JPH0258830B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、交流電源に接続するための第１及び
第２信号入力端子と、出力トランジスタを有する
線形増幅器とを含む駆動段を少なくとも１つ備
え、該出力トランジスタは、加入者線に接続する
ための第１及び第２加入者端子と結合し、また該
出力トランジスタの主電流通路を介して前記加入
者線端子に直流電圧を供給するための電源とも結
合して成る電話用加入者回路に関する。

時分割多重方式または小形空間分割スイツチ方
式の加入者交換機においては、１加入回線につき
１個の安価な加入者回路が必要である。これは、
該加入者回路を可能な限り最高度に集積化し、さ
らに、プリント基板に搭載したこれらの加入者回
路を、可能な限り最高の密度で電話局内のスイツ
チ架に実装することによつて実現される。

〔従来の技術〕

かような回路は、米国特許第4041252号によつ
て既に知られている。

加入者線に直流を供給するために、従来の技術
においては、加入者回路は通常48ボルト又は60ボ
ルトの電圧を供給する直流電源を持つていた。こ
の加入者線の電流値は加入者回線の長さによつて
変わる。加入者回線が極く短い時やそれが短絡し
た時には、過大な電流が加入者線に流れるのを防
止するために、400−800オームの通話電流供給用
抵抗が加入者線に直に挿入されるように管理する
必要がある。この値は、極めて長い加入者線に対
しても十分な直流電流（約20mA）を与えるとと
もに、最大でも、100−120mAに限定されるよう
に選定してあつたのである。

加入者回線は２線式の対称伝送路だから、通話
信号の最適伝送を確保するために、それはインピ
ーダンスで終端していなければならないし、また
加入者回線の両線のそれぞれに対して、加入者回
路は、それがやはり対称な構造になるような増幅
器を持つていなければならない。従つて、前記米
国特許明細書に記載の加入者回路の電流供給用抵
抗では２つの抵抗を用いてこれを実現し、該２つ
の抵抗の各々は、電流供給用抵抗の半分の抵抗値
を持ち、加入者回線のそれぞれに直列に配置され
ている。またそれと同時に、これら２つの抵抗
は、加入者回線の終端インピーダンスをも構成し
ている。

〔解決しようとする課題〕

例えば不平衡な隣接チヤネルとか主電源のよう
な共通モード雑音源への両線の容量結合に起因す
る、加入者回線に生ずる共通モード信号が、抵抗
値の不等な抵抗によつて差動モード信号に変換さ
れるのを防止するために、上記抵抗に対しては、
約0.1％の正確度で管理することが要求される。
前に述べた抵抗の値及び電源電圧においては、極
く短い加入者線の場合、これらの抵抗の各々は約
３ワツトに達する熱を発散し、これに0.1％の正
確度という要求を組み合わせると、これらの抵抗
は高価なものになつてしまう。そればかりでな
く、非常に多数の加入者回路が、電話局内では１
つの架内の１つのプリント板上に搭載されるので
ある。だから、上に述べた抵抗からの大きな熱拡
散は、プリント板の実装密度を高くすることがで
きない理由、もしくは大容量の強制空冷を必要と
する理由となる。

加入者回路を完全に集積化した場合、加入者線
に直流電流を供給するための抵抗（各々例えば
400オーム）からのエネルギー散逸は、集積回路
の形体を採るためには余りに過大なこと（該抵抗
を流れる電流は100−120mA）が問題である。こ
れを解消するために、 (i) 第２図又は第４図に示すようなインピーダン
ス多重又は分割回路（フイードバツク回路をも
つ増幅器）を用いて該直流供給抵抗を実現し、
（第２図の場合は低抵抗だから低散逸となり、
第４図の場合は高抵抗だが低電流だから低散逸
となる）回路を集積化する、 (ii) 供給電圧を、標準の48又は60ボルトよりも低
いものとなるよう制御する、 という考え方がある。しかし前記(i)のやり方で
は、該回路内の出力トランジスタに最大100−
120mAの直流供給電流が流れ、そこにエネルギ
ー散逸が生じるためにこのトランジスタは集積化
することができない。前記(ii)のやり方では、該ト
ランジスタのエネルギー散逸は著しく低減され
る。また、加入者線上の交流信号（通話信号）は
５ボルト程度だから、前記直流供給抵抗に加わる
電圧も、加入者線が極めて短いときは、その直流
電圧のうち例えば60ボルトの直流電圧の内から約
50ボルトは除去できる。

本発明の目的は、少なくとも上述の不都合を解
消し、既知の加入者回路に較べて熱拡散の大幅に
軽減された加入者回路を提供することである。

〔課題解決の手段〕

加入者線の長さは加入者ごとに大幅に異なり、
従つて加入者線抵抗による電圧低下も異なるか
ら、加入者回路は、前記５ボルト交流（通話）信
号をその増幅を阻害しないように前記トランジス
タを通すことができるだけでなく、加入者線への
直流電圧のドロツプをも通すことができなければ
ならない。その理由で直流供給電圧は、１）前記
トランジスタでのエネルギー散逸を最小（例えば
５ボルト）とし、２）加入者線には十分な直流電
流が流れるようなやり方で、線路長により自動的
に調整される。その結果として、完全に集積化し
た加入者回路が実現し、かつ加入者線の長さの関
数としての直流供給電流の特性が通常の供給抵抗
をもつ直流電圧源の場合と違わないものとなるの
である。

本発明によれば、冒頭に述べた電話用加入者回
路は、少なくとも一部分が仮想的であり、且つ加
入者線の電流供給用抵抗を意味する予め定められ
た出力インピーダンスを設定するべく、前記出力
トランジスタの主電流通路の電流に比例する電圧
を前記増幅器の入力端に供給するため、前記駆動
段は、前記出力トランジスタの主電流通路の電流
が流れる電流通路と前記増幅器の入力端との間に
接続されている帰還回路を備えていることと、前
記直流電圧供給電源は加入者回線のインピーダン
スに応じて制御可能であることとを特徴とする。

ここでいう「制御可能な電圧供給電源」とは、
その出力電圧が消費電流に対してほぼ直線的に変
化し、その比例係数（定数）は、電話網管理上規
定されている加入者線電流供給抵抗の値にほぼ等
しいか又は帰還回路に依存して定まる加入者線電
流供給抵抗の一部分にほぼ等しいものを指すので
ある。

帰還回路によつて生成される出力インピーダン
スは加入者回の終端インピーダンスを構成する。
出力トランジスタを通つて電流が流れる時は、こ
の出力インピーダンスによつて、該出力トランジ
スタのエミツタ−コレクタ電圧の変動は最大許容
限界を越えてしまうようになる。この過剰な電圧
変動が制御可能な電圧供給電源を用いることによ
り解消され、その結果、加入者線電流と信号源か
らの通話信号の無歪再生のために必要な出力トラ
ンジスタへの約6Vのバイアス電圧とによつて定
まる残留散逸以外には、該出力トランジスタにエ
ネルギー散逸は生じない。その散逸はプリント板
から電源へ追い出される。

好適実施例の加入者回路では、前記増幅器は、
予め定められた利得係数を有すること、前記出力
トランジスタの主電流通路は第１抵抗を介して前
記加入者線端子に接続していること、前記帰還回
路は基準電圧電源と前記加入者線端子との間に接
続してある分圧器を備えていること、及びこの分
圧器のタツプは前記増幅器の信号入力端（＋入力
端）に接続していることを特徴とする。これによ
り、出力インピーダンスは第１抵抗によつて定ま
り、該第１抵抗はその値が、該分圧器の分割比に
比例し、電流供給抵抗として必須の値より低い値
を持つので、その結果、第１抵抗の散逸はその値
が、分割比に比例し帰還ループを持たない第１供
給抵抗の散逸よりも低いものとなる。

更に別の好適実施例の加入者回路では、前記増
幅器は、信号非反転入力端（＋入力端）と信号反
転入力端（−入力端）と信号出力端とを有する差
動増幅器であり、また、該信号出力端は、前記第
１加入者線端子に結合する出力トランジスタの主
電流通路（コレクターエミツタ通路）の一端（エ
ミツタ）で構成されていること、前記帰還回路
は、共通端子と電流入力端と電流出力端とを有す
る電流増幅器を備えて成り、また、該共通端子は
前記制御可能な電源の一方の極に接続し、該電流
入力端は前記出力トランジスタの主電流通路（コ
レクターエミツタ通路）の他端（コレクタ）に接
続し、該電流出力端は第２抵抗を介して前記増幅
器の信号反転入力端に接続していること、さらに
前記加入者回路は基準電圧電源を備えて成り、該
基準電圧電源は前記差動増幅器の信号非反転入力
端に接続すると同時に第３抵抗を介して前記電流
増幅器の電流出力端にも接続していること、及
び、第４抵抗が前記増幅器の信号反転入力端と前
記加入者線端子との間に接続されていることを特
徴とする。本実施例は、供給及び加入者線終端イ
ンピーダンスが総て増幅器の出力インピーダンス
によつて構成されるという利点を持つている。

更に別の構造の加入者回路では、前記制御可能
な直流電圧供給電源は、前記出力インピーダンス
にほぼ比例する内部インピーダンスを有する電圧
源を備えていることを特徴とする。これにより、
散逸要素は駆動段から該電圧源に移されたのであ
る。

電圧源での散逸を減少させるために、加入者回
路は更に、前記電圧源がパルス発生器を備え、そ
の内部インピーダンスには該パルス発生器に結合
するインダクタンスと該インダクタンスに結合す
る第１整流回路とが含まれ、該整流回路の出力端
子が前記制御可能な電源の両極を構成して成るこ
とを特徴とする。

更に又別の構造の加入者回路では、第１駆動段
と相補的な第２駆動段を備え、該第２駆動段の増
幅器の出力トランジスタを前記制御可能な電源の
第２の極に結合し、それにより、該制御可能な電
源から受ける直流と、第２信号入力端に結合する
信号源から来てこれに重畳する交流とを、出力ト
ランジスタの主電流通路を介して、第２駆動段か
ら加入者線の両線のうちのもう一方へ送り出して
成る加入者回路において、該制御可能な電源は、
両駆動段に結合している検出部を備え、それによ
り、両増幅器の出力端の間の電圧V₂と該制御可
能な電源の両極間の電圧V₁との差に比例する差
信号を決定することと、該制御可能な電源は制御
可能な電圧源を備え、また、該電圧源の制御入力
端子は、決定された差信号に比例する供給電圧を
駆動段の出力トランジスタに与えるため、検出部
の出力端子に結合していることとを特徴とする。

この実施例は、出力インピーダンスを形成中に
生じる大きなエミツターコレクタ電圧が消去さ
れ、従来技術の加入者回路の供給抵抗での散逸が
避けられると言う利点を持つている。

更に又別の構造の加入者回路では、前記制御可
能な電源は、２つの駆動段に結合してその出力端
間の電圧をデイジタル入力信号に変換するアナロ
グ・デイジタル・コンバータと、該アナログ・デ
イジタル・コンバータに接続する記憶蓄積部と、
前記デイジタル入力信号を、この入力信号に対応
する供給電圧を表すデイジタル出力信号に変換す
るため、該記憶蓄積部に蓄積されている変換テー
ブルと、該記憶蓄積部に接続して、該デイジタル
出力信号を信号電圧に変換するデイジタル・アナ
ログ・コンバータと、該デイジタル・アナログ・
コンバータに接続して、それから供給される前記
信号電圧を、この電圧の振幅に比例するパルス持
続時間を持つパルス持続時間変調パルス列に変換
するための、第２変換器とを備え、かつ該第２変
換器に結合している第３整流回路を備え、その出
力端子により前記制御可能な電源の両極を構成し
て成ることを特徴とする。

この実施例を用いることにより、差動増幅器の
出力端子間のいかなる電圧に対しても、換言すれ
ばいかなる加入者線電流に対しても、差動増幅器
の出力トランジスタの供給電圧を、散逸が最小と
なるように選定することが、簡単なやり方で可能
となる。

〔実施例〕

図面につき本発明を説明する。なお第１〜７図
において対応する部分は同一参照番号で示す。

第１図は電話交換機において使用する本発明の
加入者回路の実施例を示すブロツク図で、本実施
例の回路は２個の駆動段１および２を備え、これ
ら駆動段は加入者線の両線すなわちａ線およびｂ
線にそれぞれ接続する端子ａおよびｂを有する。
これら駆動段の信号入力端子９および１０には電
圧源３および４を含む信号源を接続し、これら電
圧源は互いに反対位相を有する通話信号Ｖおよび
−Ｖをそれぞれ駆動段１および２に供給して加入
者線上にこれら通話信号が印加されるようにす
る。更に、本実施例の加入者回路は制御可能な電
源５を備え、その第１端子６即ち正の端子および
第２端子７即ち負の端子を駆動段１および２に接
続して、これら駆動段に電流を供給すると共に加
入者線にも直流を供給するようにする。

加入者線電流の値は、制御可能な電源５および
基準電圧源８の電圧並びに駆動段１および２のイ
ンピーダンスだけでなく、加入者線の長さによつ
ても決まる。極めて長い加入者線に充分な電流を
供給できるようにするため制御可能な電源５によ
つて供給する電圧は通常48又は60ボルトとし、か
つ極めて短い加入者線に対する線路電流または加
入者線の短絡時における線路電流を限定するた
め、線路電流は200〜400オームの値を有する給電
抵抗を介して供給するという管理上の要求条件が
ある。その結果、制御可能な電源５の上記印加電
圧値では各給電抵抗におけるエネルギー散逸が約
３ワツトになる。

給電抵抗は加入者線の終端インピーダンスを構
成するという事実に起因して、加入者線上におけ
るいわゆる共通モード信号、例えば加入者線の両
線に誘起する電流信号が、給電抵抗が等しくない
ためいわゆる差動モード信号に変換されるのを防
止する必要がある。この目的のための管理上の要
求として、終端インピーダンスに対し約0.1％の
精度が必要である。0.1％の精度を有しかつ散逸
が３ワツトになる給電抵抗は比較的寸法が大きく
高価であり、従つて望ましくない。

かかる抵抗を必要としないようにするため本発
明では各駆動段に増幅器を設け、この増幅器の出
力インピーダンスは、帰還回路および制御可能な
電源を、電源として用いることによつて決定され
るようにする。

第２図にかかる駆動段の実施例を示し、この駆
動段はいわゆるインピーダンス多重化によつて決
まる出力インピーダンスを有し、従つて第１図の
電話線用回路に使用するのに好適である。

本例の駆動段は２個の相補形出力トランジスタ
１２および１３を有する増幅器１１を備え、これ
らトランジスタはそのエミツタを出力端１４に接
続し並列接続エミツタ・フオロワとして構成配置
する。これらトランジスタのベースは相互接続
し、かつ図にはそのやり方が示されていないが、
信号非反転入力端１５および信号反転入力端１６
に結合する。かかる増幅器は「オプアンプ」（オ
ペレーシヨナル・アンプリフアイヤ、演算増幅
器）という名で市販されている。増幅器１１は第
１抵抗１７を介して出力端子ａに接続する。

線路電流を生起させるため出力トランジスタ１
２および１３のコレクタは制御可能な電源の端子
６および７にそれぞれ接続する。信号非反転入力
端１５に、例えば第１図に示した基準電圧源８の
正の端子を信号入力端子９に接続することにより
正の基準電圧を供給すると、端子ａと端子ｂとの
間に負荷が存在する場合、線路電流が制御可能な
電源の正の端子６から出力トランジスタ１２の主
電流通路および第１抵抗１７を介し端子ａに流れ
る。

信号非反転入力端１５に、例えば第１図に示し
た基準電圧源８の負の端子を端子９に接続するこ
とにより負の基準電圧を供給した場合、線路電流
は端子ａから第１抵抗１７および出力トランジス
タ１３の主電流通路を介し制御可能な電源５の負
端子７に流れる。

かかる線路電流の値は特に第１抵抗１７の値に
よつて決定される。この第１抵抗を小さい値の抵
抗で充分であるようにするため、端子ａと増幅器
１１の信号非反転入力端１５との間に帰還回路を
設ける。この帰還回路は抵抗１８および１９から
成る分圧器の一部を含み、この分圧器には第１図
の基準電圧源８から入力端子９を介し基準電圧を
結合する。所定の利得計数を有する増幅器を得る
ため増幅器１１の出力端１４はこの増幅器の信号
反転入力端１６に接続する。

極めて利得計数の大きい演算増幅器（オプアン
プ）では端子ａからみた出力インピーダンスZ₀は R₁₉＋R₁₈／R₁₇＋R₁₉・R₁₇ に等しくなり、ここでR₁₇，R₁₈，R₁₉は第２図の
抵抗１７，１８，１９の抵抗値をそれぞれ示す。

これら抵抗値を適切に選定することにより、例
えばR₁₉＝１キロオームおよびR₁₈＝９キロオー
ムに選定することにより、R₁₇の値として20オー
ムおよび40オームに対しそれぞれ200オームおよ
び400オームの出力インピーダンスR₀が得られ
る。

その場合、終端または給電抵抗のそれぞれ残り
の抵抗180オームおよび360オームは出力トランジ
スタ１２および１３の電子インピーダンスによつ
て仮想的にそれぞれ構成される。

これは、第１抵抗の散逸が0.3ワツトより大き
くならないという利点を有する。この抵抗１７は
その抵抗値につき0.1％の精度を有しなければな
らないが、その低インピーダンス値および低損失
のため比較的安価である。

加入者回路が一電流方向に対してだけ使用され
る場合には、一方の出力トランジスタ、例えば出
力トランジスタ１３を省略することができた。更
に、第２駆動段２の増幅器１１は第１駆動段１の
増幅器に対し相補的な形式のものとする。即ち、
少なくとも第２駆動段２の出力トランジスタ、例
えばトランジスタ１２、は第１駆動段１の出力ト
ランジスタ１２に対し相補的な形式のものとす
る。増幅器１１が第２図に示す如く両方向の電流
に対して使用される場合には、増幅器１１は第１
出力トランジスタ１２に対し相補的な形式の出力
トランジスタ１３を備え、これはこの場合には第
１および第２駆動段の増幅器が同一であり、従つ
て駆動段１および２も同一であることを意味す
る。

代案として所定の利得係数を有する形式の増幅
器を使用することができる。さらに代案として、
出力トランジスタ１２および１３のコレクタ接続
とエミツタ接続を交換することができる。その場
合出力トランジスタ１２および１３のベースは制
御可能な電源の端子６および７の電圧につき制御
する必要がある。

第３図は出力インピーダンスRoの端子電圧Ｖ
に対する線路電流Iiの関係を示す。第３図は本発
明の着想を示したものであつて、仮想出力インピ
ーダンスの場合において、例えば、60ボルトとい
う通常の線路電圧を駆動段の出力トランジスタに
対する供給電圧として使用したとき、この出力ト
ランジスタのコレクタ・エミツタ電圧が実際上は
過大になることを示している。しかし、出力イン
ピーダンスを仮想インピーダンスにより実現する
ことによつては散逸が大きいという問題は解決さ
れないのであつて、その理由は仮想出力インピー
ダンスの場合、この散逸が出力トランジスタにお
いて生ずるからである。この出力トランジスタの
供給電圧を適切に低減および制御して、常に、即
ち高い線路インピーダンスに対しても低い線路イ
ンピーダンスに対しても、約６ボルトの最低電圧
Vceを維持することによつてしか、本発明の目的
即ち散逸の低減を達成できない。線路インピーダ
ンスが高く、例えば2000オームの場合、20mAの
最小所要線路電流により40ボルトの電圧降下が生
じ、従つて供給電圧を200オームの線路インピー
ダンスの場合より高くする必要があり、100mA
の最大線路電流により20Vの電圧降下が生じ、両
方の場合において出力トランジスタに対する最小
所要電圧Vceが確保されることとなる。

第３図において、普通の制御されていない電源
の場合のコレクタ・エミツタ電圧の過剰部分が
Va−Voで示され、出力トランジスタに対する最
小所要電圧VceがVb−Vaで示され、従つて普通
の電源ではVb−VoがVceとなり、本願発明の制
御可能な電源ではVb−VaがVceとなる。そして
Vc−Vbは実際の抵抗１７（第２図）における電
圧降下であり、一方Vcは電源電圧である。

第２図に示した抵抗１７が上記抵抗値即ち20オ
ームを有し、入力端子９における基準電圧40ボル
トおよび入力端子１０における基準電圧60ボルト
（第１図）で、例えば200オームの抵抗値を有する
短い加入者線を端子ａおよびｂの間に接続した場
合、増幅器１１の出力端１４および駆動段２にお
ける増幅器の対応出力端の間の直流電圧値は24ボ
ルトあれば100mAの線路電流を発生させるのに
充分である。通話信号を増幅するため直流電圧を
６ボルトに設定した場合、制御可能な電源は36ボ
ルトの電圧を発生しなければならない。その場合
出力トランジスタ１２および１３の散逸は0.6ワ
ツトを越えない。

第４図は電子的に実現される出力インピーダン
スを有する駆動段の更に別の実施例を示す。本実
施例の駆動段は図示しない高利得増幅段、並びに
相補形トランジスタ２８および２９を含む電力出
力段を備え、この電力出力段は端子２５に接続し
た出力信号電流通路を有する。上記高利得増幅段
に対する電源電圧は例えば制御可能な電源の端子
６から直接供給する。増幅器２０の信号非反転入
力端２１は信号入力端子９に接続し、かつ出力端
２３は端子ａに接続する。

電流増幅器２４を含む帰還回路を設けて仮想出
力インピーダンスをうるようにし、その際電流増
幅器２４には制御可能な電源の端子６に接続する
共通端子と、増幅器２０の出力トランジスタ２８
の主電流通路に接続する電流入力端２５と、第２
抵抗３０を介して信号反転入力端２２に接続しか
つ第３抵抗３１を介して信号入力端子９に接続す
る電流出力端２６とを設ける。さらに、出力端２
３は第４抵抗３２を介して信号反転入力端２２に
接続する。

電流増幅器２４は出力インピーダンスZoに対
する関係式に係数αを導入するために必要であ
る。この係数αによつて、仮想出力インピーダン
スの値を抵抗R₃₀，R₃₁およびR₃₂の抵抗値とは独
立して制御することが可能となる。第２図に示し
た分圧器を使用することに比べ、第４図の電流増
幅器を使用することの利点は、電流増幅器を使用
することにより出力インピーダンス全部が仮想イ
ンピーダンスとなるが、第２図の場合には出力イ
ンピーダンスの一部が実際の抵抗（実抵抗）Ｒと
なることである。

電流増幅器２４は既知の任意の形式の電流増幅
器とすることができる。一例として図示の電流増
幅器２４は２個のトランジスタ３３および３４を
備え、そのエミツタは上記共通端子に接続し、そ
のベースは相互接続すると共に電流入力端２５を
構成するトランジスタ３４のコレクタに接続し、
かつトランジスタ３３のコレクタにより電流出力
端２６を構成する。

トランジスタ３３からの出力電流がトランジス
タ３３への入力電流より係数α^-1だけ大きいと仮
定し、R₃₀，R₃₁，R₃₂は第４図の抵抗３０，３
１，３２の値を示すものとし、i₃₀，i₃₁は抵抗３
０，３１への電流、i₃₂は抵抗３２からの電流と
すれば、第８図（第４図の該当部分を抜き出した
説明図）を参照してZoの値は次のようにして導
出できる： まず前記増幅器が利得＝∞、入力電流＝０およ
び出力インピーダンス＝０を有する理想的演算増
幅器であると仮定すると、 Zo＝Uo／i_E＋i₃₂ (1) i₃₂＝−Uo／R₃₂ (2) となる。その理由は前記増幅器の入力電流＝０の
とき、反転入力は大地レベルにあるからである。

更にまた、 i₃₁＝R₃₀／R₃₁・i₃₀ (3) i₃₀＝i₃₂ (4) i_E＝α（i₃₀＋i₃₁） (5) であるから、式(1)，(3)，(4)，(5)から次式 Zo＝Uo／α（i₃₂＋R₃₀／R₃₁i₃₂）＋R₃₂ が得られ、従つてこれと式(2)から Zo＝R₃₁R₃₂／α（R₃₀＋R₃₁）＋R₃₁ となる。コレクタ電圧の過剰部分を除去できる理
由は前述した所と同一であり、即ち仮想出力イン
ピーダンスの場合には出力トランジスタにおける
散逸を、線路インピーダンスとは独立にできるだ
け小さく保つことが所望され、これを達成するよ
う電源が制御されるからである。

増幅器２０を介し端子ａから線路電流を導出で
きるようにするため出力トランジスタ２９は第２
の電流増幅器２７に接続し、この電流増幅器２７
は電流増幅器２４に対し相補形になつているの
で、従つて電流増幅器２７の共通端子は制御可能
な電源の端子７に接続し、電流入力端は相補形出
力トランジスタ２９の手電流通路に接続し、かつ
電流出力端は第２抵抗３０および第３抵抗３１の
共通接続点に接続する。

前記電子的出力インピーダンスおよびトランジ
スタを流れる電流によつて発生する過剰なコレク
タ電圧も制御可能な電源５を介して除去される。

第５図はこの目的に極めて好適な制御可能な電
源の一例を示す。

本実施例の制御可能な電源は、例えば100kHz
のパルス繰返し周波数を有するパルス発生器３５
と、このパルス発生器に接続した２個のコイル７
５および７６とを備え、各コイルは例えば
0.29mHまたは0.59mHのインダクタンスを有す
る。これらコイルに整流回路３６〜３９を接続
し、この整流回路の直流出力端子を制御可能な電
源５の端子６および７（第１図）に接続する。端
子６および７の間には平滑化コンデンサ４０を接
続する。

パルス発生器３５によつて供給される電流はコ
イル７５および７６を流れ、然る後整流回路３６
〜３９において整流され、コンデンサ４０により
平滑化される。このようにして得た直流電流は駆
動段１および２の出力トランジスタを介し加入者
線路へ直流電流として供給される。上記インダク
タンス値の場合コイル７５および７６によつて形
成される各インピーダンスは駆動段１および２の
増幅器の出力インピーダンスに等しい約180オー
ム又は約360オームの値を有する。

各電源端子に接続した180オームまたは360オー
ムの抵抗を有する固定直流電源で構成する電源に
比べ制御可能な電源として構成したこの電源は、
エネルギー散逸が極めて僅かであるという利点を
有する。この制御可能な電源を使用した場合、
180オーム又は360オームの抵抗における散逸の大
部分が防止される。

上述した実施例では線路電流は電源によつて供
給する電流により直接制御される。

次に線路電流により間接的に制御される制御可
能な電源５の実施例を第６図に詳細に示す。本例
の制御可能な電源は検出部４を備え、この検出部
は本実施例の制御可能な電源の端子６に接続した
入力端子４３および第２図に詳細に示した駆動段
１の増幅器１１の出力端に接続した入力端子４４
を有し、増幅器１１のこの出力端と入力端子４４
との間の接続を第１図では破線５−１で示してあ
る。

制御可能な電源５の端子６と７との間の電圧が
V₁で駆動段１および２の増幅器１１の出力端の
間の電圧がV₂である場合、検出部４１の入力端
子４３と４４との間の電圧は（V₁−V₂）／２に
等しくなる。

検出部４１は入力端子４３と共通接地４５との
間に直列接続した２個の抵抗４６および４７を含
む第１直列抵抗回路と、入力端子４４と出力端子
５０との間に直列接続されかつ前記直列抵抗とそ
れぞれ同じ値を有する２個の抵抗４８および４９
を含む第２直列抵抗回路とを備える。更に、検出
部４１は差動増幅器５１を備え、その信号非反転
入力端は抵抗４６および４７の共通接続点に接続
し、その信号反転入力端は抵抗４８および４９の
共通接続点に接続し、かつその信号出力端は出力
端子５０に接続する。

抵抗４７および４９並びに抵抗４９および４８
の抵抗値の比がβ：１である場合、出力端子５０
における出力電圧は（V₁−V₂）／2βに等しくな
る。

出力端子５０には差動増幅回路５２を接続し
て、出力端子５０における出力電圧および基準電
圧Vsの差電圧を増幅し、駆動段１および２の増
幅器をＡ級増幅器として作動させるのに必要な設
定電圧、例えば６ボルト、を供給するようにす
る。

差動増幅回路５２は反転差動増幅器を備え、こ
の反転作動増幅器は演算増幅器５３と、出力端子
５０および演算増幅器５３の信号反転入力端の間
に接続した抵抗５４と、演算増幅器５３の信号反
転入力端の間に接続した抵抗５４と、演算増幅器
５３の信号反転入力端と差動増幅回路５２の出力
端子５６との間に接続した抵抗５５とで構成す
る。演算増幅器５３の信号非反転入力端には基準
電圧Vsを供給し、これと信号反転入力端への入
力電圧を比較して所望の制御可能な信号電圧を得
るようにする。さらに、出力端子５６に低域通過
フイルタ５７を接続する。電圧調整ループ（第２
図参照）に接続したこの低域通過フイルタ５７
は、制御可能な電圧源５９のスイツチング周波数
より低い周波数をカツトオフ周波数としており、
このようにすることの目的は該電圧源５９のスイ
ツチング周波数を抑制するためであり、フイルタ
５７のカツトオフ周波数を電話信号の通話帯域よ
り高く選定した場合には、供給電圧が通話信号の
電圧と共に変化する。かかる動作が不望である場
合には、フイルタ５７のカツトオフ周波数はこの
通話帯域より低く選定することができ、その場合
供給電圧は通話信号によつて影響をうけることを
阻止される。なお供給電圧が通話信号と共に変化
する場合、第３図の電圧Vb−Vaは6Vより小さ
く選定する必要があり、これによりプリント基板
におけるエネルギー散逸が一層小さくなるという
利点が得られる。

前記制御可能な電圧源５９は、差動増幅器５２
により、出力端子５０における電圧を一定基準電
圧Vsと比較することによつて電圧源５９に対す
る適切な制御電圧を発生させるものであつて、か
かる制御は当該技術分野において周知であり、当
業者のすべてが実現できるものである。所要に応
じ他の増幅器５３により或る程度の増幅を行なう
ことができる。第６図は制御可能な電源の単に一
例を示すに過ぎないのであつて、第６図の要点
は、制御可能な電源の電圧を、端子ａおよびｂ間
の線路インピーダンスとは独立したやり方で加入
者線駆動段１および２の出力トランジスタに対す
る最小電圧Vceを維持できるよう、どのようにし
て制御するかを示している。これは検出部４１の
入力端子４３および４４間の電圧差から制御電圧
を導出することによつて行われる。

この電圧差が（V₁−V₂）／２に等しくなる理
由を次に説明する。第６図におけるブロツク１お
よび２並びに対応端子は第９図の如く図示するこ
とができ、線路駆動段の増幅器の導通している出
力トランジスタのみ図示した場合、増幅器を第２
図の如く構成するものとすると、第１０図の如く
になる。第９図において、V₁が供給電圧源５９
の出力電圧を示し、Z₁が加入者線のインピーダン
スを示していることは明らかだろう。

出力トランジスタ１２および１３は両方とも、
コレクタ・エミツタ電圧がほぼ等しく、それによ
つて加入者線増幅器の入力端の通話信号に起因す
る交流信号変化に対する同一直流分をそれぞれに
発生するようバイアスされるから、次式を導出で
きる： Vce（12）＋V₂＋Vce（13）＝V₁−Vce（12）＋Vce
（13）＝V₁−V₂であり、また Vce（12）＝Vce（13）， かつ Vce（12）＝V₄₃
−V₄₄ であるから V₄₃−V₄₄＝（V₁−V₂）／２ となるのである。

上述したようにして得た制御信号電圧は電圧源
５９の制御入力端子５８に供給され、この電圧源
５９は差動増幅器６０およびその信号反転入力端
に接続した鋸波発生器６１で構成した変換器を備
え、差動増幅器６０の信号非反転入力端は制御入
力端子５８に接続する。この変換器は、制御信号
の振幅を、対応するパルス幅を有するパルス列
に、既知のやり方で変換する。このパルス列はト
ランジスタ８１のベースに供給され、このトラン
ジスタ８１の主電流通路は直流電源（図示されて
いない）の第１端子６６と第２端子６７との間に
接続した変成器６５の第１巻線６２と直列に接続
し、第１群及び第２群端子６７は共通接地に接続
する。さらに、電源端子６６と６７との間に、変
成器６５の第２巻線６３およびダイオード６８を
直列に接続する。

パルスが発生するとトランジスタ８１が導通
し、電源端子６６から巻線６２を介して電源端子
６７に電流が流れる。巻線６２における電圧は各
パルスの終端において反転され、従つて第２巻線
６３を流れる電流が電源に帰還される。

変成器６５は第３巻線６４を備え、この巻線６
４にはダイオード６９および平滑化コンデンサ７
０を含む第２整流回路を接続する。パルスの発生
に当り第１巻線６２を流れる電流により第３巻線
６４に電圧が誘起され、この電圧はダイオード６
９による整流およびコンデンサ７０による平滑化
の後、制御可能な電源５によつて供給される制御
可能な電源電圧を形成する。

第７図は第１図に示した加入者回路において使
用する制御可能な電源の他の実施例を示す。

本実施例の制御可能な電源５はアナログ・デイ
ジタル・コンバータ７２を備え、その入力端子７
１は第１図において破線５−１および５−２で示
したように駆動段１および２の増幅器の出力端に
接続する。第６図においてV₂で示した増幅器出
力端の差電圧が該アナログ・デイジタル・コンバ
ータ７２においてデイジタル信号に変換される。
かかるデイジタル信号をアドレスとして記憶蓄積
部７３に供給し、この記憶蓄積部には測定された
出力電圧V₂を所望の制御可能な電源電圧V₁（第６
図参照）を表わす電圧に変換するためのテーブル
をデイジタル形式で蓄積する。所定のアドレスに
つきアドレス指定が行われた場合、当該アドレス
にデイジタル形式で蓄積された所望の電源電圧を
表わす電圧値がデイジタル・アナログ・コンバー
タ７４に供給され、デイジタル出力信号が該デイ
ジタル・アナログ・コンバータ７４において対応
するアナログ電圧に変換される。このアナログ電
圧は制御信号として電圧源５９の制御入力端子５
８に供給され、この電圧源５９については第６図
を参照して既に説明した。変換テーブルは実験に
基づいて前以つて最適なものを決めることができ
るので、電源端子６と７との間に最適な制御され
た電源電圧を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加入者回路の概要を示すブロ
ツク図、第２図は第１図における駆動段の実施例
を示す回路図、第３図は第２図の作動説明図、第
４図は第１図における駆動段の他の実施例を示す
回路図、第５図は第１図における制御可能な電源
の実施例を示す回路図、第６図は第２図に示した
駆動段を備える第１図の加入者回路に使用する制
御可能な電源の一例の回路図、第７図は第２図ま
たは第４図に示した駆動段を備える第１図の加入
者回路に使用する制御可能な電源の一例を示すブ
ロツク図、第８図は、出力インピーダンスZoを
算出するため、第４図の一部分を抜き出した説明
図、第９図および第１０図は、電圧の制御を説明
するため、第６図の一部分を抜き出した説明図で
ある。 １，２……駆動段、３，４……交流電源、５…
…制御可能な直流電源、８……基準電圧電源、１
１，２０……線形増幅器、１２，１３，２８，２
９……相補形出力トランジスタ、１７……第１抵
抗、２４，２７……電流増幅器、３０…第２抵
抗、３１……第３抵抗、３２……第４抵抗、３５
……パルス発生器、４１……検出部、４６，４
７，４８，４９，５４，５５……抵抗、５１，６
０……差動増幅器、５２……差動増幅回路、５３
……演算増幅器、５７……低域通過フイルタ、５
９……制御可能な電圧源、６１……鋸波発生器、
７２……アナログ・デイジタル・コンバータ、７
３……記憶蓄積部、７４……デイジタル・アナロ
グ・コンバータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 信号源に接続するための第１信号入力端子９
   と、出力トランジスタ１２，１３又は２８，２９
   を有する線形増幅器１１又は２０とを含む駆動段
   １を少なくとも１つ備え、 該出力トランジスタは、加入者線に接続するた
   めの第１加入者線端子ａと結合し、また該出力ト
   ランジスタの主電流通路を介して該第１加入者線
   端子に直流電圧を供給するための電源５とも結合
   して成る電話用加入者回路において、 少なくとも一部分が仮想的であり、且つ加入者
   線の電流供給用抵抗を意味する予め定められた出
   力インピーダンスを設定するべく、前記出力トラ
   ンジスタの主電流通路の電流に比例する電圧を前
   記増幅器の入力端１５又は２２に供給するため、 前記駆動段１は、前記出力トランジスタの主電
   流通路の電流（１７又は３４を通る電流）が流れ
   る電流通路と前記増幅器の入力端との間に接続さ
   れている帰還回路１８，１９又は２４，３０，３
   １，３２を備えていることと、 前記直流電圧供給電源５は加入者回線のインピ
   ーダンスに応じて制御可能であることとを特徴と
   する加入者回路。 ２ 前記増幅器１１は、予め定められた利得係数
   を有すること、前記出力トランジスタ１２，１３
   の主電流通路は第１抵抗１７を介して前記加入者
   線端子に接続していること、前記帰還回路は基準
   電圧電源８と前記加入者線端子との間に接続して
   ある分圧器１８，１９を備えていること、及びこ
   の分圧器のタツプ１５は前記増幅器の信号入力端
   （＋入力端）に接続していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の加入者回路。 ３ 前記増幅器１１は、信号反転入力端（−入力
   端１６）と信号非反転入力端（＋入力端１５）と
   信号出力端１４とを有する差動増幅器であり、ま
   た、該信号出力端は該信号反転入力端に直接接続
   し、かつ該信号非反転入力端は前記駆動段の第１
   信号入力端（＋入力端）となつていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の加入者回路。 ４ 前記増幅器２０は、信号非反転入力端（＋入
   力端２１）と信号反転入力端（−入力端２２）と
   信号出力端２３とを有する差動増幅器であり、ま
   た、該信号出力端は、前記第１加入者線端子ａに
   結合する出力トランジスタ２８，２９の主電流通
   路（コレクタ−エミツタ通路）の一端（エミツ
   タ）で構成されていること、 前記帰還回路は、共通端子６と電流入力端２５
   と電流出力端２６とを有する電流増幅器２４を備
   えて成り、また、該共通端子は前記制御可能な電
   源の一方の極に接続し、該電流入力端は前記出力
   トランジスタの主電流通路（コレクタ−エミツタ
   通路）の他端（コレクタ）に接続し、該電流出力
   端は第２抵抗３０を介して前記増幅器の信号反転
   入力端に接続していること、 さらに前記加入者回路は基準電圧電源８を備え
   て成り、該基準電圧電源は前記差動増幅器の信号
   非反転入力端に接続すると同時に第３抵抗３１を
   介して前記電流増幅器の電流出力端にも接続して
   いること、及び 第４抵抗３２が前記増幅器の信号反転入力端と
   前記加入者線端子との間に接続されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の加入者回
   路。 ５ 前記制御可能な直流電圧供給電源は、前記出
   力インピーダンスにほぼ比例する内部インピーダ
   ンスを有する電圧源を備えていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１ないし第４項中いずれか１
   項に記載の加入者回路。 ６ 前記電圧源は、パルス発生器３５を備え、そ
   の内部インピーダンスには該パルス発生器に結合
   するインダクタンス７５，７６と該インダクタン
   スに結合する第１整流回路３６−３９とが含ま
   れ、該整流回路の出力端子が前記制御可能な電源
   の両極６，７を構成して成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第５項記載の加入者回路。 ７ 第１駆動段１と相補的な第２駆動段２を備
   え、該第２駆動段の増幅器の出力トランジスタを
   前記制御可能な電源の第２の極に結合し、それに
   より、該制御可能な電源から受ける直流と、第２
   信号入力端１０に結合する信号源４から来てこれ
   に重畳する交流とを、出力トランジスタの主電流
   通路を介して、第２駆動段から加入者線の両線の
   うちのもう一方へ送り出して成る加入者回路にお
   いて、 該制御可能な電源は、両駆動段に結合している
   検出部４１を備え、それにより、両増幅器の出力
   端の間の電圧V₂と該制御可能な電源の両極間の
   電圧V₁との差に比例する差信号を決定すること
   と、 該制御可能な電源は制御可能な電圧源５９を備
   え、また、該電圧源の制御入力端子５８は、決定
   された差信号に比例する供給電圧を駆動段の出力
   トランジスタに与えるため、検出部の出力端子５
   ０に結合していることとを特徴とする特許請求の
   範囲第１ないし第４項中いずれか１項に記載の加
   入者回路。 ８ 前記検出部と前記制御可能な電圧源の制御入
   力端子との間には、該制御可能な電圧源のスイツ
   チング周波数を抑圧するため、該スイツチング周
   波数より低いカツトオフ周波数を持つ第１低域通
   過フイルタ５７が配置されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第７項記載の加入者回路。 ９ 前記検出部と前記制御可能な電圧源の制御入
   力端子との間には、該検出部の出力電圧と基準電
   圧とを増幅するため、差動増幅回路５２が配置さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第７項
   記載の加入者回路。 １０ 前記制御可能な電圧源は第１変換器６０及
   び第２整流回路６９，７０を有して成り、該第１
   変換器は該制御可能な電圧源の制御入力端子に結
   合して、該制御入力端子上の信号を、該端子上の
   電圧の振幅に比例するパルス持続時間を持つパル
   ス持続時間変調パルス列に変換するのに用いら
   れ、また、該第２整流回路は該第１変換器に結合
   し、かつ前記制御可能な直流電圧供給電源の両極
   を構成していることを特徴とする特許請求の範囲
   第７項記載の加入者回路。 １１ 第１駆動段１と相補的な第２駆動段２を備
   え、該第２駆動段の増幅器の出力トランジスタを
   前記制御可能な電源の第２の極に結合し、それに
   より、加入者線の両線のうち第２の端子ｂに接続
   している方から、第２入力端子１０に結合してい
   る信号源４から発する交流をその上に重畳した直
   流を、該第２駆動段の出力トランジスタの主電流
   通路（エミツタ−コレクタ通路）を介して、取り
   出して成る加入者回路において、 該制御可能な電源は、２つの駆動段に結合して
   その出力端間の電圧をデイジタル入力信号に変換
   するアナログ・デイジタル・コンバータ７２と、 該アナログ・デイジタル・コンバータに接続す
   る記憶蓄積部７３と、 前記デイジタル入力信号を、この入力信号に対
   応する供給電圧を表すデイジタル出力信号に変換
   するため、該記憶蓄積部に蓄積されている変換テ
   ーブルと、 該記憶蓄積部に接続して、該デイジタル出力信
   号を信号電圧に変換するデイジタル・アナログ・
   コンバータ７４と、 該デイジタル・アナログ・コンバータに接続し
   て、それから供給される前記信号電圧を、この電
   圧の振幅に比例するパルス持続時間を持つパルス
   持続時間変調パルス列に変換するための、第２変
   換器５９とを備え、かつ 該第２変換器に結合している第３整流回路を備
   え、その出力端子により前記制御可能な電源の両
   極を構成して成ることを特徴とする特許請求の範
   囲第１ないし第４項中いずれか１項に記載の加入
   者回路。