JPH0327141B2 - - Google Patents

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JPH0327141B2
JPH0327141B2 JP27383084A JP27383084A JPH0327141B2 JP H0327141 B2 JPH0327141 B2 JP H0327141B2 JP 27383084 A JP27383084 A JP 27383084A JP 27383084 A JP27383084 A JP 27383084A JP H0327141 B2 JPH0327141 B2 JP H0327141B2
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circuit
line
resistor
power supply
differential amplifier
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Shigeru Kawami
Takashi Tabu
Shigeo Sano
Nobuyuki Masuda
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M19/00Current supply arrangements for telephone systems
    • H04M19/02Current supply arrangements for telephone systems providing ringing current or supervisory tones, e.g. dialling tone or busy tone
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M19/00Current supply arrangements for telephone systems
    • H04M19/001Current supply source at the exchanger providing current to substations
    • H04M19/005Feeding arrangements without the use of line transformers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q1/00Details of selecting apparatus or arrangements
    • H04Q1/18Electrical details
    • H04Q1/28Current-supply circuits or arrangements for selection equipment at exchanges

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  • Devices For Supply Of Signal Current (AREA)
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  • Meter Arrangements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は交換機の加入者線あるいは中継線に通
話電流あるいは監視電流を供給する内部終端転極
形の給電回路に関するものである。
本発明の給電回路は、通話線への電流供給、2
線側への音声信号の送出、2線側からの音声信号
の終端等の機能を備えるばかりでなく、転極信号
の送出をも可能としたもである。
〔従来の技術〕
交換機には電話機に通話電流を供給することを
主目的とする給電回路が備えられており、この給
電回路に必要とされる主な機能としては、 () 通話電流、監視電流の供給、 () 通話線への音声信号の送出/受信、 () 音声信号に対する通話線の終端、 () 転極信号等の送出、 などがある。
第2図にはこれらの諸機能を併せ持つ転極形給
電回路の一従来形が示される。第2図において、
21a,21bは電子化インダクタ回路、22は
トランス、23は転極リレーの接点、24はフイ
ルタ回路であり、A,B線の2線は電話機等に接
続される。
この給電回路では前述の諸機能を実現するため
に、各機能毎にその機能を実現する回路が設けら
れている。すなわち、電子化インダクタ回路21
a,21bは通話電流、監視電流の供給機能を持
ち、トランス22は通話線への音声信号の送出/
受信、および音声信号に対する通話線の終端機能
を持ち、転極リレーは転極信号の送出機能を持
つ。なお、フイルタ回路24は無音転極用のフイ
ルタであり、課金信号のために無音転極が必要と
なる公衆電話に対して給電回路を用いる場合に追
加されるものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
第2図に示されるような従来形の給電回路は、
各機能毎に個別の回路が必要であるため多くの構
成部品が必要となり、回路が大型化、複雑化し、
コストアツプとなる。また電子化インダクタ回路
の特徴として同相信号(縦信号)に対する対地イ
ンピーダンスが高いため通話線に誘導される望ま
しくない同相誘導信号を低抵抗で地気へ終端でき
ないこと、転極用リレーの接点が接触不良を生じ
る可能性があること、無音転極にするにはLCフ
イルタが必要となり、重量、実装密度の点で難点
があること、などの問題点がある。
従つて本発明の目的は、部品点数の少ない簡単
な構成の1つの回路で、通話電流と監視電流の供
給、通話線への音声信号の送出、音声信号に対す
る通話線の終端、転極信号の送出の機能を実現す
ることにある。
〔課題を解決するための手段〕
上述の問題点を解決するために、本発明に係る
交換機の給電回路においては、第1図に例示され
るように、非反転入力端子に第1の制御信号が印
加される第1の差動増幅回路Q(a)から給電抵抗器
R(F)1を介して第1の線路Aに電流供給を行う回
路、および、非反転入力端子に第2の制御信号が
印加される第2の差動増幅回路Q(b)から給電抵抗
器R(F)2を介して第2の線路Bに電流供給を行う
回路を備えており、該第1の線路Aは該第1の差
動増幅回路Q(a)の非反転入力端子に第1の抵抗R
(s)1を介して導かれるとともに該第2の差動増幅
回路Q(b)の反転入力端子にキヤパシタC(c)2を介
して導かれ、該第2の線路Bは該第2の差動増幅
回路Q(b)の非反転入力端子に第2の抵抗R(s)3
介して導かれるとともに該第1の差動増幅回路Q
(a)の反転入力端子にキヤパシタC(c)1を介して導
かれ、該第1の差動増幅回路Q(a)の出力端子と反
転入力端子の間に第3の抵抗R(f)2を接続し、該
第2の差動増幅回路Q(b)の出力端子と反転入力端
子の間に第4の抵抗R(f)4を接続し、該第1の制
御信号および第2の制御信号を変化させて転極信
号の送出を行うように構成されている。
〔作用〕
本発明の給電回路においては、第1、第2の線
路からなる通話線の直流電位に対しては第1、第
2の差動増幅回路がその反転入力端子がキヤパシ
タによつて解放状態となることにより、ボルテー
ジ・フオロアとして作用するため、通話線の直流
電位が直流正帰還によつて給電抵抗器に帰還さ
れ、それにより抵抗値の低い給電抵抗器(例えば
50Ω)を使用しつつ目的とする給電抵抗値(例え
ば200Ω)を得ることができる。
また通話線上の受信音声信号に対しては第1、
第2の差動増幅回路は正帰還路として作用するた
め、受信音声信号はこの正帰還路によつて給電抵
抗器に帰還され、これにより抵抗値の低い給電抵
抗器(例えば50Ω)を使用しつつ目的とする終端
抵抗(例えば600Ω)を得ることができる。
また有害となる誘導電流のような通話線上の同
相信号は第1、第2の差動増幅回路の出力に現わ
れないので、かかる同相信号に対しては給電抵抗
器への正帰還がかからず、抵抗値の低い給電抵抗
器(例えば50Ω)がそのまま対地終端抵抗とな
り、誘導電流に対する耐量を大きくできる。
さらに第1、第2の制御信号の極性を反転する
ことにより第1、第2の線路に印加される電圧の
極性を反転することができ、転極信号の送出が可
能となる。この際、第1、第2の線路に対する回
路は完全な対称形となつているため転極中の諸特
性は正常極性の時と何ら変わらない。第1、第2
の制御信号を滑らかな波形で反転させれば無音転
極信号の送出も可能である。
さらにまた給電回路から音声信号を送出するに
は第1、第2の差動増幅回路の非反転入力端子に
送出音声信号を印加すればよい。
〔実施例〕 本発明の一実施例としての交換機の給電回路が
第1図に示される。第1図において、A線および
B線は加入者線あるいは中継線に接続される線路
であり、受信音声信号V(r)が入力されている。こ
の第1図の給電回路はA線用の給電回路とB線用
の給電回路が上下対称的に構成されている。
演算増幅器Q(a)は、その出力が給電抵抗器R(F)
を介してA線に導かれており、A線に通話電流
を供給するようになつている。演算増幅器Q(a)の
非反転入力端子にはA線制御電圧が端子T(a)、抵
抗器R(c)1,R(f)1を介して印加される。抵抗器R
(c)1,とR(f)1の接続点にはキヤパシタC(s)1を介
して送出音声信号V(s)が印加される。
A線は抵抗器R(s)1を介して演算増幅器Q(a)の
非反転入力端子に接続され、B線はキヤパシタC
(c)1、抵抗器R(s)2を介して反転入力端子に接続さ
れる。演算増幅器Q(a)の出力端子と反転入力端子
間には帰還抵抗器R(f)2が接続される。
B線側の給電回路も上記とほぼ同じ構成となつ
ており、演算増幅器Q(b)、給電抵抗器R(F)2、抵
抗器R(c)2,R(f)3,R(f)4,R(s)3R(s)4、キヤパシ
タC(c)2,C(c)2を含み構成される。相違する点と
しては、B線側の給電回路ではB線が演算増幅器
Q(b)の非反転入力端子に接続され、A線がキヤパ
シタC(c)2、抵抗器R(s)4を介して反転入力端子に
接続されている。なお、端子T(b)はB線制御電圧
が印加される端子である。
この給電回路における各部品の定数は、 R(c)1,R(c)2=R(c) R(s)1〜R(s)4=R(s) R(f)1〜R(f)4=R(f) R(F)1,R(F)2=R(F) C(s)1,C(s)2=C(s) C(c)1,C(c)2=C(c) の関係にある。これらの抵抗、キヤパシタの定数
は、後に詳しく説明するように、例えば、V(r)に
対する終端抵抗R(DT)が600Ωに、等価給電抵
抗R(EF)が200Ωに、同相誘導信号に対する対
地抵抗が50Ωにそれぞれなるように選定される。
第1図回路の動作が以下に説明される。
まず通話線からの音声信号に対する通話線の終
端の機能、および通話電流、監視電流の供給機能
を実現するためには、受信音声信号V(r)に対する
終端抵抗R(DT)を例えば600Ω、同相誘導信号
V(c)に対する終端抵抗R(CT)を例えば50Ω、通
話線への等価給電抵抗R(EF)を例えば200Ωと
なるように回路を設計することが必要である。以
下、これについて述べる。
まず、通話線上の受信音声信号V(r)の受信・終
端については、本給電回路では抵抗値の低い給電
抵抗器R(F)1,R(F)2を使用しつつかつ目的とする
終端抵抗(600Ω)を得るために受信音声信号V
(r)を正帰還路によつて給電抵抗器R(F)1,R(F)2
帰還している。
すなわち、受信音声信号V(r)の信号周波数に対
してキヤパシタC(c)1,C(c)2,C(s)1,C(s)2のイ
ンピーダンスは十分に小さく抵抗R(s),R(f)に対
して無視し得るものとする、演算増幅器Q(a),Q
(b)は受信音声信号V(r)に対してそれぞれ正相増幅
回路として作用して受信音声信号の一部を正相で
給電抵抗器R(F)1,R(F)2に帰還する。これにより
受信音声信号V(r)に対する終端抵抗R(DT)は
給電抵抗R(F)よりも大きいものとなる。終端抵抗
R(DT)を計算すると、下式が得られる。
R(DT)=2R(F)・R(s)/R(s)−2R(f) ……(1) この式(1)からも明らかなように、R(DT)>R
(F)となる。R(DT),R(F)が与えられると式(1)よ
りもR(s),R(f)の値を決定できる。
前記(1)式は次のようにして得られる。第1図に
おいて、A線、B線の電圧をそれぞれVaVbとし、
A線からB線へ流れる電流をirとし、演算増幅器
Q(a)の出力の電圧をVpa、演算増幅器Q(b)の出力
の電圧をVpbとし、R(s)1=R(s)2=R(s)3=R(s)4
=R(s)、R(f)1=R(f)2=R(f)3=R(f)4=R(f)と
し、R(s)は大きな抵抗値であるとすると、終端抵
抗は、 R(DT)=V(r)/ir=(Vb−Va)/ir …… で与えられる。Vpaは差動増幅器の性質により、 Vpa=(Va−Vb)・R(f)/R(s) …… で与えられる。Vpbは同様に、 Vpb=(Vb−Va)・R(f)/R(s) …… で与えられる。またR(F)1=R(F)2=R(F)とする
と、 ir=(Vb−Vpb)/R(F) =(Vpa−Va)/R(F) …… で与えられる。これらの式において送出信号V(s)
および−V(s)は便宜的に0ボルトとしてある。
、式より Vpa=−V(r)・R(f)/R(s) …… 、式より Vpb=V(r)・R(f)/R(s) …… 式より (Vb−Vpb)/R(F)+(Vpa−Va) /R(F)=2・ir …… 、式より Vpa−Vpb=−2・V(r)・R(f)/R(s) …… はさらに {(Vb−Va)+(Vpa−Vpb) }/R(F)=2・ir …… と変形できる。Vb−Va=V(r)であるから、これ
と、式より、 {V(r)−2・V(r)・R(f)/R(s)} /R(F)=2×ir …… 式は更に、 {(R(s)−2・R(f))×V(r)} /(R(F)・R(s))=2・ir ……〓〓 となる。
と〓〓より(1)式が得られる。
次に有害となる誘導電流のような通話線上の同
相信号に対する耐量を大きくするために、本給電
回路では、同相誘導信号V(c)に対しては帰還をか
けず、抵抗値の低い給電抵抗器がそのまま対地終
端抵抗R(CT)となるようにしている。
すなわち、A,B線に同相誘導信号V(c)が印加
された場合、前述と同様にキヤパシタンスC(c),
C(s)のインピーダンスが抵抗R(s),R(f)に比べて
無視できるものとすると、演算増幅器Q(a),Q(b)
を含む各回路はそれぞれ差動増幅器を構成するも
のであるから、入力された同相信号は各差動増幅
回路において打ち消されることとなり、演算増幅
Q(a),Q(b)の各出力端子には同相誘導信号V(c)に
よる出力信号は現れない。
このため、同相誘導信号V(c)は給電抵抗器R(F)
,R(F)2でそれぞれ地気へ接続されているのと同
じことになり、同相誘導信号V(c)に対する終端抵
抗R(CT)は R(CT)=R(F) ……(2) となる。したがつてR(F)を、例えば50Ωとする
と、同相誘導信号V(c)は50Ωで地気へ終端される
こととなり、この低い対地終端抵抗によつて誘導
電流等の同相信号に対する耐量が向上される。
上記について、さらに詳細に説明する。差動増
幅回路は同相信号が加わつた時は出力は現れな
い。演算増幅器Q(a)およびQ(b)とその周囲の抵抗
は差動増幅回路となつている。従つて同相入力信
号に対して出力は現れない。前記および式に
おいてVa=Vb(同相時)とすると出力Vpaおよび
Vpbはいずれも0となる。
交流信号にとつての地気は交流的に変化しない
点であり直流電圧は問題としていない。演算増幅
器Q(a)およびQ(b)の出力は直流的には、例えば−
40ボルトまたは−8ボルト等であるが、誘導信号
を加えても、その電圧は変化しないので同相誘導
信号は抵抗R(F)を通して地気へ接続されているの
と同じである。
次に同相誘導に対する終端抵抗R(CT)の大小
によつてA,B線上の誘導電圧が異なつてくる様
子を説明し、R(CT)が小さいと大きな誘導電流
に対処できることを説明する。通話線(A線、B
線)に同相誘導信号V(c)が加わつた場合の通話線
の抵抗をRLA,RLBとし、通話線と大地間のキヤ
パシタンスをCAおよびCBとすると、A線、B線
に現れる誘導電圧はCA,RLA,R(CT)による直
列回路に電圧V(c)を印加した場合におけるR
(CT)の両端の電圧となるからR(CT)(R(F)1
R(F)2に対応)が小さい程誘導電圧は小さくなる。
誘導電圧が小さくなるとA線、B線の直流電圧に
対して飽和による波形歪を生ずることがなくな
る。
次にA線、B線に電流供給を行うときの給電抵
抗について述べると、本給電回路においては、通
話線の直流電位を直流正帰還によつて給電抵抗器
に帰還し、抵抗値の低い給電抵抗値(例えば50
Ω)を使用して目的とする給電抵抗値(例えば
200Ω)を得ている。
すなわち、演算増幅器Q(a),Q(b)の反転入力端
子はそれぞれキヤパシタC(c)1,C(c)2によつて直
流的には開放と同じ状態にあるため、演算増幅器
Q(a),Q(b)はそれぞれ直流的にはボルテージ・フ
オロワ回路として作用する。したがつて演算増幅
器Q(a),Q(b)の出力電圧はそれぞれその非反転入
力端子に印加される入力電圧に等しくなり、A線
側について制御端子T(a)の制御電圧を基準にして
求めた等価給電抵抗R(EFA)、およびB線につ
いて制御端子T(b)の制御電圧を基準にして求めた
等価給電抵抗R(EFB)はそれぞれ下式のように
なる。
R(EFA)=R(F)・(R(s)+R(f)+R(c
))/R(s)……(3) R(EFB)=R(F)・(R(s)+R(f)+R(c
))/R(s)……(4) いま、R(EFA)=R(EFB)、R(F)が与えられ
ると、式(3)、(4)より既出の式(1)を考慮しながらR
(s)、R(f)、R(c)の値を決定できる。
第(3)式および第(4)式の導かれた理由を説明す
る。第1図を直流回路についてのみ着目し、R(c)
1=R(c)2=(c)、R(f)1=R(f)2=R(f)3=R(f)4
R(f)、R(s)1=R(s)2=R(s)3=R(s)4=R(s)、R(F
)1
=R(F)2=R(F)とし、R(c)+R(f)およびR(s)は大
きい値であるので、これらに流れる電流を無視し
て考えると、 VOB=VTB・R(s) /(R(s)+R(f)+R(c)) ……〓〓 VOA=VTA・R(s) /(R(s)+R(f)+R(c)) ……〓〓 ここにVOA,VOBはそれぞ演算増幅器Q(a)およ
びQ(b)の出力の直流電圧、VTA、VTBは端子T(a)
およびT(b)における直流電圧である。またA線、
B線に流れる電流IA,IBは、 IB=VOB/R(F) ……〓〓 IA=VOA/R(F) ……〓〓 である。一方、 R(EFB)=VTB/IB ……〓〓 R(EFA)=VTA/IA ……〓〓 従つて、〓〓、〓〓、〓〓式より(4)式が、〓〓、〓〓
、〓〓式
より(3)式が得られる。
この等価給電抵抗は端子T(a),T(b)の電圧を基
準としているため、端子T(a),T(b)の電圧を変え
ることにより等価給電抵抗を一定にしたままA,
B線の電圧を変えることができる。
したがつて本給電回路によれば端子T(a),T(b)
の制御電圧を変えることにより転極信号の送出が
可能となるのであり、この転極の際、A,B線の
各側の給電回路は完全な対称形となつているか
ら、転極中の諸特性は正常極性の時と何ら変わる
ことはない。
このことは、例えば第3図に示されるような滑
らかな転極制御電圧を端子T(a),T(b)に加れるこ
とによつて無音転極信号を容易に送出できること
を示している。第3図は無音転極信号を送出する
ための端子T(a),T(b)の制御電圧の1例を示すも
のであり、縦軸は−V(BB)に対する端子T(a),
T(b)の電圧値、横軸は時間を表わし、破線の特性
は端子T(a)の対−V(BB)電圧、実線の特性は
端子T(b)の対−V(BB)電圧である。
最後に音声信号をA,B線側に送出する場合に
ついて説明する。送出音声信号V(s)はそれぞれキ
ヤパシタC(s)1,C(s)2、抵抗器R(f)1,R(f)3を介
して演算増幅器Q(a),Q(b)の非反転入力端子に入
力されるが、キヤパシタC(s)1,C(s)2,C(c)1
C(c)2のインピーダンスが送出音声信号V(s)の周
波数に対して十分に低いものであつて他の抵抗に
比べて無視できるものとすると、A,B線間の負
荷抵抗R(1)の両端に発生する送出音声信号電圧V
(t)は、 V(t)=V(s)×2R(l)/2R(F)+(R(S)−2R(
f)/R(S))・R(l)……(5) となる。送出すべき音声信号電圧V(t)、各抵抗の
定数が与えられると、式(5)より入力すべき音声信
号電圧V(s)の値を決定できる。
第(5)式の導入について説明する。第1図におい
て送信音声信号電圧をV(t)とし、C(s)1,C(s)2
C(c)1,C(c)2は交流インピーダンスが他に比べて
十分小さいから省略し、R(c)1,R(c)2もV(s)信号
の取り扱い上は無関係のため省略し、R(f)1〜R
(f)4をR(f)、R(s)1〜R(s)4をR(s)、R(F)1=R(F)2

R(F)としR(f)、R(s)は十分大きい抵抗であり流れ
る電流を無視すると、 Vpb=(Vb−Va)・R(f) /R(s)+V(s) ……〓〓 Vpa=(Va−Vb)・R(f) /R(s)−V(s) ……〓〓 が成立する。また、 V(t)=Vb−Va ……〓〓 V(t)=(Vpb−Vpa)・R(l) /(R(F)+R(F)+R(l)) ……〓〓 〓〓式より〓〓式を差引いて、 Vpb−Vpa=2(R(f)/R(s)) (Vb−Va)+2・V(s) ……〓〓 〓〓式より、 Vpb−Vpa=V(t) ・(2・R(F)+R(l))/R(l) ……〓〓 〓〓、〓〓、〓〓式より、 V(t)・(2・R(F)+R(l))/R(l) =(2・R(f)/R(s))V(t) +2・V(s) ……〓〓 〓〓式をV(t)、V(s)について変形すると、 V(t)・[(2・R(F)+R(l))/R(l) −2・R(f)/R(s)]=2・V(s) これから(5)式が得られる。
本発明の実施にあたつては種々の変形形態が可
能であり、第4図にはかかる変形例回路の1例が
示されている。第1図の実施例回路では、給電回
路より供給する通話電流あるいは監視電流が多い
場合、演算増幅器Q(a),Q(b)だけで全電流を供給
することはできない。第4図の変形例回路はパワ
ー・ブースタを使用して通話電流が大きい場合に
も対応できるようにしたものであり、演算増幅器
Q(a),Q(b)の出力を、PNPとNPNの導電形態の
異なるトランジスタTR(a1),TR(a2)、お
よびTR(b1),TR(a2)でそれぞれ構成され
るパワー・ブースタ回路41,42を介して給電
抵抗器R(F)1,R(F)2にそれぞれ印加し、A,B線
への電流供給を行うようにしている。
〔発明の効果〕
本発明によれば、部品点数の少ない簡単な構成
の1つの回路で、通話電流と監視電流の供給、通
話線への音声信号の送出、音声信号に対する通話
線の終端、転極信号の送出の機能を実現すること
が可能となる。従つて、重量、実装密度の点で非
常に有利である。また本発明によれば、通話線へ
の誘導電流等に対する耐量が向上される。また転
極に際してはリレー接点を用いないので接点の接
触不良等の故障をなくせる。さらに、無音転極の
ためのLCフイルタが不用となる。なお、監視電
流とは通話電流が使用目的によつてはこのように
呼ばれるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての内部終端転
極形の給電回路の回路図、第2図は従来形の給電
回路の回路図、第3図は第1図回路により無音転
極信号を送出するときの制御電圧の1例を示す
図、第4図は本発明の変形例回路の回路図であ
る。 Q(a),Q(b)……演算増幅器、R(F)1,R(F)2……
給電抵抗器、R(c)1,R(c)2,R(s)1〜R(s)4,R(f)1
〜R(f)4……抵抗器、C(c)1,C(c)2,C(s)1,C(s)2
……キヤパシタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 非反転入力端子に第1の制御信号が印加され
    る第1の差動増幅回路Q(a)から給電抵抗器R(F)1
    を介して第1の線路Aに電流供給を行う回路、お
    よび、非反転入力端子に第2の制御信号が印加さ
    れる第2の差動増幅回路Q(b)から給電抵抗器R(F)
    を介して第2の線路Bに電流供給を行う回路を
    備え、該第1の線路Aは該第1の差動増幅回路Q
    (a)の非反転入力端子に第1の抵抗R(s)1を介して
    導かれるとともに該第2の差動増幅回路Q(b)の反
    転入力端子にキヤパシタC(c)2を介して導かれ、
    該第2の線路Bは該第2の差動増幅回路Q(b)の非
    反転入力端子に第2の抵抗R(s)3を介して導かれ
    るとともに該第1の差動増幅回路Q(a)の反転入力
    端子にキヤパシタC(c)1を介して導かれ、該第1
    の差動増幅回路Q(a)の出力端子と反転入力端子の
    間に第3の抵抗R(f)2を接続し、該第2の差動増
    幅回路Q(b)の出力端子と反転入力端子の間に第4
    の抵抗R(f)4を接続し、該第1の制御信号および
    第2の制御信号を変化させて転極信号の送出を行
    うように構成された交換機の給電回路。
JP59273830A 1984-12-27 1984-12-27 交換機の給電回路 Granted JPS61154347A (ja)

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