JP2002064843A - 端末に遠隔給電を提供する電子機器用の差動出力段 - Google Patents

端末に遠隔給電を提供する電子機器用の差動出力段

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JP2002064843A
JP2002064843A JP2000238576A JP2000238576A JP2002064843A JP 2002064843 A JP2002064843 A JP 2002064843A JP 2000238576 A JP2000238576 A JP 2000238576A JP 2000238576 A JP2000238576 A JP 2000238576A JP 2002064843 A JP2002064843 A JP 2002064843A
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JP
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channel
voltage
terminal
output
differential
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JP2000238576A
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English (en)
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Bujidei Jean-Pierre
ジヤン−ピエール・ブジデイ
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Alcatel CIT SA
Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel CIT SA
Alcatel SA
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 端末に遠隔給電することができる変圧器なし
の差動段を提供する。 【解決手段】 本差動段は、それぞれ1つの入力を1つ
の出力に接続する2つのチャネルを含む。各チャネル
は、当該チャネルの入力電圧に、他方のチャネルから当
該チャネルへのフィードバック電圧を加えるための第1
のデバイスを含む。端末に遠隔給電するために、この段
は、さらに、各チャネルに、当該チャネルの出力電圧に
DC電圧を加えるための手段をそれぞれ含んでいる。そ
のフィードバック電圧は、当該チャネルの第1のデバイ
スの出力電圧のAC成分のみの関数である。電話交換機
に適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器用の差動
出力段、例えば電話交換機内の電話加入者カードまたは
モデムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電子機器用の差動出力段は、セン
タータップ付きの変圧器を含んでいる。AC電圧は、変
圧器の1次巻線に印加される。DC電力供給電圧は、2
次巻線のセンタータップに印加される。2次巻線の主端
子は、ラインによって遠隔給電を必要とする端末に接続
される。変圧器は、重く、かさ張り、高価であり、かつ
帯域幅が極めて制限されるという欠点を有する。これら
の欠点は、HDSL(高ビットレートデジタル加入者ラ
イン)モデムに対する遠隔給電で特に問題となる。その
理由は、この種のモデムは、6W(すなわち、100V
の電圧で60mAの電力供給電流)の電力を必要とする
ためである。これは変圧器の飽和を防ぐために、変圧器
のサイズを大きくすることにつながる。
【0003】欧州特許出願EP 0 449 200
(ALCATEL)は、変圧器なしの差動出力段につい
て記載している。この差動出力段は、2つの入力と、2
つの出力と、それぞれ1つの入力を1つの出力に接続す
る2つのチャネルとを有している。各チャネルは、当該
チャネルの入力電圧に、他方のチャネルから当該チャネ
ルへのフィードバック電圧を加えるための第1の差動増
幅器と、当該チャネルの出力電圧を、第1の差動増幅器
の出力電圧から差し引くための第2の差動増幅器とを含
む。第2の差動増幅器の出力電圧により、当該チャネル
から他方のチャネルへのフィードバック電圧が構成され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の差動段は、伝送
される信号を構成する可変電流上にDC電流が重畳され
ているため、端末への遠隔給電が不要である場合に、理
想的な適合となる。その反面、この差動段は、従来の電
話機などの端末に遠隔給電するには適していない。
【0005】本発明の目的は、端末に遠隔給電すること
ができる変圧器なしの差動段を提案することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力を出力に
接続する2つのチャネルを含んでいる電子機器用の差動
出力段であって、当該チャネルの入力電圧に、他方のチ
ャネルから当該チャネルへのフィードバック電圧を加え
るための第1の手段と、当該チャネルから他方のチャネ
ルへ前記フィードバック電圧を供給するための第2の手
段とを含み、他方のチャネルから当該チャネルにフィー
ドバック電圧を供給するための第2の手段は、当該チャ
ネルの第1の手段の出力電圧のAC成分のみの関数であ
るフィードバック電圧を供給するための手段を含んでお
り、さらに、差動出力段が、各チャネルに、そのチャネ
ルの出力電圧にDC電圧を加えるための手段をそれぞれ
含んでいる、差動出力段である。
【0007】上記の差動段は、端末にAC信号を供給す
るのに加えて、DC電圧によって端末に遠隔給電を提供
する。フィードバック電圧は、DC遠隔給電電圧とは無
関係に生成されるため、フィードバック電圧により遠隔
給電電圧の供給が妨害されることはない。
【0008】以下の説明を読み、添付の図面を参照する
ことにより、本発明に対する理解がより深まり、その他
の特徴が明らかとなろう。
【0009】
【発明の実施の形態】図1に示す第1の実施形態は、差
動信号を構成する可変電圧VaおよびVbをそれぞれに
受け取るための2つの入力端子EaおよびEbと、遠隔
端末Tと接続されているラインLに対して、DC電力供
給電圧および差動AC信号を供給する2つの出力端子S
aおよびSbとを有している。
【0010】ラインLは、それぞれ固有の抵抗を有する
2つの導体を含む。それぞれ出力端子Sa、Sbと上記
導体の各々の間には、直列に整合および保護用抵抗器が
存在する。出力端子SaおよびSbから見ると、ライン
Lならびにこれら整合および保護用抵抗器は、それぞれ
抵抗器RsaおよびRsbと考えられる。遠隔端末T
は、DC抵抗Rcc、ならびにAC抵抗Ralと直列の
端末Tの静電容量Calによって表されている。この端
末は、例えば、ISDN(統合サービスデジタルネット
ワーク)端末である。本発明のシステムは、従来のアナ
ログ式電話機や遠隔給電モデムなどに、同様に接続する
ことができる。
【0011】端子EaおよびSaは、次の要素を含む第
1のチャネルにより接続されている。
【0012】遠隔端末Tに遠隔給電するためのDC電圧
VCAと、コンデンサC1aを介した入力電圧VaのA
C成分と、コンデンサC2aを介したフィードバック電
圧とをそれぞれ受け取る3つの入力を備える加算器1
a、加算器1aの出力と出力端子Saとの間の直列接続
の抵抗器Ra、出力端子Saに接続された非反転入力、
加算器1aの出力に接続された反転入力、およびフィー
ドバック電圧を供給するためにコンデンサC2bに接続
された出力を有する減算器2a。
【0013】端子EbおよびSbは、第1のチャネルと
対称であると共に、次の要素を含む第2のチャネルによ
り接続されている。
【0014】遠隔端末Tに遠隔給電するためのDC電圧
VCBと、コンデンサC1bを介した入力電圧VbのA
C成分と、コンデンサC2bを介したフィードバック電
圧とをそれぞれ受け取る3つの入力を備える加算器1
b、加算器1bの出力と出力端子Sbとの間の直列接続
の抵抗器Rb、出力端子Sbに接続された非反転入力、
加算器1bの出力に接続された反転入力、ならびにフィ
ードバック電圧を供給するためにコンデンサC2aに接
続された出力を有する減算器2b。
【0015】上記の差動段により、VCA−VCBに等
しい浮動(floating)差動DC電圧が供給され
る。この差動段により、Va−Vbに等しい浮動差動A
C電圧が供給される。
【0016】加算器1a、1bおよび減算器2a、2b
は、演算増幅器によって従来のようにして実現される。
これらの出力抵抗はゼロである。加算器1aと減算器2
aは、基準電位に対して100Vおよび90Vの電圧を
提供する、第1の電力供給対を介して給電される。加算
器1bと減算器2bは、基準電位に対して0Vおよび−
10Vの電圧を提供する、第2の電力供給対を介して給
電される。したがって、100Vの浮動遠隔給電電圧を
提供することが可能となる。
【0017】ラインおよび端末Tが、出力端子Sa、S
bに接続されている場合、端末Tの両端子におけるDC
電圧は、DC抵抗Rccと、ラインLならびに整合およ
び保護用抵抗器の抵抗Rsa+Rsbと、フィードバッ
ク抵抗器RaおよびRbの抵抗との関数である。AC電
圧は、AC抵抗Ralと、ラインLならびに整合および
保護用抵抗器の抵抗Rsa+Rsbとの関数である。一
方、フィードバックの効果により、AC電圧がフィード
バック抵抗器RaおよびRbの抵抗とは無関係に生成さ
れることを示すことができる。
【0018】この第1の実施形態では、電力供給電流
は、全体として加算器1aおよび1bによって供給され
る。したがって、これらの加算器は、遠隔給電機能に対
応した電力損失に耐えるように製作する必要がある。
【0019】図2は、加算器1a、1bが耐えなければ
ならない電力損失を軽減するための追加の手段を含む、
第2の実施形態の図である。これらの追加の手段は、そ
のコレクタが出力端子Saと接続され、そのエミッタが
DC電力供給電圧VCAと直接接続され、かつそのベー
スが抵抗器Rpaを介してVCAより低い値のDC電力
供給電圧VBAと接続されている、トランジスタTa
と、そのコレクタが出力端子Sbと接続され、そのエミ
ッタがDC電力供給電圧VCBと直接接続され、かつそ
のベースが抵抗器Rpbを介してVCBより低い値のD
C電力供給電圧VBBと接続されている、トランジスタ
Tbと、である。
【0020】トランジスタTaおよびTbは、出力端子
Saに追加の直流電流を、また出力端子Sbに追加の直
流電流をそれぞれに供給する直流電流発生器の役割をす
る。このために、加算器1aおよび1bにより供給され
る直流電流は減少し、これによりこれらの加算器での損
失が減少する。
【0021】図3は、遠隔給電を提供するために加算器
1aおよび1bが耐える必要がある損失を打ち消すため
に、第2の実施形態に対して追加の手段を含む第3の実
施形態の図である。これらの追加の手段は、トランジス
タTaのベースを減算器2aの出力に接続する増幅器段
4aと直列接続の低域通過フィルタ3a(抵抗器Rpa
は省略され、低域通過フィルタ3aおよび増幅器段4a
は、加算器1aおよび減算器2aと同じ手段により給電
される)と、トランジスタTbのベースを減算器2bの
出力に接続する増幅器段4bと直列接続の低域通過フィ
ルタ3b(抵抗器Rpbは省略され、低域通過フィルタ
3bおよび増幅器段4bは、加算器1aおよび減算器2
bと同じ手段により給電される)と、である。
【0022】低域通過フィルタ3a、3bにより、それ
ぞれ減算器2a、2bにより供給されるフィードバック
電圧をフィルタリングし、DC成分のみを残留させる。
このDC成分によりトランジスタTa、Tbのコレクタ
電流を制御し、それぞれ抵抗器Ra、Rbの両端での電
圧降下を実質的に打ち消す。言い換えれば、端末TのD
C電力供給電流は、トランジスタTaおよびTbのみに
より供給される。したがって、加算器1aおよび1bで
の損失は最小となる。出力端子Saと出力端子Sbの間
の端末への電力供給電圧は、ラインLならびに整合およ
び保護用抵抗器の抵抗値Rsa+Rsbによらず一定で
あることを示すことができる。
【0023】別の実施形態では、整合および保護用抵抗
器Rsaを、各1つをトランジスタTaのコレクタに接
続される点の両側に配置させた2つの直列接続の抵抗器
に分割することによって、直流電流の損失を最小とする
ことができる。もう一方のチャネルの抵抗器Rsbにつ
いても同様である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による差動段の第1の実施形態のブロッ
ク図である。
【図2】本発明による差動段の第2の実施形態のブロッ
ク図である。
【図3】本発明による差動段の第3の実施形態のブロッ
ク図である.
【符号の説明】
1a、1b 加算器 2a、2b 減算器 3a、3b 低域通過フィルタ 4a、4b 増幅器段 C2a、C1a コンデンサ Cal 端末の静電容量 Ea、Eb 入力端子 L ライン Ra、Rb フィードバック抵抗器 Ral 端末のAC抵抗 Rcc 端末のDC抵抗 Rpa、Rpb 抵抗器 Sa、Sb 出力端子 T 遠隔端末 Ta、Tb トランジスタ Va、Vb 可変電圧 VCA、VBA、VCB、VBB DC電力供給電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K029 AA18 DD03 DD25 EE02 GG07 5K037 AA14 AA15 AB01 AC00 AD02 BA03 CB03 DA03 5K050 AA19 BB03 BB12 CC04 DD21 EE01 EE22 GG10 GG11

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ1つの入力を1つの出力に接続
    する2つのチャネルを含んでいる電子機器用の差動出力
    段であって、当該チャネルの入力電圧に、他方のチャネ
    ルから当該チャネルへのフィードバック電圧を加えるた
    めの第1の手段と、当該チャネルから他方のチャネルへ
    前記フィードバック電圧を供給するための第2の手段と
    を含み、他方のチャネルから当該チャネルへフィードバ
    ック電圧を供給するための第2の手段は、当該チャネル
    の第1の手段の出力電圧のAC成分のみの関数であるフ
    ィードバック電圧を供給するための手段を含んでおり、
    さらに、差動出力段が、各チャネルに、そのチャネルの
    出力電圧にDC電圧を加えるための手段をそれぞれ含ん
    でいる、差動出力段。
  2. 【請求項2】 さらに、各チャネルに、そのチャネルの
    出力において、そのチャネルの第1の手段により供給さ
    れる電流に追加の直流電流を加えるための手段をそれぞ
    れ含んでいる請求項1に記載の差動段。
  3. 【請求項3】 さらに、第1の手段により供給される電
    流のDC成分を打ち消すために、各チャネルについて、
    そのチャネルの出力において、そのチャネルの第1の手
    段により供給される電流のDC成分に追加の直流電流を
    従属させるための手段をそれぞれ含んでいる請求項2に
    記載の差動段。
JP2000238576A 2000-08-07 2000-08-07 端末に遠隔給電を提供する電子機器用の差動出力段 Pending JP2002064843A (ja)

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