JP3212555B2 - 電子化インダクタンス回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子化インダクタン
ス回路に関し、例えば、外線や内線の加入者端末に通話
電流を供給する加入者回路の電流供給回路に適用し得る
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電子交換機における加入者回路は、小型
化、低消費化等を期して、半導体基板上に多くの回路要
素を実現するようになってきている。そのため、加入者
回路における全て又は一部のインダクタンス素子として
も、コイルを利用しない電子インダクタンス回路を適用
したものがある。

【０００３】図２は、下記文献に記載されている加入者
回路内の通話電流供給回路における電子インダクタンス
回路（の等価回路）を示すものである。図２は、加入者
回路内の通話電流供給回路に適用されているために、電
子インダクタンス回路が２回路構成となっているが、仮
に１回路構成で使用する場合には、図２の電子インダク
タンス回路は、図３に示すように表すことができる。な
お、図２の回路自体に対する説明は省略する。

【０００４】文献『「電子化加入者回路の諸形態とその
評価」、ＳＥ７９−１０７、信学技報ＳＥ７９，ＮＯ．
１−１２９』 図３に示す電子インダクタンス回路１０において、２端
子Ａ１及びＡ０間には、端子Ａ１側から、ＮＰＮトラン
ジスタＴｒのコレクタ、エミッタ及び抵抗Ｒ２が直列に
接続されている。また、２端子Ａ１及びＡ０間には、端
子Ａ１側から、抵抗Ｒ１及びＲ０が直列に接続されてお
り、これら抵抗Ｒ１及びＲ０の接続点が、トランジスタ
Ｔｒのベースに接続されている。さらに、抵抗Ｒ０に並
列に、コンデンサＣ１が接続されている。

【０００５】通話電流供給回路における電子インダクタ
ンス回路１０は、電圧降下をできるだけ伴うことなく直
流電流を通過させる機能や、交流成分に対する減少、抑
圧機能を担うものである。

【０００６】直流電流（通話電流）の通過機能について
説明する。通話電流は、端子Ａ１→ＮＰＮトランジスタ
のコレクタ、エミッタ→抵抗Ｒ２→端子Ａ０の順に流れ
る。端子Ａ１の直流動作点（両端子間Ａ１−Ａ０間の電
圧降下）を求めると、トランジスタＴｒの電流増幅率ｈ
ｆｅが十分に高くてベース電流を無視すれば（抵抗Ｒ１
及びＲ０を流れる電流が等しいとすれば）、抵抗Ｒ１で
の電圧降下と、トランジスタＴｒのベース−エミッタ間
の電圧降下ＶＢＥと、抵抗Ｒ２の電圧降下の和になるの
で、（１）式で表すことができる。

【０００７】 Ａ１−Ａ０間の電圧降下＝Ｒ１×（Ｒ２×ＩＬ＋ＶＢＥ）／Ｒ０ ＋Ｒ２×ＩＬ＋ＶＢＥ …（１） 次に、交流インピーダンスについて説明する。両端子Ａ
１−Ａ０間の交流インピーダンスは、基本的には通話電
流の経路になっていない箇所の抵抗Ｒ１及びＲ３は抵抗
Ｒ２に比べて十分に大きく、しかも、トランジスタＴｒ
の電流増幅率ｈｆｅが十分に高いので、抵抗Ｒ１に流れ
る交流電流を無視すると、（２）式で表すことができ
る。なお、（２）式におけるｇｍは、トランジスタＴｒ
のコンダクタンスである。

【０００８】 Ａ１−Ａ０間の交流インピーダンス＝ｊω（（１／ｇｍ＋Ｒ２）×Ｃ１×Ｒ１ ） ＋（１／ｇｍ＋Ｒ２）×（Ｒ１／Ｒ０＋１） …（２） 電子インダクタンス回路１０は、直流電流を通過させる
機能面から見た場合、（１）式に示す電圧降下が小さい
ことが好ましい。また、交流成分に対する減少、抑圧機
能から見た場合、所望の減少、抑圧機能を達成するよう
に、（２）式に示す交流インピーダンスを選定すれば良
い。

【０００９】なお、図３は、ＮＰＮトランジスタＴｒを
適用した従来の電子化インダクタンス回路を示したが、
ＰＮＰトランジスタを適用した従来の電子化インダクタ
ンス回路は、図４に示すような図３に対する対称的な回
路となり、この回路でも、両端子Ａ１−Ａ０間の電圧降
下や交流インピーダンスは、上述した（１）式及び
（２）式で表すことができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３
（又は図４）に示す電子化インダクタンス回路１０は、
それ単独で見た場合や、それを加入者回路の一部に適用
した場合には、以下に示すような課題を有するものであ
った。

【００１１】（１）従来の電子化インダクタンス回路１
０の両端子Ａ１−Ａ０間の電圧降下は、上記（１）式で
表されるため、直流電流ＩＬの電流値の変動及び温度変
動に伴うベース−エミッタ間電圧降下ＶＢＥの変動によ
り大きく変動してしまう。従って、直流電流変動、温度
変動を考慮して、電子化インダクタンス回路１０を正常
に動作させる（印加させる交流信号が歪まないようにさ
せる）ためには、両端子Ａ１−Ａ０間の電圧降下を十分
大きくする必要があるので、電子化インダクタンス回路
１０の消費電力が大きくなるという課題があった。

【００１２】（２）加入者回路に電子化インダクタンス
回路１０を適用する場合において、交流成分に対する減
少、抑圧機能を停止したい動作モードもあり、すなわ
ち、電子化インダクタンス回路１０の動作を停止させる
動作モードもあり、このような動作モードに対応する場
合、図５に示すように、電子化インダクタンス回路１０
に並列にスイッチＳＷ１を接続してそのスイッチＳＷ１
を適宜オンオフしていたので、部品及び回路増大という
課題があった。

【００１３】（３）加入者回路に電子化インダクタンス
回路１０を適用する場合において、電子化インダクタン
ス回路１０に入力されることがある交流信号はハウラ音
や話中音等、要求されている振幅が異なる各種のものが
ある。このような使用環境では、電子化インダクタンス
回路１０の動作範囲（扱える最大交流振幅）を変える
（制御する）必要があるが、かかる切替には抵抗Ｒ３の
値を変更しなければならない。例えば、半導体基板上に
電子化インダクタンス回路１０を実現した場合には、抵
抗Ｒ３を可変抵抗として実現することは難しいものであ
る。

【００１４】（４）電子化インダクタンス回路１０を使
用した回路に交流信号を重畳させて入力する場合には、
図６に示すように、交流信号発生源１１からの交流信号
を交流信号重畳回路１２によって重畳させていたので、
部品及び回路増大という課題があった。

【００１５】（５）従来は電子化インダクタンス回路１
０に重畳される交流信号の周波数が高くなると、電子化
インダクタンス回路１０を構成しているトランジスタＴ
ｒが周波数に追従できなくなり、差動交流インピーダン
スが小さくなるという課題があった。

【００１６】（６）加入者回路に電子化インダクタンス
回路１０を適用する場合において、図７に示すように、
加入者端末への供給電流をモニタする電流モニタ回路１
３に使用する抵抗ＲＥを電子化インダクタンス回路１０
と直列に接続するため、部品増及び抵抗ＲＥの電圧降下
による消費電力増という欠点があった。

【００１７】（７）加入者回路に電子化インダクタンス
回路１０を適用する場合において、図８に示すように、
通話電流を遮断するための電流供給の切離しスイッチＳ
Ｗ２を電子化インダクタンス回路１０と直列に接続する
ため、部品及び回路増大という課題があった。また、ス
イッチＳＷ２をサイリスタやトランジスタで構成した場
合には、電圧降下による消費電力増という課題も生じ
る。

【００１８】そのため、消費電力が従来より少ない電子
化インダクタンス回路が求められている。また、電子化
インダクタンス回路の回りの部品や回路を削減したり周
囲部品や回路での消費電力を抑えることができる電子化
インダクタンス回路が求められている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の電子化インダクタンス回路は、当該回路の
入力端子及び出力端子間に、トランジスタの２個の非制
御端と第１の抵抗とを直列に接続していると共に、上記
入力端子及び出力端子間に、第２の抵抗とコンデンサと
を直列に接続しており、これら第２の抵抗及びコンデン
サの接続点が、上記トランジスタの制御端に直接又はフ
ィルタを介して接続していると共に、直流動作点を決定
するための電流源にも接続していることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】（Ａ）第１の実施形態 以下、本発明による電子化インダクタンス回路の第１の
実施形態を図面を参照しながら詳述する。

【００２１】ここで、図９が第１の実施形態の電子化イ
ンダクタンス回路２０を示す回路図であり、図３との同
一、対応部分には同一符号を付して示している。

【００２２】図９に示す電子インダクタンス回路２０に
おいて、２端子Ａ１及びＡ０間には、端子Ａ１側から、
ＮＰＮトランジスタＴｒのコレクタ、エミッタ及び抵抗
Ｒ２が直列に接続されている。また、２端子Ａ１及びＡ
０間には、端子Ａ１側から、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ
１が直列に接続されている。これら抵抗Ｒ１及びコンデ
ンサＣ１の接続点が、トランジスタＴｒのベースに、抵
抗Ｒ３及びコンデンサＣ２の並列回路でなるフィルタを
介して接続されている。さらに、抵抗Ｒ１及びコンデン
サＣ１の接続点は、電流源Ｉ１にも接続されている。な
お、電流源Ｉ１による電流方向は、抵抗Ｒ１及びコンデ
ンサＣ１の接続点から電流を流出させる方向である。

【００２３】この第１の実施形態の電子インダクタンス
回路２０も、直流電流を通過させる機能や、交流成分に
対する減少、抑圧機能を担うものである。

【００２４】直流電流（通話電流）の通過機能について
説明する。通話電流ＩＬは、端子Ａ１→ＮＰＮトランジ
スタＴｒのコレクタ−エミッタ→抵抗Ｒ２→端子Ａ０の
順に流れる。端子Ａ１の直流動作点（両端子Ａ１−Ａ０
間の電圧降下）を求めると、トランジスタＴｒの電流増
幅率ｈｆｅが十分に高くベース電流を無視すれば、抵抗
Ｒ１の電圧降下と、トランジスタＴｒのベースＢ−エミ
ッタＥ間の電圧降下ＶＢＥと、抵抗Ｒ２の電圧降下の和
になるので、（３）式で表すことができる。なお、抵抗
Ｒ３及びコンデンサＣ２でなるフィルタでの電圧降下は
無視する。

【００２５】 Ａ１−Ａ０間の電圧降下＝Ｒ１×Ｉ１＋ＶＢＥ＋Ｒ２×ＩＬ …（３） 交流インピーダンスについて説明する。両端子Ａ１−Ａ
０間の交流インピーダンスの算出では、抵抗Ｒ１が抵抗
Ｒ２に比べて十分大きく、しかも、トランジスタＴｒの
電流増幅率ｈｆｅが十分に高いので、抵抗Ｒ１に流れる
交流電流は無視する。また、定電流源Ｉ１の交流インピ
ーダンスは、抵抗Ｒ１及びＲ２に比べて十分高いので無
視できる。従って、両端子Ａ１−Ａ０間の交流インピー
ダンスは、上述した（２）式の抵抗Ｒ３をなくした形
（抵抗Ｒ３が∞となる形）になるので、（４）式で表す
ことができる。

【００２６】 Ａ１−Ａ０間の交流インピーダンス ＝ｊω（（１／ｇｍ＋Ｒ２）×Ｃ１×Ｒ１）＋１／ｇｍ＋Ｒ２ …（４） 第１の実施形態の電子化インダクタンス回路２０は、以
上のような直流成分や交流成分に対する特性を有してい
る。

【００２７】第１の実施形態の電子化インダクタンス回
路２０は、以下の効果を奏することができる。

【００２８】通話電流ＩＬの電流値の変動や温度変動に
伴ってトランジスタＴｒのベースＢ−エミッタＥ間の電
圧降下ＶＢＥが変動した場合、電流源Ｉ１が精度よく作
成できて（３）式の第１項は変動しないと捉えられるの
で、両端子Ａ１−Ａ０間の電圧降下の変動はＲ２×ＩＬ
＋ＶＢＥの変動成分となる。一方、従来での変動は、上
述した（１）式Ｒ１×（Ｒ２×ＩＬ＋ＶＢＥ）／Ｒ３＋
Ｒ２×ＩＬ＋ＶＢＥの変動成分となる。すなわち、この
第１の実施形態の回路２０の方が変動を小さくすること
ができる。従って、電子化インダクタンス回路２０を正
常に動作させるために両端子Ａ１−Ａ０間の電圧降下を
大きくする必要がないので、電子化インダクタンス回路
２０の消費電力を小さくできる。

【００２９】また、電流源Ｉ１の値を変えることにより
両端子Ａ１−Ａ０間の電圧降下を自由に変えることがで
きる（これにより最大交流振幅を自由に変えることもで
きる）。また、電流源Ｉ１は容易にＬＳＩに内蔵するこ
とができる。

【００３０】なお、図９では、ＮＰＮトランジスタＴｒ
を適用した電子化インダクタンス回路を示したが、ＰＮ
ＰトランジスタＴｒを使用した場合には、第１の実施形
態の回路は、図１０に示すようになり、その構成は図９
のＮＰＮトランジスタＴｒを使用した電子化インダクタ
ンス回路２０と対称的なものとなる。

【００３１】この図１０に示すＰＮＰトランジスタＴｒ
を使用した電子化インダクタンス回路２０も、両端子Ａ
１−Ａ０間の電圧降下と交流インピーダンスは、ＮＰＮ
トランジスタＴｒを使用した電子化インダクタンス回路
１と同じとなり、上述した（３）式及び（４）式で表す
ことができる。

【００３２】（Ｂ）第２の実施形態 以下、本発明による電子化インダクタンス回路の第２の
実施形態を図面を参照しながら詳述する。

【００３３】第２の実施形態の電子化インダクタンス回
路は、外部からの制御により、当該電子化インダクタン
ス回路が存在しないと等価な状態を作り出せるものであ
る。すなわち、電子化インダクタンス回路としての動作
を、外部からの制御により停止し得るものである。

【００３４】ここで、図１１が第２の実施形態の電子化
インダクタンス回路３０を示す回路図であり、第１の実
施形態に係る図９との同一、対応部分には同一符号を付
して示している。

【００３５】図１１において、第２の実施形態の電子化
インダクタンス回路３０は、第１の実施形態の構成に加
えて、電流源Ｉ２を有するものである。電流源Ｉ２は、
ＮＰＮトランジスタＴｒのベースに接続されている。電
流源Ｉ２による電流方向は、他の電流源Ｉ１の逆方向に
なっている。また、この電流源Ｉ２は、外部からの図示
しない制御信号により、電流を流す動作と、電流を流さ
ない動作とを切り換えられるものとなっている。電流源
Ｉ２による電流量は、トランジスタＴｒのコレクターエ
ミッタ間が飽和する量に選定されている。

【００３６】この第２の実施形態の電子化インダクタン
ス回路３０においても、直流電流（通話電流）ＩＬは端
子Ａ１→ＮＰＮトランジスタＴｒのコレクタ−エミッタ
→抵抗Ｒ２→端子Ａ０の順に流れる。

【００３７】ここで、電流源Ｉ２が電流を流さないとき
（０ｍＡ）は、この電流源Ｉ２が存在しないのと等価で
あり、従って、第１の実施形態の回路と等価になり、第
１の実施形態について説明した直流電流の通過機能や、
交流成分に対する減少、抑圧機能を行う。

【００３８】これに対して、電流源Ｉ２が電流を流して
いるときには、電流源Ｉ１の存在にも拘わらず、電流源
Ｉ２からの電流量がトランジスタＴｒのコレクターエミ
ッタ間が飽和させる量であるので、トランジスタＴｒの
コレクターエミッタ間が飽和し、言い換えると、トラン
ジスタＴｒのコレクターエミッタ間が短絡された状態と
なり、端子Ａ１からの電流が交流成分を含めてそのまま
端子Ａ０に与えられる。すなわち、電子化インダクタン
ス回路３０としての動作が停止される。

【００３９】この第２の実施形態の電子化インダクタン
ス回路３０によっても、電流源Ｉ２が電流を流さない状
態においては、第１の実施形態の回路と等価になるの
で、第１の実施形態と同様な効果を奏することができ
る。

【００４０】これに加えて、第２の実施形態の電子化イ
ンダクタンス回路３０によれば、電子化インダクタンス
回路を存在しない状態とするために電流源Ｉ２を内蔵し
ただけの簡単な構成としたので、従来、電子化インダク
タンス回路に並列に接続していたスイッチが不必要とな
り、部品及び回路の削減ができる。また、電流源Ｉ１及
びＩ２は容易にＬＳＩに内蔵することができる。

【００４１】なお、図１１では、ＮＰＮトランジスタＴ
ｒを適用した電子化インダクタンス回路を示したが、Ｐ
ＮＰトランジスタＴｒを使用した場合には、第２の実施
形態の回路は、図１２に示すようになり、その構成は図
１１のＮＰＮトランジスタＴｒを使用した電子化インダ
クタンス回路３０と対称的なものとなる。この図１２に
示すＰＮＰトランジスタＴｒを使用した電子化インダク
タンス回路３０も、図１１に示すＮＰＮトランジスタＴ
ｒを適用した電子化インダクタンス回路と同様な動作を
行う。

【００４２】（Ｃ）第３の実施形態 以下、本発明による電子化インダクタンス回路の第３の
実施形態を図面を参照しながら詳述する。

【００４３】第３の実施形態の電子化インダクタンス回
路は、交流信号の重畳機能を有するものである。

【００４４】ここで、図１３が第３の実施形態の電子化
インダクタンス回路４０を示す回路図であり、第１の実
施形態に係る図９との同一、対応部分には同一符号を付
して示している。図１３において、第３の実施形態の電
子化インダクタンス回路４０は、第１の実施形態の構成
に加えて、交流電源４１及び電圧電流変換回路４２を有
するものである。

【００４５】交流電源４１は、外部からの制御により、
直流電流（通話電流）ＩＬに重畳させる交流信号を電圧
信号として適宜発生するものである。電圧電流変換回路
４２は、交流電源４１からの交流信号電圧を交流信号電
流に変換するものである。電圧電流変換回路４２の一端
は、ＮＰＮトランジスタＴｒのベースに接続されている
と共に、抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ２でなるフィルタの
一端に接続されており、電圧電流変換回路４２は、この
接続点から交流信号電流を流出させるようにするもので
ある。

【００４６】この第３の実施形態の電子化インダクタン
ス回路４０においても、直流電流（通話電流）ＩＬは端
子Ａ１→ＮＰＮトランジスタＴｒのコレクタ−エミッタ
→抵抗Ｒ２→端子Ａ０の順に流れる。

【００４７】ここで、交流電源４１からの交流信号電圧
がない場合（０Ｖ）には、交流電源４１及び電圧電流変
換回路４２が存在しないのと等価であり、従って、第１
の実施形態の回路と等価になり、第１の実施形態につい
て説明した直流電流の通過機能や交流成分に対する減
少、抑圧機能を行う。従って、直流動作点（両端子Ａ１
−Ａ０間の電圧降下）は、上述した（３）式で表され
る。

【００４８】これに対して、交流電源４１から交流信号
電圧Ｖ２が出力されると、この交流信号電圧Ｖ２を電圧
電流変換回路４２が交流信号電流Ｉ３に変換する。交流
信号の周波数により、トランジスタＴｒのベースの入力
インピーダンスが抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ２の合成イ
ンピーダンスに比べて十分に小さい場合、交流信号電流
Ｉ３は全てトランジスタＴｒのベースに流れ、トランジ
スタＴｒの電流増幅率ｈｆｅ倍され、直流電流（通話電
流）ＩＬに重畳される。交流信号が重畳された直流電流
ＩＬは、端子Ａ０及び端子Ａ１に接続される負荷抵抗に
流れることにより、交流信号電圧（Ｉ３×ｈｆｅ×負荷
抵抗）を発生させることができる。

【００４９】ここで、交流信号電圧Ｖ２からの電圧（又
は交流信号電流Ｉ３）を大きくした場合には、大振幅の
交流信号（例えば、ハウラ音）を送出することができ
る。なお、これより振幅の小さい交流信号を送出する場
合には、交流信号電圧Ｖ２からの電圧（又は交流信号電
流Ｉ３）を小さくすれば良い。

【００５０】この第３の実施形態の電子化インダクタン
ス回路４０によっても、交流信号電圧Ｖ２を発生してい
ない状態においては、第１の実施形態の回路と等価にな
るので、第１の実施形態と同様な効果を奏することがで
きる。

【００５１】これに加えて、第３の実施形態の電子化イ
ンダクタンス回路４０によれば、電子化インダクタンス
回路の基本的な構成要素（例えばＲ１）を利用しなが
ら、交流信号を重畳させるようにしたので、従来のよう
な電子化インダクタンス回路とは別個独立な交流信号重
畳回路によって交流信号を重畳する場合に比較して、部
品及び回路の削減ができる。また、電圧電流変換回路４
２は容易にＬＳＩに内蔵できるものである。

【００５２】なお、図１３では、ＮＰＮトランジスタＴ
ｒを適用した電子化インダクタンス回路を示したが、Ｐ
ＮＰトランジスタＴｒを使用した場合には、第３の実施
形態の回路は、図１４に示すようになり、その構成は図
１３のＮＰＮトランジスタＴｒを使用した電子化インダ
クタンス回路４０と対称的なものとなる。この図１４に
示すＰＮＰトランジスタＴｒを使用した電子化インダク
タンス回路４０も、図１３に示すＮＰＮトランジスタＴ
ｒを適用した電子化インダクタンス回路と同様な動作を
行う。

【００５３】（Ｄ）第４の実施形態 以下、本発明による電子化インダクタンス回路の第４の
実施形態を図面を参照しながら詳述する。

【００５４】第４の実施形態の電子化インダクタンス回
路は、当該電子化インダクタンス回路から出力される直
流電流（通話電流）のモニタ機能を有するものである。

【００５５】ここで、図１５が第４の実施形態の電子化
インダクタンス回路５０を示す回路図であり、第１の実
施形態に係る図９との同一、対応部分には同一符号を付
して示している。

【００５６】図１５において、第４の実施形態の電子化
インダクタンス回路５０は、第１の実施形態の構成に加
えて、電流モニタ回路５１を有する。電流モニタ回路５
１は、抵抗Ｒ２の両端電圧（抵抗Ｒ２による電圧降下）
に基づいて、通話電流ＩＬの値を監視するものである。

【００５７】以上のように、第４の実施形態の電子化イ
ンダクタンス回路５０は電流モニタ回路５１を有する
が、直流電流の通過機能や交流成分に対する減少、抑圧
機能は第１の実施形態と同様である。第１の実施形態に
ついて説明したように、通話電流ＩＬが抵抗Ｒ２に流れ
ると抵抗Ｒ２の電圧降下はＲ２×ＩＬとなる。電流モニ
タ回路５１は、この抵抗Ｒ２の電圧降下を検出して電流
モニタする。

【００５８】因みに、図３に示す従来の電子化インダク
タンス回路１０において、抵抗Ｒ２の電圧降下で通話電
流ＩＬをモニタしようとした場合には、そのモニタ精度
は低いものとなっており、そのため、図７に示すように
電子化インダクタンス回路１０の外部に直列に抵抗ＲＥ
を設けて通話電流ＩＬをモニタしていた。すなわち、図
３に示す従来の電子化インダクタンス回路１０において
は、抵抗Ｒ１及びＲ３の直列回路にも僅かであるが、直
流電流が流れるため、通話電流ＩＬのモニタ精度は低く
なっていた。

【００５９】この第４の実施形態の電子化インダクタン
ス回路５０によっても、第１の実施形態と同様な効果を
奏することができる。

【００６０】これに加えて、第４の実施形態の電子化イ
ンダクタンス回路５０によれば、電子化インダクタンス
回路の基本的な構成要素（例えばＲ２）を利用しなが
ら、通話電流をモニタするようにしたため、従来のよう
な電子化インダクタンス回路とは別個独立な抵抗ＲＥ
（図７参照）がモニタのために必要ではなくなり、従来
に比較して、部品及び回路の削減ができる。また、抵抗
ＲＥでの消費電力分だけ従来より消費電力を少なくする
ことができる。

【００６１】なお、図１５では、ＮＰＮトランジスタＴ
ｒを適用した電子化インダクタンス回路を示したが、Ｐ
ＮＰトランジスタＴｒを使用した場合には、第４の実施
形態の回路は、図１６に示すようになり、その構成は図
１５のＮＰＮトランジスタＴｒを使用した電子化インダ
クタンス回路５０と対称的なものとなる。この図１６に
示すＰＮＰトランジスタＴｒを使用した電子化インダク
タンス回路５０も、図１５に示すＮＰＮトランジスタＴ
ｒを適用した電子化インダクタンス回路と同様な動作を
行う。

【００６２】（Ｅ）第５の実施形態 以下、本発明による電子化インダクタンス回路の第５の
実施形態を図面を参照しながら詳述する。

【００６３】第５の実施形態の電子化インダクタンス回
路は、直流電流（通話電流）の遮断機能を当該電子化イ
ンダクタンス回路の内部に設けたことを特徴とするもの
である。

【００６４】ここで、図１７が第５の実施形態の電子化
インダクタンス回路６０を示す回路図であり、第１の実
施形態に係る図９との同一、対応部分には同一符号を付
して示している。

【００６５】図１７において、第５の実施形態の電子化
インダクタンス回路６０は、第１の実施形態の構成に加
えて、通話電流の通過、停止の制御用のスイッチＳＷ３
を有する。スイッチＳＷ３は、端子Ａ１と接続されてい
ない抵抗Ｒ１の端子と、トランジスタＴｒのベースとの
間に直列に設けられているものである。また、スイッチ
ＳＷ３は、外部からの制御信号（図示せず）によってオ
ンオフ制御されるものである。

【００６６】図１７において、スイッチＳＷ３がオンの
ときには、第１の実施形態と同様に動作する。このとき
の通話電流ＩＬは、上述したように、端子Ａ１→ＮＰＮ
トランジスタＴｒのコレクタ−エミッタ→抵抗Ｒ２→端
子Ａ０の順に流れる。これは、トランジスタＴｒのベー
ス電流が抵抗Ｒ１を通して流れるためである。

【００６７】これに対して、スイッチＳＷ３がオフのと
きには、トランジスタＴｒに対するベース電流が流れな
くなり、トランジスタＴｒがオフ動作する。これによ
り、通話電流ＩＬは端子Ａ０側には流れない。

【００６８】この第５の実施形態の電子化インダクタン
ス回路６０によっても、スイッチＳＷ３がオンのときに
は、第１の実施形態と同様な効果を奏することができ
る。

【００６９】これに加えて、第５の実施形態の電子化イ
ンダクタンス回路６０によれば、抵抗Ｒ１にスイッチＳ
Ｗ３を設けるという簡単な構成によって、必要に応じ
て、通話電流を当該電子化インダクタンス回路において
遮断することができる。

【００７０】すなわち、電子化インダクタンス回路内に
スイッチＳＷ３を内蔵しているため、図８に示した従来
回路のような通話電流を遮断するための高耐圧、高電流
対応の切離しスイッチが不必要となり、部品を削減する
ことができる。また、従来の通話電流を遮断するための
切離しスイッチは、高耐圧、高電流対応であるためそれ
用のサイリスタやトランジスタを適用しているため、消
費電力が大きかったが、この第５の実施形態の場合、そ
れより消費電力を減少させることができる。言い換える
と、この第５の実施形態のスイッチＳＷ３は、通話電流
自体が流れる経路以外の経路に介挿されているので、そ
の電流は小さく、小電流対応もので良く、部品数が少な
い、全体が小さいものを適用でき、必要ならば、電子化
インダクタンス回路と同一のＬＳＩに組み込むこともで
きる。

【００７１】なお、図１７では、ＮＰＮトランジスタＴ
ｒを適用した電子化インダクタンス回路を示したが、Ｐ
ＮＰトランジスタＴｒを使用した場合には、第５の実施
形態の回路は、図１８に示すようになり、その構成は図
１７のＮＰＮトランジスタＴｒを使用した電子化インダ
クタンス回路６０と対称的なものとなる。この図１８に
示すＰＮＰトランジスタＴｒを使用した電子化インダク
タンス回路６０も、図１８に示すＮＰＮトランジスタＴ
ｒを適用した電子化インダクタンス回路と同様な動作を
行う。

【００７２】（Ｆ）第６の実施形態 以下、本発明による電子化インダクタンス回路の第６の
実施形態を図面を参照しながら詳述する。

【００７３】ここで、図１９が第６の実施形態の電子化
インダクタンス回路７０を示す回路図である。第６の実
施形態の電子化インダクタンス回路７０は、両端子Ａ１
及びＡ０間に、チョークコイル７１及び電子化インダク
タンス回路本体７２とを直列に接続したものである。電
子化インダクタンス回路本体７２として、上述した第１
〜第５の実施形態の電子化インダクタンス回路２０、３
０、４０、５０又は６０のいずれかを適用する。

【００７４】図１９において、通話電流ＩＬは、端子Ａ
１→チョークコイル７１→電子化インダクタンス回路本
体７２→端子Ａ０の順に流れる。

【００７５】仮に、チョークコイル７１がないとした場
合には、電子化インダクタンス回路本体７２に入力され
る通話電流に重畳されている交流信号の周波数が高くな
ると、電子化インダクタンス回路本体７２を構成してい
るトランジスタＴｒが周波数に追従できなくなり差動交
流インピーダンスが小さくなる恐れがある。

【００７６】この第６の実施形態の電子化インダクタン
ス回路７０は、電子化インダクタンス回路本体７２だけ
では上述した恐れが生じる場合に対応したものであり、
電子化インダクタンス回路本体７２の前段にチョークコ
イル７１を挿入することにより、交流信号の周波数が高
くなってもチョークコイル７１のインダクタンスによっ
て全体としての交流インピーダンスを高くするようにし
たものである。

【００７７】この第６の実施形態において電子化インダ
クタンス回路本体７２だけを取り上げて見た場合には、
既述した各実施形態と同様な効果を奏することができ
る。

【００７８】また、第６の実施形態の電子化インダクタ
ンス回路によれば、両端子Ａ１−Ａ０間の差動交流イン
ピーダンスを広帯域に渡り高くすることができる。さら
に、電子化インダクタンス回路本体７２内のトランジス
タＴｒの周波数特性と、チョークコイル７１のインダク
タンス値の組合せにより特性、実装、コストを考慮した
設計を行うことができる。

【００７９】（Ｇ）第７の実施形態 以下、本発明による電子化インダクタンス回路の第７の
実施形態を図面を参照しながら詳述する。

【００８０】第７の実施形態の電子化インダクタンス回
路は、上述した第１〜第３の実施形態の技術思想を組み
合わせものである。

【００８１】ここで、図１が第７の実施形態の電子化イ
ンダクタンス回路８０を示す回路図であり、既述した各
実施形態に係る図面との同一、対応部分には同一、対応
符号を付して示している。

【００８２】図１において、電流供給回路８１は、図示
しない加入者端末（内線又は外線端末）に対する通話電
流を発生するものであり、電流供給回路８１の端子Ａ１
−１から出力された通話電流ＩＬは、当該電子化インダ
クタンス回路８０を通過して端子Ａ０−１から加入者線
を介して加入者端末側に流れ、また、加入者線を介して
加入者端末から戻ってきた通話電流ＩＬは、端子Ａ１−
２から当該電子化インダクタンス回路８０に入り、当該
電子化インダクタンス回路８０を通過して電流供給回路
８１の端子Ａ０−２に入り込む。

【００８３】この第７の実施形態の電子化インダクタン
ス回路８０は、大きくは、通話電流ＩＬの流出経路側の
電子化インダクタンス回路部分９０−１と、通話電流Ｉ
Ｌの流入経路側の電子化インダクタンス回路部分９０−
２とからなる。

【００８４】通話電流ＩＬの流出経路の２端子Ａ１−１
及びＡ０−１間に設けられているＮＰＮトランジスタＴ
ｒ−１、抵抗Ｒ２−１、抵抗Ｒ１−１、コンデンサＣ１
−１、抵抗Ｒ３−１及びコンデンサＣ２−１は、図９、
図１１及び図１３におけるＮＰＮトランジスタＴｒ、抵
抗Ｒ２、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ３及びコン
デンサＣ２に対応するものであり、通話電流ＩＬの流出
経路側の電子化インダクタンス回路部分９０−１の要素
である。

【００８５】また、電流源Ｉ１−１及びカレントミラー
回路（ＣＭ）８２は、図９、図１１及び図１３における
電流源Ｉ１に対応するものであり、通話電流ＩＬの流出
経路側の電子化インダクタンス回路部分９０−１の要素
である。

【００８６】さらに、電流源Ｉ２−１、カレントミラー
回路（ＣＭ）８３、抵抗Ｒ４−１及びＰＮＰトランジス
タＴｒ１−１は、図９、図１１及び図１３における電流
源Ｉ２に対応するものであり、通話電流ＩＬの流出経路
側の電子化インダクタンス回路部分の要素９０−１であ
る。

【００８７】一方、通話電流ＩＬの流入経路の２端子Ａ
１−２及びＡ０−２間に設けられているＰＮＰトランジ
スタＴｒ−２、抵抗Ｒ２−２、抵抗Ｒ１−２、コンデン
サＣ１−２、抵抗Ｒ３−２及びコンデンサＣ２−２は、
図１０、図１２及び図１４におけるＰＮＰトランジスタ
Ｔｒ、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ３
及びコンデンサＣ２に対応するものであり、通話電流Ｉ
Ｌの流入経路側の電子化インダクタンス回路部分９０−
２の要素である。

【００８８】また、電流源Ｉ１−２は、図１０、図１２
及び図１４における電流源Ｉ１に対応するものであり、
通話電流ＩＬの流入経路側の電子化インダクタンス回路
部分９０−２の要素である。

【００８９】さらに、電流源Ｉ２−２、抵抗Ｒ４−２及
びＮＰＮトランジスタＴｒ１−２は、図１０、図１２及
び図１４における電流源Ｉ２に対応するものであり、通
話電流ＩＬの流入経路側の電子化インダクタンス回路部
分９０−２の要素である。

【００９０】交流電源４１及び電圧電流変換回路４２は
それぞれ、上述した第３の実施形態の交流電源４１及び
電圧電流変換回路４２（図１３又は図１４参照）に対応
するものであり、この第７の実施形態の場合、これら交
流電源４１及び電圧電流変換回路４２は、通話電流ＩＬ
の流出経路側の電子化インダクタンス回路部分９０−１
及び通話電流ＩＬの流入経路側の電子化インダクタンス
回路部分９０−２に共通する要素である。なお、電圧電
流変換回路４２は、交流信号電流を発生する場合には、
通話電流ＩＬの流出経路側の電子化インダクタンス回路
部分９０−１に対する交流信号電流Ｉ３−１と、通話電
流ＩＬの流入経路側の電子化インダクタンス回路部分９
０−２に対する交流信号電流Ｉ３−１とを同時に発生す
る。

【００９１】電子化インダクタンス回路部分９０−１及
び９０−２に対して、交流信号の重畳動作を実行させ
ず、また、電子化インダクタンス回路部分９０−１及び
９０−２に対して電子化インダクタンス回路としての機
能を停止させない場合には、交流電源４１の出力動作を
禁止すると共に、電流源Ｉ２−１及びＩ２−２から電流
を流さないようにする。すなわち、電流源Ｉ１−１及び
Ｉ１−２からのみ同一電流を出力させる。

【００９２】このとき、電流源Ｉ１−１からの電流と同
一の電流を、カレントミラー回路８２は、通話電流ＩＬ
の流出経路側の電子化インダクタンス回路部分９０−１
の抵抗Ｒ１−１及びコンデンサＣ１−１の接続点から流
出させ、これにより、電子化インダクタンス回路部分９
０−１は、第１の実施形態について説明した直流電流
（通話電流）ＩＬの通過動作や交流成分の減少、抑圧動
作を行う（図９参照）。

【００９３】また同時に、電流源Ｉ１−２からの電流
が、通話電流ＩＬの流入経路側の電子化インダクタンス
回路部分９０−２の抵抗Ｒ１−２及びコンデンサＣ１−
２の接続点に与えられ、これにより、電子化インダクタ
ンス回路部分９０−２は、第１の実施形態について説明
した直流電流（通話電流）ＩＬの通過動作や交流成分の
減少、抑圧動作を行う（図１０参照）。

【００９４】また、電子化インダクタンス回路部分９０
−１及び９０−２に対して電子化インダクタンス回路と
しての機能を停止させる場合には（交流信号の重畳動作
は実行しない）、交流電源４１の出力動作を禁止したま
ま、電流源Ｉ２−１及びＩ２−２からのみ同一電流を出
力させる。なお、電流源Ｉ１−１及びＩ１−２から電流
を流さないようにすることが好ましいが、流したままで
あっても良い。

【００９５】このとき、電流源Ｉ２−１からの電流と同
一の電流を、カレントミラー回路８３は、折り返して抵
抗Ｒ４−１に流して、ＰＮＰトランジスタＴｒ１−１を
オンさせる。これにより、このトランジスタＴｒ１−１
のコレクタ電流Ｉ４−１がトランジスタＴｒ−１のベー
スに供給されてトランジスタＴｒ−１が飽和してスルー
状態になって、電子化インダクタンス回路部分９０−１
が電子化インダクタンス回路としての機能を停止する。
すなわち、結果として、図１１に示した第２の実施形態
の回路と同様な動作を行う。

【００９６】また同時に、電流源Ｉ２−２からの電流が
抵抗Ｒ４−２に流して、ＮＰＮトランジスタＴｒ１−２
をオンさせる。これにより、このトランジスタＴｒ１−
２のコレクタ電流Ｉ４−２がトランジスタＴｒ−２のベ
ースから供給されてトランジスタＴｒ−２が飽和してス
ルー状態になって、電子化インダクタンス回路部分９０
−２が電子化インダクタンス回路としての機能を停止す
る。すなわち、結果として、図１２に示した第２の実施
形態の回路と同様な動作を行う。

【００９７】さらに、電子化インダクタンス回路部分９
０−１及び９０−２において交流信号の重畳動作を実行
させるときには、交流電源４１に出力動作を実行させ
る。なお、このときには、電流源Ｉ１−１及びＩ１−２
による電流を流す一方、電流源Ｉ２−１及びＩ２−２に
よる電流は流さない。交流電源４１からの交流信号電圧
Ｖは、電圧電流変換回路４２によって電圧電流変換さ
れ、電圧電流変換回路４２は、電子化インダクタンス回
路部分９０−１及び９０−２のそれぞれに対した交流信
号電流Ｉ３−１、Ｉ３−２を発生する。

【００９８】交流信号電流Ｉ３−１は、通話電流ＩＬの
流出経路側の電子化インダクタンス回路部分９０−１の
トランジスタＴｒ−１のベースに供給され、第３の実施
形態で説明したように動作し、交流信号が加入者線に重
畳される。

【００９９】他方の交流信号電流Ｉ３−２は、通話電流
ＩＬの流入経路側の電子化インダクタンス回路部分９０
−２のトランジスタＴｒ−２のベースから引き出され、
第３の実施形態で説明したように動作し、交流信号が加
入者線に重畳される。

【０１００】この第７の実施形態によれば、上述した第
１、第２及び第３の実施形態と同様な効果を奏すること
ができる。

【０１０１】また、第７の実施形態によれば、電流供給
回路８１がフローティング給電の場合には、同相交流信
号に対するインピーダンスが高いため、大きな同相交流
誘導電圧が印加されるが、大きな同相交流誘導電圧が印
加されても許容でき、しかも端子Ａ０−１及びＡ１−２
の中点電位を一定に固定できるという効果を奏すること
もできる。

【０１０２】（Ｈ）他の実施形態 本発明の電子化インダクタンス回路は、電子交換機の加
入者回路に適用して好適であるだけでなく（各実施形態
の説明では加入者回路に適用されることを意図して行っ
ている）、同様な機能を有する回路に適用し得るもので
ある。例えば、ディジタル加入者線伝送システムの局内
回線終端回路に使用する電子化インダクタンス回路とし
て適用できる。

【０１０３】上記各実施形態では、電子化インダクタン
ス回路内のトランジスタがシングルバイポーラトランジ
スタのものを示したが、ダーリントン接続されたバイポ
ーラトランジスタを適用することができる。また、ＭＯ
Ｓトランジスタ等のユニポーラトランジスタを用いるよ
うにしても良い。また、材質もＳｉ等の一般的なものに
限定されず、ＧａＡｓトランジスタであっても良い。特
許請求の範囲におけるトランジスタの用語は、このよう
な各種のトランジスタ（ダーリントン接続されたトラン
ジスタを１個のトランジスタとして見なしたものを含
む）を含む用語である。

【０１０４】上記各実施形態の電子化インダクタンス回
路は、フィルタ（抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ２）を有す
るものであったが、上記第３の実施形態を除き、このフ
ィルタを省略しても良い。

【０１０５】なお、第７の実施形態について言えば、電
流供給回路８１は非フローティング給電形のものであっ
ても良い。また、通話電流ＩＬの流出経路側の電子化イ
ンダクタンス回路部分９０−１にＰＮＰトランジスタを
利用したものを適用し、通話電流ＩＬの流入経路側の電
子化インダクタンス回路部分９０−２にＮＰＮトランジ
スタを利用したものを適用しても良い。

【０１０６】第１〜第３の実施形態の技術思想を組み合
わせたものを第７の実施形態として上げたが、第１〜第
６の実施形態の技術思想を用途によって任意に組み合わ
せて電子化インダクタンス回路を最適な構成にするよう
にしても良い。

【０１０７】

【発明の効果】以上のように、本発明の電子化インダク
タンス回路によれば、当該回路の入力端子及び出力端子
間に、トランジスタの２個の非制御端と第１の抵抗とを
直列に接続していると共に、上記入力端子及び出力端子
間に、第２の抵抗とコンデンサとを直列に接続してお
り、これら第２の抵抗及びコンデンサの接続点が、上記
トランジスタの制御端に直接又はフィルタを介して接続
していると共に、直流動作点を決定するための電流源に
も接続しているので、消費電力が従来より少ない簡単な
構成の電子化インダクタンス回路を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第７の実施形態の電子化インダクタンス回路を
示す回路図である。

【図２】２回路を有する従来の電子化インダクタンス回
路を示す回路図である。

【図３】図２の回路を１回路に分割した場合のＮＰＮト
ランジスタを適用した等価回路を示す回路図である。

【図４】図２の回路を１回路に分割した場合のＰＮＰト
ランジスタを適用した等価回路を示す回路図である。

【図５】従来回路の課題の説明図（その１）である。

【図６】従来回路の課題の説明図（その２）である。

【図７】従来回路の課題の説明図（その３）である。

【図８】従来回路の課題の説明図（その４）である。

【図９】ＮＰＮトランジスタを適用した第１の実施形態
の回路を示す回路図である。

【図１０】ＰＮＰトランジスタを適用した第１の実施形
態の回路を示す回路図である。

【図１１】ＮＰＮトランジスタを適用した第２の実施形
態の回路を示す回路図である。

【図１２】ＰＮＰトランジスタを適用した第２の実施形
態の回路を示す回路図である。

【図１３】ＮＰＮトランジスタを適用した第３の実施形
態の回路を示す回路図である。

【図１４】ＰＮＰトランジスタを適用した第３の実施形
態の回路を示す回路図である。

【図１５】ＮＰＮトランジスタを適用した第４の実施形
態の回路を示す回路図である。

【図１６】ＰＮＰトランジスタを適用した第４の実施形
態の回路を示す回路図である。

【図１７】ＮＰＮトランジスタを適用した第５の実施形
態の回路を示す回路図である。

【図１８】ＰＮＰトランジスタを適用した第５の実施形
態の回路を示す回路図である。

【図１９】第６の実施形態の回路を示す回路図である。

【符号の説明】

２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０…電子化イ
ンダクタンス回路、 ４１…交流電源、 ４２…電圧電流変換回路、 ５１…電流モニタ回路、 ７１…チョークコイル、 ７２…電子化インダクタンス回路本体、 ８１…電流供給回路、 ８２、８３…カレントミラー回路、 ９０−１、９０−２…電子化インダクタンス回路部分、 Ｒ１、Ｒ１−１、Ｒ１−２、Ｒ２、Ｒ２−１、Ｒ２−
２、Ｒ３、Ｒ３−１、Ｒ３−２、Ｒ４−１、Ｒ４−２…
抵抗、 Ｃ１、Ｃ１−１、Ｃ１−２、Ｃ２、Ｃ２−１、Ｃ２−２
…コンデンサ、 Ｔｒ、Ｔｒ−１、Ｔｒ−２、Ｔｒ１−１、Ｔｒ１−２…
トランジスタ、 Ｉ１、Ｉ１−１、Ｉ１−２、Ｉ２、Ｉ２−１、Ｉ２−２
…電流源、 ＳＷ３…スイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 茂雄 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−20374（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03H 11/48 H04M 19/00 H04Q 3/42 104

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 当該回路の入力端子及び出力端子間に、
   トランジスタの２個の非制御端と第１の抵抗とを直列に
   接続していると共に、上記入力端子及び出力端子間に、
   第２の抵抗とコンデンサとを直列に接続しており、これ
   ら第２の抵抗及びコンデンサの接続点が、上記トランジ
   スタの制御端に直接又はフィルタを介して接続している
   と共に、直流動作点を決定するための電流源にも接続し
   ていることを特徴とする電子化インダクタンス回路。
2. 【請求項２】 外部からの停止制御信号に応じて、上記
   電流源の電流を上記トランジスタが飽和する量に制御す
   ることにより、電子化インダクタンス回路としての動作
   を停止させることを特徴とする請求項１に記載の電子化
   インダクタンス回路。
3. 【請求項３】 外部からの動作範囲制御信号に応じて、
   上記電流源の電流を制御することにより、電子化インダ
   クタンス回路としての動作範囲を可変できることを特徴
   とする請求項１又は２に記載の電子化インダクタンス回
   路。
4. 【請求項４】 外部からの交流信号電流がある場合に、
   上記トランジスタの制御端にこの交流信号電流を与え
   て、このトランジスタの制御端電流を制御して交流信号
   の重畳を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   に記載の電子化インダクタンス回路。
5. 【請求項５】 上記第１の抵抗の両端が、当該電子化イ
   ンダクタンス回路を流れる直流電流量をモニタする電流
   モニタ回路に接続されていることを特徴とする請求項１
   〜４のいずれかに記載の電子化インダクタンス回路。
6. 【請求項６】 上記第２の抵抗に直列に外部からのオン
   オフ制御信号が与えられるスイッチを接続し、このスイ
   ッチによって、当該電子化インダクタンス回路に入力さ
   れた直流電流の通過、非通過を制御できることを特徴と
   する請求項１〜５のいずれかに記載の電子化インダクタ
   ンス回路。
7. 【請求項７】 当該回路の入力端子の直後に広帯域化に
   寄与するチョークコイルをさらに備えていることを特徴
   とする請求項１〜６のいずれかに記載の電子化インダク
   タンス回路。