JPH0462240B2 - - Google Patents

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JPH0462240B2
JPH0462240B2 JP3457883A JP3457883A JPH0462240B2 JP H0462240 B2 JPH0462240 B2 JP H0462240B2 JP 3457883 A JP3457883 A JP 3457883A JP 3457883 A JP3457883 A JP 3457883A JP H0462240 B2 JPH0462240 B2 JP H0462240B2
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JP
Japan
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current
impedance
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wire
circuit
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JP3457883A
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JPS59161193A (ja
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Junjiro Kitano
Ichiro Oohigata
Toshio Hayashi
Tadakatsu Kimura
Toshuki Tawara
Isamu Ueki
Kenzo Takada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Hitachi Ltd
NEC Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Hitachi Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Oki Electric Industry Co Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS59161193A publication Critical patent/JPS59161193A/ja
Publication of JPH0462240B2 publication Critical patent/JPH0462240B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/54Circuits using the same frequency for two directions of communication
    • H04B1/58Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Devices For Supply Of Signal Current (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Interface Circuits In Exchanges (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、電話交換機の加入者回路に係り、特
に電子化するに好適な2線−4線変換回路に関す
るものである。
〔従来の技術〕
電話交換機システムにおいても、半導体製造技
術の進歩により電子化並びに小形大容量化が進ん
でいる。しかし、電話交換機の加入者回路部は、
電源電圧が高いこと、信号振幅が大きいこと等の
理由から電子化が遅れている。
第1図は、その加入者回路部の2線−4線変換
部分の電子化を試みた例で、「日経エレクトロニ
クス、1982年5月10日(No.290)の142頁の図1
4」に示されている回路である。以下にこの回路
構成並びに動作説明をする。図中、1は2線端子
A,Bを介して線路インピーダンスZLと接続した
差動信号検出器、2はその差動信号検出器1の出
力部に設けられたコンデンサ、抵抗から成る終端
インピーダンス決定素子で、2線側から見た終端
インピーダンスを決定するためのものである。3
はその後段に設けられた電流電圧変換回路で、出
力は加算器7に入力してある。4は電流電圧変換
回路3の出力電圧と端子4WRより入力される4
線入力信号電圧とを加算する加算器、5は電圧電
流変換器、6は電流増幅器で、変換電流を増幅し
て2線端子A,Bに送出するためのものである。
8は端子4WRよりの4線入力信号を電流変換す
る電流電圧変換回路で、変換電流はバランスイン
ピーダンス9と擬似終端インピーダンス10に供
給してある。そのインピーダンス10を介して得
られた電流は電流電圧変換回路11を介し、加算
器7において前記電流電圧変換回路3を介して得
た電圧と加算される。その加算結果は端子4WS
より4線出力として出力される。なお、バランス
インピーダンス9は2線側の線路インピーダンス
に対応するものであり、インピーダンス10は終
端インピーダンス決定素子2に対応する擬似終端
インピーダンスである。そして、2線側から見た
入力インピーダンス、すなわち終端インピーダン
スは、差動信号検出器1→インピーダンス2→電
流電圧変換回路3→加算器4→電圧電流変換回路
5→電流増幅器6の負帰還ループにより、終端イ
ンピーダンス決定素子2に比例するように定ま
る。そして、2線側信号は、差動検出器1で検出
され、終端インピーダンス決定素子2で電流変換
され、電流電圧変換器3で電圧信号に変換されて
加算器7を介して4線出力端子4WSより出力さ
れるものである。
また、4線入力信号は、端子4WRより加算器
4を介して電圧電流変換器5で電流信号に変換さ
れ、電流増幅器6により増幅されて2線側端子
A,Bへ伝達される。同回路は、2線側の線路イ
ンピーダンスZLと前述の終端インピーダンス2と
の不整合により端子4WRより入力された4線入
力信号は2線側端子A,Bを介して4線出力端子
4WS側に漏れてくる。そこで、バランスインピ
ーダンス9と擬似終端インピーダンス10は4線
入力信号よりこの漏れ信号を打ち消す信号を発生
し、加算器7で打ち消すというものである。
しかし、このような回路構成では、4線入力信
号を2線側へ伝達するさいの加算処理(加算器
4)、上述の漏れ信号を打ち消すための加算処理
(加算器7)を、2線信号に比例した電圧を発生
する電流電圧変換器3の出力形態、すなわち電圧
信号に揃えて処理しているために各ブロツク間に
は信号形態を合わせるために必ず電圧電流変換回
路か電流電圧変換回路を必要とし、回路構成が複
雑となる欠点がある。
第1図の2線−4線変換回路の等価回路を求め
る。
ここで差動信号検出器1の伝達係数=AV,電
流増幅器6の増幅率=AI,電圧電流変換器5,
8の変換係数=KV,電流電圧変換器3,11の
変換係数=KIとし、加算器4,7の伝達係数=
1とする。そして、終端インピーダンス決定素子
2の値=ZXとする。2線(A,B)での信号レ
ベルeo,電流増幅器6の出力電流=ioとするとio
は以下となる。
io=[eoAV/ZXK1+ei]KV・AI =AVAI/ZX・KI・KV・eo+KV・AI・ei ……(i) 2線(A,B)側より2線−4線変換回路側を
見たインピーダンスが終端インピーダンス(ZIN
より ZIN≡eo/io (但しei=o) =1/AV・AI・KI・KV・ZX ……(ii) となり、終端インピーダンスZINは終端インピー
ダンス決定素子ZXに比例する。(ii)式を用いて(i)
式を書き直すと(iii)式となる。
io=eo/ZIN+KV・AI・ei ……(iii) 一方、第1図に示す様に2線側の負荷インピー
ダンスZLが接続されているio=−eo/ZLより、−eo/ZL =eo/ZIN+KV・AI・eiとなり、これを(iii)式に代入す ると2線出力電圧eoは(iv)式となる。
ep=−(ZL・ZIN/ZL+ZIN)KV・AI・ei ……(iv) この(iv)式を等価回路で示すと第8図となる。す
なわち、2線(A,B)側から、2線−4線変換
回路側を見ると、終端インピーダンスZINと、4
線入力電圧eiに比例した振幅を持つ定電流回路2
8の並列接続で等価的に表わされる。これに対し
既存の設備は、電磁部品で構成され、加入者の信
号伝達は第9図に示す様に結合コンデンサ29を
介して加入者A30から加入者B31へ行われ
る。これを等価的にあらわすと第10図に示すよ
うに負荷インピーダンスZL(600Ω:加入者B)を
終端インピーダンスZIN(600Ωとし以下の直列:
加入者A)と信号入力電源ei34で駆動している
様にあらわされる。
一般にZL,ZINは複素インピーダンスでZL≠ZIN
であるため、第8図の従来例では既存設備の場合
と伝達性の周波数性に差異が生じる問題が有り、
第1図に示す回路とは別に周波数特性補正回路を
必要とし、回路構成がさらに複雑となる欠点もあ
つた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点をな
くし、電話交換機の加入者回路としての良好な特
性を保持した状態で、かつ簡単な回路構成で半導
体集積回路化が実現できる2線−4線変換回路を
提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明による2線−4線変換回路は、2線側の
平衡差動信号を入力する2線入力端子、4線入力
信号を入力する不平衡入力端子、及び不平衡出力
端子を有し、該平衡差動信号を不平衡信号に変換
して該不平衡出力端子へ出力するとともに、該4
線入力信号を該不平衡出力端子へ伝達する差動信
号検出回路と、 2線側から回路側を見た入力インピーダンスで
ある終端インピーダンスを決定する終端インピー
ダンス決定素子と、 前記不平衡出力電圧が印加される信号入力端
子、前記終端インピーダンス決定素子に接続され
る電圧出力端子、及び電流出力端子子を有し、該
信号入力端子の入力電圧により該電圧出力端子を
介して前記終端インピーダンス決定素子を駆動す
るとともに、該入力電圧をもとに前記終端インピ
ーダンス決定素子に反比例した電流信号を該電流
出力端子へ出力する電圧電流変換回路と、 2線側に接続されるとともに、前記電圧電流変
換回路が出力する電流信号により駆動され、2線
側を相補な出力により駆動する電流増幅回路と、 2線側の線路インピーダンスに対応して設けた
バランスインピーダンス、及び前記終端インピー
ダンス決定素子に対応して設けた擬似終端インピ
ーダンスを直列接続してなる直列インピーダンス
回路と、 前記直列インピーダンス回路に流れる電流と前
記終端インピーダンス決定素子に流れる電流とを
加えて得た電流を電圧に変換する電流電圧変換回
路と、 4線入力端子信号を得て前記直列インピーダン
ス回路を駆動する反転増幅回路とを備えるととも
に、 前記差動信号検出回路で検出した2線側信号電
圧を前記電圧電流変換回路が電流変換し、さらに
前記電流増幅回路がその電流信号により2線側を
電流駆動する負帰還により、前記終端インピーダ
ンスが前記終端インピーダンス決定素子に比例し
た値に設定されることを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、第2図〜第7図に従つて本発明を詳述す
る。第2図はその一実施例を示す2線−4線変換
回路のブロツク構成図であつて、第1図と同一機
能を有するものは同一符号を付してある。12は
オペアンプ15,トランジスタ17,定電流源1
8から成る電圧電流変換器であり、信号入力端子
Iと電流出力端子OCと制御端子Cを有している。
制御端子Cにはインピーダンス14を介して電流
電圧変換器3が、電流出力端子OCには電流増幅
器6が、そして、端子Iには差動信号検出器Iの
不平衡出力ODが接続してある。また、13は4
線入力信号端子4WRに接続された反転増幅器、
ZBN19は、その出力に接続されるバランスイ
ンピーダンス、ZX′20はそのバランスインピー
ダンスZBN19と電流電圧変換器3の間に接続
される擬似終端インピーダンスである。なお、電
圧電流変換器12を構成するオペアンプ15とト
ランジスタ17は端子Iより入力される信号電圧
と制御端子Cより入力される制御電圧が等しくな
るように部分的な負帰還回路を構成している。従
つて、端子Iより入力される電圧に比例した電流
がインピーダンスZX14に流れ、オペアンプ1
5の入力抵抗が十分に大きいので、この電流と等
しい電流がトランジスタ17のコレクタを経由し
て電流出力端子OCに流れる。また、定電流源1
8はトランジスタ17の直流バイアス用である。
第2図の回路動作を以下に説明する。すなわち
2線側(A,B)の信号epを差動信号検出器1に
より検出し、平衡−不平衡変換を行い電圧電流変
換器12のオペンプ15の+端子に入力する。前
述したように、この信号に比例した電流がインピ
ーダンス14に流れ、これを電流電圧変換器3に
よつて電圧信号に変換し、端子4WSより出力す
る。また端子4WRより入力される4線側入力信
号は差動信号検出器12の不平衡入力端子IDに
印加され、電圧電流変換器12の出力端子OCよ
り出力され、相補な電流出力を持つ電流増幅器6
で不平衡から平衡への変換がなされ、2線側端子
A,Bに伝達される。この2線側端子(A,B)
の入力インピーダンス、すなわち、終端インピー
ダンスは差動信号検出器1−電圧電流変換器12
−電流増幅器6の負帰還ループにより終端インピ
ーダンス決定素子であるインピーダンスZX14
に比例するように定まる。また、2線側の線路イ
ンピーダンスZLと上述の終端インピーダンスZX
14の不整合により端子4WRより入力された4
線入力信号は、2線側端子A,Bを介して4線出
力端子4WSに洩れてくる。バランス・インピー
ダンスZBN19と擬似終端インピーダンスZX′2
0の直列回路は、この洩れ信号を打ち消す電流信
号を発生し、電流電圧変換器3に入力することで
4線入力信号が端子4WSに洩れるのを防止す
る。
以上説明してきたように、第2図では上述の洩
れ信号を打ち消す処理を電流モードで行つている
ので、第1図の電圧モードで処理する場合に比較
して特に電流電圧変換回路を必要とせず回路構成
が簡単となる利点が生じる。さらに、第2図では
4線入力信号を差動信号検出器1の不平衡入力端
子IDに印加し、インピーダンスZX14に反比例
した電流信号で電流増幅器6を駆動するので2線
側端子A,Bから見ると第2図の回路はインピー
ダンス(ZX)14に比例したインピーダンスと
4線入力電圧に比例した振幅を持つ定電圧源の直
列回路として等価的に見え、従来の加入者回路と
同一の特性を有する。これを第2図を用いてより
詳細に求める。今、4線入力電圧をei、2線側出
力電圧をeo、差動信号検出器1の電圧利をAV
電流増幅器6の電流利をAI、その出力電流をioと
すると、io=(eo*AV+ei/ZX)AIより (1)式 io=1/ZX/AVAI・eo+1/ZX/AIei ……(1) が成立する、終端インピーダンスZINは、ZIN
eo/io(ここでeu=0である)よりZIN=ZX/AVAIとな るこれより(1)式は(2)式となる。
io=eo/ZIN+ei/AV・ZIN ……(2) 一方、2線側に負荷インピーダンスZLを接続す
るとio=−eo/ZLより、−eo/ZL=eo/ZIN+ei/AV・Z
INが成 立し、これより4線→2線伝達利得G24は(3)式と
なる。
G24=ep/eI=−(ZL/ZL+ZIN)・1/AV ……(3) この(3)式を等価回路で示すと第3図となる。す
なわち、2線(A,B)側より2線−4線変換回
路側を見るとZINに比例したインピーダンスと4
線入力電圧eiに比例した振幅を持つ定電圧源の直
列回路として等価的に見え、従来の加入者回路と
同一の特性を有する。従つて、第1図の回路で問
題となつた2線−4線信号伝送において従来と異
なる周波数特性を生じるようなことはなく、周波
数特性補正回路が不要となるか、著しく簡単とな
る利点がある。
また、第4図は第2図に示す差動信号検出器1
の具体的な回路構成を示したもので、トランジス
タQ1,Q2およびQ3,Q4はいわゆるカレントミラ
ー回路を構成し、抵抗R1,R2によつて2線側端
子(A,B)の平衡信号電圧を検出し、トランジ
スタQ2,Q4のコレクタより電流信号に変換し、
オペアンプ16と抵抗R5,R6による電流電圧変
換回路で電圧信号に変換すると共に、平衡−不平
衡信号変換を行う。ここで4線入力信号がない場
合は不平衡入力端子ID=OV電位のため等価的に
接地されているものと表現した。なお、VBBは電
源である。
また、第5図は第2図の電流増幅器6の具体的
な一例を示したものであり、それぞれ、オペアン
プ21,22、トランジスタQ5,Q6,Q7,Q8
抵抗1R,2R,3R,4Rから成り、図示に如
く接続してある。オペアンプ21とトランジスタ
Q5によつて電流供給系の電流出力部を構成し、
オペアンプ22とトランジスタQ6によつて電流
吸収形の電流出力部を構成し、互いに相補な出力
部を構成している。そして、トランジスタQ7
Q8はカレントミラー回路であり、入力(IN)電
流を分割し、一方は電流供給形の電流出力部を、
他方は電流吸収形の電流出力部を駆動する。
また、第6図は、第2図の電流電圧変換器3の
具体的な回路構成図であつて、オペアンプ23と
抵抗24により構成され、オペアンプ23の十分
な負帰還により入力抵抗はほとんど0オームにな
る。
さらにまた、第7図は第2図の反転増幅回路1
3の具体的な回路構成図であり、オペアンプ2
5、抵抗26,27から成つている。
これら第4図〜第7図に示す回路は全て半導体
集積回路化されており、したがつて第2図の回路
全体は容易に半導体集積回路化が可能である。
〔発明の効果〕
上述の実施例からも明らかなように本発明によ
れば、加入者回路の特性劣化を生ずることのない
特性の秀れた、簡単な構成でしかも半導体集積回
路化の可能な経済性の高い加入者回路の2線−4
線変換回路を得ることができるという利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の2線−4線変換回路図、第2図
は本発明の一実施例を示す2線−4線変換回路
図、第3図は第2図の等価回路図、第4図〜第7
図は第2図の各部の詳細な回路構成図、第8図は
第1図の等価回路図、第9図は従来の加入者回路
図、第10図は第9図の等価回路図である。 1……差動信号検出器、3……電流電圧変換回
路、6……電流増幅器、12……電圧電流変換回
路、13……反転増幅器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 2線側の平衡差動信号を入力する2線入力端
    子、4線入力電圧を入力する不平衡入力端子及び
    不平衡出力電圧を出力する不平衡出力端子を有
    し、該平衡差動信号を不平衡信号に変換して該不
    平衡出力端子へ出力するとともに、該4線入力電
    圧を該不平衡出力端子へ伝達する差動信号検出回
    路と、 2線側から回路側を見た入力インピーダンスで
    ある終端インピーダンスを決定する終端インピー
    ダンス決定素子と、 前記不平衡出力端子の不平衡出力電圧が印加さ
    れる信号入力端子、前記終端インピーダンス決定
    素子に接続される電圧出力端子、及び電流出力端
    子を有し、該信号入力端子の入力電圧により該電
    圧出力端子を介して前記終端インピーダンス決定
    素子を駆動するとともに、該入力電圧をもとに前
    記終端インピーダンス決定素子に反比例した電流
    信号を該電流出力端子へ出力する電圧電流変換回
    路と、 2線側に接続されるとともに、前記電圧電流変
    換回路が出力する電流信号により駆動され、2線
    側を相補な出力により駆動する電流増幅回路と、 2線側の線路インピーダンスに対して設けたバ
    ランスインピーダンス、及び前記終端インピーダ
    ンス決定素子に対応して設けた擬似終端インピー
    ダンスを直列接続してなる直列インピーダンス回
    路と、 前記直列インピーダンス回路に流れる電流と前
    記終端インピーダンス決定素子に流れる電流とを
    加えて得た電流を4線出力電圧に変換する電流電
    圧変換回路と、 4線入力電圧を反転するとともに、該反転電圧
    信号で前記直列インピーダンス回路を駆動し、該
    インピーダンス回路の出力側に該インピーダンス
    回路の直列インピーダンスに反比例した電流信号
    を発生させる、反転増幅回路とを備えたことを特
    徴とする2線−4線変換回路。
JP58034578A 1983-03-04 1983-03-04 2線−4線変換回路 Granted JPS59161193A (ja)

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