JPH03278751A - ２線４線変換回路の信号増幅回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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２線伝送路に対して信号を送受する２線４線変
換回路の信号増幅回路に関する。

（従来の技術） 従来、この種の２線４線変換回路の信号増幅回路は第４
図に示すように構成されていた。同図において、２線４
線変換回路１０１はトランス１０２を介して２線伝送路
１０３に接続されており、第１のオペアンプ１０４から
の送信音声信号を２線伝送路１０３に送出するとともに
、２線伝送路１０３からの受信音声信号を第２のオペア
ンプ１０５に出力している。第１のオペアンプ１０４お
よび第２のオペアンプ１０５は２線４線変換回路１０１
を介して送受される送信音声信号および受信音声信号を
それぞれ増幅している。

第１のオペアンプ１０４の増幅率は抵抗１０６、可変抵
抗１０７および抵抗１０８のそれぞれの抵抗値Ｒ８、Ｒ
ｔｘおよびＲ４を次式（１）に代入することにより求め
られる。

Ｒ４ ＧｔＸ−・・・　（１） Ｒ３＋Ｒｔｘ ただし、Ｇｔｘは第１のオペアンプ１０４の増幅率。

第２のオペアンプ１０５の増幅率は抵抗１０９、可変抵
抗１１０および抵抗１１１のそれぞれの抵抗値Ｒ１、Ｒ
ｒｘおよびＲ２を次式（２）に代入することにより求め
られる。

１ Ｇｒｘ＝１　　＋　　　　　　　　　　・・・　（２）
Ｒ２＋Ｒｒｘ ただし、Ｇｒｘは第２のオペアンプ１０５の増幅率。

前記各式（１）および（２）から明らかなように、可変
抵抗１０７の抵抗値Ｒ１ｘおよび可変抵抗１１０の抵抗
値Ｒｒｘをそれぞれ調整すれば、第１のオペアンプ１０
４および第２のオペアンプ１０５の増幅率をそれぞれ変
更することができる。このように第１のオペアンプ１０
４および第２のオペアンプ１０５の増幅率をそれぞれ調
整することは送信音声信号および受信音声信号の振幅を
それぞれ変更することであり、この結果としてＣよ送信
音声信号に対応する送話音量および受信音声信号に対応
する受話音量をそれぞれ調整することとなる。

ここで、例えば可変抵抗１０７および可変抵抗１１０は
第５図に示すように直列接続された複数の抵抗１２１と
、これらの抵抗１２１のそれぞれの間から導出された各
端子１２２と、ライン１２３と、このライン１２３から
導出された各端子１２４とを備えて構成され、１つの端
子１２２と該端子１２２に対向する１つの端子１２４と
を図示されない短絡線を用いて接続することにより抵抗
値が調整される。

しかしながら、受話音量を大きくするために可変抵抗１
１０を調整し、第２のオペアンプ１０５の増幅率を上昇
させると、矢印Ａで示すようなループのゲイン、つまり
第１のオペアンプ１０４から２線４線変換回路１０１を
介して第２のオペアンプ１０５に至る経路の増幅率が上
昇するので、送話器と受話器間でノ１ウリングを生じた
り、音声にエコーを生じたりすることがある。このよう
な現象を防止するためには、第２のオペアンプ１０５の
増幅率の上昇に伴い、可変抵抗１０７を調整することに
より第１のオペアンプ１０４の増幅率を下降させ、ルー
プゲインを一定に保つ必要がある。このため、可変抵抗
１１０の調整により受話音量を大きくするときには可変
抵抗１０７を調整して送話音量を小さくしなければなら
ないが、２つの可変抵抗をそれぞれ適宜に調整すること
は利用者にとって困難なことであり、誤って調整するこ
とが多かった。

また、各可変抵抗１０７．１１０を第５図に示すように
構成した場合は、部品点数が多くなって回路が複雑化し
、実装効率の悪化を招くという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の２線４線変換回路の信号増幅回路では
送信信号を増幅する第１のオペアンプの増幅率および受
信信号を増幅する第２のオペアンプの増幅率をそれぞれ
独自に調整するようにしていたため、第１のオペアンプ
から２線４線変換回路を介して第２のオペアンプに至る
ループのゲインを一定に保つように調整することが困難
であり、誤って調整することが多いという問題点があっ
た。

また、第１および第２のオペアンプの増幅率をそれぞれ
独自に調整するためには２つの可変抵抗を必要とするの
で、部品点数が多くなって回路が複雑化し、実装面積が
大きくなってしまうという欠点があった。

そこで、本発明はループゲインを略一定に保ちつつ送信
信号および受信信号のそれぞれの増幅率を容易に調整す
ることができ、かつ回路構成が簡単な２線４線変換回路
の信号増幅回路を提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明では第１のオペアンプおよび第２のオペアンプを
２線４線変換回路に接続し、前記第１のオペアンプで増
幅された送信信号を前記２線４線変換回路を介して２線
伝送路に送出するとともに、この２線伝送路からの受信
信号を前記２線４線変換回路を介して前記第２のオペア
ンプに人力し増幅する２線４線変換回路の信号増幅回路
において、前記第１のオペアンプに形成された帰還ルー
プの入力側と前記第２のオペアンプに形成された帰還ル
ープの入力側とを抵抗を介して接続し、前記抵抗は調整
可能な部位で接地されることにより所望の比率で２つの
抵抗値に分割されることを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、第１のオペアンプの増幅率は該オペア
ンプの帰還ループの入力側から抵抗を介して接地までの
経路上の抵抗値により定まり、この抵抗値は前記抵抗上
の分割された２つの抵抗値のうちの一方の抵抗値に依存
する。また、第２のオペアンプの増幅率は該オペアンプ
の帰還ループの入力側から前記抵抗を介して接地までの
経路上の抵抗値により定まり、この抵抗値は前記抵抗上
の分割された２つの抵抗値のうちの他方の抵抗値に依存
する。ここで、前記抵抗は調整可能な部位で接地される
ことにより所望の比率で２つの抵抗値に分割されるので
、一方の抵抗値を大きくすれば、他方の抵抗値が小さく
なり、よって第１のオペアンプの増幅率を下降させれば
、第２のオペアンプの増幅率が上昇する。この結果、第
１のオペアンプから２線４線変換回路を介して第２のオ
ペアンプへのループのゲインを略一定に保つことができ
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明
する。

第１図は本発明に係わる２線４線変換回路の信号増幅回
路の一実施例を示すブロック図である。

同図において、第１のオペアンプ１は送信音声信号を非
反転入力側子に入力し、この送信音声信号を増幅して図
示されないハイブリッド回路に出力する。また、第２の
オペアンプ２は該ハイブリッド回路からの受信音声信号
を非反転入力側子に入力し、この受信音声信号を増幅し
て出力する。

第１のオペアンプ１の出力側から反転入力側子に至る帰
還ループには抵抗３が挿入されており、また第２のオペ
アンプ２の出力側から反転入力側子に至る帰還ループに
は抵抗４か挿入されている。

さらに、第１のオペアンプ１の反転入力側子と第２のオ
ペアンプ２の反転入力側子間には抵抗５、摺動抵抗６お
よび抵抗７が挿入されており、この摺動抵抗６上には接
地された摺動導体８が摺接している。この摺動導体８を
摺動抵抗６上で上方に移動すると、第１のオペアンプ１
側の摺動抵抗６の一端とアース間の抵抗値が大きくなる
とともに、第２のオペアンプ２側の摺動抵抗６の一端と
アース間の抵抗値が小さくなる。逆に、摺動導体８を摺
動抵抗６上て下方に移動すると、第１のオペアンプ１側
の摺動抵抗６の一端とアース間の抵抗値が小さくなると
ともに、第２のオペアンプ２側の摺動抵抗６の一端とア
ース間の抵抗値が大きくなる。

ここで、摺動抵抗６の抵抗値をＲとするとともに、第２
のオペアンプ２側の摺動抵抗６の一端とアース間の抵抗
値と、第１のオペアンプ１側の摺動抵抗６の一端とアー
ス間の抵抗値との比率をに：　　（１−Ｋ）とすると、
第２のオペアンプ２側の摺動抵抗６の一端とアース間の
抵抗値はＫＲであり、また第２のオペアンプ２側の摺動
抵抗６の一端とアース間の抵抗値は（１−Ｋ）Ｒである
。

次に、抵抗５の抵抗値Ｒ５を摺動抵抗６の抵抗値Ｒと所
定の係数に５との積に５Ｒとするとともに、抵抗３の抵
抗値をＲ３とすると、第１のオペアンプ１の増幅率Ｇｔ
ｘは次式（３）で示される。

３ Ｇｔｘ−１＋ Ｒ５＋　　（１−Ｋ）　　Ｒ ３ ／Ｒ −１＋ （３） ５ ＋　１ に また、抵抗７の抵抗値Ｒ７を摺動抵抗６の抵抗値Ｒと所
定の係数に７との積に７Ｒとするとともに、抵抗４の抵
抗値をＲ４とすると、第２のオペアンプ２の増幅率Ｇｒ
ｘは次式（４）で示される。

４ Ｇ　ｒｘ　−１＋ ７ ＋ＫＲ Ｒ４／Ｒ −１＋　　　　　　　　　　　　　・・・　（４）Ｒ７
＋に ここで、前式（３）における値（１−Ｋ）を大キくシテ
第１のオペアンプ１の増幅率Ｇｔｘを小さくすると、前
式（４）における値Ｋが小さくなって第２のオペアンプ
２の増幅率Ｇｒｘが大きくなり、また前式（３）におけ
る値（１−Ｋ）を小さくして第１のオペアンプ１の増幅
率Ｇｔｘを大きくすると、前式（４）における値Ｋが大
きくなって第２のオペアンプ２の増幅率Ｇｒｘが小さく
なる。したがって、摺動抵抗６の摺動導体８を上下；こ
移動して値Ｋを調整すると、第１のオペアンプ１の増幅
率Ｇｔｘが小さくなったときに第２のオペアンプ２の増
幅率Ｇｒｘが大きくなり、また第１のオペアンプ１の増
幅率Ｇｔｘが大きくなったときに第２のオペアンプ２の
増幅率Ｇｒｘか小さくなるということは明らかである。

すなわち、第２のオペアンプ２の増幅率を大きくして受
話音量を大きくすると、第１のオペアンプ１の増幅率が
小さくなって送話音量が小さくなる。このような場合、
第１のオペアンプ１から図示されない２線４線変換回路
を介して第２のオペアンプ２へという矢印Ａで示す経路
上のループゲインは略一定に保たれることとなり、受話
音量を大きくしてもハウリングまたはエコー等の現象を
生じることがない。

第２図は本発明に係わる２線４線変換回路の信号増幅回
路の他の実施例を示すブロック図である。

同図において、第１のオペアンプ１１は符号復号回路１
２からの送信音声信号を非反転入力側子に入力し、この
送信音声信号を増幅して出力する。

この送信音声信号は２線４線変換回路１３に入力され、
ここからトランス１４を介して２線伝送路１０に送出さ
れる。一方、２線伝送路１０から２線４線変換回路１３
に入力された受信音声信号はオペアンプ１５に送出され
、ここで適宜に減衰された後、符号復号回路１２に内蔵
の第２のオペアンプ１６に入力される。第２のオペアン
プ１６は受信音声信号を増幅して出力する。なお、符号
復号回路１２は第２のオペアンプ１６から出力された受
信音声信号を符号化して符号信号を外部に出力するとと
もに、外部から入力した符号信号を復号化して、これに
より得た送信音声信号を第１のオペアンプ１１に加えて
いる。

第１のオペアンプ１１の出力側から反転入力側子に至る
帰還ループには抵抗１７が挿入されており、また１２の
オペアンプ１６の出力端子から反転入力側子に至る帰還
ループには抵抗１８が挿入されている。さらに、第２の
オペアンプ１６の反転入力側子には複数の抵抗１９が直
列接続され、これらの抵抗１９のそれぞれの間からは各
端子２０が導出され、また最下部の抵抗１９の一端から
は端子２１が導出されている。ライン２２は接地されて
おり、このライン２２からは各端子２３がそれぞれ導出
されている。抵抗２４は接地されており、この抵抗２４
の一端には端子２５が接続されている。第１のオペアン
プ１１の反転入力側子からは端子２６が導出されており
、この端子２６は端子２５と端子２１間に位置する。

さて、端子２６と端子２１間を図示されない短絡線を用
いて接続すると、第１のオペアンプ１１の反転入力側子
と第２のオペアンプ１６の反転入力側子間は各抵抗１９
を介して相互に接続される。

そして、各端子２０のうちのいずれかを選択し、選択さ
れた端子２０と該端子２０に対向する端子２３とを図示
されない短絡線を用いて接続すると、各抵抗１９に基づ
く抵抗値は第１のオペアンプ１１の反転入力側子からラ
イン２２のアースに至る経路上の抵抗値と第２のオペア
ンプ１６の反転入力側子からライン２２のアースに至る
経路上の抵抗値とに分割される。この両者の抵抗値の分
割比は各端子２０のうちのいずれを選択するかで定まる
ので、この選択により第１のオペアンプ１１の増幅率と
第２のオペアンプ１６の増幅率をそれぞれ設定すること
ができ、第２のオペアンプ１６の増幅率を大きくすれば
第］のオペアンプ１１の増幅率が小さくなることは明ら
かである。したがって、第２のオペアンプ１６の増幅率
を大きくし、これに伴い第１のオペアンプ１１の増幅率
が小さくなっても、第１のオペアンプ１１から２線４線
変換回路１３を介して第２のオペアンプ１６へという矢
印Ａで示される経路上のループゲインは略一定に保たれ
ることとなる。

第３図は短絡線が挿入される各端子２０９と各端子２３
間のそれぞれの位置ＰＬ−Ｐ５（第２図に示す）を横軸
に、第１のオペアンプ１１の増幅率、第２のオペアンプ
１６の増幅率およびループゲインαを縦軸にした場合の
特性を示すグラフであり、第１のオペアンプ１の増幅率
を線ＴＩで示し、第２のオペアンプ１６の増幅率を線Ｒ
１で示し、ループゲインαの特性を線Ｌ１で示している
。ここで、短絡線を位置Ｐｉに対応する端子２０と端子
２３間に挿入した場合は、第１のオペアンプ１１の増幅
率と第２のオペアンプ１６の増幅率は相互にほぼ等しい
。そして、短絡線を位置Ｐ２の各端子２０と２３間、位
置Ｐ３の各端子２０と２３間、・・・と移動していくと
、第２のオペアンプ１６の増幅率が上昇していき、これ
に伴い第１のオペアンプ１１の増幅率が下降していく。

つまり、受話音量を大きくするに伴い、送話音量が小さ
くなる。このとき、ループゲインαは一３ｄＢから＋３
ｄＢの範囲にほぼ入っており、略一定に保たれる。この
ため、受話音量を大きくしてもハウリングまたはエコー
等の現象を生じることはない。

なお、端子２１と端子２６間の短絡線を取除くとともに
端子２６と端子２５間に短絡線を挿入し、各端子２０の
うちのいずれかを選択し、選択された端子２０と該端子
２０に対向する端子２３間に短絡線を挿入した場合、第
３図のグラフにおいて第１のオペアンプ１１の増幅率の
特性が線Ｔ２て示され、第２のオペアンプ１６の増幅率
の特性が線Ｒ１で示され、ループゲインαの増幅率の特
性が線Ｌ２で示される。この場合は、第２のオペアンプ
１６の増幅率を上昇させても、第１のオペアンプ１１の
増幅率は変化することなく一定に保たれ、よってループ
ゲインαは上昇する。このため、受話音量を大きくし過
ぎると、ハウリングまたはエコー等を生しることとなる
。しかしながら、送話音量を変化させることなく、ハウ
リングまたはエコー等を生じない程度に受話音量を大き
くしたいときには利用価値がある。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、１つの抵抗の接地
された部位を調整することにより、第１のオペアンプの
増幅率の下降、これに伴う第２のオペアンプの増幅率の
上昇を可能にしている。このため、ループゲインを略一
定に保ちつつ送信信号および受信信号のそれぞれの増幅
率を容易に調整することができ、かつ回路構成が簡単な
２線４線変換回路の信号増幅回路を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる２線４線変換回路の信号増幅回
路の一実施例を示すブロック図、第２図は本発明に係わ
る２線４線変換回路の信号増幅回路の他の実施例を示す
ブロック図、第３図は第２図に示した実施例の特性を示
すグラフ、第４図は従来の２線４線変換回路の信号増幅
回路を示すブロック図、第５図は第４図に示した回路に
おける可変抵抗の一例を示す図である。 １．１１・・・第１のオペアンプ、２．１６・・第２の
オペアンプ、３，４，５，７，１７，１８．１９．２４
・・・抵抗、６・・摺動抵抗、８・・・摺動導体、１０
・・２線伝送路、１２・・・符号復号回路、１３・・・
２線４線変換回路、１４・・トランス、１５・・・オペ
アンプ、２０，２１．２３，２５．２６・・・端子、２
２・・・ライン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１のオペアンプおよび第２のオペアンプを２線４線変
   換回路に接続し、前記第１のオペアンプで増幅された送
   信信号を前記２線４線変換回路を介して２線伝送路に送
   出するとともに、この２線伝送路からの受信信号を前記
   ２線４線変換回路を介して前記第２のオペアンプに入力
   し増幅する２線４線変換回路の信号増幅回路において、 前記第１のオペアンプに形成された帰還ループの入力側
   と前記第２のオペアンプに形成された帰還ループの入力
   側とを抵抗を介して接続し、前記抵抗は調整可能な部位
   で接地されることにより所望の比率で２つの抵抗値に分
   割されることを特徴とする２線４線変換回路の信号増幅
   回路。