JP2951555B2 - 回線長検出機能を有する広帯域等化器 - Google Patents
回線長検出機能を有する広帯域等化器Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/02—Details
- H04B3/04—Control of transmission; Equalising
- H04B3/14—Control of transmission; Equalising characterised by the equalising network used
- H04B3/143—Control of transmission; Equalising characterised by the equalising network used using amplitude-frequency equalisers
- H04B3/145—Control of transmission; Equalising characterised by the equalising network used using amplitude-frequency equalisers variable equalisers
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル電話通信に
用いられる中継器に関し、これをさらに詳細に述べる
と、Ｔ１またはＥ１中継器に用いる自動回線長等化器に
関する。
用いられる中継器に関し、これをさらに詳細に述べる
と、Ｔ１またはＥ１中継器に用いる自動回線長等化器に
関する。
【０００２】
【従来の技術】電話方式において、Ｔ１およびＥ１は、
ディジタル伝送標準である。Ｔ１は、米国で用いられて
いる標準であり、欧州で用いられているこれとよく似た
標準がＥ１である。ディジタル伝送システムの重要な構
成要素として、中継器が挙げられる。中継器は、信号を
再生するために伝送路に沿って一定の間隔をおきながら
設置されている。ディジタルベースバンドライン等化器
は、Ｔ１またはＥ１システムで用いられているものと同
様に、中継器のフロントエンドに例外なく用いられてい
る。等化器は、ケーブルの長さにわたって送信される間
にひずみが生じた信号を濾波し増幅する働きをする。
ディジタル伝送標準である。Ｔ１は、米国で用いられて
いる標準であり、欧州で用いられているこれとよく似た
標準がＥ１である。ディジタル伝送システムの重要な構
成要素として、中継器が挙げられる。中継器は、信号を
再生するために伝送路に沿って一定の間隔をおきながら
設置されている。ディジタルベースバンドライン等化器
は、Ｔ１またはＥ１システムで用いられているものと同
様に、中継器のフロントエンドに例外なく用いられてい
る。等化器は、ケーブルの長さにわたって送信される間
にひずみが生じた信号を濾波し増幅する働きをする。
【０００３】上記信号は、Ｔ１標準で１．５４４Ｍｂｉ
ｔｓ／ｓ、Ｅ１標準では２．０４Ｍｂｉｔｓ／ｓの速度
で送信される３元のディジタル信号である。３元とは、
信号が、「低」、「ゼロ」、「高」の３つの論理レベル
を有することを意味している。データは、論理０がゼロ
として送信され、かつ論理１が高電圧または低電圧とし
て送信される交互マーク反転符号（ＡＭＩ）方式を用い
て符号化される。
ｔｓ／ｓ、Ｅ１標準では２．０４Ｍｂｉｔｓ／ｓの速度
で送信される３元のディジタル信号である。３元とは、
信号が、「低」、「ゼロ」、「高」の３つの論理レベル
を有することを意味している。データは、論理０がゼロ
として送信され、かつ論理１が高電圧または低電圧とし
て送信される交互マーク反転符号（ＡＭＩ）方式を用い
て符号化される。
【０００４】システムについて考慮した点は、ライン等
化器が、回線長別にその特性を自動的に調整することで
ある。例えば、Ｔ１中継器の場合、線路損失が、上記ビ
ットレートの２分の１の速度で０から３５ｄｂまで変動
する（補足的データ信号が用いられることから、有効な
データ転送速度が、送信されたビットレートの半分にな
る）。従来のライン等化器の場合、回線状態の変化に対
応するためには等化器の利得および周波数応答の変更に
用いられる可変ＲＣネットワークを必要とするが、この
従来の方式では、限られた範囲のみの対応しかできな
い。したがって、広範囲にわたる種々の回線状態に対応
できる等化器が必要とされている。
化器が、回線長別にその特性を自動的に調整することで
ある。例えば、Ｔ１中継器の場合、線路損失が、上記ビ
ットレートの２分の１の速度で０から３５ｄｂまで変動
する（補足的データ信号が用いられることから、有効な
データ転送速度が、送信されたビットレートの半分にな
る）。従来のライン等化器の場合、回線状態の変化に対
応するためには等化器の利得および周波数応答の変更に
用いられる可変ＲＣネットワークを必要とするが、この
従来の方式では、限られた範囲のみの対応しかできな
い。したがって、広範囲にわたる種々の回線状態に対応
できる等化器が必要とされている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、広範囲のディ
ジタルベースバンドを対象とするライン等化器である。
前記等化器を大まかな等化設定間で切換えを行うため、
回線状態／回線長検出器が用いられる。これによって等
化器は、特定の回線状態への自動的な調整を行う。回線
状態／回線長検出器と等化器は、同一の集積回路上に構
成される。また、回線状態／長検出器は、第１電気素子
（たとえばＭＯＳＦＥＴ）、第２電気素子（たとえばＭ
ＯＳＦＥＴ）、および増幅器を具備している。第１電気
素子は、固定インピーダンス（またはコンダクタンス）
を表示し、第２電気素子は、ライン等化器の利得制御電
圧の関数として変化する可変インピーダンス（またはコ
ンダクタンス）を表示する。増幅器は、第１電気素子の
インピーダンス（またはコンダクタンス）と第２電気素
子のインピーダンス（またはコンダクタンス）との比の
関数として出力電圧を発生するよう構成されている。
ジタルベースバンドを対象とするライン等化器である。
前記等化器を大まかな等化設定間で切換えを行うため、
回線状態／回線長検出器が用いられる。これによって等
化器は、特定の回線状態への自動的な調整を行う。回線
状態／回線長検出器と等化器は、同一の集積回路上に構
成される。また、回線状態／長検出器は、第１電気素子
（たとえばＭＯＳＦＥＴ）、第２電気素子（たとえばＭ
ＯＳＦＥＴ）、および増幅器を具備している。第１電気
素子は、固定インピーダンス（またはコンダクタンス）
を表示し、第２電気素子は、ライン等化器の利得制御電
圧の関数として変化する可変インピーダンス（またはコ
ンダクタンス）を表示する。増幅器は、第１電気素子の
インピーダンス（またはコンダクタンス）と第２電気素
子のインピーダンス（またはコンダクタンス）との比の
関数として出力電圧を発生するよう構成されている。
【０００６】可変素子は、自動利得制御回路からの制御
電圧によって制御される。この同じ制御電圧が、等化器
の等化（利得および周波数応答特性）制御に用いられる
等化器の可変インピーダンスを制御する。したがって、
制御電圧の値は、その適合性により、回線状態／回線長
の関数となる等化器の等化状態を示すものである。さら
に、回線長検出器は、増幅器の出力電圧を一つまたはそ
れ以上の基準電圧と比較して、複数の回線状態／回線長
指示信号を発生する比較器バンクも具備している。
電圧によって制御される。この同じ制御電圧が、等化器
の等化（利得および周波数応答特性）制御に用いられる
等化器の可変インピーダンスを制御する。したがって、
制御電圧の値は、その適合性により、回線状態／回線長
の関数となる等化器の等化状態を示すものである。さら
に、回線長検出器は、増幅器の出力電圧を一つまたはそ
れ以上の基準電圧と比較して、複数の回線状態／回線長
指示信号を発生する比較器バンクも具備している。
【０００７】本発明の広帯域等化器は、回線状態／回線
長の表示に敏感に反応する。回線状態／回線長表示は、
広範囲にわたる多様な回線長に対応できるように、等化
器の切換えや粗調整に用いられる。等化器の微調整は、
可変インピーダンスＲＣネットワークを調節し、等化器
の等化応答を変更することによって、周知の方法で行わ
れる。
長の表示に敏感に反応する。回線状態／回線長表示は、
広範囲にわたる多様な回線長に対応できるように、等化
器の切換えや粗調整に用いられる。等化器の微調整は、
可変インピーダンスＲＣネットワークを調節し、等化器
の等化応答を変更することによって、周知の方法で行わ
れる。
【０００８】第１の実施例によれば、広帯域等化器は、
第１の範囲の長さを有する入力回線用に適した動作特性
を有する第１等化器と、第２の範囲の長さを有する入力
回線用に適した動作特性を有する第２等化器と、第１等
化器または第２等化器のいずれか一つを回線状態／回線
長検出器からの回線状態／回線長表示の関数として入力
回路に選択的に接続するためのスイッチを有している。
第１の範囲の長さを有する入力回線用に適した動作特性
を有する第１等化器と、第２の範囲の長さを有する入力
回線用に適した動作特性を有する第２等化器と、第１等
化器または第２等化器のいずれか一つを回線状態／回線
長検出器からの回線状態／回線長表示の関数として入力
回路に選択的に接続するためのスイッチを有している。
【０００９】広帯域ライン等化器の第２の実施例では等
化器が１器用いられているが、この等化器は、等化器の
周波数応答特性を回線状態／回線長表示の関数として変
更するためのスイッチを有している。たとえば、これ
は、コンデンサを等化器の増幅ステージの一つに切り換
え、周波数応答で極／ゼロの組を発生させることによっ
て実行可能である。本発明の前記ならびに他の特徴およ
び利益は、添付図面に示す本発明の実施例に関する次の
詳細な説明を読むと、明らかになるであろう。
化器が１器用いられているが、この等化器は、等化器の
周波数応答特性を回線状態／回線長表示の関数として変
更するためのスイッチを有している。たとえば、これ
は、コンデンサを等化器の増幅ステージの一つに切り換
え、周波数応答で極／ゼロの組を発生させることによっ
て実行可能である。本発明の前記ならびに他の特徴およ
び利益は、添付図面に示す本発明の実施例に関する次の
詳細な説明を読むと、明らかになるであろう。
【００１０】
【実施例】本発明の好適な実施態様を、同一参照番号が
同一要素を示す図面を例にとって説明する。さらに、各
参照番号の左端の数字は、その番号が最初に現れた図の
番号を表している。特定の部品番号ならびに構成が説明
されているが、これは、あくまでも説明のためのもので
ある。本発明の精神および範囲から逸脱しない限り、他
の部品および構成の利用が可能なことは、当業者によっ
て理解されるであろう。
同一要素を示す図面を例にとって説明する。さらに、各
参照番号の左端の数字は、その番号が最初に現れた図の
番号を表している。特定の部品番号ならびに構成が説明
されているが、これは、あくまでも説明のためのもので
ある。本発明の精神および範囲から逸脱しない限り、他
の部品および構成の利用が可能なことは、当業者によっ
て理解されるであろう。
【００１１】図１Ａは、Ｔ１またはＥ１中継器に用いら
れるような代表的なディジタルベースバンドライン等化
器を示すブロック図である。等化器１０２は、入力信号
１０１を受信して、３元の出力信号１０３を発生する。
入力信号１０１は、長い電話ケーブルを介した伝送によ
って、例のごとくひずみを伴う。等化器１０２は、出力
信号１０３を発信するにあたって信号のひずみを等化す
る。「等化」は、増幅および補償することを意味してい
る。
れるような代表的なディジタルベースバンドライン等化
器を示すブロック図である。等化器１０２は、入力信号
１０１を受信して、３元の出力信号１０３を発生する。
入力信号１０１は、長い電話ケーブルを介した伝送によ
って、例のごとくひずみを伴う。等化器１０２は、出力
信号１０３を発信するにあたって信号のひずみを等化す
る。「等化」は、増幅および補償することを意味してい
る。
【００１２】一様でない回線状態には、種々の等化が必
要である。たとえば、回線長が長ければ、それだけディ
ジタル信号に対する低域フィルタの影響が大きくなる。
したがって、信号が回線長の長い回線から受信される
と、等化器は、高周波数で大幅な増幅を実行しなければ
ならない。回線長が短ければ、高周波減衰度が減少する
ため、等化器による高周波の強化がそれだけ少なくな
る。以下に述べるように、本発明による等化器は、利得
および周波数応答（すなわち、各ゼロおよび／または極
の配置）を一様でない回線状態に適したものにする。
要である。たとえば、回線長が長ければ、それだけディ
ジタル信号に対する低域フィルタの影響が大きくなる。
したがって、信号が回線長の長い回線から受信される
と、等化器は、高周波数で大幅な増幅を実行しなければ
ならない。回線長が短ければ、高周波減衰度が減少する
ため、等化器による高周波の強化がそれだけ少なくな
る。以下に述べるように、本発明による等化器は、利得
および周波数応答（すなわち、各ゼロおよび／または極
の配置）を一様でない回線状態に適したものにする。
【００１３】自動利得制御（ＡＧＣ）回路１０４は、等
化器１０２の等化を制御する。ＡＧＣ回路１０４は、出
力信号１０３の振幅を監視し、かつ出力信号１０３の振
幅の関数として制御電圧ＶAGC を発生する。発生した制
御電圧ＶAGC は、等化器１０２の制御入力１０５に用い
られる。
化器１０２の等化を制御する。ＡＧＣ回路１０４は、出
力信号１０３の振幅を監視し、かつ出力信号１０３の振
幅の関数として制御電圧ＶAGC を発生する。発生した制
御電圧ＶAGC は、等化器１０２の制御入力１０５に用い
られる。
【００１４】等化器１０２は、複数の増幅器ステージを
有しており、一つまたはそれ以上の増幅器ステージに関
する等化（利得特性対周波数特性）を変更する際に制御
電圧ＶAGC が用いられる。これは、当業者にとって明ら
かな若干の方法によって実施可能である。解説を行うた
め、次に単一の増幅ステージについて説明する。たとえ
ば、図１Ｂに示しているのは、反転増幅回路１５０の例
である。増幅回路１５０は、演算増幅器１５４、インピ
ーダンス素子Ｒ1 、インピーダンス素子Ｒ2 、およびコ
ンデンサＣを具備している。インピーダンス素子Ｒ1
は、入力１５１と増幅器１５４の反転入力上に形成され
た加算接続点１５２の間に接続されており、コンデンサ
Ｃは、インピーダンス素子Ｒ1 と並列に接続されてい
る。また、インピーダンス素子Ｒ2 は、加算接続点１５
２と増幅回路１５０の出力１５３との間の帰還構成内に
接続されている。
有しており、一つまたはそれ以上の増幅器ステージに関
する等化（利得特性対周波数特性）を変更する際に制御
電圧ＶAGC が用いられる。これは、当業者にとって明ら
かな若干の方法によって実施可能である。解説を行うた
め、次に単一の増幅ステージについて説明する。たとえ
ば、図１Ｂに示しているのは、反転増幅回路１５０の例
である。増幅回路１５０は、演算増幅器１５４、インピ
ーダンス素子Ｒ1 、インピーダンス素子Ｒ2 、およびコ
ンデンサＣを具備している。インピーダンス素子Ｒ1
は、入力１５１と増幅器１５４の反転入力上に形成され
た加算接続点１５２の間に接続されており、コンデンサ
Ｃは、インピーダンス素子Ｒ1 と並列に接続されてい
る。また、インピーダンス素子Ｒ2 は、加算接続点１５
２と増幅回路１５０の出力１５３との間の帰還構成内に
接続されている。
【００１５】インピーダンス素子Ｒ1 は、インピーダン
ス／コンダクタンスが制御入力１０５の制御電圧ＶAGC
によって制御される可変素子である。実施例では、イン
ピーダンス素子Ｒ1 がＭＯＳＦＥＴを用いて具体的に示
されている。ＭＯＳＦＥＴのコンダクタンスを変更する
ことにより、ＤＣ利得およびゼロ周波数の位置（１／Ｒ
1 Ｃ）がともに変更される。
ス／コンダクタンスが制御入力１０５の制御電圧ＶAGC
によって制御される可変素子である。実施例では、イン
ピーダンス素子Ｒ1 がＭＯＳＦＥＴを用いて具体的に示
されている。ＭＯＳＦＥＴのコンダクタンスを変更する
ことにより、ＤＣ利得およびゼロ周波数の位置（１／Ｒ
1 Ｃ）がともに変更される。
【００１６】ＶAGC を発生するためのＡＧＣ回路１０４
の動作については、ここに引用する、「Ａｕｔｏｍａｔ
ｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｆ
ｏｒａ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂａｓｅｂａｎｄ Ｌｉｎｅ
Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）」（ＡＴ＆Ｔ事件整理番号Ｓｏ
ｎｎｔａｇ ５、弁理士事件整理番号１４７０．０１２
００００）の名称により出願日が同一の共同所有による
米国特許同時係属出願第（指定予定）号において、さら
に詳細に説明されている。同様に、ＶAGC が等化器１０
２の等化制御に用いられる方法に関しても、ここに引用
する「Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖｏｌｔａ
ｇｅ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒＭＯＳＦＥＴ Ｒ
ｅｓｉｓｔｏｒｓ」の名称により１９９２年９月３０日
出願の共同所有による米国特許同時係属出願第０７／９
５４，８３９号に記載されている。
の動作については、ここに引用する、「Ａｕｔｏｍａｔ
ｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｆ
ｏｒａ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂａｓｅｂａｎｄ Ｌｉｎｅ
Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）」（ＡＴ＆Ｔ事件整理番号Ｓｏ
ｎｎｔａｇ ５、弁理士事件整理番号１４７０．０１２
００００）の名称により出願日が同一の共同所有による
米国特許同時係属出願第（指定予定）号において、さら
に詳細に説明されている。同様に、ＶAGC が等化器１０
２の等化制御に用いられる方法に関しても、ここに引用
する「Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖｏｌｔａ
ｇｅ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒＭＯＳＦＥＴ Ｒ
ｅｓｉｓｔｏｒｓ」の名称により１９９２年９月３０日
出願の共同所有による米国特許同時係属出願第０７／９
５４，８３９号に記載されている。
【００１７】等化器１０２は、増幅回路１５０のＲ1 な
どのインピーダンス素子の値を変更することにより、限
定された範囲のみの等化に対応することができる。した
がって、等化器は、通常、限定された範囲における回線
状態の最適なパフォーマンスが得られるように設計され
ている。しかし、回線状態表示（すなわち、必要とされ
る等化量）が正確に確認できれば、この情報を用いて、
等化器を種々の領域のパフォーマンス仕様に切り換えた
り粗調整を行うことも可能である。一度新たなパフォー
マンス領域に切り換えてしまえば、図１Ｂを参照して説
明が行われている方法により、等化器は自動的に正確な
回線状態に調整もしくは微調整することができる。
どのインピーダンス素子の値を変更することにより、限
定された範囲のみの等化に対応することができる。した
がって、等化器は、通常、限定された範囲における回線
状態の最適なパフォーマンスが得られるように設計され
ている。しかし、回線状態表示（すなわち、必要とされ
る等化量）が正確に確認できれば、この情報を用いて、
等化器を種々の領域のパフォーマンス仕様に切り換えた
り粗調整を行うことも可能である。一度新たなパフォー
マンス領域に切り換えてしまえば、図１Ｂを参照して説
明が行われている方法により、等化器は自動的に正確な
回線状態に調整もしくは微調整することができる。
【００１８】回線状態に影響を与える第一の要因は、回
線長である。このため、回線状態からは、回線長と類似
した結果が得られる。回線状態を判断する一方法とし
て、入力回線１０１上の信号の振幅を監視するものがあ
る。しかし、残念ながら、入力信号に雑音があると、回
線状態と信号振幅の間の相関関係を形成するのが困難に
なる。このことは、特に、低い信号レベルにあるときに
言える。もう一つの方法は、等化器１０２の等化を調整
する制御電圧ＶAGC を監視するものである。しかし、Ｖ
AGC が、集積回路製造上の変化により特定の等化器特性
の関数として、また、温度変化により構成部品の値の変
化の関数としても変動することから、制御電圧ＶAGC
は、回線状態を不正確に表す表示にもなり得る。
線長である。このため、回線状態からは、回線長と類似
した結果が得られる。回線状態を判断する一方法とし
て、入力回線１０１上の信号の振幅を監視するものがあ
る。しかし、残念ながら、入力信号に雑音があると、回
線状態と信号振幅の間の相関関係を形成するのが困難に
なる。このことは、特に、低い信号レベルにあるときに
言える。もう一つの方法は、等化器１０２の等化を調整
する制御電圧ＶAGC を監視するものである。しかし、Ｖ
AGC が、集積回路製造上の変化により特定の等化器特性
の関数として、また、温度変化により構成部品の値の変
化の関数としても変動することから、制御電圧ＶAGC
は、回線状態を不正確に表す表示にもなり得る。
【００１９】ＶAGC は、そのまま使用すると、製造過程
での変化や温度変化によって回線状態の表示としての信
頼性が損なわれるが、本発明では、制御電圧ＶAGC から
正確な回線状態の表示を探り当てる手段を発見してい
る。本発明の回線状態検出器が、図２に示されている。
回線状態検出器２００は、増幅器２０４、可変素子２０
２、固定素子２０６、および比較器バンク２０８を具備
している。増幅器２０４および素子２０２と２０６は、
図１Ｂの増幅回路１５０のものとほぼ似たような反転増
幅器回路構成によって配列されている。基準電圧ＶREF
は、可変素子２０２を介して増幅器２０４の反転入力端
子に接続され、増幅器２０４の非反転入力端子は、アー
スに接続されている。固定素子２０６は、増幅器２０４
の出力から反転入力への帰還を行うために接続されてい
る。増幅器２０４の出力は、比較器バンク２０８への入
力となり、一つまたはそれ以上の回線状態基準電圧２１
２は、比較器バンク２０８への入力になる。
での変化や温度変化によって回線状態の表示としての信
頼性が損なわれるが、本発明では、制御電圧ＶAGC から
正確な回線状態の表示を探り当てる手段を発見してい
る。本発明の回線状態検出器が、図２に示されている。
回線状態検出器２００は、増幅器２０４、可変素子２０
２、固定素子２０６、および比較器バンク２０８を具備
している。増幅器２０４および素子２０２と２０６は、
図１Ｂの増幅回路１５０のものとほぼ似たような反転増
幅器回路構成によって配列されている。基準電圧ＶREF
は、可変素子２０２を介して増幅器２０４の反転入力端
子に接続され、増幅器２０４の非反転入力端子は、アー
スに接続されている。固定素子２０６は、増幅器２０４
の出力から反転入力への帰還を行うために接続されてい
る。増幅器２０４の出力は、比較器バンク２０８への入
力となり、一つまたはそれ以上の回線状態基準電圧２１
２は、比較器バンク２０８への入力になる。
【００２０】実施例では、回線状態検出回路２００が、
等化器１０２およびＡＧＣ回路１０４として同一のＩＣ
チップ上に具体的に示されている。当業者に明らかなよ
うに、標準集積回路構成技術を用いて、可変素子２０
２、固定素子２０６、増幅器２０４、および比較器バン
ク２０８の具体例が示されている。たとえば、ＭＯＳＦ
ＥＴを用いて、可変素子２０２および固定素子２０６が
具体化されている。比較器バンク２０８は、各回線長基
準電圧２１２を増幅器２０４の出力と比較するための独
立した比較器によって示されている。
等化器１０２およびＡＧＣ回路１０４として同一のＩＣ
チップ上に具体的に示されている。当業者に明らかなよ
うに、標準集積回路構成技術を用いて、可変素子２０
２、固定素子２０６、増幅器２０４、および比較器バン
ク２０８の具体例が示されている。たとえば、ＭＯＳＦ
ＥＴを用いて、可変素子２０２および固定素子２０６が
具体化されている。比較器バンク２０８は、各回線長基
準電圧２１２を増幅器２０４の出力と比較するための独
立した比較器によって示されている。
【００２１】回線状態検出回路２００の動作について、
以下に説明する。可変素子２０２のインピーダンスＺ
VAR は、ＡＧＣ制御回路１０４（図１Ａを参照）からの
制御電圧ＶAGC によって制御される。固定素子２０６の
インピーダンスＺFIX は、ほぼ一定である。増幅器２０
４の出力電圧ＶOUT は、次の式によって定義される。
以下に説明する。可変素子２０２のインピーダンスＺ
VAR は、ＡＧＣ制御回路１０４（図１Ａを参照）からの
制御電圧ＶAGC によって制御される。固定素子２０６の
インピーダンスＺFIX は、ほぼ一定である。増幅器２０
４の出力電圧ＶOUT は、次の式によって定義される。
【数１】
【００２２】ＶREF は、ほぼ一定の基準電圧である。こ
のため、ＶOUT は、可変素子２０２のインピーダンスＺ
VAR の関数として変化し、可変素子２０２は、制御電圧
ＶAG C の関数として変化する。したがって、可変素子２
０２は、等化器１０２（図１Ｂ参照）の増幅回路１５０
内でＲ1 などの制御インピーダンス素子を制御する同じ
制御電圧によって制御される。インピーダンス素子Ｒ1
は、等化器の等化を制御する。以上のことから、制御電
圧ＶAGC の値は、その適合性により、回線状態の関数で
ある等化器の等化状態を示すものである。比較器バンク
２０８は、ＶOUT と一つ以上の回線状態基準電圧２１２
を比較して、対応する回線状態表示２１０を一つ以上提
示する。
のため、ＶOUT は、可変素子２０２のインピーダンスＺ
VAR の関数として変化し、可変素子２０２は、制御電圧
ＶAG C の関数として変化する。したがって、可変素子２
０２は、等化器１０２（図１Ｂ参照）の増幅回路１５０
内でＲ1 などの制御インピーダンス素子を制御する同じ
制御電圧によって制御される。インピーダンス素子Ｒ1
は、等化器の等化を制御する。以上のことから、制御電
圧ＶAGC の値は、その適合性により、回線状態の関数で
ある等化器の等化状態を示すものである。比較器バンク
２０８は、ＶOUT と一つ以上の回線状態基準電圧２１２
を比較して、対応する回線状態表示２１０を一つ以上提
示する。
【００２３】図３〜５に示すように、本発明の広帯域等
化器を具体的に示すために、回線状態検出回路２００か
らの回線状態表示が使用されている。まず初めに図３に
ついて説明すると、本発明の広帯域等化器の第１の実施
態様３００が示されている。広帯域等化器３００は、第
１等化器３０２、第２等化器３０４、およびスイッチ３
０６Ａ〜３０６Ｄを具備している。等化器３０２および
３０４は、図１の等化器１０２とほぼ同一である。等化
器３０２と３０４の両等化器に対して、ただ一つのＡＧ
Ｃ回路１０４が使用されている。本実施例によれば、Ａ
ＧＣ回路１０４は、出力回線１０３に接続されており、
制御電圧ＶAGC を両等化器の制御入力１０５に送る働き
をする。
化器を具体的に示すために、回線状態検出回路２００か
らの回線状態表示が使用されている。まず初めに図３に
ついて説明すると、本発明の広帯域等化器の第１の実施
態様３００が示されている。広帯域等化器３００は、第
１等化器３０２、第２等化器３０４、およびスイッチ３
０６Ａ〜３０６Ｄを具備している。等化器３０２および
３０４は、図１の等化器１０２とほぼ同一である。等化
器３０２と３０４の両等化器に対して、ただ一つのＡＧ
Ｃ回路１０４が使用されている。本実施例によれば、Ａ
ＧＣ回路１０４は、出力回線１０３に接続されており、
制御電圧ＶAGC を両等化器の制御入力１０５に送る働き
をする。
【００２４】回線状態が主に回線長による影響を受ける
ことから、等化器３０２は、第１範囲内の長さを有する
入力回線用に適したパフォーマンス特性または等化特性
を具備する構成になっている。また、等化器３０４は、
第２範囲内の長さを有する入力回線用に適したパフォー
マンス特性を具備する構成となっている。スイッチ３０
６Ａ〜３０６Ｄは、回線状態検出回路２００からの回線
状態表示の関数として、入力回線１０１および出力回線
１０３間にある適正な等化器３０２および３０４を接続
する働きをする。たとえば、スイッチ３０６Ｂおよび３
０６Ｄを開にしながらスイッチ３０６Ａおよび３０６Ｃ
を閉にすると、入力回線１０１と出力回線１０３の間の
等化器３０２が接続される。同様に、スイッチ３０６Ａ
および３０６Ｃを開にしながらスイッチ３０６Ｂおよび
３０６Ｄを閉にすると、入力回線１０１と出力回線１０
３の間にある等化器３０４が接続される。
ことから、等化器３０２は、第１範囲内の長さを有する
入力回線用に適したパフォーマンス特性または等化特性
を具備する構成になっている。また、等化器３０４は、
第２範囲内の長さを有する入力回線用に適したパフォー
マンス特性を具備する構成となっている。スイッチ３０
６Ａ〜３０６Ｄは、回線状態検出回路２００からの回線
状態表示の関数として、入力回線１０１および出力回線
１０３間にある適正な等化器３０２および３０４を接続
する働きをする。たとえば、スイッチ３０６Ｂおよび３
０６Ｄを開にしながらスイッチ３０６Ａおよび３０６Ｃ
を閉にすると、入力回線１０１と出力回線１０３の間の
等化器３０２が接続される。同様に、スイッチ３０６Ａ
および３０６Ｃを開にしながらスイッチ３０６Ｂおよび
３０６Ｄを閉にすると、入力回線１０１と出力回線１０
３の間にある等化器３０４が接続される。
【００２５】図４は、本発明による広帯域等化器の第２
の実施態様４００を示している。等化回路４００は、等
化器４０２、補償回路４０４、およびスイッチ４０６を
具備している。スイッチ４０６は、回線状態検出回路２
００によって制御される。回線状態検出器２００からの
回線状態表示に対する応答としてスイッチ４０６が開に
なると、補償回路４０４が等化器４０２に直列に接続さ
れる。補償回路４０４は、たとえば、極／ゼロの組を付
加することにより、等化器４０２の等化範囲を変える働
きをする。スイッチ４０６を閉にすると、等化回路から
極／ゼロの組は取り除かれる。
の実施態様４００を示している。等化回路４００は、等
化器４０２、補償回路４０４、およびスイッチ４０６を
具備している。スイッチ４０６は、回線状態検出回路２
００によって制御される。回線状態検出器２００からの
回線状態表示に対する応答としてスイッチ４０６が開に
なると、補償回路４０４が等化器４０２に直列に接続さ
れる。補償回路４０４は、たとえば、極／ゼロの組を付
加することにより、等化器４０２の等化範囲を変える働
きをする。スイッチ４０６を閉にすると、等化回路から
極／ゼロの組は取り除かれる。
【００２６】図５は、等化器４００の好適な実施態様を
示している。等化器４００には複数の増幅ステージがあ
るが、第１の増幅ステージは５０２に示されており、他
の増幅ステージは５０４に示されている。また、増幅ス
テージ５０２には、増幅器Ｕ１、抵抗器Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ
3 、および補償コンデンサＣ2 が含まれている。補償回
路４０４は、単一のコンデンサＣ1 によって具体的に示
されている。コンデンサＣ1 は、長い入力回線に対して
スイッチ・オンになり、短い入力回線に対してスイッチ
・オフになる。コンデンサＣ1 のスイッチがオフ状態の
とき、増幅ステージ５０２には、次のような伝達関数が
成り立つ。
示している。等化器４００には複数の増幅ステージがあ
るが、第１の増幅ステージは５０２に示されており、他
の増幅ステージは５０４に示されている。また、増幅ス
テージ５０２には、増幅器Ｕ１、抵抗器Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ
3 、および補償コンデンサＣ2 が含まれている。補償回
路４０４は、単一のコンデンサＣ1 によって具体的に示
されている。コンデンサＣ1 は、長い入力回線に対して
スイッチ・オンになり、短い入力回線に対してスイッチ
・オフになる。コンデンサＣ1 のスイッチがオフ状態の
とき、増幅ステージ５０２には、次のような伝達関数が
成り立つ。
【数２】
【００２７】これは低域フィルタであり、Ｃ2 を適宜選
択することによって、関係のある周波数帯において伝達
関数をほぼ均一にすることができる。Ｃ1 を回路に接続
すると、伝達関数は、次のように修正される。
択することによって、関係のある周波数帯において伝達
関数をほぼ均一にすることができる。Ｃ1 を回路に接続
すると、伝達関数は、次のように修正される。
【数３】 ただし、
【数４】
【００２８】ここで、伝達関数に、ゼロを伴う第２番目
の応答が含まれている点に注意されたい。Ｃ1 に適切な
値を選択することによって、増幅器の通過域にゼロを設
定し、周波数応答にブーストを生じさせることが可能で
ある。これによって、長い入力回線による高周波数減衰
の補償がしやすくなる。同時に、第２番目の分母の項に
より、（関係のある周波数帯からの）高周波数の急激な
ロールオフがあることが確実になる。このことは、高周
波数ノイズを回避するうえで役に立つ。
の応答が含まれている点に注意されたい。Ｃ1 に適切な
値を選択することによって、増幅器の通過域にゼロを設
定し、周波数応答にブーストを生じさせることが可能で
ある。これによって、長い入力回線による高周波数減衰
の補償がしやすくなる。同時に、第２番目の分母の項に
より、（関係のある周波数帯からの）高周波数の急激な
ロールオフがあることが確実になる。このことは、高周
波数ノイズを回避するうえで役に立つ。
【００２９】本発明は、好適な実施態様をいくつか参照
しながら詳細に例示され説明が行われてきたが、添付し
たクレームによって定義される本発明の精神および範囲
から逸脱しない限り、形状および細部について様々な変
形例が可能であることは、当業者にとって明らかであろ
う。
しながら詳細に例示され説明が行われてきたが、添付し
たクレームによって定義される本発明の精神および範囲
から逸脱しない限り、形状および細部について様々な変
形例が可能であることは、当業者にとって明らかであろ
う。
【図１】Ａは等化器と自動利得制御（ＡＧＣ）回路を示
すブロック図である。Ｂは等化器の可変増幅器ステージ
の実例を示すブロック図である。
すブロック図である。Ｂは等化器の可変増幅器ステージ
の実例を示すブロック図である。
【図２】本発明の回線状態／回線長検出器を示す簡易略
図である。
図である。
【図３】本発明の広帯域等化器の第１の実施態様を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】本発明の広帯域等化器の第２の実施態様を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】図４の広帯域等化器の具体例を示す略図であ
る。
る。
【符号の説明】２００ 回線状態検出器 ２０２ 可変素子 ２０４ 増幅器 ２０６ 固定素子 ２０８ 比較器バンク ２１０ 回線長表示
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−9233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−210740（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−229727（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−284321（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−244912（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−261321（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−18108（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04L 25/03 H04B 3/06
Claims (9)
- 【請求項１】 通信システムに用いられるディジタルベ
ースバンドライン等化器に接続された入力回線の長さを
検出する装置であって、ライン等化器が単一のＩＣチッ
プ上に構成されている入力回線検出装置において； 固定インピーダンスを示す第１の電気素子と； 可変インピーダンスを示す第２の電気素子であって、前
記可変インピーダンスがライン等化器の利得制御電圧の
関数として変化する前記第２の電気素子と； 前記第１電気素子の前記固定インピーダンスと前記第２
電気素子の前記可変インピーダンスとの比率の関数とし
て、入力回線の長さを示す出力電圧を発生するよう構成
された増幅回路とを備え； 前記第１電気素子と第２電気素子ならびに前記増幅回路
がライン等化器と同一のＩＣチップ上に構成されている
ことを特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記増幅回路からの前記出力電圧を少な
くとも一つの基準電圧と比較し、当該比較結果に基づき
回線長表示信号を発生する比較手段を有する請求項１に
記載の装置。 - 【請求項３】 通信システムにおいて選択された入力回
線上に入力された入力信号を等化するとともに、等化さ
れた出力信号を生成する装置において； 入力信号を等化するための手段であって、第１の範囲の
長さを有する入力回線用に使用するために構成された第
１の等化手段と； 入力信号を等化するための手段であって、第２の範囲の
長さを有する入力回線用に使用するために構成された第
２の等化手段と； 前記選択された入力回線の回線長を検出し、かつ、示す
手段であって、固定インピーダンスを有する第１の電気
素子と可変インピーダンスを有する第２の電気素子とを
備えた検出手段と； 前記検出手段からの前記指示に基づき、前記第１の等化
手段および前記第２の等化手段のうちのいずれかを前記
選択された入力回線に選択的に接続するスイッチ手段と
を有する装置。 - 【請求項４】 前記等化された出力信号を監視し、利得
制御信号を発生させる自動利得制御手段をさらに備え、
当該利得制御信号が前記第１の等化手段および前記第２
の等化手段のそれぞれの前記等化特性を制御する請求項
３に記載の装置。 - 【請求項５】 前記検出手段が、前記第１の電気素子の
前記固定インピーダンスと前記第２の電気素子の前記可
変インピーダンスとの比率の関数として出力信号を生成
するよう構成された増幅回路をさらに備え、 当該出力信号は前記回線の状態を示し、前記可変インピ
ーダンスは前記利得制御信号の関数として変化する請求
項４に記載の装置。 - 【請求項６】 通信システムにおける入力信号を等化す
る装置であって； 入力回線に接続されるとともに、前記入力信号を増幅し
て等化された出力信号を生成する増幅手段を備えた等化
器と； 前記入力回線の回線状態を示す出力信号を供給するとと
もに、固定インピーダンスを有する第１の電気素子およ
び可変インピーダンスを有する第２の電気素子を備える
検出手段と； 等化器の等化範囲を変更する補償手段と； 前記検出手段からの前記出力信号に応答して、当該出力
信号に基づき前記補償手段を選択的に動作可能にすると
ともに、前記補償手段を動作可能にすることによって前
記等化範囲を変更するスイッチ手段とを有する装置。 - 【請求項７】 前記等化された出力信号を監視し、利得
制御信号を発生させる自動利得制御手段を更に備え、当
該利得制御信号が増幅手段の等化特性を制御する請求項
６に記載の装置。 - 【請求項８】 前記検出手段が、前記第１の電気素子の
前記固定インピーダンスと前記第２の電気素子の前記可
変インピーダンスとの比率の関数として出力信号を生成
するよう構成された増幅回路をさらに備え、 当該出力信号は前記回線状態を示し、前記可変インピー
ダンスは前記利得制御信号の関数として変化する請求項
７に記載の装置。 - 【請求項９】 前記検出手段が、前記増幅回路からの前
記出力信号と少なくとも一つの基準電圧とを比較し、当
該比較の結果に基づき回線長表示信号を生成する比較手
段をさらに備え、当該回線長表示信号は前記スイッチ手
段を制御する請求項８に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US159151 | 1988-02-23 | ||
| US15915193A | 1993-11-30 | 1993-11-30 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202949A JPH07202949A (ja) | 1995-08-04 |
| JP2951555B2 true JP2951555B2 (ja) | 1999-09-20 |
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ID=22571300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6296081A Expired - Fee Related JP2951555B2 (ja) | 1993-11-30 | 1994-11-30 | 回線長検出機能を有する広帯域等化器 |
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| Country | Link |
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| EP (1) | EP0656694A3 (ja) |
| JP (1) | JP2951555B2 (ja) |
| KR (1) | KR100191738B1 (ja) |
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- 1995-05-30 US US08/453,944 patent/US5708703A/en not_active Expired - Lifetime
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