FR2579048A1 - Circuit de ligne a courant constant - Google Patents

Abstract

LE CIRCUIT EST PREVU POUR ETRE RELIE A DES FILS DE POINTE ET DE NUQUE T, R ET A DES FILS EMISSION ET RECEPTION DISSYMETRIQUES VX, VR D'UN AUTOCOMMUTATEUR PRIVE. UN AMPLIFICATEUR DIFFERENTIEL 3 RECOIT DES SIGNAUX AUDIO ENTRANTS PORTES PAR LES FILS DE POINTE ET DE NUQUE T, R ET LES APPLIQUE AU FIL EMISSION VX. IL DETECTE ALORS LE COURANT DE BOUCLE CONTINU DANS LES FILS DE POINTE ET DE NUQUE T, R ET, EN REPONSE, PRODUIT UN SIGNAL. UNE ALIMENTATION DE COURANT CONTINU CONTROLEE PAR LA TENSION 21, RELIEE A L'AMPLIFICATEUR DIFFERENTIEL 3, PRODUIT UNE TENSION CONSTANTE AUX FILS DE POINTE ET DE NUQUE T, R EN REPONSE AU SIGNAL RECU, ET UN CIRCUIT INTEGRATEUR 10, 11, 12 EST PLACE ENTRE LA SORTIE DE L'AMPLIFICATEUR DIFFERENTIEL 3 ET UNE ENTREE DE L'ALIMENTATION DE COURANT COMMANDEE PAR LA TENSION 21, POUR FILTRER LES SIGNAUX AUDIO RECUS PAR L'AMPLIFICATEUR DIFFERENTIEL ET REGLER LE SIGNAL PRODUIT A UNE VALEUR STABLE D'ENVIRON ZERO VOLT. LE CIRCUIT ASSURE UNE TRANSMISSION BIDIRECTIONNELLE DE SIGNAL ET PRODUIT SIMULTANEMENT UN COURANT CONTINU D'ALIMENTATION CONSTANT.

Description

La présente invention concerne des circuits de lignes télé-

phoniques et, plus particulièrement, un circuit de ligne pour transmettre de façon bidirectionnelle des signaux audio et régler le

courant d'alimentation à une ligne d'abonné.

Les autocommutateurs privés modernes délivrent normalement l'alimentation aux lignes d'abonnés sous une tension de - 48 volts en général, appliquée aux fils de pointe et de nuque. En réalité, les lignes ou boucles d'abonnés ont des résistances différentes selon leur longueur. Ainsi, le courant dans une boucle d'abonné longue est

sensiblement moins élevé que dans une boucle courte.

En pratique, dans les circuits de ligne connus, on ne compensait pas les différentes longueurs de boucle et on prévoyait une alimentation aux fils de pointe et de nuque par batterie à tension constante. En fait, il faut au minimum un courant de boucle d'environ 20 mA pour alimenter une boucle d'abonné afin de faire fonctionner son poste téléphonique. Ainsi, pour de longues boucles, de grandes

tensions étaient nécessaires pour obtenir le courant minimal de 20 mA.

Toutefois, si la boucle d'abonné était courte, une puissance considérable était perdue du fait qu'on alimentait inutilement la,

ligne en hautes tensions (c'est-à-dire - 48 volts, - 96 volts, etc.).

Le problème du réglage de l'alimentation des circuits de ligne de la technique antérieure apparaIt dans le transformateur hybride bien connu qui comporte un noyau magnétique important pour faire passer du courant d'alimentation continu dans la boucle. On utilisait un noyau important pour qu'il ne soit pas saturé en présence de courants d'alimentation continus importants. Ce transformateur hybride était encombrant et cher, et il ne convenait donc pas aux exigences de

miniaturisation des autocommutateurs privés modernes.

Un certain nombre d'autres circuits connus ont été utilisés pour résoudre le problème posé par le réglage du courant d'alimentation des

boucles d'abonnés de longueurs différentes.

Un de ces circuits est décrit dans le document GB-A-2 065 418.

Il s'agit d'un circuit pour détecter le courant de ligne dans la ligne d'abonné et produire une' tension en courant continu proportionnelle à la longueur de ligne pour commander une alimentation à tension variable. L'alimentation à tension variable comporte un dispositif de circuits d'alimentation à commutation compliquée qui produit un

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courant d'alimentation continu en fonction de la tension continue qui lui est appliquée. Le courant d'alimentation produit est délivré à la

ligne d'abonné par l'intermédiaire des enroulements d'un trans-

formateur à noyau important, de la même façon que dans le trans-

formateur hybride déjà mentionné et, par conséquent, on rencontre le même inconvénient, à savoir que le noyau doit être important pour ne

pas être saturé en présence de courants continus importants.

Un autre circuit de ligne connu est décrit dans le document FR-A-2 500 699. En fonctionnement, ce circuit détecte le courant tiré par la ligne d'abonné à partir d'une source à haute tension, au-dessus d'un seuil prédéterminé et, en réponse, il connecte une source d'alimentation à tension faible, réduisant donc le courant tiré par la ligne. Si le courant détecté tiré par la ligne chute en-dessous d'un second seuil inférieur, la source d'alimentation en haute tension est

reconnectée.

Comme ce dispositif est commuté entre deux tensions d'alimen-

tation discrètes, de la puissance délivrée à la ligne est perdue si la longueur de la ligne est courte, mais insuffisamment pour que le

courant qu'elle tire soit supérieur au premier seuil prédéterminé.

Ni le circuit décrit dans ce brevet anglais, ni celui décrit dans ce brevet français ne conviennent pour la transmission de signaux audio à une ligne d'abonné ou en provenance de celle-ci. Ainsi, dans les circuits connus, des éléments supplémentaires étaient nécessaires

pour mettre en oeuvre une telle transmission de signaux audio.

Dans la présente invention, on utilise un amplificateur différentiel pour transmettre des signaux audio à une boucle d'abonné ou en provenance de celle-ci, ainsi que pour détecter l'intensité du courant d'alimentation passant dans la boucle. L'amplificateur différentiel compare l'intensité du courant d'alimentation détecté à uneÀ valeur de seuil (pour établir le courant constant mentionné ci-dessus), et produit un signal de tension continue dont l'amplitude

varie en fonction des variations de l'intensité du courant d'alimen-

tation passant dans la boucle, variations qui proviennent des différences des résistances des boucles, etc. Le signal en courant continu passe dans un circuit intégrateur qui en extrait les composantes de signal audio et il est appliqué à une alimentation en courant continu commandée par la tension pour augmenter ou réduire la

tension d'alimentation appliquée à la boucle en fonction, respecti-

vement, d'une diminution ou d'une augmentation du courant d'alimen-

tation passant dans la boucle, afin de maintenir ce courant d'alimentation constant. Le signal en courant continu délivré par l'amplificateur différentiel est réglé par le circuit intégrateur à une valeur stable de zéro volt, de sorte que des signaux audio reçus de la boucle d'abonné peuvent être appliqués directement à un fil émission dissymétrique relié à l'autocommutateur privé, sans qu'on ait besoin de circuits de transfert blocants séparés des signaux en

courant continu.

Donc, le circuit de ligne de la présente invention peut commander plusieurs boucles d'abonnés de longueurs différentes en réglant automatiquement la tension d'alimentation en courant continu appliquée à chacune, de façon à maintenir un courant d'alimentation

constant.

Pour réduire encore la consommation de courant, la tension d'alimentation est limitée à une valeur maximale d'environ - 28 volts et elle est appliquée à la boucle d'abonné par l'intermédiaire de

résistors de faibles valeurs.

Afin de maintenir une impédance caractéristique correcte en courant alternatif, une partie du signal audio reçu de la boucle d'abonné est renvoyée en phase dans la boucle, par l'intermédiaire des

résistors d'alimentation. On produit ainsi une impedance caracté-

ristique apparente pour des signaux en courant alternatif plus grande

que celle produite par la résistance des seuls résistors d'alimen-

tation. D'une manière générale, l'invention consiste en un circuit de ligne à courant constant qu'on relie aux fils de pointe et de nuque symétriques et des fils émission et réception dissymétriques, comprenant un premier circuit pour produire une tension d'alimentation continue et l'appliquer aux fils de pointe et de nuque symétriques, afin d'y faire passer le courant d'alimentation, un second circuit pour transmettre les signaux audio entrants portés par les fils symétriques au fil émission dissymétrique, détecter et comparer le courant d'alimentation susmentionné passant dans les fils de pointe et de nuque symétriques à un signal de seuil prédéterminé et produire, en réponse, un signal en courant continu, et un troisième circuit pour transmettre les signaux audio sortant portés par le fil réception

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dissymétrique aux fils de pointe et de nuque symétriques. L'invention comprend encore un cinquième circuit relié aux premier et second circuits pour détecter des variations de niveau dans le signal en courant continu et faire varier, en réponse, la tension d'alimentation produite, afin de maintenir le courant d'alimentation constant. Les signaux audio sont donc transmis de manière bidirectionnelle entre les fils symétriques et dissymétriques simultanément avec le courant d'alimentation constant qui est délivré par les fils de pointe et de

nuque symétriques.

Plus particulièrement, l'invention consiste en un circuit de ligne à courant constant qu'on relie aux fils de pointe et de nuque symétriques et aux fils émission et réception dissymétriques, comprenant un amplificateur pour recevoir distinctivement des signaux audio arrivant portés par les fils de pointe et de nuque, détecter le courant continu de boucle passant dans les fils de pointe et de nuque, produire, en réponse, un signal en courant continu modulé et l'appliquer au fil émission, un premier circuit disposé entre l'amplificateur et le circuit d'alimentation, pour filtrer et régler le signal modulé en courant continu à une amplitude stable d'environ zéro volt, un circuit d'alimentation relié au premier circuit pour recevoir le signal en courant continu filtré et appliquer, en réponse, une tension constante en courant continu aux fils de pointe et de nuque, et un second circuit pour recevoir des signaux audio sortant du fil réception et appliquer distinctivement les signaux sortant reçus aux fils de pointe et de nuque, les signaux audio étant ainsi transmis

de manière bidirectionnelle entre les fils symétriques et dis-

symétriques et un courant constant étant simultanément délivré aux

fils de pointe et de nuque symétriques.

Plus particulièrement, l'invention consiste en un circuit de ligne à courant constant qu'on relie aux fils de pointe et de nuque symétriques et aux fils émission et réception dissymétriques, comprenant des bornes de pointe et nuque qu'on relie aux fils de pointe et de nuque symétriques, un premier amplificateur différentiel relié aux bornes de pointe et de nuque et au fil émission dissymétrique, pour transmettre des signaux audio arrivant portés par les bornes de pointe et de nuque au fil émission, capter le courait de boucle continu passant dans les fils de pointe et de nuque et produire, en réponse, un signal en courant continu, un circuit intégrateur relié à une sortie du premier amplificateur différentiel, pour filtrer les signaux audio arrivant et régler le signal en courant continu à une valeur stable d'environ zéro volt. De plus, l'invention comprend un circuit de décalage de niveau relié à une sortie du circuit intégrateur, pour produire le courant de boucle continu et l'appliquer aux bornes de pointe et de nuque en réponse à la réception du signal réglé en courant continu à partir du circuit intégrateur, un second amplificateur différentiel ayant une entrée reliée au fil réception dissymétrique et une sortie reliée par un circuit aux bornes de pointe et de nuque, pour r9cevoir des signaux sortant portés par le fil réception et appliquer distinctivement les signaux reçus aux bornes de pointe et de nuque, et un circuit pour empacher les signaux arrivant portés par le fil réception d'être appliqués au fil émission, les signaux étant ainsi transmis de façon bidirectionnelle entre les fils symétriques et dissymétriques et un courant de boucle continu constant étant simultanément appliqué aux fils de pointe et de nuque symétriques en réponse à la détection par le premier amplificateur

différentiel du courant de boucle continu qui le traverse.

On comprendra mieux l'invention en se référant à la description

suivante, faite en relation avec le dessin joint dont la Fig. 1 est un diagramme schématique d'un exemple de réalisation préféré de l'invention. A la Fig. 1, les bornes de pointe et de nuque T et R sont reliées aux résistors d'alimentation 1 et 2. En pratique, les bornes T et R sont également reliées aux fils de pointe et de nuque d'une boucle d'abonné reliée à un poste téléphonique distant. Les entrées inverseuse et noninverseuse d'un amplificateur différentiel 3 sont reliées aux bornes T et R, par l'intermédiaire des résistors d'entrée 4 et 5, respectivement, et à la terre par les résistors d'équilibrage RB1 et RB2, respectivement. La sortie de l'amplificateur différentiel 3 est reliée à l'entrée inverseuse de celui-ci par l'intermédiaire

d'un résistor de réaction 6.

Les entrées inverseuse et non inverseuse de l'amplificateur différentiel 3 sont également reliées par des circuits respectifs aux résistors d'alimentation 2 et 1 par l'intermédiaire de résistors détecteurs de courant 7 et 8, respectivement. L'entrée non inverseuse de l'amplificateur 3 est reliée à une source de tension de référence

REF, par l'intermédiaire du résistor 9.

La sortie de l'amplificateur différentiel 3 est reliée à

l'entrée inverseuse d'un amplificateur différentiel 10, par l'intermé-

diaire d'un résistor 11. L'entrée non inverseuse de l'amplificateur différentiel 10 est reliée à la terre et sa sortie à son entrée inverseuse par l'intermédiaire d'un condensateur 12. L'amplificateur différentiel 10 se comporte donc, de façon connue, comme un circuit intégrateur. La sortie de l'amplificateur différentiel 10 est également reliée, par un résistor 13, à l'entrée inverseuse d'un amplificateur

différentiel 14. L'entrée non inverseuse de l'amplificateur diffé-

rentiel 14 est relié à la terre. La sortie de l'amplificateur différentiel 14 est reliée à la base d'un transistor PNP 15 dont l'émetteur est relié, par un résistor de charge 16, à une source de tension + V, de 5 volts de préférence. Le collecteur du transistor 15 est relié à la base d'un transistor NPN 17. La base du transistor 17 est reliée à une source de tension par batterie de - 28 volts, par l'intermédiaire d'un résistor 18. L'émetteur du transistor 17 est relié à la source de -28 volts et son collecteur est relié à sa base par l'intermédiaire d'un résistor 19 et à l'entrée inverseuse de

l'amplificateur différentiel 14 par un résistor de réaction 20.

L'amplificateur différentiel 14, les transistor 15 et 17 et les résistors 13, 16, 18, 19 et 20 forment un circuit de décalage de niveau représenté par le bloc en traits tirets 21. Le circuit de décalage de niveau 21 est du type connu sous le nom de circuit à mise à zéro automatique. Le circuit de décalage de niveau 21 produit une tension prédéterminée au point d'alimentation de nuque RF pour que la tension à la sortie de l'amplificateur différentiel 10 reste à une valeur stable de zéro volt environ, de la manière décrite en détail ci-dessous. Le collecteur du transistor 17 est reliée à un noeud, appelé point d'alimentation de nuque RF, reliant le résistor d'alimentation 2

et le résistor détecteur de courant 7.

La sortie de l'amplificateur différentiel 3 est également reliée

à une borne émettrice de signal audio VX.

Une borne réceptrice de signal audio VR est reliée à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur 3 par l'intermédiaire d'un résistor 23, et à l'entrée inverseuse d'un amplificateur différentiel 24 par un résistor d'entrée 25. L'entrée non inverseuse de l'amplificateur différentiel 24 est reliée à la terre. La sortie de l'amplificateur différentiel 24 est reliée à la base d'un transistor NPN 28. L'entrée inverseuse de l'amplificateur 24 est également reliée à la sortie de

l'amplificateur différentiel 3 par l'intermédiaire d'un résistor 29.

Le collecteur du transistor 28 est reliée à la source de tension +V et son émetteur à un résistor 27 et au noeud reliant le résistor d'alimentation 1 et le résistor détecteur de courant 8 (qu'on appelle point d'alimentation de pointe TF). Le point d'alimentation de pointe TF est également relié au résistor de réaction 20 du circuit de

décalage de seuil 21 par l'intermédiaire d'un résistor 30.

Les valeurs des résistors 25, 27 et 29 établissent le gain de

l'amplificateur 24. -

Un amplificateur différentiel 31 est montré avec son entrée inverseuse reliée à la borne de nuque R par l'intermédiaire d'un résistor d'entrée 32 et son entrée non inverseuse reliée au point d'alimentation de nuque RF par un résister d'entrée 33. Les entrées inverseuse et non inverseuse de l'amplificateur 31 sont également reliées à la terre par l'intermédiaire de résistors d'équilibrage RB3 et RB4, respectivement. Une sortie de l'amplificateur différentiel 31 est reliée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur différentiel 3 par

l'intermédiaire d'un résistor 34 et l'entrée inverseuse de l'ampli-

ficateur différentiel 31 est reliée à la borne REF par un résister 35.

De préférence, la valeur du résistor d'équilibrage RB4 est égale à la résistance de la combinaison en parallèle des résistors 35 et RB3,

pour assurer un équilibrage longitudinal correct.

Pour délivrer un courant d'alimentation constant, le circuit fonctionne comme suit: l'amplificateur différentiel 3 mesure le courant passant dans le résistor d'alimentation 2 en détectant la tension à ses bornes par l'intermédiaire des résistors d'entrée 5 et 7 de valeurs pratiquement égales, et la tension dans le résistor d'alimentation 1 est détectée par l'intermédiaire des résistors d'entrée 4 et 8 de valeurs pratiquement égales. Dans un exemple de réalisation satisfaisant de l'invention, on avait donne à chacun des résistors 4, 5, 7 et 8 une valeur d'environ 80 kilohms. Les tensions aux bornes des résistors d'alimentation 1 et 2 sont additionnées dans l'amplificateur différentiel 3 et y sont comparées avec une tension de référence (délivrée, par exemple, par l'autocommutateur privé auquel le circuit de ligne doit être relié) appliquée à la borne REF par

l'intermédiaire du résistor 9.

Si un changement brutal du courant de boucle a lieu (dû par exemple au fait qu'on décroche le poste téléphonique dans la boucle d'abonné), l'amplificateur différentiel 3 produit une tension continue qui est fonction de la comparaison entre le courant de boucle détecté et le courant de boucle désiré (déterminé par la tension de référence appliquée à la borne REF). La tension continue est appliquée au circuit de décalage de niveau 21, par l'intermédiaire du circuit intégrateur, pour faire varier la tension appliquée à la borne de nuque par l'intermédiaire du résistor d'alimentation 2 et produire ainsi une alimentation en courant constant à la valeur désirée. La tension de sortie du circuit de décalage de niveau 21 varie continuellement en fonction de la tension en courant continu qui lui est appliquée, jusqu'à ce qu'une amplitude stable de zéro volt soit produite par l'amplificateur différentiel 3, indiquant un courant

constant d'alimentation égal au courant constant de boucle désiré.

L'amplificateur différentiel 10, avec le condensateur 12 et le résistor 11, forment le circuit intégrateur mentionné ci-dessus pour rejeter les composantes alternatives du signal audio sur les fils de pointe et de nuque et reçues par l'amplificateur différentiel 3. Comme l'entrée non inverseuse de l'amplificateur différentiel 10 est reliée à la terre, la tension continue à son entrée inverseuse tend vers zéro. Ainsi, la tension de sortie de l'amplificateur différentiel 3

est réglée à une valeur stable de pratiquement zéro volt.

Le résistor 11, en combinaison avec le condensateur 12, établit le temps d'établissement désiré pour atteindre l'amplitude stable de zéro volt susmentionnée en réponse à une variation du courant de boucle, qui, dans l'exemple de réaliation satisfaisant de l'invention, était de 30 ms La tension de sortie de l'amplificateur différentiel 10 est reçue par l'amplificateur 14 qui, en réponse, active la base du transistor PNP 15. Quand la tension appliquée à la base varie, le

courant de collecteur passant dans le transistor 15 varie également.

La tension au collecteur du transistor 15 est d'environ 0,7 volt

supérieure à -28 volts (la tension base-émetteurdu transistor 17).

Donc, le courant de collecteur passant dans le transistor 15 est d'environ 0,7 volt divisé par la valeur du résistor 18, plus le courant passant dans la base du transistor 17. L'intensité du courant passant dans la base du transistor 17 est égale à l'intensité du courant de collecteur passant dans le transistor 17 divisée par le

gain en courant continu du transistor.

Le courant de collecteur passant dans le transistor 15 produit dans le résistor 18 une tension base-émetteur suffisante pour activer le transistor 17. Le résistor 16 a une valeur assez petite (3 kilohms dans l'exemple de réalisation satisfaisant) pour produire un courant

suffisant à la base du transistor 17.

Le rapport des valeurs des résistors 18 et 19 est choisi de telle façon que le transistor 17 se bloque en réponse à un courant de collecteur suffisamment petit passant dans le transistor 15. En particulier, si le transistor 15 produit un courant de collecteur suffisamment petit, la tension base-émetteur du transistor 17 chute en dessous de sa valeur de seuil. Ainsi, le rapport des valeurs des résistors 16 et 18 établit la valeur du courant de collecteur dans le

résistor 15 pour laquelle le transistor 17 se bloque.

Le résistor 19 produit une réaction négative du collecteur du transistor 17 à sa base pour assurer la stabilité. Le rapport des valeurs des résistors 19 et 16 établit le gain de la borne de base du transistor 15 au point d'alimentation de nuque RF, si bien que le gain de la sortie de l'amplificateur 10 au point d'alimentation de nuque RF

du circuit de décalage de niveau 21 est approximativement de 1.

La tension de sortie du circuit de décalage de niveau 21, qui apparaît à la borne de collecteur du transistor 17, est donc décalée en niveau d'une valeur pour laquelle la tension de sortie de l'amplificateur 10 (c'est-àdire la tension à l'entrée du circuit de décalage de niveau 21) est de zéro volt environ (du fait que son

entrée non inverseuse est reliée à la terre).

La relation entre le courant de boucle d'abonné détecté et la tension de référence REF (quand l'amplificateur différentiel 3 s'est établi à sa valeur stable de zéro volt) peut s'exprimer de la manière suivante:

(R6/R9)*REF = ((R6/R4)*I*R1) + ((R6/R7)*I*R2),

o I est l'intensité du courant de boucle et Ri, R2, R4, R6, R7 et R9

sont les valeurs des résistors 1, 2, 4, 6, 7 et 9, respectivement.

Ainsi, on peut voir que l'intensité du courant de boucle d'abonné peut

être directement commandée par la tension de référence REF.

Dans l'exemple de réalisation satisfaisant, un courant d'alimen- tation constant d'environ 26 mA était produit en réponse à une tension de référence REF d'environ - 11 volts appliquée à l'entrée non

inverseuse de l'amplificateur différentiel 3.

Si la borne de nuque était court-circuitée à la terre, il ne passerait pas de courant dans le résistor d'alimentation 1. Ainsi, l'amplificateur différentiel 3 détecterait une tension égale à environ la moitié de celle qui est détectée quand le poste téléphonique est décroché. Il en résulterait que le circuit de décalage de niveau 21 fournirait du courant supplémentaire afin que la tension à la sortie de l'amplificateur différentiel 3 retournât à sa valeur stable de zéro volt. Donc, une puissance considérable est dissipée si le circuit de décalage de niveau 21 fournit du courant supplémentaire à la borne de

nuque R quand celle-ci est mise à la terre.

Afin de résoudre le problème de la dissipation de puissance qui se pose quand la borne de nuque R est mise à la terre, l'amplificateur

différentiel 31 détecte le courant passant dans le résistor d'alimen-

tation 2 et, si l'intensité du courant détecté est supérieure à une valeur de seuil prédéterminée, il produit une tension de référence supplémentaire qu'il applique à l'entrée inverseuse de l'amplificateur différentiel 3 pour réduire l'amplitude du signal en courant continu délivré par celui-ci et limiter ainsi l'intensité du courant délivré

par le circuit de décalage de niveau 21.

Dans l'exemple de réalisation satisfaisant, les valeurs des résistors 32 et 33 étaient d'environ 400 kilohms chacune, la valeur du résistor 35 était d'environ 2 mégohms et la valeur du courant de seuil résultant était d'environ 33 mA. Ainsi, si le courant passant dans le résistor d'alimentation 2 est supérieur à la valeur approximative de 33 mA, l'amplificateur différentiel 31 produit une tension négative

d'environ -5 volts (la ligne d'alimentation négative de l'ampli-

ficateur différentiel 31). La tension de sortie d'environ -5 volts est appliquée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur différentiel 3 par l'intermédiaire du résistor 34 qui, dans l'exemple de réalisation satisfaisant, avait une valeur d'environ 470 kilohms, si bien que la sortie de l'amplificateur différentiel 3 s'établit à une tension stable légèrement positive en courant continu et la sortie de l'amplificateur différentiel 10 à une tension stable légèrement négative en courant continu, limitant ainsi l'intensité du courant de sortie du circuit de décalage de niveau 21 à environ 36 mAo L'intensité du courant est limitée à environ 36 mA (contrairement à 33 mA) pour que le circuit 21 n'oscille pas, comme cela arriverait si

l'intensité du courant était limitée à 33 mA.

L'amplificateur différentiel 31 a, de préférence, une sortie à collecteur ouvert. Donc, durant le fonctionnement normal, l'intensité du courant passant dans le résistor d'alimentation 2 est inférieure au seuil d'environ 33 mA et la sortie de l'amplificateur différentiel 31

passe à l'état de haute impédance.

On va expliquer maintenant comment on réalise une transmission de signal audio au moyen de la présente invention. Les signaux audio reçus de la boucle d'abonné et transportés par les bornes de pointe et de nuque T et R sont appliqués à l'amplificateur différentiel 3 par l'intermédiaire des résistors d'entrée 4 et 5. Les signaux audio sont atténués par les résistors d'équilibrage RB1 et RB2 pour entrer dans la plage des tensions définies par les lignes d'alimentation de l'amplificateur différentiel 3. La valeur de la combinaison parallèle du résister de réaction 6 et de RB1 est choisie, de préférence, égale à celle de la combinaison parallèle des résistors RB2, 23 et-9 pour avoir des impédances équivalentes aux entrées inverseuse et non

inverseuse de l'amplificateur 3, afin d'assurer une symétrie longitu-

dinale convenable.

L'impédance d'entrée entre les bornes de pointe et de nuque T et R devrait être et est réglée à la valeur normalisée de 600 ohms, comme

on le décrit ci-dessous.

Le gain en courant alternatif de l'amplificateur différentiel 3 est établi par le rapport des valeurs du résistor de réaction 6 et du résistor d'entrée 4. Dans l'exemple de réalisation satisfaisant, avec des résistors 1 et 2 de 50 ohms chacun, la valeur du résister de réaction 6 étant de 521 kilohms et celle du résistor 4 de 80 kilohms environ, le gain en courant alternatif de l'amplificateur différentiel

3 était d'environ 0,71 dB.

Les signaux reçus de l'autocommutateur privé sur la borne VR du

récepteur de signal audio sont appliqués à l'amplificateur diffé-

rentiel 24, puis aux bornes de pointe et de nuque T et R par les points d'alimentation TF et RF, par l'intermédiaire des résistors 1 et

2.

En particulier, la tension VTF au point d'alimentation TF peut s'écrire:

VTF = -R27/R25 * VR,

et la tension VRF au point d'alimentation:

VRF = -R20/R30 * VTF,

o R27, R25, R20 et R30 sont les valeurs respectives des résistors 27, , 20 et 30. De préférence, les résistors 20 et 30 ont des valeurs égales (dans l'exemple de réalisation satisfaisant 80 kilohms), de façon à établir un gain de -1 pour des signaux en courant alternatif, et lesvaleurs des résistors 25 et 27 sont d'environ 296 kilohms et

kilohms, respectivement.

Les signaux apparaissant sur le point d'alimentation de tête TF sont donc transmis par l'intermédiaire du résistor 30 au circuit de décalage de niveau 21 et ils y sont amplifiés et inversés, par un gain de -1. Les signaux apparaissant sur la borne VR sont donc appliqués différentiellement aux bornes de pointe et de nuque T et R. Ainsi, avec une charge de 600 ohms entre les bornes de pointe et de nuque T et R, V. V = -0,463 * VR, ou pointe nuque (Vpointe -Vnuque)/VR = -6,68 dB

pointe nuque -

Comme on l'a expliqué auparavant, l'impédance d'entrée entre les bornes de pointe et de nuque devrait avoir la valeur normalisée de 600 ohms. Pour obtenir une impédance d'entrée de 600 ohms avec des résistors d'alimentation 1 et 2 de 50 ohms, on renvoit en phase une partie du signal transmis par les bornes de pointe et de nuque T et R et reçus par l'amplificateur différentiel 3 vers les bornes de pointe

et de nuque T et R par l'intermédiaire du résistor 29 et de l'ampli-

ficateur différentiel 24. En appliquant une partie du signal reçu aux points d'alimentation TF et TR, en phase avec le signal reçu, 1' impédance apparente des résistors d'alimentation 1 et 2 est supérieure à 50 ohms. Dans l'exemple de réalisation satisfaisant de l'invention, le résistor 29 a une valeur de 208 kilohms de façon à

produire une impédance d'entrée apparente de 600 ohms.

Il faut que les signaux reçus de l'autocommutateur privé sur la borne VR et appliqués aux bornes de pointe et de nuque T et R soient annulés pour ne pas être reçus par l'amplificateur différentiel 3, et appliqués à la borne VX. Ainsi, une partie du signal reçu sur la borne VR est appliquée par l'intermédiaire du résistor 23 à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur différentiel 3, pour annuler le signal reçu inversé appliqué à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 3 par

l'intermédiaire de l'amplificateur 24.

En résumé, dans le circuit de ligne de la présente invention, on utilise un amplificateur différentiel dont la tension de sortie est réglée à zéro volt en courant continu (quand le poste de l'abonné est décroché) par un circuit de réaction négative, pour contrôler une alimentation commandée par la tension qui délivre un courant continu à la boucle d'abonné. L'amplificateur différentiel transmet aussi des

signaux audio reçus de la boucle d'abonné directement à un auto-

commutateur privé par l'intermédiaire d'une borne dissymétrique.

Une caractéristique de la présente invention réside dans le fait que certains de ses composants réalisent plusieurs fonctions, entraînant une économie notable en quantité de composants. Par exemple, le circuit de décalage de niveau 21 fournit un courant d'alimentation continu constant à la boucle, tout en appliquant simultanément au point d'alimentation de nuque RF avec un signal audio symétrique reçu du point d'alimentation de pointe TF. L'amplificateur différentiel 24 transmet des signaux audio aux points d'alimentation de pointe et de nuque du fil réception dissymétrique tout en renvoyant simultanément une partie du signal audio reçu des bornes de pointe et de nuque T et R aux points d'alimentation pour produire une impédance

d'équilibrage en courant alternatif nominale d'environ 600 ohms.

L'amplificateur différentiel 3 transmet des signaux en courant alternatif reçus de la boucle d'abonné à l'autocommutateur privé par l'intermédiaire de la borne et, en même temps, il détecte le courant de boucle passant dans les résistors d'alimentation 1 et 2, il produit une tension en courant continu pour commander le circuit de décalage de niveau 21 et il empêche les signaux reçus de la borne VR d'être

appliqués à la borne VX.

Comme la tension de sortie de l'amplificateur différentiel 3 est réglée à zéro volt, les signaux audio reçus peuvent être appliqués directement par l'intermédiaire de la borne VX à un codeur-décodeur ou un convertisseur analogique-numérique dans l'autocommutateur privé dont le fonctionnement ne serait pas satisfaisant, en pratique, si les signaux en courant continu y étaient appliqués directement à partir de

l'amplificateur 3.

De plus, on peut donner de faibles valeurs aux résistors d'alimentation 1 et 2 de la présente invention pour produire un courant de boucle suffisant à partir d'une source de basse tension (-28 volts) par batterie, tout en maintenant l'impédance d'entrée à une valeur nominale de 600 ohms par un circuit de réaction, afin d'appliquer une partie du signal reçu aux points d'alimentation de

pointe et de nuque TF et RF.

Ainsi, la présente invention consiste en un circuit de transmission de signal en courant alternatif intégré et un circuit d'alimentation en courant constant, dont la mise en oeuvre nécessite

des composants relativement peu nombreux et relativement bon marché.

Comme on l'a expliqué ci-dessus, une partie du signal transmis par les bornes de pointe et de nuque T et R et reçus par - l'amplificateur différentiel 3 est renvoyée en phase aux bornes de pointe et de nuque T et R par l'intermédiaire du résistor 29 et de

l'amplificateur 24, afin d'obtenir une impédance d'entrée de 600 ohms.

De plus, une partie du signal reçue sur la borne VR est appliquée par

l'intermédiaire du résistor 23 à l'entrée non inverseuse de l'ampli-

ficateur différentiel 3, entrainant l'annulation du signal appliqué à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 3 par l'intermédiaire de l'amplificateur 24. Dans divers pays d'Europe, on doit adapter une impédance d'entrée complexe. Ainsi, les résistors 29 et 23 peuvent être remplacés par des réseaux de réaction complexes quand on utilise

le circuit de ligne est utilisé dans ces pays.

L'homme de métier connaissant cette invention pourrait en

déduire d'autres exemples de réalisation ou modifications de celle-ci.

Par exemple, les transistors 15, 17 et 28 peuvent être supprimés si les amplificateurs différentiels 14 et 24 sont capables de délivrer un courant et une tension suffisants pour commander directement les

points d'alimentation de pointe et de nuque RF et TF.

De plus, l'amplificateur différentiel 3 peut être remplacé par deux amplificateurs différentiels équivalents pour augmenter la

largeur de bande du signal.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1) Circuit de ligne à courant constant qu'on relie à des fils de pointe et de nuque symétriques (T, R) et à des fils d'émission (VX) et de réception (VR) dissymétriques, caractérisé en ce qu'il comprend: a) des moyens amplificateurs (3) pour recevoir de façon différentielle des signaux audio entrants transmis par lesdits fils de pointe et de nuque (T, R), détecter le courant de boucle continu passant dans lesdits fils de pointe et de nuque (T, R) et, en réponse, produire un signal modulé en courant continu et l'appliquer audit fil émission (VX), b) des premiers moyens (10, 11, 12) reliés par un circuit aux moyens amplificateurs, pour filtrer et régler ledit signal modulé en courant continu à une valeur stable d'environ zéro volt, c) des moyens d'alimentation (21) reliés par un circuit auxdits premiers moyens (10, 11, 12) pour recevoir ledit signal filtré et, en réponse, appliquer une tension continue constante auxdits fils de pointe et de nuque (T, R), et d) des seconds moyens (24) pour recevoir les signaux audio sortants portés par ledit fil réception (VR) et les appliquer différentiellement auxdits fils de pointe et de nuque (T, R), afin que les signaux audio soient transmis bidirectionnellement entre lesdits fils symétriques (T, R) et dissymétriques (VX, VR) et qu'en même temps, un courant constant soit délivré auxdits fils de

pointe et de nuque symétriques (T, R).

2) Circuit de ligne à courant constant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend encore des moyens (31) reliés auxdits moyens d'alimentation (21) pour détecter le potentiel de la terre sur ledit fil de nuque (R) et réduire, en réponse, ladite tension continue appliquée auxdits fils de pointe et de nuque (T, R), de sorte que le

courant continu de boucle soit réduit.

3) Circuit de ligne à courant constant selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend encore: a) un résistor d'alimentation de petite valeur (2) connecté par un circuit entre lesdits fils de pointe et de nuque (T, R) et lesdits moyens d'alimentation (21), et à une sortie desdits seconds moyens (24) recevant les signaux audio entrants, et b) des moyens connectés par un circuit entre une sortie desdits moyens amplificateurs (31) et une entrée desdits seconds moyens (24) recevant les signaux audio sortants, pour appliquer des parties desdits signaux arrivants reçus à l'entrée desdits seconds moyens, afin que lesdites parties de signal soit appliquées audit résistor d'alimentation de façon à augmenter la résistance apparente

dudit résistor d'alimentation au-dessus de sa valeur réelle.

4) Circuit de ligne à courant constant selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens amplificateurs (3) comprennent des moyens (9) pour recevoir une tension de référence prédéterminée

(REF), additionner les tensions aux bornes dudit résistor d'alimen-

tation (9), comparer les sommes avec ladite tension de référence et

produire, en réponse, ledit signal en courant continu.

) Circuit de ligne à courant constant selon une des revendi- cations 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation comprennent un circuit de décalage de niveau (21) pour faire varier ladite tension continue en réponse à la réception dudit signal en courant continu, de façon à maintenir un courant d'alimentation

constant dans lesdits fils de pointe et de nuque (T, R).

6) Circuit de ligne à courant constant selon une des revendi-

cations 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens comprennent un amplificateur différentiel (10) dont une entrée inverseuse est reliée par un circuit à une de ses sorties par l'intermédiaire d'un condensateur (12) et à une sortie des moyens amplificateurs par l'intermédiaire d'un résistor d'entrée (11), une entrée non inverseuse dudit amplificateur différentiel étant reliée à la terre, et une sortie à une entrée de commande de tension des moyens

d'alimentation (21).

7) Circuit de ligne à courant constant selon une des revendi-

cations 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens recevant des signaux audio sortants comprennent un amplificateur différentiel (24) dont une entrée est reliée par un circuit audit fil réception dissymétrique (VR) et dont une sortie est reliée par un circuit audit fil de pointe (T) et à une entrée desdits moyens d'alimentation (21), pour appliquer lesdits signaux reçus sortants audit fil de pointe, inverser lesdits signaux sortants et les appliquer audit fil de nuque (R) par l'intermédiaire desdits moyens d'alimentation.

8) Circuit de ligne à courant constant selon une des revendi-

cations 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend encore des moyens pour empêcher lesdits signaux reçus sortants d'être appliqués audit

fil émission dissymétrique (VX).

9) Circuit de ligne à courant constant qu'on relie à des fils de pointe et de nuque symétriques (T, R) et à des fils émission et réception dissymétriques (VX, VR), caractérisé en ce qu'il comprend: a) des bornes de pointe et de nuque (T, R) qui sont reliées aux fils de pointe et de nuque symétriques, b) un premier amplificateur différentiel (3) relié auxdites bornes de pointe et de nuque et audit fil émission dissymétrique (VX), pour transmettre audit fil émission (VX) des signaux audio entrants portés par lesdites bornes de pointe et de nuque, capter le courant continu de boucle passant dans lesdits fils de pointe et de nuque (T, R) et produire, en réponse, un signal en courant continu, c) un circuit intégrateur (10, 11, 12) relié à une sortie dudit premier amplificateur différentiel (3), pour filtrer lesdits signaux audio entrants et régler ledit signal en courant continu à une valeur stable d'environ zéro volt, d) un circuit de décalage de niveau (21) relié à une sortie dudit circuit intégrateur, pour produire ledit courant continu de boucle et l'appliquer auxdites bornes de pointe et de nuque en réponse à la réception, à partir dudit circuit intégrateur (10, 11, 12), dudit signal en courant continu réglé, e) un second amplificateur différentiel (31) dont une entrée est reliée audit fil émission dissymétrique et-dont une sortie est reliée, par un circuit, auxdites bornes de pointe et de nuque, pour recevoir les signaux sortants portés par ledit fil réception (VR) et appliquer différentiellement lesdits signaux reçus auxdites bornes de pointe et de nuque, et f) des moyens pour éviter que lesdits signaux sortants portés par le fil réception soient appliqués audit fil émission, afin que les signaux audio soient transmis bidirectionnellement entre lesdits fils symétriques et lesdits fils dissymétriques et qu'un courant continu de boucle constant soit simultanément appliqué auxdits fils de pointe et de nuque symétriques en réponse à la détection dudit

courant de boucle continu qui y passe.

) Circuit de ligne à courant constant selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend encore: a) un premier résistor d'alimentation de faible valeur (2) connecté entre une sortie dudit circuit de décalage de niveau (21) et ladite borne de nuque pour passer ledit courant de boucle continu produit à ladite borne de nuque, b) un second résistor d'alimentation de faible valeur (1) relié à ladite borne de pointe pour faire passer ledit courant de boucle continu de ladite borne de pointe à la terre, et c) des moyens pour faire passer une partie dudit signal entrant reçu de la sortie dudit premier amplificateur différentiel (3) à l'entrée dudit second amplificateur différentiel (24) de façon à le réappliquer auxdites bornes de fils de pointe et de nuque par l'intermédiaire desdits premier et second résistors d'alimentation, afin d'augmenter l'impédance apparente desdits premier et second

résistors d'alimentation de faible valeur.

11) Circuit de ligne à courant constant selon la revendication , caractérisé en ce qu'il comprend encore un troisième amplificateur

différentiel (31) comportant des première et seconde entrées connec-

tées par un circuit aux bornes dudit premier résistor d'alimentation, pour détecter, dans le premier résistor d'alimentation, le courant supérieur à une première valeur de seuil indiquant que ladite borne de nuque est à la terre et produire, en réponse, un signal à appliquer audit premier amplificateur différentiel pour élever ladite valeur stable du signal en courant continu à une tension positive, de sorte que le signal continu réglé dudit circuit intégrateur soit diminué et que le courant de boucle continu appliqué auxdits fils de pointe et de

nuque soit réduit.

12) Circuit de ligne à courant constant qu'on relie aux fils de pointe et de nuque symétriques et aux fils émission et réception dissymétriques, caractérisé en ce qu'il comprend: a) des premiers moyens pour produire une tension d'alimentation continue et l'appliquer auxdits fils de pointe et de nuque symétriques (T, R), pour y faire passer le courant d'alimentation, b) des seconds moyens pour transmettre les signaux audio entrants portés par lesdits fils symétriques audit fil émission dissymétrique (VX), détecter ledit courant d'alimentation passant dans lesdits fils de pointe et de nuque symétriques (T, R), le comparer à un signal de seuil prédéterminé et produire, en réponse, un signal en courant continu, c) des troisièmes moyens pour transmettre des signaux audio sortants portés par ledit fil réception dissymétrique (VR) auxdits fils de pointe et de nuque symétriques (T, R), et d) des quatrièmes moyens reliés auxdits premiers et seconds moyens pour détecter les variations de niveau dudit signal en courant continu et, en réponse, modifier ladite tension d'alimentation produite, pour maintenir ledit courant d'alimentation constant,

afin que lesdits signaux audio soient transmis bidirection-

nellement entre lesdits fils symétriques et dissymétriques en même temps que soit appliqué auxdits fils de pointe et de nuque symétriques

(T, R) ledit courant d'alimentation.