rx, die der CODEC-Schaltung 24 über die Anschlüsse 29 zugeführt werden, in analoge Empfangssignale umwandelt und der Empfangsleitung 26 zuführt. Im Empfangspfad können entsprechende PCM codierte digitale Empfangssignale und FSK modulierte Empfangssignale übertragen werden. Im Empfangspfad ist hierzu zwischen dem Digital-Analog-Wandler 31 und dem Anschluss 29 ein FSK-Detektor 32 vorgesehen, der FSK modulierte digitale Empfangssignalen Rx erfasst und dem nachgeschalteten Digital-Analog-Wandler 31 zuführt.

Die CODEC-Schaltung 24 weist ferner eine erfindungsgemäße Schnittstellenschaltung 33 auf. Die Schnittstellenschaltung 33 ist über Steuerleitungen 27 mit der SLIC-Schaltung 23 gekoppelt. Mittels der Schnittstellenschaltung 33 lassen sich verschiedene Betriebsmodi der SLIC-Schaltung 23 einstellen und die SLIC-Schaltung 23 steuern.

Die Schnittstellenschaltung 33 ist ferner mit dem im Empfangspfad angeordneten FSK-Detektor 32 mittels einer bidirektional betreibbaren Steuerleitung verbunden und kann somit auch die Steuerung der Datenübertragung im Empfangspfad übernehmen. Die CODEC-Schaltung 24 weist typischerweise auch einen Speicher 34 auf, der mit dem FSK-Detektor 32 verbunden ist und in dem beispielsweise zur Pufferung der digitalen Empfangssignale Rx entsprechende Daten abgelegt werden können.

Nachfolgend werden der Aufbau und die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung 33 anhand der 4 und 5 detaillierter erläutert.

4 zeigt ein erstes, allgemeines Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung zur Anbindung einer CODEC-Schaltung an eine SLIC-Schaltung, wie sie in der Voice-CODEC-Anordnung gemäß 3 eingesetzt werden kann. Die Schnittstellenschaltung 33 weist einen Steuerausgang 40 auf, an dem ein Spannungssignal VS abgreifbar ist und welches der Steuerung einer mit der Schnittstellenschaltung 33 und damit der CODEC-Schaltung 24 gekoppelten (in 4 nicht dargestellten) SLIC-Schaltung 23 dient. Zur Erzeugung dieses Spannungssignals VS ist zum Einen eine digitale Steuerschaltung 41 vorgesehen, die an ihren Ausgängen 42 ein digitales Eingangssignal XE und ein digitales Enable-Signal EN erzeugt. Die Schnittstellenschaltung 33 weist zum Anderen einen digitalen Tristate-Treiber 43 auf, dem eingangsseitig das Eingangssignal XE und dem steuerseitig das Enable-Signal EN zugeführt wird. Versorgungsseitig ist der Tristate-Treiber 43 zwischen einem ersten Versorgungsanschluss 44 mit einem ersten Versorgungspotenzial VDD, beispielsweise einem positiven Versorgungspotenzial VDD (z. B. 3,3 Volt), und einem zweiten Versorgungsanschluss 45 mit einem zweiten Versorgungspotenzial GND, beispielsweise dem Potenzial der Bezugsmasse GND (z. B. 0 Volt), angeordnet. Der Ausgang des Tristate-Treibers 43 ist mit dem Steuerausgang 40 verbunden. Die Schnittstellenschaltung 33 weist ferner einen Pull-up-Widerstand 46 auf, der zwischen einem mit dem Steuerausgang 40 verbundenen Knoten 48 und einem dritten Versorgungsanschluss 47 mit einem dritten Versorgungspotenzial VBB angeordnet ist. Das dritte Versorgungspotenzial VBB (z. B. 1,5 Volt) ist typischerweise kleiner als das erste Versorgungspotenzial VDD und größer als das zweite Versorgungspotenzial GND.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung 33 kurz erläutert.

Mittels des Enable-Signals EN wird der Tristate-Treiber 43 aktiviert oder deaktiviert. Im aktivierten Zustand wird der digitale Wert des Eingangssignals XE, d.h. dessen Signalpegel, mit der Versorgungsspannung VDD-GND verstärkt und dem Steuerausgang 40 zugeführt. Das erste Versorgungspotenzial VDD definiert somit einen ersten hohen Spannungspegel und das zweite Versorgungspotenzial GND einen zweiten, niedrigen Spannungspegel des Steuersignals VS. Zur Definition des dritten, mittleren Spannungspegels des Steuersignals VS wird der Tristate-Treiber 43 mittels des Enable-Signals EN deaktiviert, so dass dessen Ausgang in einen hochohmigen, so genannten Tristate-Zustand gesteuert wird. Das Steuerpotenzial VS wird in diesem Fall über den Pull-up-Widerstand 46 durch das dritte Versorgungspotenzial VBB definiert. Mittels der so gewonnenen drei Spannungspegel (Hi, Mid, Low) des Steuersignals VS lassen sich somit insgesamt drei verschiedene Betriebsmodi für die nachgeschaltete SLIC-Schaltung 23 codieren.

5 zeigt anhand eines Schaltbildes ein zweites, detailliertes und bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung 33. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in 4 weist die Schnittstellenschaltung 33 hier insgesamt zwei Steuerausgänge 40, 40' auf, über die die Schnittstellenschaltung 33 mit der SLIC-Schaltung 23 verbunden ist, wobei dem zweiten Steuerausgang 40' in entsprechender Weise wie dem ersten Steuerausgang 40 ein Tristate-Treiber 43' und ein Pull-up-Widerstand 46' vorgeschaltet sind.

Ferner ist in 5 die Steuerschaltung 41 etwas detaillierter ausgebildet. Die Steuerschaltung 41 weist einen digitalen Schaltungsteil 50 auf, der ausgangsseitig ein digitales Steuersignal XD zur Codierung der verschiedenen Betriebsmodi erzeugt. Die Bitbreite n dieses digitalen Steuersignals XD ist so gewählt, dass die gewünschte Anzahl an Betriebsmodi für die SLIC-Schaltung 23 dadurch in digitaler Form codiert werden können. Ferner weist die Steuerschaltung 41 zwei Logikschaltungen 51, 51' auf, die einem jeweiligen Tristate-Treiber 43, 43' zugeordnet sind und die aus den digitalen Steuersignalen XD die entsprechenden Eingangssignale XE, XE' und Enable-Signale EN, EN' erzeugen und über Ausgänge 42, 42' den entsprechenden Tristate-Treibern 43, 43' zuführen.

Die SLIC-Schaltung 23 weist eine Stromquelle 52 auf, die mit dem Steuerausgang 40 verbunden ist. Die Stromquelle 52 ist dazu ausgelegt, im Falle eines vorbestimmten Zustandes der SLIC-Schaltung 23 einen Strom I2 zu erzeugen. Ein solcher vorbestimmter Zustand kann beispielsweise das Vorhandensein einer Übertemperatur innerhalb der SLIC-Schaltung 23 sein. Mittels dieses Stromsignals I2 kann die SLIC-Schaltung 23 der CODEC-Schaltung 24 und damit der Schnittstellenschaltung 33 diesen Zustand bzw. eine Übertemperatur innerhalb der SLIC-Schaltung 23 signalisieren.

Erfindungsgemäß weist die Schnittstellenschaltung 33 ferner eine Einrichtung zur Erkennung eines solchen vorbestimmten Zustandes, beispielsweise einer Übertemperatur der SLIC-Schaltung 23, auf. Diese Einrichtung ist ebenfalls mit dem Steuereingang 40 und damit mit der Stromquelle 52 der SLIC-Schaltung 23 verbunden. Die Einrichtung zur Erkennung einer Übertemperatur ist im Beispiel in der 5 als Replika-Schaltung ausgebildet und enthält einen Tristate-Treiber 43a und einen Pull-up-Widerstand 46a, die im Wesentlichen dem Tristate-Treiber 43 und dem Pull-up-Widerstand 46 entsprechen und die eingangsseitig miteinander und mit der Steuerschaltung 41 verbunden sind. Der Pull-up-Widerstand 46a ist zwischen dem Ausgang des Tristate-Treibers 43a und dem dritten Versorgungsanschluss 47 angeordnet.

Mit Bezugszeichen 48 und 48a ist jeweils ein Knoten zwischen den jeweiligen Tristate-Treibern 43, 43a und dem entsprechenden Pull-up-Widerständen 46, 46a bezeichnet.

Am Knoten 48 liegt ein Messpotenzial VM an. Das Messpotenzial VM ergibt sich aus dem durch die Stromquelle 52 erzeugten Strom I2 und dem dadurch erzeugten Spannungsabfall über den Pull-up-Widerstand 46. Das Messpotenzial VM ist somit ein Maß für den von der Stromquelle 52 erzeugten Strom I2 und damit für die Temperatur der SLIC-Schaltung 23.

Zwischen dem Knoten 48a und dem zweiten Versorgungsanschluss 45 ist eine Stromquelle 49, die einen Referenzstrom I3 erzeugt, angeordnet. Vorzugsweise ist die Stromquelle 49 als steuerbare Stromquelle, beispielsweise als Transistor (z. B. als MOS-FET), ausgebildet. Am Knoten 48a liegt ein Messpotenzial VMa an, welches sich aus dem Spannungsabfall über dem Pull-up-Widerstand 46a ergibt. Dieser Spannungsabfall ergibt sich aus dem von der Stromquelle 49 erzeugten konstanten Referenzstrom I3, so dass der Spannungsabfall über dem Pull-up-Widerstand 46a und somit das Messpotenzial VMa konstant sind.

Ferner weist die Einrichtung zur Erkennung einer Übertemperatur einen analogen Komparator 53 auf, der eingangsseitig mit den Knoten 48, 48a verbunden ist. Der Komparator 53 vergleicht die Messpotenziale VM und VMa miteinander und erzeugt abhängig von dem Vergleich ausgangsseitig ein Statussignal OVT.

Nachfolgend wird die Funktionsweise dieser Einrichtung zur Erkennung einer Übertemperatur kurz beschrieben.

Im Falle einer von der SLIC-Schaltung 23 detektierten Übertemperatur erzeugt die Stromquelle 52 einen entsprechenden Strom I2. Dieser erzeugt am Pull-up-Widerstand 46 einen Spannungsabfall, der sich in Form eines Messpotenzials VM am Knoten 48 niederschlägt. Dieses Messpotenzial VM wird mit dem konstanten Messpotenzials VMa am Knoten 48 mittels des Komparators 53 verglichen. Die Schaltschwellen des Komparators 53 sind dabei so eingestellt, dass im Falle einer detektierten Übertemperatur der SLIC-Schaltung 23 ein Strom I3 so erzeugt wird, dass die Differenz zwischen dem Messsignal VM und dem Messsignal VMa ausreichend sind, um definiert die Übertemperatur zu detektieren. Die Dimensionierung der Stromquelle 49 und des Pull-up-Widerstandes 46a dienen dabei der Einstellung der Schaltschwellen des analogen Komparators 53.

Weist die SLIC-Schaltung 23 hingegen eine Normaltemperatur auf, dann erzeugt die Stromquelle 52 einen geringen oder gar keinen Strom I2, so dass am Knoten 48 keinerlei oder zumindest ein geringes Messpotenzial VM vorhanden ist. Durch Vergleich dieses Messpotenzials VM mit dem konstanten Messpotenzial VMa wird dies durch den Komparator 53 als Normalzustand der SLIC-Schaltung 23 interpretiert.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern lässt sich auf mannigfaltige Art und Weise modifizieren, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.

Insbesondere weist die erfindungsgemäße Schnittstellenschaltung entsprechend den Ausführungsbeispielen der 4 und 5 ein bzw. zwei Steuerausgänge auf. Es versteht sich von selbst, dass eine Schnittstellenschaltung zusätzlich noch weitere Steuerausgänge aufweisen kann, sofern mittels der Schnittstellenschaltung z. B. eine größere Anzahl von Betriebsmodi für die SLIC-Schaltung codiert werden sollen. In gleicher Weise ist die Schnittstellenschaltung nicht notwendigerweise auf eine ternäre Codierung beschränkt, bei der das an einem Steuerausgang anliegende Steuersignal drei verschiedene Signalpegel aufweist. Vielmehr kann das Steuersignal auch zwei oder mehr als drei Signalpegel aufweisen, was lediglich eine entsprechende Anpassung der Schnittstellenschaltung erforderlich machen würde.

Auch wurde im Ausführungsbeispiel der 5 eine Einrichtung zur Erkennung einer Übertemperatur der SLIC-Schaltung beschrieben. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine Einrichtung zur Erkennung eines beliebigen anderen Zustandes der SLIC-Schaltung oder der Teilnehmerleitungen vorgesehen sein.

Auch sind die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise auf die konkreten schaltungstechnischen Elemente beschränkt, sondern können durch funktionsgleiche oder gleichwirkende Schaltungsteile ersetzt werden, ohne dass der Fachmann hierfür erfinderisch tätig werden müsste. Beispielsweise ließe sich ein Tristate-Treiber durch einen beliebig anderen Puffer oder Treiber mit gleicher oder ähnlicher Funktion ersetzen.

Auch sind die angegebenen Zahlenangaben beispielhaft zu verstehen und können natürlich variiert werden.

1

Telefonsystem

2

SLIC-Schaltung

3

CODEC-Schaltung

6

Teilnehmerendgerät

7

Sprach/Datenleitungen

8

Steuerleitungen

4, 5

Teilnehmerleitungen

9

AFE-Schaltung

10

DFE-Schaltung

11

Schnittstellenschaltung

12a, 12b

Schaltungsblöcke

13a, 13b

Operationsverstärker, Spannungsfolger

14

Digitale Steuerschaltung

15

Stromquelle

16

Komparator

20

Telefonsystem

21

Teilnehmer

22

Teilnehmerleitung

23

Teilnehmerleitungs-Schnittstellenschaltung,

SLIC-Schaltung

24

CODEC-Schaltung

25

Sendeleitung

26

Empfangsleitung

27

Steuerleitung

28

Analog-Digital-Wandler

29

Anschlüsse

30

Datenleitung

31

Digital-Analog-Wandler

32

FSK-Detektor

33

Schnittstellenschaltung

34

Speicher

40, 40'

Steuerausgänge

41

digitale Steuerschaltung

42, 42'

Ausgänge

43, 43', 43a

digitaler (Tristate-)Treiber

44

erster Versorgungsanschluss

45

zweiter Versorgungsanschluss

46, 46', 46a

Pull-up-Widerstände

47

dritter Versorgungsanschluss

48, 48a

Knoten

49

Stromquelle

50

digitaler Steuerschaltungsteil

51, 51'

Logikschaltungen

52

Stromquelle

53

analoger Komparator

C1, C2

Steuerausgänge

EN, EN'

Enable-Signale

GND

zweites Versorgungspotenzial, Bezugspotenzial

I1, I2

Ströme

I3

Referenzstrom

n

Bitbreite

OVT

Statussignal

R

Widerstände des Spannungsteilers

R1

Messwiderstand

Rx

Datensignal im Empfangspfad

Tx

Datensignal im Sendepfad

U1

Spannungsabfall an den Teilnehmerleitungen

UR1

Spannungsabfall am widerstand R1

VBB

drittes Versorgungspotenzial

VDD

erstes, positives Versorgungspotenzial

VDD/2

Mittenpotenzial

VM, VMa

Messpotenziale

VS, VS'

Steuersignale

XE, XE'

Eingangssignale