JP2573190B2 - 直流給電回路 - Google Patents
直流給電回路Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は電話交換機において、加入者回線を介して電
話機等の加入者端末に直流電流を供給する直流給電回路
に関する。
話機等の加入者端末に直流電流を供給する直流給電回路
に関する。
（従来の技術） 電話交換機においては、電話機等の加入者端末に対
し、通話のための直流電流（通話電流）や、電話機のオ
ンフック，オフフック状態を監視するための直流電流
を、一対の加入者回線を介して供給する。この直流電流
は、従来からのクロスバ交換機においては、インダクタ
ンス素子（チョークコイルまたはリレーコイル）を介し
て−48Vの直流電圧源から供給される。インダクタンス
素子は通話信号（交流電流）が直流電圧源側に漏れて減
衰するのを防止するために設けられる。
し、通話のための直流電流（通話電流）や、電話機のオ
ンフック，オフフック状態を監視するための直流電流
を、一対の加入者回線を介して供給する。この直流電流
は、従来からのクロスバ交換機においては、インダクタ
ンス素子（チョークコイルまたはリレーコイル）を介し
て−48Vの直流電圧源から供給される。インダクタンス
素子は通話信号（交流電流）が直流電圧源側に漏れて減
衰するのを防止するために設けられる。
このような直流給電回路によって加入者端末に供給さ
れる直流電流は、交換機から加入者端末までの加入者回
線の線路長に依存する電気抵抗（回線抵抗という）の変
化によって、通常100mA〜数10mA以下の広い範囲で変化
する。しかし、通話性能を考慮した場合は、加入者端末
に供給される直流電流は、回線抵抗によって変化しない
定電流であることが望ましい。
れる直流電流は、交換機から加入者端末までの加入者回
線の線路長に依存する電気抵抗（回線抵抗という）の変
化によって、通常100mA〜数10mA以下の広い範囲で変化
する。しかし、通話性能を考慮した場合は、加入者端末
に供給される直流電流は、回線抵抗によって変化しない
定電流であることが望ましい。
一方、電話交換機として特に構内交換機を考えた場
合、交換機から各加入者端末までの加入者回線の長さは
比較的短く、回線抵抗が小さいので、加入者回線および
加入者端末には比較的大きな電流が流れることになる。
従って、消費電力が増大するとともに、交換機内の電源
装置が大型化するという不都合がある。
合、交換機から各加入者端末までの加入者回線の長さは
比較的短く、回線抵抗が小さいので、加入者回線および
加入者端末には比較的大きな電流が流れることになる。
従って、消費電力が増大するとともに、交換機内の電源
装置が大型化するという不都合がある。
さらに、構内交換機の小型化を図るためには、加入者
回路や加入者回線インターフェース回路等のLSI化が要
求される。しかしながら、前述したインダクタンス素子
のLSI化は困難であり、形状的にも大きいため、交換機
の小型化の大きな妨げとなっている。
回路や加入者回線インターフェース回路等のLSI化が要
求される。しかしながら、前述したインダクタンス素子
のLSI化は困難であり、形状的にも大きいため、交換機
の小型化の大きな妨げとなっている。
上述した問題を解決するため、本発明者らは一対の加
入者回線のそれぞれに抵抗を介して第1,第２の直流電流
供給源を接続し、第1,第２の抵抗の電圧降下を互いに逆
極性で取出した後、その差電圧を第１の差動増幅器で増
幅するとともに、この第１の差動増幅器の出力電圧と基
準電圧との差電圧を第２の差動増幅器で増幅し、それを
第1,第２の直流電流供給源に制御電圧として供給する構
成の直流給電回路を提案している。
入者回線のそれぞれに抵抗を介して第1,第２の直流電流
供給源を接続し、第1,第２の抵抗の電圧降下を互いに逆
極性で取出した後、その差電圧を第１の差動増幅器で増
幅するとともに、この第１の差動増幅器の出力電圧と基
準電圧との差電圧を第２の差動増幅器で増幅し、それを
第1,第２の直流電流供給源に制御電圧として供給する構
成の直流給電回路を提案している。
このような構成によると、インダクタンス素子を用い
ることなく、直流給電回路の定電流化を図ることができ
る。しかしながら、この直流給電回路が定電流動作する
条件は、 （回線抵抗×給電電流）＜電源電圧 であり、回線抵抗が大きくなってこの条件を満たさなく
なると、定電流特性が失われるばかりでなく、加入者端
末に供給される電流が著しく減少し、通話に支障を来す
結果となる。
ることなく、直流給電回路の定電流化を図ることができ
る。しかしながら、この直流給電回路が定電流動作する
条件は、 （回線抵抗×給電電流）＜電源電圧 であり、回線抵抗が大きくなってこの条件を満たさなく
なると、定電流特性が失われるばかりでなく、加入者端
末に供給される電流が著しく減少し、通話に支障を来す
結果となる。
（発明が解決しようとする問題点） このように直流電流給電回路を単純に定電流化する
と、回線抵抗が大きくなって定電流特性が失われた場
合、加入者端末に供給する直流電流が大幅に減少すると
いう問題がある。
と、回線抵抗が大きくなって定電流特性が失われた場
合、加入者端末に供給する直流電流が大幅に減少すると
いう問題がある。
本発明は集積回路化に適し、しかも広範囲にわたる回
線抵抗の変化に対して、加入者端末に所要の直流電流を
確実に供給することができる直流給電回路を提供するこ
とを目的とする。
線抵抗の変化に対して、加入者端末に所要の直流電流を
確実に供給することができる直流給電回路を提供するこ
とを目的とする。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明に係る直流給電回路は、一対の加入者回線のそ
れぞれに第1,第２の抵抗を介して接続された第1,第２の
直流電流供給源と、互いに逆極性で取出された第1,第２
の抵抗の電圧降下の差電圧を増幅する第１の差動増幅器
と、第１の差動増幅器の出力電圧と第１の基準電圧との
差電圧を増幅し、その出力を前記第1,第２の直流電流供
給源に制御信号として供給する第２の差動増幅器と、一
対の加入者回線の回線間の直流電圧と電源電圧より微小
量低い第２の基準電圧との差電圧を増幅する第３の差動
増幅器と、第３の差動増幅器の出力が利得制御電圧とし
て供給され、利得制御電圧が所定値に満たないときは一
定利得を保ち、利得制御電圧が所定値以上のときはその
利得制御電圧の上昇に応じて利得を減少するものであっ
て、所定電圧を増幅して第２の差動増幅器に供給するた
めの前記第１の基準電圧を生成する可変利得増幅器とを
設け、この構成により、可変利得増幅器が利得制御電圧
に対して一定利得を保つ領域では加入者端末に対して定
電流給電を行ない、可変利得増幅器の利得が利得制御電
圧に応じて変化する領域では加入者端末に対して定電圧
給電を行なうようにしたことを特徴とする。
れぞれに第1,第２の抵抗を介して接続された第1,第２の
直流電流供給源と、互いに逆極性で取出された第1,第２
の抵抗の電圧降下の差電圧を増幅する第１の差動増幅器
と、第１の差動増幅器の出力電圧と第１の基準電圧との
差電圧を増幅し、その出力を前記第1,第２の直流電流供
給源に制御信号として供給する第２の差動増幅器と、一
対の加入者回線の回線間の直流電圧と電源電圧より微小
量低い第２の基準電圧との差電圧を増幅する第３の差動
増幅器と、第３の差動増幅器の出力が利得制御電圧とし
て供給され、利得制御電圧が所定値に満たないときは一
定利得を保ち、利得制御電圧が所定値以上のときはその
利得制御電圧の上昇に応じて利得を減少するものであっ
て、所定電圧を増幅して第２の差動増幅器に供給するた
めの前記第１の基準電圧を生成する可変利得増幅器とを
設け、この構成により、可変利得増幅器が利得制御電圧
に対して一定利得を保つ領域では加入者端末に対して定
電流給電を行ない、可変利得増幅器の利得が利得制御電
圧に応じて変化する領域では加入者端末に対して定電圧
給電を行なうようにしたことを特徴とする。
（作用） 本発明においては、加入者回線の回線抵抗が比較的小
さく、加入者回線間の直流電圧が低い領域では、可変利
得増幅器が利得制御電圧に対して一定利得を保つため
に、直流電流供給源は定電流源として動作し、加入者端
末に定電流給電が行なわれる。一方、加入者回線が長く
なって回転抵抗が大きくなり、加入者回線間の直流電圧
が電源電圧近くまで大きくなると、可変利得増幅器の利
得が該直流電圧に依存する利得制御電圧に応じて変化す
るために、加入者端末に定電圧給電、すなわち給電端子
間の電圧が一定となるような給電が行なわれる。
さく、加入者回線間の直流電圧が低い領域では、可変利
得増幅器が利得制御電圧に対して一定利得を保つため
に、直流電流供給源は定電流源として動作し、加入者端
末に定電流給電が行なわれる。一方、加入者回線が長く
なって回転抵抗が大きくなり、加入者回線間の直流電圧
が電源電圧近くまで大きくなると、可変利得増幅器の利
得が該直流電圧に依存する利得制御電圧に応じて変化す
るために、加入者端末に定電圧給電、すなわち給電端子
間の電圧が一定となるような給電が行なわれる。
本発明に係る直流給電回路は、インダクタンス素子を
使用しないために集積回路化が容易である。また、回線
抵抗が比較的小さい多くの場合は、定電流給電がなされ
るため、良好な通話品質が得られる。そして、回線が長
くなり回転抵抗が非常に大きくなった場合は、定電流特
性はなくなるが、定電圧給電に移行することによって給
電端子の電圧が確保され、所要の直流電流が加入者端末
に供給される。
使用しないために集積回路化が容易である。また、回線
抵抗が比較的小さい多くの場合は、定電流給電がなされ
るため、良好な通話品質が得られる。そして、回線が長
くなり回転抵抗が非常に大きくなった場合は、定電流特
性はなくなるが、定電圧給電に移行することによって給
電端子の電圧が確保され、所要の直流電流が加入者端末
に供給される。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例に係る直流給電回路を示す
ものである。加入者端末である電話機１が接続された加
入者回線（以下、電話回線という）L1，L2に、この直流
給電回路の給電端子a,bが接続されている。給電端子a,b
は電流検出用抵抗2,3の一端にそれぞれ接続され、抵抗
2,3の他端は直流定電流供給源4,5にそれぞれ接続されて
いる。抵抗2,3の給電端子a,bに接続された一端は電圧利
得１の演算増幅器6,7の反転入力端子にそれぞれ接続さ
れ、他端は演算増幅器6,7の非反転入力端子にそれぞれ
接続されている。演算増幅器6,7の出力端子は、A1なる
電圧利得を有する第１の差動増幅器８の非反転入力端子
および反転入力端子にそれぞれ接続されている。
ものである。加入者端末である電話機１が接続された加
入者回線（以下、電話回線という）L1，L2に、この直流
給電回路の給電端子a,bが接続されている。給電端子a,b
は電流検出用抵抗2,3の一端にそれぞれ接続され、抵抗
2,3の他端は直流定電流供給源4,5にそれぞれ接続されて
いる。抵抗2,3の給電端子a,bに接続された一端は電圧利
得１の演算増幅器6,7の反転入力端子にそれぞれ接続さ
れ、他端は演算増幅器6,7の非反転入力端子にそれぞれ
接続されている。演算増幅器6,7の出力端子は、A1なる
電圧利得を有する第１の差動増幅器８の非反転入力端子
および反転入力端子にそれぞれ接続されている。
すなわち、抵抗2,3の電圧降下が演算増幅器6,7によっ
て互いに逆極性で取出され、その差電圧が第１の差動増
幅器８により増幅される。従って、第１の差動増幅器の
出力には抵抗2,3の電圧降下の和をA1倍した電圧が現わ
れる。この場合、電話回線L1，L2上に外部から電磁誘導
等により重畳される雑音は一般に同相であり、演算増幅
器6,7の出力に同じ極性で現われるため、差動増幅器８
で互いに相殺され、出力には現われない。
て互いに逆極性で取出され、その差電圧が第１の差動増
幅器８により増幅される。従って、第１の差動増幅器の
出力には抵抗2,3の電圧降下の和をA1倍した電圧が現わ
れる。この場合、電話回線L1，L2上に外部から電磁誘導
等により重畳される雑音は一般に同相であり、演算増幅
器6,7の出力に同じ極性で現われるため、差動増幅器８
で互いに相殺され、出力には現われない。
第１の差動増幅器８の出力はローパスフィルタ９に入
力され、ここで通話信号等の可聴信号よりも周波数の高
い雑音成分が除去された後、A2なる利得を有する第２の
差動増幅器10の非反転入力端子に供給される。第２の差
動増幅器10の反転入力端子には、後述する可変利得増幅
器15から第１の基準電圧Vr1が供給されており、従って
差動増幅器10からはローパスフィルタ９の出力電圧と第
１の基準電圧Vr1との差電圧をA2倍した電圧が出力され
る。
力され、ここで通話信号等の可聴信号よりも周波数の高
い雑音成分が除去された後、A2なる利得を有する第２の
差動増幅器10の非反転入力端子に供給される。第２の差
動増幅器10の反転入力端子には、後述する可変利得増幅
器15から第１の基準電圧Vr1が供給されており、従って
差動増幅器10からはローパスフィルタ９の出力電圧と第
１の基準電圧Vr1との差電圧をA2倍した電圧が出力され
る。
第２の差動増幅器10の出力は第１の直流電流供給源４
に制御電圧として供給されるとともに、電圧利得−１の
演算増幅器11により極性反転された後、第２の直流電流
供給源５に制御電圧として供給される。直流電流供給源
４は正負の電源＋V,−Ｖ間に直列に接続され、かつベー
スおよびエミッタがそれぞれ共通接続されたNPNトラン
ジスタQ1とPNPトランジスタQ2により構成され、また直
流電流供給源５も同じく電源＋V,−Ｖ間に直列に接続さ
れ、かつベースおよびエミッタがそれぞれ共通接続され
たNPNトランジスタQ3とPNPトランジスタQ4により構成さ
れいる。そして、それぞれのベース共通接続点が接続入
力端となり、エミッタ共通接続点が電流出力端となって
いる。
に制御電圧として供給されるとともに、電圧利得−１の
演算増幅器11により極性反転された後、第２の直流電流
供給源５に制御電圧として供給される。直流電流供給源
４は正負の電源＋V,−Ｖ間に直列に接続され、かつベー
スおよびエミッタがそれぞれ共通接続されたNPNトラン
ジスタQ1とPNPトランジスタQ2により構成され、また直
流電流供給源５も同じく電源＋V,−Ｖ間に直列に接続さ
れ、かつベースおよびエミッタがそれぞれ共通接続され
たNPNトランジスタQ3とPNPトランジスタQ4により構成さ
れいる。そして、それぞれのベース共通接続点が接続入
力端となり、エミッタ共通接続点が電流出力端となって
いる。
第２の差動増幅器10の出力電圧が正の場合には、トラ
ンジスタQ1，Q4がオンとなって、電源＋Ｖ〜トランジス
タQ1〜抵抗２〜回線L1〜電話機１〜回線L2〜抵抗３〜ト
ランジスタQ4〜電源−Ｖの経路で電話機１に直流電流が
供給される。また、第２の差動増幅器10の出力電圧が負
の場合（これは後述するように第１の基準電圧Vr1の極
性を負に反転すればよい）には、トランジスタQ2，Q3が
オンとなって、電源＋Ｖ〜トランジスタQ3〜抵抗３〜回
線L2〜電話機１〜回線L1〜抵抗２〜トランジスタQ2〜電
源−Ｖの上記と逆の経路で電話機１に直流電源が供給さ
れる。
ンジスタQ1，Q4がオンとなって、電源＋Ｖ〜トランジス
タQ1〜抵抗２〜回線L1〜電話機１〜回線L2〜抵抗３〜ト
ランジスタQ4〜電源−Ｖの経路で電話機１に直流電流が
供給される。また、第２の差動増幅器10の出力電圧が負
の場合（これは後述するように第１の基準電圧Vr1の極
性を負に反転すればよい）には、トランジスタQ2，Q3が
オンとなって、電源＋Ｖ〜トランジスタQ3〜抵抗３〜回
線L2〜電話機１〜回線L1〜抵抗２〜トランジスタQ2〜電
源−Ｖの上記と逆の経路で電話機１に直流電源が供給さ
れる。
一方、電話回線L1，L2はさらに両回線L1，L2間の直流
電圧E0を検出するための利得１の演算増幅器12の非反転
入力端子および反転入力端子に接続されている。この演
算増幅器12の出力はローパスフィルタ13により直流分の
み抽出された後、第３の差動増幅器14の非反転入力端子
に印加される。この第３の差動増幅器14の反転入力端子
には、第２の基準電圧Vr2として該直流給電回路の電源
電圧VBより微小量ΔＶを差引いた電圧が印加されてい
る。ここで、VB−ΔＶは該直流給電回路内の各増幅器が
正常に動作できる最大の電圧であり、ΔＶは一般には３
〜4Vである。この第３の差動増幅器14の出力は可変利得
増幅器15に利得制御電圧Vcとして供給される。
電圧E0を検出するための利得１の演算増幅器12の非反転
入力端子および反転入力端子に接続されている。この演
算増幅器12の出力はローパスフィルタ13により直流分の
み抽出された後、第３の差動増幅器14の非反転入力端子
に印加される。この第３の差動増幅器14の反転入力端子
には、第２の基準電圧Vr2として該直流給電回路の電源
電圧VBより微小量ΔＶを差引いた電圧が印加されてい
る。ここで、VB−ΔＶは該直流給電回路内の各増幅器が
正常に動作できる最大の電圧であり、ΔＶは一般には３
〜4Vである。この第３の差動増幅器14の出力は可変利得
増幅器15に利得制御電圧Vcとして供給される。
可変利得増幅器15は例えば第２図に示すように構成さ
れ、利得制御電圧Vcが所定値に満たないときはFET21は
オフであり、利得制御電圧Vcが所定値以上になるとFET2
1が可変抵抗素子として働く。演算増幅器22は反転増幅
器として、また演算増幅器23は加算器としてそれぞれ動
作する。演算増幅器23の出力電圧、すなわち可変利得増
幅器15の出力である第１の基準電圧Vr1は、FET21がオフ
のときは一定値を保つが、利得制御電圧Vcが上昇してFE
T21が可変抵抗素子として動作する領域になると、FET21
のソース・ドレーイン間抵抗が小さくなるに従い、低下
する。
れ、利得制御電圧Vcが所定値に満たないときはFET21は
オフであり、利得制御電圧Vcが所定値以上になるとFET2
1が可変抵抗素子として働く。演算増幅器22は反転増幅
器として、また演算増幅器23は加算器としてそれぞれ動
作する。演算増幅器23の出力電圧、すなわち可変利得増
幅器15の出力である第１の基準電圧Vr1は、FET21がオフ
のときは一定値を保つが、利得制御電圧Vcが上昇してFE
T21が可変抵抗素子として動作する領域になると、FET21
のソース・ドレーイン間抵抗が小さくなるに従い、低下
する。
次に、上記のように構成された直流給電回路の動作を
説明する。抵抗2,3の抵抗値をＲとし、電話機１に供給
される電流（給電電流）をILとすると、抵抗2,3の電圧
降下ILＲは演算増幅器6,7により逆極性で取出され、第
１の差動増幅器８で合成されるため、差動増幅器８の出
力電圧は2A1ILRとなる。この第１の差動増幅器８の出力
はローパスフィルタ９を介して第２の差動増幅器10の非
反転入力端子に供給され、差動増幅器10の非反転入力端
子に供給されている第１の基準電圧Vr1との差電圧がA2
倍されることにより、第２の差動増幅器10の出力電圧
E0′は E0′＝A2（Vr1-2A1ILR） ……（１） となる。
説明する。抵抗2,3の抵抗値をＲとし、電話機１に供給
される電流（給電電流）をILとすると、抵抗2,3の電圧
降下ILＲは演算増幅器6,7により逆極性で取出され、第
１の差動増幅器８で合成されるため、差動増幅器８の出
力電圧は2A1ILRとなる。この第１の差動増幅器８の出力
はローパスフィルタ９を介して第２の差動増幅器10の非
反転入力端子に供給され、差動増幅器10の非反転入力端
子に供給されている第１の基準電圧Vr1との差電圧がA2
倍されることにより、第２の差動増幅器10の出力電圧
E0′は E0′＝A2（Vr1-2A1ILR） ……（１） となる。
この第２の差動増幅器10の出力電圧E0′は直流電源供
給源4,5の制御入力端に、直接および利得−１の演算増
幅器11を介してそれぞれ供給される。従って、直流電流
供給源4,5の制御入力端間の電位差２E0′と、（抵抗2,3
の電圧降下＋電話機１および電話回線L1，L2の電圧降
下）が等しくなる。直流電流供給源4,5のそれぞれの制
御入力端と電流出力端間にはトランジスタのベース・エ
ミッタ間電圧に相当する電位差があるが、この電位差は
電流供給源4,5間で相殺されるので、電流供給源4,5の制
御入力端間の電位差はその電流出力端間の電位差と等し
くなる。従って、給電端子a,bから電話機１側を見たイ
ンピーダンスをZLとすれば、次式が成立する。
給源4,5の制御入力端に、直接および利得−１の演算増
幅器11を介してそれぞれ供給される。従って、直流電流
供給源4,5の制御入力端間の電位差２E0′と、（抵抗2,3
の電圧降下＋電話機１および電話回線L1，L2の電圧降
下）が等しくなる。直流電流供給源4,5のそれぞれの制
御入力端と電流出力端間にはトランジスタのベース・エ
ミッタ間電圧に相当する電位差があるが、この電位差は
電流供給源4,5間で相殺されるので、電流供給源4,5の制
御入力端間の電位差はその電流出力端間の電位差と等し
くなる。従って、給電端子a,bから電話機１側を見たイ
ンピーダンスをZLとすれば、次式が成立する。
E0′＝（ZL＋2R）IL/2 ……（２） また、電流ILは次式で与えられる。
IL＝E0／ZL ……（３） （１）〜（３）式からE0′およびILを消去すると、回
線L1，L2間の電圧E0は次のようになる。
線L1，L2間の電圧E0は次のようになる。
E0＝2ZLA2Vr1／ （ZL＋2R＋4A1A2R） ……（４） ここで、第１図の直流給電回路を等価的に内部インピ
ーダンスr0と、ESなる電圧源との直列回路で表わしたと
すると、次式が成立する。
ーダンスr0と、ESなる電圧源との直列回路で表わしたと
すると、次式が成立する。
E0＝ZLEs／（ZL＋r0） ……（５） （４）式と（５）式から、ESおよびr0は次式で与えら
れる。
れる。
ES＝2A2Vr1 ……（６） r0＝2R（１＋2A1A2） ……（７） すなわち、電圧源の電圧ESは利得A2と第１の基準電圧
Vr1に依存し、また内部インピーダンスr0は抵抗値Ｒ
と、第１および第２の差動増幅器8,10の電圧利得A1，A2
に依存して決定される。
Vr1に依存し、また内部インピーダンスr0は抵抗値Ｒ
と、第１および第２の差動増幅器8,10の電圧利得A1，A2
に依存して決定される。
一方、（３）式に（４）式を代入すると、次式が得ら
れる。
れる。
IL＝2A2Vr1／ （ZL＋2R＋4A1A2R） ……（８） （８）式の分母において4A1A2Rの値は（ZL＋2R）の値
に比べて非常に大きく、（ZL＋2R）は無視できるので、
（８）式は次のようになる。
に比べて非常に大きく、（ZL＋2R）は無視できるので、
（８）式は次のようになる。
IL＝Vr1/2A1R ……（９） （９）式において1/2A1Rは一定であるから、これを定
数ｋとおけば、 IL＝kVr1 ……（10） となる。従って、電話機１に供給される直流電流ILはイ
ンピーダンスZLに関係なく一定電流となり、また第１の
基準電圧Vr1の極性を変えることにより、電流ILの方向
を反転することができる。
数ｋとおけば、 IL＝kVr1 ……（10） となる。従って、電話機１に供給される直流電流ILはイ
ンピーダンスZLに関係なく一定電流となり、また第１の
基準電圧Vr1の極性を変えることにより、電流ILの方向
を反転することができる。
ところで、電流ILがインピーダンスZLの変化に対し一
定に保たれるのは、回線間電圧E0＝IL×ZLが電源電圧VB
より低く、トランジスタQ1，Q2，Q3，Q4が飽和しない領
域である。回線抵抗の増大によりインピーダンスZLが非
常に大きくなって、回線間電圧E0が電源電圧VBに近付
き、トランジスタが飽和すると、帰還ルートが切れて出
力インピーダンスはほとんど０になり、定電流特性が失
われる。このときは線間インピーダンスも０となり、線
間に電話音声信号を乗せることもできなくなってしま
う。すなわち、第３図に示すようにインピーダンスZLが
比較的小さい領域31では給電電流ILは一定値を保つが、
ZLが増大して定電流特性が失われる領域32では給電電流
ILは極めて小さくなり、通話品質を著しく損なう。
定に保たれるのは、回線間電圧E0＝IL×ZLが電源電圧VB
より低く、トランジスタQ1，Q2，Q3，Q4が飽和しない領
域である。回線抵抗の増大によりインピーダンスZLが非
常に大きくなって、回線間電圧E0が電源電圧VBに近付
き、トランジスタが飽和すると、帰還ルートが切れて出
力インピーダンスはほとんど０になり、定電流特性が失
われる。このときは線間インピーダンスも０となり、線
間に電話音声信号を乗せることもできなくなってしま
う。すなわち、第３図に示すようにインピーダンスZLが
比較的小さい領域31では給電電流ILは一定値を保つが、
ZLが増大して定電流特性が失われる領域32では給電電流
ILは極めて小さくなり、通話品質を著しく損なう。
そこで、本発明では電話回線L1，L2の回線間電圧E0を
演算増幅器12およびローパスフィルタ13を通して検出
し、これが電源電圧VBより微小量（ΔＶ）だけ低い第２
の基準電圧Vr2以上となったら、可変利得増幅器15の利
得をE0に応じて変化させることにより第１の基準電圧Vr
1を低下させ、給電電流ILをE0に依存するように制御す
る。
演算増幅器12およびローパスフィルタ13を通して検出
し、これが電源電圧VBより微小量（ΔＶ）だけ低い第２
の基準電圧Vr2以上となったら、可変利得増幅器15の利
得をE0に応じて変化させることにより第１の基準電圧Vr
1を低下させ、給電電流ILをE0に依存するように制御す
る。
すなわち、E0がVr2＝VB−ΔＶを越えていないときに
は、利得制御電圧VcがFET21の閾値電圧を越えず、可変
利得増幅器15の利得はE0に拘わりなく一定となる。従っ
て、前述した動作により、定電流給電が行われる。とこ
ろが、E0がVr2＝VB−ΔＶ以上になり、利得制御電圧Vc
がFET21の閾値電圧を越えると、FET21がオンとなり、ソ
ース・ドレイン間抵抗が利得制御電圧Vcの上昇に応じて
低下するので、演算増幅器23の出力電圧、すなわち第１
の基準電圧Vr1は低下する。つまり、E0の上昇に応じて
第１の基準電圧Vr1を低下する帰還ルートが追加され
る。これにより、第１の差動増幅器10の出力電圧が低下
し、直流電流供給源4,5からの給電電流ILは減少するの
で、結局E0が一定となるように制御される。すなわち、
供給電流ILは（10）式で示すようにＫ・Vr1で決まり、
その時の線間電圧E0は、 E0＝ZL・IL ……（11） で表される。すなわち（11）式に（10）式を代入すれば
E0は、 E0＝ZL・Ｋ・Vr1 ……（12） で表される。
は、利得制御電圧VcがFET21の閾値電圧を越えず、可変
利得増幅器15の利得はE0に拘わりなく一定となる。従っ
て、前述した動作により、定電流給電が行われる。とこ
ろが、E0がVr2＝VB−ΔＶ以上になり、利得制御電圧Vc
がFET21の閾値電圧を越えると、FET21がオンとなり、ソ
ース・ドレイン間抵抗が利得制御電圧Vcの上昇に応じて
低下するので、演算増幅器23の出力電圧、すなわち第１
の基準電圧Vr1は低下する。つまり、E0の上昇に応じて
第１の基準電圧Vr1を低下する帰還ルートが追加され
る。これにより、第１の差動増幅器10の出力電圧が低下
し、直流電流供給源4,5からの給電電流ILは減少するの
で、結局E0が一定となるように制御される。すなわち、
供給電流ILは（10）式で示すようにＫ・Vr1で決まり、
その時の線間電圧E0は、 E0＝ZL・IL ……（11） で表される。すなわち（11）式に（10）式を代入すれば
E0は、 E0＝ZL・Ｋ・Vr1 ……（12） で表される。
ここで、E0がVr2よりも大きいときには、第３の差動
増幅器14および可変利得増幅器15によりVr1は、 Vr1＝ｍ（Vr2−E0）・（Vr2−E0） ……（13） とされる。従って、（12）式に（13）式を代入すること
によりE0は、 E0＝ZL・Ｋ・ｍ（Vr2−E0）・（Vr2−E0） ……（14） で表される。
増幅器14および可変利得増幅器15によりVr1は、 Vr1＝ｍ（Vr2−E0）・（Vr2−E0） ……（13） とされる。従って、（12）式に（13）式を代入すること
によりE0は、 E0＝ZL・Ｋ・ｍ（Vr2−E0）・（Vr2−E0） ……（14） で表される。
そして、この（14）式において、ZL・Ｋ≫１であるた
め、適当なｍ（Vr2−E0）を選べばZL・Ｋ・ｍ（Vr2−
E0）≫１となり、E0は一定となる。なお、ｍ（Vr2−
E0）は、第３の差動増幅器14の利得および可変利得増幅
器15の利得によって決まる。このようにして、第３図に
示すようにインピーダンスZLがある程度以上大きくな
り、定電流特性が失われる領域32では定電圧特性に移行
する。従って、給電電流ILはインピーダンスZLの増加に
応じて減少はするが、第１の基準電圧Vr1を一定にした
ままで定電流特性が失われた場合に比べて、広いZL範囲
にて使用できる。
め、適当なｍ（Vr2−E0）を選べばZL・Ｋ・ｍ（Vr2−
E0）≫１となり、E0は一定となる。なお、ｍ（Vr2−
E0）は、第３の差動増幅器14の利得および可変利得増幅
器15の利得によって決まる。このようにして、第３図に
示すようにインピーダンスZLがある程度以上大きくな
り、定電流特性が失われる領域32では定電圧特性に移行
する。従って、給電電流ILはインピーダンスZLの増加に
応じて減少はするが、第１の基準電圧Vr1を一定にした
ままで定電流特性が失われた場合に比べて、広いZL範囲
にて使用できる。
［発明の効果］ このように本発明によれば、インダクタンス素子を使
用しないため集積回路化に適すとともに、加入者回線が
さほど長くなく回線抵抗が比較的低い領域では定電流給
電を行ないことにより良好な通話品質が得られ、また回
線が長くなって回線抵抗が大きくなった場合は定電圧特
性に移行することにより、給電電流は若干低下するが実
用上問題のない通話が可能な直流給電回路を提供するこ
とができる。
用しないため集積回路化に適すとともに、加入者回線が
さほど長くなく回線抵抗が比較的低い領域では定電流給
電を行ないことにより良好な通話品質が得られ、また回
線が長くなって回線抵抗が大きくなった場合は定電圧特
性に移行することにより、給電電流は若干低下するが実
用上問題のない通話が可能な直流給電回路を提供するこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例に係る直流給電回路の回路
図、第２図は同実施例における可変利得増幅器の回路
図、第３図は同実施例における給電特性を示す図であ
る。 １……電話機（加入者端末）、L1，L2……電話回線（加
入者回線）、a,b……給電端子、2,3……電流検出用抵
抗、4,5……第１および第２の直流電流供給源、6,7……
演算増幅器、８……第１の差動増幅器、９……ローパス
フィルタ、10……第２の差動増幅器、11……演算増幅
器、12……演算増幅器、13……ローパスフィルタ、14…
…第３の差動増幅器、15……可変利得増幅器、Vr1……
第１の基準電圧、Vr2……第２の基準電圧。
図、第２図は同実施例における可変利得増幅器の回路
図、第３図は同実施例における給電特性を示す図であ
る。 １……電話機（加入者端末）、L1，L2……電話回線（加
入者回線）、a,b……給電端子、2,3……電流検出用抵
抗、4,5……第１および第２の直流電流供給源、6,7……
演算増幅器、８……第１の差動増幅器、９……ローパス
フィルタ、10……第２の差動増幅器、11……演算増幅
器、12……演算増幅器、13……ローパスフィルタ、14…
…第３の差動増幅器、15……可変利得増幅器、Vr1……
第１の基準電圧、Vr2……第２の基準電圧。
Claims (1)
- 【請求項１】一対の加入者回線を介して加入者端末に直
流電流を供給する直流給電回路において、 前記一対の加入者回線のそれぞれに各一端が接続された
第1,第２の抵抗と、 これら第1,第２の抵抗の各他端に接続された第1,第２の
直流電流供給源と、 前記第1,第２の抵抗の電圧降下を互いに逆極性で取出す
手段と、 この手段により取出された前記第1,第２の抵抗の電圧降
下の差電圧を増幅する第１の差動増幅器と、 この第１の差動増幅器の出力電圧と第１の基準電圧との
差電圧を増幅し、その出力を前記第1,第２の直流電流供
給源に制御電圧として供給する第２の差動増幅器と、 前記一対の加入者回線の回線間の直流電圧と電源電圧よ
り微少量低い第２の基準電圧との差電圧を増幅する第３
の差動増幅器と、 この第３の差動増幅器の出力が利得制御電圧として供給
され、前記利得制御電圧が所定値に満たないときは一定
利得を保ち、前記利得制御電圧が所定値以上のときは前
記利得制御電圧の上昇に応じて利得を減少するものであ
って、所定電圧を増幅して前記第２の差動増幅器に供給
するための前記第１の基準電圧を生成する可変利得増幅
器とを具備したことを特徴とする直流給電回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19310985 | 1985-09-03 | ||
| JP60-193109 | 1985-09-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62155665A JPS62155665A (ja) | 1987-07-10 |
| JP2573190B2 true JP2573190B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=16302395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19661786A Expired - Lifetime JP2573190B2 (ja) | 1985-09-03 | 1986-08-22 | 直流給電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2573190B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2769540B2 (ja) * | 1987-10-14 | 1998-06-25 | 東洋通信機株式会社 | 加入者線インタフェース回路 |
| SE507920C2 (sv) * | 1996-11-08 | 1998-07-27 | Ericsson Telefon Ab L M | Linjekrets |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53129623U (ja) * | 1977-03-18 | 1978-10-14 | ||
| JPS6062441U (ja) * | 1983-10-05 | 1985-05-01 | 凸版印刷株式会社 | 包装容器 |
-
1986
- 1986-08-22 JP JP19661786A patent/JP2573190B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62155665A (ja) | 1987-07-10 |
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