JPH0568142B2 - - Google Patents
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- JPH0568142B2 JPH0568142B2 JP12436682A JP12436682A JPH0568142B2 JP H0568142 B2 JPH0568142 B2 JP H0568142B2 JP 12436682 A JP12436682 A JP 12436682A JP 12436682 A JP12436682 A JP 12436682A JP H0568142 B2 JPH0568142 B2 JP H0568142B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M19/00—Current supply arrangements for telephone systems
- H04M19/001—Current supply source at the exchanger providing current to substations
- H04M19/005—Feeding arrangements without the use of line transformers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Devices For Supply Of Signal Current (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は小さなループ電流の領域でも２線４線
変換機能を損わない、集積回路化に適した電流供
給回路に関するものである。
変換機能を損わない、集積回路化に適した電流供
給回路に関するものである。
第１図は従来の電子化加入者回路における電流
供給回路の一例を示すもので、１及び２は２線側
端子で、加入者線伝送路３を経て電話機等の端末
装置４に接続され、５及び６はダーリントン構成
のトランジスタ、７及び８はオペアンプ（演算増
幅器、以下オペアンプという。）を示し、端子１
とアース間に抵抗R1及びR2が直列接続され、ト
ランジスタ５のエミツタとアース間には抵抗R3
が接続され、トランジスタ５のベース及びコレク
タはそれぞれオペアンプ７の出力端子及び端子１
に接続され、オペアンプ７の逆相入力はトランジ
スタ５のエミツタに、また正相入力は抵抗R1と
R2との接続点に接続されている。端子２に接続
される回路も同様に構成されるが、抵抗R4とR5
の直列回路が端子２と負の電源９に、またトラン
ジスタ６のエミツタと負の電源９との間に抵抗
R6が接続される点が異つている。なお、図中１
７，１８，１９及び２０はカツプリング用の容量
である。
供給回路の一例を示すもので、１及び２は２線側
端子で、加入者線伝送路３を経て電話機等の端末
装置４に接続され、５及び６はダーリントン構成
のトランジスタ、７及び８はオペアンプ（演算増
幅器、以下オペアンプという。）を示し、端子１
とアース間に抵抗R1及びR2が直列接続され、ト
ランジスタ５のエミツタとアース間には抵抗R3
が接続され、トランジスタ５のベース及びコレク
タはそれぞれオペアンプ７の出力端子及び端子１
に接続され、オペアンプ７の逆相入力はトランジ
スタ５のエミツタに、また正相入力は抵抗R1と
R2との接続点に接続されている。端子２に接続
される回路も同様に構成されるが、抵抗R4とR5
の直列回路が端子２と負の電源９に、またトラン
ジスタ６のエミツタと負の電源９との間に抵抗
R6が接続される点が異つている。なお、図中１
７，１８，１９及び２０はカツプリング用の容量
である。
この回路の動作は、オペアンプ７の正相入力電
位と逆相入力電位が等しくなることから、 V1R2／R1＋R2＝−R3I3 IL＝I3＋I1 I1＝−V1／R1＋R2 但し、V1…端子１の電位 I1…R1，R2に流れる電流 I3…R3に流れる電流 IL＝ループ電流 となり、 IL＝−V1（R2／R3＋１／R1＋R2） ……(1) で表わさせる。即ち、R1＋R2／R2／R3＋１の値を有する 抵抗（RX）の回路と等価である。
位と逆相入力電位が等しくなることから、 V1R2／R1＋R2＝−R3I3 IL＝I3＋I1 I1＝−V1／R1＋R2 但し、V1…端子１の電位 I1…R1，R2に流れる電流 I3…R3に流れる電流 IL＝ループ電流 となり、 IL＝−V1（R2／R3＋１／R1＋R2） ……(1) で表わさせる。即ち、R1＋R2／R2／R3＋１の値を有する 抵抗（RX）の回路と等価である。
同様に端子２に接続される回路も電源９に接続
された抵抗RYの回路と等価になる。
された抵抗RYの回路と等価になる。
この結果、給電回路は出力抵抗RX＋RY、電源
９の電圧VBBとして働くことになる。
９の電圧VBBとして働くことになる。
一方、音声信号についてみると、電話機等の端
末装置４から端子１及び２に入力された信号は、
オペアンプ１０により不平衡信号に変換して４線
信号出力端子１１に出力される。４線信号入力端
子１２より入力された信号は、反転増幅器１３及
び１４により平衡信号に変換され、ノード１５及
び１６を介してオペアンプ７及び８の正相入力に
印加され、このオペアンプ７及び８の出力をそれ
ぞれトランジスタ５及び６のベースに印加するこ
とにより、トランジスタ５及び６のコレクタ電流
を変調して２線端子１及び２に信号を出力する。
末装置４から端子１及び２に入力された信号は、
オペアンプ１０により不平衡信号に変換して４線
信号出力端子１１に出力される。４線信号入力端
子１２より入力された信号は、反転増幅器１３及
び１４により平衡信号に変換され、ノード１５及
び１６を介してオペアンプ７及び８の正相入力に
印加され、このオペアンプ７及び８の出力をそれ
ぞれトランジスタ５及び６のベースに印加するこ
とにより、トランジスタ５及び６のコレクタ電流
を変調して２線端子１及び２に信号を出力する。
以上の動作は、トランジスタ５，６のコレク
タ・エミツタ間に十分な電圧が印加され、コレク
タ電流がベース電圧に対して線形に制御される
（以下、「非飽和状態」という）ことが必要であ
る。
タ・エミツタ間に十分な電圧が印加され、コレク
タ電流がベース電圧に対して線形に制御される
（以下、「非飽和状態」という）ことが必要であ
る。
即ち、トランジスタ５及び６のようなトランジ
スタのコレクタ・エミツタ間電圧とコレクタ電流
との関係は、一般的に第９図のような特性であ
る。第９図において、コレクタ・エミツタ間電圧
が大きい範囲では、ベース電圧の値によつて１の
コレクタ・エミツタ間電圧に対してコレクタ電流
が相違し、ベース電圧によつてコレクタ電流が制
御可能となる。これが「非飽和状態」である。一
方、コレクタ・エミツタ間電圧が小さくなると、
ベース電圧にかかわらずコレクタ・エミツタ間電
圧とコレクタ電流との関係が一義的に決まり、ベ
ース電圧によつてコレクタ電流を制御することが
できなくなる。これが、「飽和状態」である。
スタのコレクタ・エミツタ間電圧とコレクタ電流
との関係は、一般的に第９図のような特性であ
る。第９図において、コレクタ・エミツタ間電圧
が大きい範囲では、ベース電圧の値によつて１の
コレクタ・エミツタ間電圧に対してコレクタ電流
が相違し、ベース電圧によつてコレクタ電流が制
御可能となる。これが「非飽和状態」である。一
方、コレクタ・エミツタ間電圧が小さくなると、
ベース電圧にかかわらずコレクタ・エミツタ間電
圧とコレクタ電流との関係が一義的に決まり、ベ
ース電圧によつてコレクタ電流を制御することが
できなくなる。これが、「飽和状態」である。
したがつて、この飽和状態となるコレクタ・エ
ミツタ間電圧（一般に「コレクタ飽和電圧」と呼
ばれる。）が重要となり、ベース電圧によりコレ
クタ電流を完全に制御するにはこのコレクタ飽和
電圧の最大値より大きい値にコレクタ・エミツタ
間電圧を設定する必要がある。
ミツタ間電圧（一般に「コレクタ飽和電圧」と呼
ばれる。）が重要となり、ベース電圧によりコレ
クタ電流を完全に制御するにはこのコレクタ飽和
電圧の最大値より大きい値にコレクタ・エミツタ
間電圧を設定する必要がある。
たとえば、出力用のダーリントン構成のトラン
ジスタ５及び６のようなトランジスタでは、コレ
クタ飽和電圧の最大値は、約1.5Vが一般的な特
性である。このため、トランジスタ５及び６を非
飽和状態で動作させるためにはコレクタ・エミツ
タ間電圧として約1.5V以上の電圧が必要である。
ジスタ５及び６のようなトランジスタでは、コレ
クタ飽和電圧の最大値は、約1.5Vが一般的な特
性である。このため、トランジスタ５及び６を非
飽和状態で動作させるためにはコレクタ・エミツ
タ間電圧として約1.5V以上の電圧が必要である。
第２図は第１図の回路の特性説明図である。第
２図では、通常この種回路に使用される抵抗R3
の値として数十Ω，抵抗R8の値として数ｋ〜数
＋kΩの場合を示しており、この場合にはループ
電流ILは電流I3によりほぼ支配されるので、図に
示すようにループ電流IL及び端子１の電位の絶対
値｜V1｜が小さな領域Ｉではトランジスタ５，
６のコレクタ・エミツタ間に十分な電圧が印加さ
れないため飽和動作となり、｜V1｜がVsatを超え
た領域でで非飽和動作となる。したがつて、｜
V1｜とILの関係は図のように式(1)で表わされる破
線よりずれた実線で表わす特性となる。
２図では、通常この種回路に使用される抵抗R3
の値として数十Ω，抵抗R8の値として数ｋ〜数
＋kΩの場合を示しており、この場合にはループ
電流ILは電流I3によりほぼ支配されるので、図に
示すようにループ電流IL及び端子１の電位の絶対
値｜V1｜が小さな領域Ｉではトランジスタ５，
６のコレクタ・エミツタ間に十分な電圧が印加さ
れないため飽和動作となり、｜V1｜がVsatを超え
た領域でで非飽和動作となる。したがつて、｜
V1｜とILの関係は図のように式(1)で表わされる破
線よりずれた実線で表わす特性となる。
次に、上記説明した従来の電流供給回路に種々
のインピーダンスを持つ端末が接続された場合に
ついて説明する。
のインピーダンスを持つ端末が接続された場合に
ついて説明する。
第２図において、負荷線L1はインピーダンス
の比較的低いもの、例えば通常の電話機、負荷線
L2はインピーダンスの比較的高いもの、例えば
非電話端末のようなものの各負荷曲線を示したも
のであり、それぞれ、Ａ点及びＢ点で動作するこ
ととなる。Ａ点で動作する負荷インピーダンスの
低い端末が接続された場合では、｜V1｜として十
分高い電圧が得られ、トランジスタ５及び６に十
分高い電圧を印加することができる。
の比較的低いもの、例えば通常の電話機、負荷線
L2はインピーダンスの比較的高いもの、例えば
非電話端末のようなものの各負荷曲線を示したも
のであり、それぞれ、Ａ点及びＢ点で動作するこ
ととなる。Ａ点で動作する負荷インピーダンスの
低い端末が接続された場合では、｜V1｜として十
分高い電圧が得られ、トランジスタ５及び６に十
分高い電圧を印加することができる。
一方、非電話端末のように、負荷インピーダン
スの高い負荷が接続された場合、その動作点はＢ
点となり、｜V1｜が小さな値となり、トランジス
タ５及び６に十分な電圧が印加されずトランジス
タ５，６が飽和状態となるので、トランジスタの
ベース電圧によつてコレクタ電流を完全には制御
できない。かかる場合、４線入力信号に基づく信
号をトランジスタのベースに印加してもトランジ
スタのコレクタ電流が変調されないので、４線入
力信号が２線に伝達されないという問題も生じ、
２線４線変換機能が完全には動作しないという欠
点があつた。
スの高い負荷が接続された場合、その動作点はＢ
点となり、｜V1｜が小さな値となり、トランジス
タ５及び６に十分な電圧が印加されずトランジス
タ５，６が飽和状態となるので、トランジスタの
ベース電圧によつてコレクタ電流を完全には制御
できない。かかる場合、４線入力信号に基づく信
号をトランジスタのベースに印加してもトランジ
スタのコレクタ電流が変調されないので、４線入
力信号が２線に伝達されないという問題も生じ、
２線４線変換機能が完全には動作しないという欠
点があつた。
本発明はこのような欠点を除去するためになさ
れたもので、２線の負荷インピーダンスが大き
く、ループ電流ILとなる給電電流が小さい場合に
おいても、２線４線変換機能を損わない電流供給
回路を提供しようとするものである。
れたもので、２線の負荷インピーダンスが大き
く、ループ電流ILとなる給電電流が小さい場合に
おいても、２線４線変換機能を損わない電流供給
回路を提供しようとするものである。
このため、本発明では、ループ電流ILの小さな
領域でもトランジスタの動作電圧を非飽和状態に
確保するために、トランジスタのコレクタ電流と
逆方向の電流を注入することにより第２図の曲線
に示すような特性とし、電流ILが小さい場合に
おいても一定値以上の｜V1｜を確保し、トラン
ジスタ５，６のコレクタ・エミツタ間電圧として
充分な値を確保するようにし、トランジスタを非
飽和状態で動作させるようにして２線４線変換機
能を完全に動作するようにしたもので、以下図面
につき詳細に説明する。
領域でもトランジスタの動作電圧を非飽和状態に
確保するために、トランジスタのコレクタ電流と
逆方向の電流を注入することにより第２図の曲線
に示すような特性とし、電流ILが小さい場合に
おいても一定値以上の｜V1｜を確保し、トラン
ジスタ５，６のコレクタ・エミツタ間電圧として
充分な値を確保するようにし、トランジスタを非
飽和状態で動作させるようにして２線４線変換機
能を完全に動作するようにしたもので、以下図面
につき詳細に説明する。
第３図は本発明による電流供給回路の一実施例
の回路構成を示すもので、破線で囲んだ回路Ｅ，
Ｆが第１図の回路に追加した部分であり、２１及
び２２はコンダクタンスアンプ、２３及び２４は
ダイオード、２５及び２６は容量、R7乃至R10は
抵抗を示す。
の回路構成を示すもので、破線で囲んだ回路Ｅ，
Ｆが第１図の回路に追加した部分であり、２１及
び２２はコンダクタンスアンプ、２３及び２４は
ダイオード、２５及び２６は容量、R7乃至R10は
抵抗を示す。
また、一点鎖線で囲んだＡおよびＢは一対の２
線電位検出回路、ＣおよびＤは一対の出力回路を
示している。
線電位検出回路、ＣおよびＤは一対の出力回路を
示している。
この電流供給回路はノード１５の電位を抵抗
R7を通してコンダクタンスアンプ２１の正相に
入力し、逆相には参照電圧Vfef1を入力して、そ
の出力はダイオード２３を通してオペアンプ７の
逆相入力端子に入力し、トランジスタ５のエミツ
タとオペアンプ７の逆相との間に抵抗R8を、ま
たコンダクタンスアンプ２１とアース間に容量２
５が接続されている。
R7を通してコンダクタンスアンプ２１の正相に
入力し、逆相には参照電圧Vfef1を入力して、そ
の出力はダイオード２３を通してオペアンプ７の
逆相入力端子に入力し、トランジスタ５のエミツ
タとオペアンプ７の逆相との間に抵抗R8を、ま
たコンダクタンスアンプ２１とアース間に容量２
５が接続されている。
コンダクタンスアンプ２１の出力電流の極性と
しては、電流をシンクする方向を正とし差動入力
電圧のgm倍の出力電流が得られるものであり、
gmは正の数とする。
しては、電流をシンクする方向を正とし差動入力
電圧のgm倍の出力電流が得られるものであり、
gmは正の数とする。
この電流供給回路の動作は、直流的にみると、
ノード１５の電位をV15とすると、V15＜Vfef1（第
３図では、V15の極性は負であり、トランジスタ
５には十分な電圧が印加されている）のとき、コ
ンダクタンスアンプ２１の出力は、電流をフオー
スするがダイオード２３により電流は流れず、給
電回路としては第１図の説明と同じ動作を行う。
ノード１５の電位をV15とすると、V15＜Vfef1（第
３図では、V15の極性は負であり、トランジスタ
５には十分な電圧が印加されている）のとき、コ
ンダクタンスアンプ２１の出力は、電流をフオー
スするがダイオード２３により電流は流れず、給
電回路としては第１図の説明と同じ動作を行う。
一方、V15＞Vfef1ではコンダクタンスアンプ２
１の出力は電流をシンクし、ダイオード２３を流
れ、抵抗R8を流れる。
１の出力は電流をシンクし、ダイオード２３を流
れ、抵抗R8を流れる。
このときの給電特性は、オペアンプ７の正相と
逆相入力の電位が等しくなる性質から、 V15＝−R2（I3＋IX）−R8Ix IX＝（V15−Vfef1）gm IL＝I3−V1／（R1＋R2） V15＝V1R2／R1＋R2 但し、IXはコンダクタンスアンプ２１の出力値
である。
逆相入力の電位が等しくなる性質から、 V15＝−R2（I3＋IX）−R8Ix IX＝（V15−Vfef1）gm IL＝I3−V1／（R1＋R2） V15＝V1R2／R1＋R2 但し、IXはコンダクタンスアンプ２１の出力値
である。
従つて、
V1＝R1＋R2／R2 ・−R3IL＋（R3＋R8）Vref1・gm／１
＋（R3／R2）＋（R3＋R8）gm ＝R1＋R2／R2 ・−R3IL／（R3＋R8）gm＋Vref1／１＋（R3／R2）／
（R3＋R8）gm＋１ ここで、例えば、R3の値として、数十Ω、R2，
R8の値とし、数ｋ〜数＋ｋΩ、gmの値として、
数百ミリジーメンス、｜Vref1｜の値として、数
Ｖ、ILの値として、数mAとすると、 １＋（R3／R2）／（R3＋R8）gm≪１ ｜−R3IL／（R3＋R8）gm｜≪Vref1 の関係が成り立ち、 V1≒R1＋R2／R2・Vref1 ……(2) と近似できる。
＋（R3／R2）＋（R3＋R8）gm ＝R1＋R2／R2 ・−R3IL／（R3＋R8）gm＋Vref1／１＋（R3／R2）／
（R3＋R8）gm＋１ ここで、例えば、R3の値として、数十Ω、R2，
R8の値とし、数ｋ〜数＋ｋΩ、gmの値として、
数百ミリジーメンス、｜Vref1｜の値として、数
Ｖ、ILの値として、数mAとすると、 １＋（R3／R2）／（R3＋R8）gm≪１ ｜−R3IL／（R3＋R8）gm｜≪Vref1 の関係が成り立ち、 V1≒R1＋R2／R2・Vref1 ……(2) と近似できる。
即ち、式(2)は第３図の端子１，２から右側を見
たときの電圧・電流特性であり、電流項が含まれ
ていないためループ電流に依存しない定電圧特性
になつている。但し、この式(2)の特性になるの
は、前記したように、V15＞Vref1の場合であり、 V15＝V1・R2／R1＋R2の関係を代入すると、 V1＞R1＋R2／R2Vref1 の領域で成立する。
たときの電圧・電流特性であり、電流項が含まれ
ていないためループ電流に依存しない定電圧特性
になつている。但し、この式(2)の特性になるの
は、前記したように、V15＞Vref1の場合であり、 V15＝V1・R2／R1＋R2の関係を代入すると、 V1＞R1＋R2／R2Vref1 の領域で成立する。
従つて、ループ電流値ILは、
V1＞R1＋R2／R2Vref1の領域では
IL＝−（電源９の電圧）−〔R1＋R2／R2Vref1〕×２
／（端子１，２から左側を見た負荷抵抗） で与えられることになる。但し、右辺で負の符号
がついているのは、電源９が負電圧であり、ILを
正の値になるようにするためであり、分子の第２
項を２倍（×２）しているのは、第３図の回路は
上下対称の回路であり、下側の回路も含めるため
である。第４図はこの関係を示す特性図である
（第４図の横軸は右方向が負の電圧値である。）。
即ち、Vref1を適当に選ぶと、｜V1｜として一定の
値を確保することができる。
／（端子１，２から左側を見た負荷抵抗） で与えられることになる。但し、右辺で負の符号
がついているのは、電源９が負電圧であり、ILを
正の値になるようにするためであり、分子の第２
項を２倍（×２）しているのは、第３図の回路は
上下対称の回路であり、下側の回路も含めるため
である。第４図はこの関係を示す特性図である
（第４図の横軸は右方向が負の電圧値である。）。
即ち、Vref1を適当に選ぶと、｜V1｜として一定の
値を確保することができる。
次に、交流的には、容量２５により交流成分が
除去されるため、コンダクタンスアンプ２１は動
作せず、第３図の破線内回路は交流的には何ら第
１図における交流動作に影響を与えるものではな
い。
除去されるため、コンダクタンスアンプ２１は動
作せず、第３図の破線内回路は交流的には何ら第
１図における交流動作に影響を与えるものではな
い。
なお、第３図の下半分の破線内の動作も上述と
同様であるので説明は省略する。
同様であるので説明は省略する。
上述のように、参照電圧Vref1及びVref2を適当
に選ぶことにより、ループ電流ILの小さな領域で
定電圧給電が可能となり、トランジスタ５及び６
の動作電圧が確保できる。
に選ぶことにより、ループ電流ILの小さな領域で
定電圧給電が可能となり、トランジスタ５及び６
の動作電圧が確保できる。
第５図は、第１図とは異なる従来の他の電流供
給回路を示す。
給回路を示す。
この回路は、第１図の出力回路Ｃ，Ｄのトラン
ジスタ５，６をカレントミラー回路で構成したも
ので、第１図の回路と同じ機能を果すものであ
る。
ジスタ５，６をカレントミラー回路で構成したも
ので、第１図の回路と同じ機能を果すものであ
る。
端子１の電位を、ダイオード２７とトランジス
タ２８からなるカレントミラー回路と抵抗R11に
より電圧・電流変換してオペアンプ２９の正相に
入力し、端子２の電位を、ダイオード３０とトラ
ンジスタ３１からなるカレントミラー回路と抵抗
R12により電圧・電流変換してオペアンプ２９の
逆相に入力し、抵抗R13及びR14で決まる値で再
び電圧変換して、４線信号出力端子１１に端子１
及び２の差動電圧に比例する電圧を出力するもの
である。
タ２８からなるカレントミラー回路と抵抗R11に
より電圧・電流変換してオペアンプ２９の正相に
入力し、端子２の電位を、ダイオード３０とトラ
ンジスタ３１からなるカレントミラー回路と抵抗
R12により電圧・電流変換してオペアンプ２９の
逆相に入力し、抵抗R13及びR14で決まる値で再
び電圧変換して、４線信号出力端子１１に端子１
及び２の差動電圧に比例する電圧を出力するもの
である。
このような第５図の回路においても、第１図で
説明したと同様の問題がある。すなわち第１図に
示した従来の給電回路では小さなループ電流では
端子１の電位の値｜V1｜が小さくなり、第５図
のダイオード２７及びトランジスタ２８からなる
カレントミラー回路が動作するだけの動作電圧
（この例では乱0.6V）が確保できなくなる。
説明したと同様の問題がある。すなわち第１図に
示した従来の給電回路では小さなループ電流では
端子１の電位の値｜V1｜が小さくなり、第５図
のダイオード２７及びトランジスタ２８からなる
カレントミラー回路が動作するだけの動作電圧
（この例では乱0.6V）が確保できなくなる。
このようなカレントミラー回路による不具合を
解消したのが、特許請求の範囲の記載に対応する
発明であり、その具体的構成は第６図である。即
ち、第６図はカントミラー回路を用いた電流供給
回路に本発明を適用したものである。
解消したのが、特許請求の範囲の記載に対応する
発明であり、その具体的構成は第６図である。即
ち、第６図はカントミラー回路を用いた電流供給
回路に本発明を適用したものである。
第６図において、一点鎖線で囲んだＡおよびＢ
は一対の２線電位検出回路、ＣおよびＤは一対の
出力回路、ＥおよびＦは一対の補正回路を示し、
この回路はカレントミラー回路３２，３３，３
４，３５，３６及び３７と、抵抗R15及びR16と、
ダイオード３８及び３９と、定電流源４０及び４
１とで構成される。
は一対の２線電位検出回路、ＣおよびＤは一対の
出力回路、ＥおよびＦは一対の補正回路を示し、
この回路はカレントミラー回路３２，３３，３
４，３５，３６及び３７と、抵抗R15及びR16と、
ダイオード３８及び３９と、定電流源４０及び４
１とで構成される。
この回路も上下対称であるため、以下その上半
分について説明する。
分について説明する。
第３図の抵抗R1、R2、R3とトランジスタ５と
オペアンプ７で構成した部分を、第６図ではカレ
ントミラー回路３２，３３，３４と抵抗R15で構
成し、定電圧特性を実現するための、第３図にお
ける抵抗R7、R8とオペアンプ２１とダイオード
２３を、第６図では定電流源４０とダイオード３
８とカレントミラー回路３３の一部で実現したも
のである。
オペアンプ７で構成した部分を、第６図ではカレ
ントミラー回路３２，３３，３４と抵抗R15で構
成し、定電圧特性を実現するための、第３図にお
ける抵抗R7、R8とオペアンプ２１とダイオード
２３を、第６図では定電流源４０とダイオード３
８とカレントミラー回路３３の一部で実現したも
のである。
なお、ここではカレントミラー回路としてシン
プルな基本的な回路を示しているが、他にも種々
の変形があることは明らかである。
プルな基本的な回路を示しているが、他にも種々
の変形があることは明らかである。
第６図の回路動作は、ダイオード３８に電流が
流れる場合と流れない場合で、給電特性が、定電
圧特性と定抵抗特性に切り替わる。端子１の電圧
をV1とすると、抵抗R15を通してカレントミラー
回路３２の入力に電流I1が流れ、カレントミラー
回路３２の出力電流がカレントミラー回路３３の
入力に入る。また、カレントミラー回路３２の出
力の一方はカレントミラー回路３４の入力とな
り、カレントミラー回路３４の出力が端子１に流
れループ電流となる。カレントミラー回路３３の
出力は定電流源I0と結合され、I0−I2＝I3の電流
がダイオード３８に流れるようにするが、整流性
があるため、I3＞０のときのみカレントミラー回
路３２の入力電流にI3が加算されることになる。
これを式で示すと、定電流電源４０の電流をI0、
抵抗R15に流れる電流をI1、カレントミラー回路
３２の入力電流をI2、ダイオード３８に流れる電
流をI3とおくと、 IL＝I1＋nI2 I1＝−Ｖ／R15 I2＋I3＝I1 I3＝０ ……（I2＞I0） I3＝I0−I2 ……（I2＜I0） が成立する（但し、カレントミラー回路３２の入
力段のダイオードの電位ドロツプ分は、式の簡便
化のために無視したが、それを考慮に入れた場合
でも本発明の効果には何ら影響しない。）。
流れる場合と流れない場合で、給電特性が、定電
圧特性と定抵抗特性に切り替わる。端子１の電圧
をV1とすると、抵抗R15を通してカレントミラー
回路３２の入力に電流I1が流れ、カレントミラー
回路３２の出力電流がカレントミラー回路３３の
入力に入る。また、カレントミラー回路３２の出
力の一方はカレントミラー回路３４の入力とな
り、カレントミラー回路３４の出力が端子１に流
れループ電流となる。カレントミラー回路３３の
出力は定電流源I0と結合され、I0−I2＝I3の電流
がダイオード３８に流れるようにするが、整流性
があるため、I3＞０のときのみカレントミラー回
路３２の入力電流にI3が加算されることになる。
これを式で示すと、定電流電源４０の電流をI0、
抵抗R15に流れる電流をI1、カレントミラー回路
３２の入力電流をI2、ダイオード３８に流れる電
流をI3とおくと、 IL＝I1＋nI2 I1＝−Ｖ／R15 I2＋I3＝I1 I3＝０ ……（I2＞I0） I3＝I0−I2 ……（I2＜I0） が成立する（但し、カレントミラー回路３２の入
力段のダイオードの電位ドロツプ分は、式の簡便
化のために無視したが、それを考慮に入れた場合
でも本発明の効果には何ら影響しない。）。
従つて、
IL＝−V1／R15／（１−ｎ） ……（I2＞I0）
V1＝−R15・I0 ……（I2＜I0）
となる。
即ち、ループ電流の大きい領域では、本回路は
R15／（１＋ｎ）の値の抵抗と等価に見え、ま
た、ループの電流の小さな領域では、−R15・I0の
値の定電圧回路として働く。
R15／（１＋ｎ）の値の抵抗と等価に見え、ま
た、ループの電流の小さな領域では、−R15・I0の
値の定電圧回路として働く。
第７図はこの特性を示すもので、−R15I0の値を
適当に選ぶことにより、カレントミラー回路３２
の入力段のダイオードの動作電圧の確保や、カレ
ントミラー回路３４の出力トランジスタの動作電
圧の確保ができ、第３図で説明したのと同じ効果
が得られる。
適当に選ぶことにより、カレントミラー回路３２
の入力段のダイオードの動作電圧の確保や、カレ
ントミラー回路３４の出力トランジスタの動作電
圧の確保ができ、第３図で説明したのと同じ効果
が得られる。
第８図は第３図におけるコンダクタンスアンプ
２１及び２２として用いることができる回路構成
の一例を示すもので、Ａ図はオペアンプ４２と
npnトランジスタ４３からなり、Ｂ図はオペンプ
４４とpnpトランジスタ４５からなり、前者は電
流シンク形の出力、後者は電流フオース形の出力
のものである。
２１及び２２として用いることができる回路構成
の一例を示すもので、Ａ図はオペアンプ４２と
npnトランジスタ４３からなり、Ｂ図はオペンプ
４４とpnpトランジスタ４５からなり、前者は電
流シンク形の出力、後者は電流フオース形の出力
のものである。
なお、以上はバイポーラ形のトランジスタを用
いた場合につき説明したが、電界効果トランジス
タ（FET）素子に置換えてもよいことは明らか
であり、また、ループ電流の大きなところでの特
性として、出力抵抗が一定のもののみを例とした
が、これに限らず、定電流給電とか、その中間の
特性を有するものについても適用することができ
るものである。
いた場合につき説明したが、電界効果トランジス
タ（FET）素子に置換えてもよいことは明らか
であり、また、ループ電流の大きなところでの特
性として、出力抵抗が一定のもののみを例とした
が、これに限らず、定電流給電とか、その中間の
特性を有するものについても適用することができ
るものである。
以上説明したように、本発明の電流供給回路は
小さなループ電流の領域でも給電回路内の出力ト
ランジスタの動作電圧の確保ができ、また、２線
の電圧信号を電流に変換するカレントミラーの動
作電圧も確保できるため２線４線変換回路の機能
を損うことはない。このことは、２線側の負荷抵
抗が大きくても回路が動作することを意味してお
り、線路長を長く伸ばせる利点や、端末機器の内
部抵抗が高くてもよいという利点があり、本回路
の応用範囲は大である。また、ループ電流値（又
はループ電圧値）と閾値電流（又は閾値電圧）の
大小により給電特性が切り替わるため、ソフト制
御する必要がないという利点もある。
小さなループ電流の領域でも給電回路内の出力ト
ランジスタの動作電圧の確保ができ、また、２線
の電圧信号を電流に変換するカレントミラーの動
作電圧も確保できるため２線４線変換回路の機能
を損うことはない。このことは、２線側の負荷抵
抗が大きくても回路が動作することを意味してお
り、線路長を長く伸ばせる利点や、端末機器の内
部抵抗が高くてもよいという利点があり、本回路
の応用範囲は大である。また、ループ電流値（又
はループ電圧値）と閾値電流（又は閾値電圧）の
大小により給電特性が切り替わるため、ソフト制
御する必要がないという利点もある。
第１図は従来の電子化加入者回路における電流
供給回路の一例を示す図、第２図は第１図の回路
の特性説明図、第３図は本発明による電流供給回
路の一実施例の回路構成図、第４図は第３図の特
性説明図、第５図は第１図とは異なる従来の他の
電流供給回路構成図、第６図はカレントミラー回
路を用いた電流供給回路に本発明を適用した回路
構成図、第７図は第６図の回路の特性説明図、第
８図は第３図におけるコンダクタンスアンプとし
て用いることのできる回路構成の一例を示す図、
第９図はトランジスタの特性を説明する図であ
る。 １，２…２線側端子、３…加入者線伝送路、４
…端末装置、５，６，２８，３１…トランジス
タ、７，８，１０，２９，４２，４４…オペアン
プ、９…電源、１１…４線信号入力端子、１３，
１４…反転増幅器、１５，１６…ノード、１７〜
２０…カツプリング容量、２１，２２…コンダク
タンスアンプ、２３，２４，２７，３０，３８，
３９…ダイオード、２５，２６…容量、３２〜３
７…カレントミラー回路、４０，４１…定電流
源、４３…npnトランジスタ、４５…pnpトラン
ジスタ、R1〜R16…抵抗、Ａ，Ｂ…２線電位検出
回路、Ｃ，Ｄ…出力回路、Ｅ，Ｆ…補正回路、
L1…電話機等低インピーダンス端末の負荷線、
L2…非電話機等高インピーダンス端末の負荷線。
供給回路の一例を示す図、第２図は第１図の回路
の特性説明図、第３図は本発明による電流供給回
路の一実施例の回路構成図、第４図は第３図の特
性説明図、第５図は第１図とは異なる従来の他の
電流供給回路構成図、第６図はカレントミラー回
路を用いた電流供給回路に本発明を適用した回路
構成図、第７図は第６図の回路の特性説明図、第
８図は第３図におけるコンダクタンスアンプとし
て用いることのできる回路構成の一例を示す図、
第９図はトランジスタの特性を説明する図であ
る。 １，２…２線側端子、３…加入者線伝送路、４
…端末装置、５，６，２８，３１…トランジス
タ、７，８，１０，２９，４２，４４…オペアン
プ、９…電源、１１…４線信号入力端子、１３，
１４…反転増幅器、１５，１６…ノード、１７〜
２０…カツプリング容量、２１，２２…コンダク
タンスアンプ、２３，２４，２７，３０，３８，
３９…ダイオード、２５，２６…容量、３２〜３
７…カレントミラー回路、４０，４１…定電流
源、４３…npnトランジスタ、４５…pnpトラン
ジスタ、R1〜R16…抵抗、Ａ，Ｂ…２線電位検出
回路、Ｃ，Ｄ…出力回路、Ｅ，Ｆ…補正回路、
L1…電話機等低インピーダンス端末の負荷線、
L2…非電話機等高インピーダンス端末の負荷線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ２線端末に直流電流および音声信号等を送出
する電流供給回路において、 入力端子から流出する電流値のｎ倍の電流値を
出力するカレントミラー回路３４、入力端子から
流出する電流値と同じ電流値を出力する２つの出
力端子を有するカレントミラー回路３３、及び、
入力端子から流出する電流値と同じ電流値を出力
するカレントミラー回路３２を具備し、 前記２線端末の２つの端子のうち一方の端子１
は前記カレントミラー回路３４の出力端子に接続
され、 前記カレントミラー回路３４の入力端子は、前
記カレントミラー回路３３の一方の出力端子に接
続され、 前記カレントミラー回路３３の入力端子は、前
記カレントミラー回路３２の出力端子に接続さ
れ、 前記２線端末の２つの端子のうち一方の端子１
と前記カレントミラー回路３２の入力端子は抵抗
Ｒ１５を介して接続され、 前記カレントミラー回路３３の他方の出力端子
は定電流電源４０に接続され、 該定電流電源４０の出力の極性が正の場合は、
ダイオード３８のアノード端子が前記定電流電源
に接続され、負の場合はダイオード３８のカソー
ド端子が前記定電流電源に接続され、 該ダイオード３８の他の端子は前記カレントミ
ラー回路３２の入力端子に接続されている、 とともに、 前記２線端末の２つの端子のうち他方の端子２
にも前記カレントミラー回路３４，３３，３２、
抵抗Ｒ１５、定電流電源４０で構成される同様の
構成の回路が接続されている。 ことを特徴とする電流供給回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57124366A JPS5915357A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 電流供給回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57124366A JPS5915357A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 電流供給回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5915357A JPS5915357A (ja) | 1984-01-26 |
| JPH0568142B2 true JPH0568142B2 (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=14883617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57124366A Granted JPS5915357A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 電流供給回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915357A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1214603B (it) * | 1985-04-30 | 1990-01-18 | Ates Componenti Elettron | Circuito telefonico, integrabile monoliticamente, perl'alimentazione di una linea telefonica d'utente. |
| IT1236986B (it) * | 1989-12-27 | 1993-05-12 | Sgs Thomson Microelectronics | Stadio finale per circuiti di interfaccia di tipo elettronico, atto a generare in uscita una tensione costante |
-
1982
- 1982-07-19 JP JP57124366A patent/JPS5915357A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5915357A (ja) | 1984-01-26 |
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