JPH0638671B2

JPH0638671B2 - 電話ラインインタフエ−ス

Info

Publication number: JPH0638671B2
Application number: JP59042205A
Authority: JP
Inventors: ポ−ル・ノアウツド・ブ−ス
Original assignee: アメリカン・テレフオン・アンド・テレグラフ・カムパニ−
Priority date: 1983-03-07
Filing date: 1984-03-07
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: CA1202742A; DE3407982C2; US4563547A; FR2542548B1; JPS59168795A; DE3407982A1; FR2542548A1

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明はその動作をループスタートモードと地気スター
トモードで切替えることができる機能を有する電話用ラ
インインタフエース回路に関する。

背景技術電子電話ラインインタフエース回路で電池供給、ループ
閉成検出その他の機能を実現する方法は知られている。
ループ閉成検出を必要とするラインはオフフツクするこ
とによつて加入者電話機で開始された電話呼によつて直
流に対する閉路が形成されるので、ループスタート回路
と呼ばれることがある。この条件はたとえば取扱い電話
交換局において、加入者が呼を開始していることの表示
として検出されている。次にループの閉成はローカル局
において、加入者電話機から送信されたダイヤルパルス
を検出するのに使用される。ループスタート回路におけ
るこの型の電子ラインフイード装置の一例は“饋電回路
と題する米国特許第346,585号に見られ、また米国特許
第4,283,604号はこのような電子的ラインフイード及び
インタフエース回路の他の例である。

電話システムにおいては例えば交換局とある種の構内交
換装置（ＰＢＸ）の間には他のライン回路が用いられ
る。これでは呼が開始されたときに２線式のループ回路
の一方の導体たとえばリング導体に接地を与えることに
よつて呼が開始される。これは地気スタート回路と呼ば
れる。それまでは電気的に浮いていたこのような導体に
地気が存在するようになることは交換局において、加入
者の動作の信号として検出される。このような装置はル
ープスタート動作モードを使用しているシステムでは直
接利用することができず、ループスタートと地気スター
トの間の翻訳を実行するために適応用インタフエースが
用いられる。このような翻訳回路の一例として米国特許
3,721,768と米国特許第4,221,936がある。また代替方式
として呼開始を待つているときには特殊の地気スタート
ラインインタフエース装置を用い、その後でダイヤルパ
ルス待つているときにはループスタートラインインタフ
エース装置を用いる方式も知られている。

回線ユニツトのチヤネル路取扱い回路ではある種の信号
機能を取扱かい回路をバイパスして取扱かうことが知ら
れている。この場合には、信号バイパス路を通常のチヤ
ネル路から分離する点でラインフイードインタフエース
を設ける必要がある。もしこのようなインタフエースが
ＰＢＸを取扱かうチヤネルにあり、ＰＢＸと接続されて
いれば、インタフエースはループスタートと地気スター
トの機能を共に取扱かえるようになつていなければなら
ない。

発明の要約改良されたラインインタフエース装置はループスタート
と地気スタート回路のいずれかからの信号に応動するよ
うに切替えることができるようになつている。ラインイ
ンタフエース装置の中にはタイミング良く切替を制御す
るための論理回路が含まれている。

本発明とその種々の特徴、目的および利点の完全な理解
は添付特許請求の範囲と図面に関連して以下の詳細な説
明を検討することによつて得られるものである。

詳細な説明第１図においては、構内交換機（ＰＢＸ）(10)はチツプ
およびリング導体(11、12)を含む２線式電話ライン回路
を通してインタフエース回路(13)に接続されている。こ
の回路は４線式通信路に関して、２線−４線変換を実行
すると同時に電池の饋電（ラインフイード）を行なう。
インタフエース回路(13)には２線式送信回路(16)と２線
式受信回路(17)が含まれている。後者の回路は電話交換
局（図示せず）に対して音声信号の通信路を形成してい
る。インタフエース回路(13)はこのような局の入口にお
けるラインインタフエースユニツトの一部であるか、あ
るいは４線方式で実現される利得挿入あるいは等化のよ
うなチヤネル路取扱かい回路（図示せず）を含むチヤネ
ルユニツトのひとつのインタフエースである。

ＰＢＸ１０の詳細は本発明の一部を形成するものではな
く、このようなＰＢＸに延長される特殊サービス回路に
頻に与えられる加入者のループ閉成およびリング接地機
能の説明的表現のためにだけ部分的に図示されている。
第１図におけるその特殊サービス回路は導体(11、12)で
あり、これに対して本発明のインタフエース回路が収容
される。ＰＢＸの制御器(18)はリング導体(12)と接地の
間に接続されたリードのメーク接点（リード上の“Ｘ”
のマークで図示されている）を持つ第１リレーのＲＧ
と、切替接点の集合を持つ第２のリレーＬＣを動作す
る。後者の接点はメーク接点を含み、これはレジスタ(1
9)をチツプとリング導体の間に接続するように動作す
る。またこれはチツプ導体(11)と接地検出器(20)の間の
接続に一連のブレーク接点（リードと垂直に交叉する短
い線分で表わされている。）を含んでいる。抵抗(19)は
ＰＢＸを通して見られるＰＢＸ利用者の電話機のセツト
のインピーダンスを模式的に表わしている。検出器(20)
はその反対側の端子で負の電源(21)に接続されてい。こ
の電源およびこの図の中に示される他の電源は極性符号
を中に入れた円形で図式的に表わされており、図に示し
た極性を持つ電源（図示せず）へのリード線による接続
を示し、逆極性の端子は接地されていることを示してい
る。

ＰＢＸ(10)から交換局に流れる情報信号はチツプおよび
リング導体を通過し、インタフエース回路(13)において
は、差動信号増幅器(22)の非反転および反転入力回路に
それぞれ与えられる。増幅器(22)の直列入力結合抵抗と
バイアス・フイードバツク抵抗は増幅器の同相モードの
入力範囲が正常の動作条件を出ないようにしており、従
つて、増幅器の出力電圧は差動入力電圧の例えば0.14を
表わすようになつている。電源電圧±Ｖ_REF1はこの例で
は±１５ボルトである。

この増幅器の出力は音声周波数インピーダンス制御路(2
3)を通して、アナログ信号加算回路(26)の一方の入力に
与えられる。経路(23)は有利に増幅器(22)の出力を演算
増幅器（図示せず）の入力に結合するコンデンサと抵抗
の直列の組合せ（図示せず）を含んでいる。この構成に
よつて回路(26)への直流の結合を阻止し、導体(11)及び
(12)に存在する可能性のある残留した６０Hzのハムを減
衰する。インタフエースの両側の入力に対する負帰還接
続(24)によつて、約９００オームの抵抗が約２マイクロ
フアラツドの容量と直列になつたような音声帯域の周波
数のインピーダンスがチツプおよびリング導体に与えら
れることになる。加算回路(26)は後述する電子ハイブリ
ツト(27)に関連したコンプロマイズキヤンセラとして使
用される。

逆方向に交換局からＰＢＸ(10)の方向に流れる入来信号
は２線式受信回路(17)に現われ、他のアナログ加算回路
(28)の入力に与えられるが、これは後述する差動増幅器
と信号組合せ回路の部分を示している。加算回路(28)の
出力は別の単位利得増幅器(29)および(30)を通して与え
られ、この増幅器(30)は二つの増幅器(31)および(32)の
各々の第１の非反転入力（＋１）に対して信号の反転を
与える。これらの増幅器については詳しく後述するが、
入力切替可能な演算増幅器であり、ラインフイード機能
とチツプリング導体に対する受信信号の結合の両方を行
なうために電子電池ラインフイード装置に接続されてい
る。

増幅器(31)および(32)とそれに接続された利得決定抵抗
は同一である。(37)および(28)のような回路の以下の詳
細な説明からわかるように、加算回路(28)に結合された
信号は、増幅器(31)および(32)の電圧レベルより、はる
かに低い電圧レベルで動作する回路から来る。従つて、
増幅器(31)および(32)の利得は増幅器の不安定の危険な
しに最長のループの動作を可能にし、低レベルの信号
（直流）を高レベルの信号、すなわち、ループ電流に変
換するように、利用できる低電圧信号に応動して適切な
電流を与えるのに充分なようになつていなければならな
い。増幅器の各々は直列出力力抵抗(34)と抵抗(34)の逆
の端をそれぞれ非反転（＋１）と反転（−）入力に接続
するフイードバツク抵抗(35)および(44)を持つている。
増幅器(31)および(32)は従つて（＋１）入力を通して電
圧制御電流源すなわちトランスコンダクタンス増幅器と
して接続され、これはチツプおよびリング導体のライン
電流の振幅と極性を決定することになる。電流源とし
て、これらの増幅器の各々はチツプおよびリング導体に
対して高出力インピーダンスを示し、これは次に適切な
負帰還によつて、送信あるいは受信されるべき低周波お
よび高周波において所望の設計要求レベルにまで低下さ
れる。１対のサージ抵抗(33)および(36)がこれらの増幅
器の出力抵抗(34)をそれぞれチツプおよびリング導体に
接続する。サージ抵抗は、例えば、各々約５０オームの
小さな抵抗値を有し、抵抗３４の小さな抵抗値と共に、
接地およびＶ_BATに対するダイオードライン回路（図示
せず）と共に動作して、サージあるいは落雷的に、電流
制限の機能を果す。サージ抵抗(33)と(36)はチツプ、リ
ング導体と直列になつているから、これはまた後述する
ようにループ電流の大きさを直接検出する媒体となる。

増幅器(31)および(32)を駆動するために加算回路(28)か
ら与えられる信号の大きさと符号は２線式回線(17)から
受信された信号レベルと、後述するように制御路(23)を
経由してまた直流フイードバツク路(37)を経由して増幅
器(22)の出力から与えられたフイードバツク信号の関数
である。増幅器(22)は導体(11)および(12)に接続されて
おり、メーク回路(37)に関して負帰還を与える。さら
に、回路(37)は直流および約２００Hzより低い周波数に
対しては経路(23)によつて生ずるよりもはるかに低いイ
ンピーダンス、例えば２００オームを与えるように構成
しておくのが有利である。これによつて経路(23)と回路
(37)で音声と信号の間の帯域分離を保証する。

ハイブリツド(27)と加算器(26)はハイブリツトキヤンセ
ラの機能を実行する。増幅器(25)、(31)および(32)から
導体(11)および(12)に結合された受信回路(17)からの信
号の成分は増幅器(22)と経路(23)を経由して加算路26に
漏洩する。同様の成分はハイブリツド(27)によつて逆相
で合成され、上述した漏洩成分を近似的に相殺する。こ
のタイプのコンプロマイズ相殺は当業者には周知であ
り、本発明の一部を形成するものではない。このような
装置は、例えば、P.C.デービス他の１９８２年２月の１
９８２年IEEF国際固体回路会議技術論文集頁２０４−
２０５の“ハイブリツド集積トランクおよび加入者ライ
ンインタフエース”なる論文に述べられている。

チツプおよびリング導体に直列に接続された均等な抵抗
(38)、(39)を含む電圧分割器の中央タツプは同相モード
回路増幅器(40)の第１の非反転入力接続（＋１）に接続
されている。もうひとつの入力切替可能な演算増幅器で
あるその増幅器の反転入力は差動増幅器(25)からの接続
を通して負の電圧にバイアスされており、この電圧はこ
の例では−８５ボルトである局電池Ｖ_BATの半分にして
おくのが有利である。増幅器(40)の出力は抵抗(45)を経
由してその反転入力にフイードバツクされ、これはまた
均等な抵抗(42)および(43)を経由して、それぞれ増幅器
(31)および(32)の反転入力に与えられて、それに対して
同相モードの規準電圧を与える。

インタフエース回路の同相モードのインピーダンスは(3
1)の増幅器利得が与えられれば、増幅器(40)の利得によ
つて決定される。増幅器(40)の利得はループスタートモ
ードにおいては、後述するように回路(25)のフイードバ
ツク抵抗(45)と出力抵抗の比によつて決定される。その
増幅器(40)の利得は増幅器(31)および(40)を破壊したり
非線形性を生ずることなく、最大の逆相チツプリング電
流を吸収するのに充分なレベルに固定される。従つて、
チツプおよびリング導体の増幅器(31)および(32)がその
上述した電流源モードで動作しているときには、チツプ
およびリング導体の間の平均電圧差は規準電圧^ＶＢＡＴ／２と比較され、差は増幅器(40)によつて同相モード規準信
号としてチツプおよびリング増幅器に与えられ、これに
よつて、平均のチツプ、リング電圧を強制的に^ＶＢＡＴ／２とする。

チツプ導体(11)とリング導体(12)の各々の電流レベルは
サージ抵抗(33)および(36)の対応するものの両端の電圧
差として別々に検出される。この目的で、サージ抵抗(3
3)の両端における接地に対する電圧は増幅器(46)のそれ
ぞれの非反転および反転入力に与えられ、これが出力Ｔ
Ｃ検出信号を発生する。同様の接続は他方の増幅器(47)
を通して行なわれ、サージ抵抗(36)の両端の電圧差に応
動してＲＣ検出信号を発生する。増幅器(46)および(47)
の非反転入力は高電圧端に接続され、図示のような反時
計まわりの電流によるサージ抵抗を検出し、これらの増
幅器によつて駆動される論理回路を正しく動作させる。

増幅器(46)と(47)の各々は電圧シフト機能を実行し、そ
の機能ではサージ抵抗の両端の電圧差は、サージ抵抗の
一方の差が典型的には他方に比べ接地に対して高電圧レ
ベルとなつているが、共通の電圧レベルにシフトされ
る。このシフトは比較的小さい個々の抵抗の電圧差信号
の大きさの損失なしに実行される。これによつて、より
一般に利用でき、上述したＶ_BATの高電圧レベルで動作
する回路より安価なアナログ回路と低電圧論理の電圧差
信号を便利に利用できるようにする。このような高電圧
レベルは典型的には最大のループ抵抗を通してループ電
流を供給するために必要な−８５ボルトのレベルとなつ
ており、これに対して現在の技術では多くのデイジタル
回路では便利に利用できる論理回路は典型的には５ボル
トの電圧で、アナログ回路では１５ボルトである。

ＴＣおよびＲＣ検出信号は検出器(48)の異る入力に与え
られ、これはこれらの導体を含むループ回路が閉成した
とき、あるいはリング導体が接地に接続されたときにチ
ツプ導体とリング導体の電流レベルを別々に判定するた
めの後述する論理回路を含んでいる。検出器(48)はルー
プが閉成しているかどうかとリング導体が接地されてい
るかどうかを示す２進信号レベルを発生し、これらの信
号はＬＣおよびＲＧ信号としてそれぞれ制御器(49)に与
えられる。その制御器はまた信号回路(50)を含み、これ
は交換局あるいはインタフエース回路がその一部となつ
ているチヤネルユニツトに延びており、送信回路(16)お
よび受信回路(17)を通して他の方法では容易には送信す
ることができないある種の直流信号情報を送信・受信す
る。

制御器(49)のひとつの適切な実現方法はテキサスインス
トルメント社のＴＭＳ−1000マイクロコントローラであ
る。制御器(49)は固定対話プロセスでコードトランスレ
ータとして有利に動作し、その場合にはＬＣおよびＲＧ
信号の状態と信号回路(50)の入力部の直流レベル信号の
異る組合せに応動して動作する。これらの入力に応動し
て、制御器はインタフエース回路(13)の動作に関して問
題となる三つの出力を生ずる。これらの出力はループス
タート／地気スタート選択信号、チツプ閉成信号ＴＣＬ
および信号回路(50)の出力部の直流レベル信号である。
第２図に示した制御器(49)のプロセス流れ図で示される
ように、制御器はその入力接続を繰返して走査し、その
いずれかにおける信号の変化を検出する。このような変
化を検出すると、入力信号状態の新しい組合せを利用し
て制御器のメモリー中の表がアドレスされ、上述した三
つの出力信号について適切な対応する新らしい状態が発
生される。これらの新らしい信号状態は制御器の内部レ
ジスタに重ね書きされ、制御器の出力状態を設定する。
典型的な呼シーケンスにおけるこの制御器の動作につい
てのプロセス図すなわち真理値表が第３図に図示されて
おり、これについて後に詳述する。しかしこゝでは三つ
の出力の各々について簡単に特徴を述べる。

回路(50)の信号出力は直流電流レベルであり、これはル
ープ閉成あるいはリング接地の検出によつて高レベルと
なり、さもなければ低レベルとなる。従つて、これはダ
イヤル動作の間に検出される繰返しループ閉成の結果と
してＰＢＸ(10)から受信されたダイヤルパルス信号を再
生したものをふくむ。交換局は回路５０直流レベル信号
の内の異るものをそれぞれの幅とシーケンスによつて異
る意味として区別するが、これについてはすべて当業者
には周知である。制御器(49)のＴＣＬ出力はリレー（図
示せず）を動作し、これはインタフエース回路(13)のチ
ツプ導体部のメーク接点ＴＣＬの集合を制御する。ＴＣ
Ｌ信号は検出されたリング接地に応動して、またインタ
フエース回路(13)がそのループスタートモードで動作し
ているときにＴＣＬ信号はこれらの接点を閉成するため
に与えられる。これらのＴＣＬ接点はチツプ導体に音声
信号を生ずるような進行中の呼が存在しないときには地
気スタートモードでは空き状態のときに開であり：今ま
で設定されていた呼がインタフエース(13)の向側に接続
された加入者によつて終了されたときには、フオワード
切断機能を示すために開状態になる。最後に、後に詳し
く説明するように増幅器(31)、(32)および(40)の状態を
二つの切替可能な入力動作状態のいずれか一方に制御す
るために制御器の出力の選択信号が発生される。

インタフエース回路(13)がループスタートモードで動作
しているときには、接点ＴＣＬが閉成する。増幅器(31)
および(32)は増幅器(40)を含む同相コードフイードバツ
ク路を共同して、増幅器(31)および(32)を通る逆相電流
シンクとなり、また前述したようなチツプおよびリング
増幅器の同相モードの規準を与える。

しかし、インタフエース回路が地気スタート機能を実現
しなければならないときには、ＴＣＬ接点は通常開とな
り、従つてインタフエース回路でリングの接地が検出さ
れたときに、これはＴＣＬ接点の閉成によつて確認され
る。この条件ではＴＣＬ接点は開いており、増幅器(31)
および(32)は電圧制御電源、すなわち導体(11)および(1
2)の定電流電源として動作しているから、増幅器(31)お
よび(32)の導体(11)および(12)上の出力はそれぞれ例え
ば、−５ボルトと−８０ボルトである。リング接地が生
ずると、増幅器(31)および(32)の出力の間にはサージ抵
抗(33)および(36)と電圧分割抵抗(38)および(39)を通し
たやりとりが行なわれ、これによつて地気スタート動作
を不可能にする。その理由はリング接地が現われてＰＢ
Ｘ加入者が呼を生じていることが示されたとき、その結
果としての電流はリング感体からインタフエース回路の
流れ、抵抗(36)と(39)の間の共通端子を正の方向に、地
気に向けて引くことになる。分割抵抗(38)および(39)は
チツプとリングの電圧差を平均化するから、これは増幅
器(40)の入力（＋１）のバイアスを同一方向に変化し、
増幅器(31)および(32)の同相モード規準電圧を変化する
傾向にある。これは上述した端子の影響の影響を負の方
向に引くことによつて小さくするが、これはまた抵抗(3
3)および(38)の間の端子を接地から負の方向に引き、^ＶＢＡＴ／２の平均のチツプ−リング間電圧を充分保持できるように
する。しかし、接点ＴＣＬが閉じてリング地気の検出を
確認できるようになつていれば、チツプ導体の必要な応
答地気条件は利用できないことになり、従つて確認は不
可能になる。

上述のチツプ−地気応答問題は切替可能な入力演算増幅
器(40)の状態を変化し、これがその非反転入力の他方に
応動するようにしてその特性を変えることによつて解決
される。この目的のために、地気スタート動作の間には
リング地気の検出による選択信号の変化によつて、増幅
器(40)がその（＋２）の入力接続に応動するようにす
る。この入力接続は負の^ＶＢＡＴ／２、すなわち第１図の負電源(41)に接続されている。後述
のように差動増幅器(25)の出力抵抗を通して同様の負の
バイアスはまた反転（−）入力にも与えられている。こ
れらの抵抗は抵抗(45)と共に増幅器(40)の利得をループ
スタートモードと地気スタートモードの両方でほぼ同一
のレベルに保つ。同相モードフイードバツクは地気スタ
ート条件では外され、^ＶＢＡＴ／２の振幅に対応する固定した逆相信号が増幅器(31)および
(32)の規準反転入力に与えられる。これによつてこれら
の規準がリング地気の発生の結果として生じ得る電圧シ
フトと独立した固定値をとることになる。

増幅器(40)の地気スタートモード（選択（＋２））では
ループスタートモードでは逆相電流を吸収する低い値で
あつた同様モードインピーダンスは、今度は同様モード
フイードバツクが外されるために高くなり、増幅器(31)
と(32)は依然として電流源モードにあることになる。こ
れによつてインタフエース(13)は外部逆相電流でなく電
圧の影響を受けやすくなり、これは増幅器がその正常動
作範囲の外で動作するようになつて増幅器が飽和した
り、非直線が導入されたりすることになる。このような
非直線によつて、図式のインタフエース回路(13)が接続
されているあるいは回路(13)と並列になつている任意の
システム中の他の回路に対して漏話が生ずることがあ
る。しかし第１図においては、地気スタート選択信号の
状態はまた同時に増幅器(31)および(32)に与えられ、こ
れをスイッチとしてその（＋１）入力でなく、（＋２）
に応動するようになる。前述の地気スタート動作は増幅
器(31)および(32)の実効入力の切替によつて抵抗(35)の
正帰還の効果を除き、これらの増幅器の動作モードを電
圧制御電圧源に変化することによつて、強化される。す
なわち増幅器(40)の動作モードが変化するのと同時に定
電圧が導体(11)と(12)に与えられることになる。従つて
増幅器(31)および(32)はループスタートモードより地気
スタートモードのときに本質的に低い出力インピーダン
スを示すことになり、その直列抵抗(33)、(34)および(3
6)、(34)がそれぞれ導体(11)と(12)に示されるインピー
ダンスを主として決定することになる。従つて、増幅器
(31)と(32)の回路はチツプ導体(11)とリング導体(12)に
対してループスタートモードのときと近似的に同一のイ
ンピーダンスを独立に与えることができ、逆相型の電流
を吸収することができる。ループスタートモードの正帰
還が生存しないので、増幅器(31)、(32)はすべての予期
される地気スタート動作信号振幅に対して線形の動作範
囲に留り、これによつて前述した漏話の危険を防止する
ことができる。

増幅器(31)および(32)の（＋２）入力は有利に固定電圧
レベルに接続されており、増幅器の出力を地気スタート
機能のための最適の所望の出力レベルにするようになつ
ている。この目的で増幅器(31)の（＋２）入力は接地と
負の電源Ｖ_BATの間に直列に接続された抵抗５１および
５２を含む電圧分割器のタツプに接続されている。抵抗
(51)と(52)は増幅器の入力を接地に対して負に、スター
ト−８５ボルトの負電源に対して−５Ｖにするような比
率となつている。同様の抵抗(53)および(56)を含む電圧
分割器は増幅器(32)の（＋２）入力にも設けられている
が、この場合には、抵抗は増幅器の入力を、例えば−４
０ボルトのはるかに大きい負の電圧にバイアスするよう
な比率になつている。後者のバイアスの値は増幅器(31)
の出力すなわち抵抗(33)と(38)の間の共通端子における
地気とこのインタフエース回路によつて取扱かわれる可
能性のある最長のループで適切なリング地気検出を行な
うために充分な増幅器(32)からの電流出力の両方が利用
できることを保証するように選択されている。こゝで増
幅器(31)は電圧源として動作しているから、リング地気
が存在するかどうかによらず共通端子には地気が存在す
る。リング地気が生ずると単に抵抗(38)および(39)の電
流が終了し、抵抗(36)の電流が増大する。

第３図は第１図のインタフエース回路の典型的な応用の
ための動作シーケンス図すなわち真理値表である。この
図は信号インタラクテイブにインタフエースがループス
タートモードから地気スタートモードに可逆的に切替わ
る能力を図示している。

第３図のプロセスの例はＰＢＸ(10)における起呼者の内
線電話機から発生された呼を表わしている。この後で、
通信はインタフエース(13)と交換局を経由して被呼者に
対して設定され、通話が行なわれ、次に呼のいずれかの
話者が切断することによつて終了する。この動作シーケ
ンス中の種々の状態は第３図の最上行に示したように名
付けられている。制御器(49)の出力信号状態はそれが落
着いたとき各々のインタフエースの構成を規定するが、
各々の状態名の直下に示してある。第３図の左キの列は
制御器(49)の入力を示す。各々の入力と同じ行にシーケ
ンスのそれぞれの状態に対するこのような各々の入力の
関数状態が示されている。このシーケンスについては以
下詳細にまとめて述べる。

空き状態においては、制御器(49)の出力は地気スタート
信号状態における選択信号、チツプリードにおけるＴＣ
Ｌリレー接点を開くＴＣＬ信号および回路(50)の出側低
レベルの直流を含んでいる。このような空き状態で、リ
ング地気の発生を待つているときには、チツプ−リング
のループは開いており、リング地気は存在せず、信号リ
ード(50)の入来部における直流レベルは低レベルとなつ
ている。

起呼者が呼を発したときには、前述したようにＰＢＸ(1
0)のＲＧリレーはリングリードに地気を与える。これに
応動して、サージ抵抗(36)の両端の電圧差が増大するの
で、検出器(48)は制御器(49)のＲＧリードを動作して、
リング地気の存在を示す。制御器(49)は出力リード(50)
に高レベル信号を送る。交換局が確認用の高レベル信号
を返送したあとで、制御器(49)はＴＣＬリードを動作し
てＴＣＬ接点を閉成し、ＰＢＸに対してチツプ地気条件
を返送する。ＰＢＸ検出器(20)はこの条件を検出し、制
御器(18)を動作してＬＣリレーを動作し、その切替切点
を動作して、抵抗(19)を通してチツプ−リングループを
閉成する。またリング地気を除去すると同時にＲＧリレ
ーもまた消勢される。この動作によつて第１図において
反時計まわりのループ電流を生じ、これが増幅器(46)お
よび(47)によつて検出される。これによつて検出器(48)
は制御器(49)に到るＬＣ入力リードを動作し、これは次
に選択リードを動作してインタフエースをループスター
トモードに切替える。ここでインタフエースは安定な起
呼モードになる。

こゝでダイヤル音が局から返送され、図示していない回
路によつてチツプおよびリング導体に結合される。起呼
者がダイヤルを開始すると、制御器(49)は検出器(48)か
ら対応するループの開放および閉成の表示を受信し、信
号回路(50)を通して、交換局の方に対して対応する直流
電圧レベルの低／高の変化を中継する。交換局は当業者
には周知のようにダイヤルパルスと空／塞状態を区別す
るタイミング機能をもつている。入来リード(50)に確認
用の高レベルの地気信号が存在する間は、制御器(49)は
ループが開かれるたびにインタフエースを繰返して地気
スタートモードに戻す。

ダイヤルが完了すると、ループは閉じたままであり、回
路(50)を通して局に対して高レベル信号が継続的に与え
られる。こゝでインタフエースは通話状態となり、チツ
プ−リングループに対するラインフイード電流と共に、
被呼者が応答したときにはループに対して適切な音声信
号が結合される。これは図示のシーケンスにおける通話
フエーズである。

例えば交換局を通して接続されていた相手による切断の
開始によつて、通話フエーズが終了すると、それが発生
したことを示すために、交換局の方向から信号回路(50)
に低レベルの直流電流が供給される。これに応動して、
制御部(49)は選択信号リードを地気スタート状態に変化
し、ＴＣＬリードを変化してチツプ導体を開き、回路(5
0)を出側を低レベル状態にする（切断の確認）。チツプ
導体の開放によつてループ電流が終結し、これは（図示
していない回路で）ＰＢＸ(10)によつて検出される。制
御器(18)はこゝでＬＣリレーを消勢し、これによつて抵
抗(19)を切断することによつてループを開く。こゝで制
御器の入出力信号状態は（第３図のインタフエースより
列で示されるように）空き状態について示したのと同一
になつていることに注意されたい。従ってインタフエー
スユニツト(13)は新しい活動を待つ状態となる。

同様に、切断がＰＢＸの内線の使用者によつて開始され
たときには、その動作によつてＰＢＸはそのリレーＬＣ
を消勢し、チツプ−リングループを開くことになる。こ
のループの閉成が終つたことは検出器(48)によつて検出
され、これは低レベルのＬＣ信号を制御器(49)に与え、
制御器は次にその出力を上述した方法でインタフエース
内で使用するように切替え、また出力信号回路を低電位
圧状態にして交換局に対して切断を知らせる。制御器(4
9)の入力と出力はこゝで切断がインタフエースの局側か
ら開始されたのと同一の状態になり、これは空き状態と
同一である。

もし起呼がラインタフエースの交換局側から開始され、
検出器(48)からはリング地気表示が与えられないとすれ
ば、高レベル信号が回路(50)を受信され、制御器(49)は
ループスタートモードに切替わつて、ＴＣＬが閉成し、
選択はループスタート状態になる。交換局からのリンギ
ング信号は図示していない回路を通してチツプリングル
ープに結合され、ＰＢＸ(10)の内線電話機セツトを起動
する。適切なＰＢＸ電話機の使用者が電話機をオフフツ
クすると、第１図の制御器(18)はリレーＬＣを動作して
ループを閉成し：呼シーケンスはＰＢＸの起呼について
第３図に関連して前述したのとほゞ同様に進行する。主
なちがいはダイヤルパルスが現われることなく制御器(4
9)は信号回路(50)に対して高レベルの直流を与え、イン
タフエースを第３図に図示した通話状態にするという点
である。

リング地気信号が存在しないときには、回路(50)の入来
リードに連続的な高レベル信号が与えられていれば、イ
ンタフエース(13)はループスタートモードだけで動作す
ることは当業者には明らかであろう。従つて、インタフ
エース(13)はその場合ループスタート機能だけを必要と
する加入者ループを取扱かう。

第４図は電流検出増幅器(46)および(47)として用いられ
る回路の望ましい形態を図示している。この回路は電流
・電圧変換器である。これはサージ抵抗の両端の電圧降
下を安価な低電圧デイジタル論理およびアナログ回路を
差動利得を損失することなく駆動するのに適切な低電圧
範囲に変換する。サージ抵抗の両端の電圧は任意の時点
でＶ_BATの範囲のいずれかの端にある。サージ抵抗Ｒ_Ｓ
の一方を流れるループ電流Ｉ_Ｌはその両端に電圧差を生
じ、これは二つの電流制限抵抗(57)および(58)を通して
増幅器の反転および非反転入力接続に与えられる。第４
図に関連して、リング電流検出増幅器(47)は反時計まわ
りのループ電流Ｉ_Ｌを仮定しており、抵抗(58)を通して
入力は図示の検出増幅器の非反転入力接続に与えられる
ものとしている。

検出増幅器(46)および(47)によつて制御される論理(48)
の適切な動作のためには、増幅器はループ電流がその非
反転入力と反転入力の間で同一の方向に流れるように接
続されていなければならない。これらの二つの入力は局
電池Ｖ_BATによつて動作する差動増幅器(64)として接続
されたＮＰＮトランジスタ(59)および(60)のそれぞれの
ベースに与えられる。二つのトランジスタのコレクタは
抵抗(61)および(62)を通して接地に接続されている。抵
抗(63)および(66)は二つのトランジスタのエミツタを共
通の電流源(67)を通して負の電池に接続する。その電流
源と抵抗(61)−(63)および(66)は接地に対するトランジ
スタのコレクタ電圧を非常に小さい値、例えば約−２ボ
ルトとする。この差動増幅器の構成によつて、入力がル
ープ電圧範囲の上端にあつても下端にあつても、チツプ
−リングループの電気的状態を乱すことなく、また差の
大きさを大幅に減少することなく、コレクタにおいてす
べての入力電圧差を接地電圧に近い電圧レベルで利用で
きるようになる。

トランジスタ(59)および(60)のコレクタにおける電圧は
それぞれの抵抗(65)および(75)を通して、線形動作する
ように接続された演算増幅器(68)の非反転および反転入
力に与えられる。抵抗(65)および(75)は増幅器(68)が増
幅器(64)のトランジスタに負荷を与えるのを防止するた
めの分離を与え、またこれは増幅器(68)の利得の決定を
助ける。増幅器(68)には規準電圧（例えば約１５ボル
ト）の正負のものを用いて動作し、入力の差電圧を接地
に対して不平衡の形態に交換する。増幅器(68)の出力は
電流検出信号であり、第４図は増幅器(47)を示すから、
第１図のＲＣ検出信号に対応する。増幅器(68)には反転
入力にフイードバツクを行ない非反転入力に規準地気を
与えるための均等な抵抗が設けられている。これによつ
て増幅器(64)からの差動電圧入力に対する平衡した応答
が保証される。

第５図は第１図の検出器(48)の回路図を示している。こ
の回路は予め定められたスレシヨールド電圧に関して電
流検出増幅器(46)および(47)の出力を検出する。検出の
目的はリードＬＣの出力上の高レベル信号によるループ
閉成あるいはリードＬＣが低レベルである間の出力リー
ドＲＧ上の高レベル信号によるリング地気のいずれかの
発生を別々に表示することである。これらのレベル信号
はチツプ−リングのループ電流の方向に無関係に発生す
る。

これらのＲＣ検出入力信号はリング地気あるいはループ
閉成のいすれかの発生によつて高レベルとなり、それ以
外の場合には低レベルとなる。この信号は図の例では比
較増幅器(71)の反転入力に与えられる正の0.5ボルトの
規準と比較される。従つて、ＲＣ検出信号が増幅器(71)
について正の規準値を越えたときにはいつでも、その増
幅器の出力はそれ以前に比べて高レベルに上昇し、リン
グ地気の発生を表示する。

ループの閉成を検出するためには、ＴＣ検出とＲＣ検出
信号は均等の直列接続された抵抗(72)および(73)を含む
電圧分割器の両端に与えられる。この電圧分割器の中点
の接続は、それに対し例えば正の1.5ボルトの電圧が規
準として与えられている次の比較器(77)の非反転入力に
与えられている。分割器は比較器に対して、チツプおよ
びリング導体の検出された信号の平均値を与え、これに
よつて望ましくない逆相電流の影響を相殺する。もしル
ープ電流が存在すれば、増幅器(46)および(47)の出力は
ほぼ等しくなり、その平均はその一方に等しくなる。も
しリング地気だけが存在すれば、これは比較器(71)を動
作するが、平均は小さいので比較器(77)は動作しない。
もしチツプ・リング検出信号の平均値が規準を越えれ
ば、増幅器(77)のＬＣリード出力と増幅器(71)のＲＧリ
ード出力の両方に変化が生じ、制御器に対してループの
閉成が生じたことを示す。もしＬＣリードが高レベルで
あれば、ループ閉成が表示され、制御器４９はＲＧリー
ドの状態に関係なく同じ出力応答を与える。

第５図の検出器と関連する検出増幅器の構成には他の利
点もある。増幅器(46)と(47)は、例えば直流フイードバ
ツク路の電圧ではなく、ラインフイード路の電流に応動
するから、その出力はこのようなフイードバツク路に頻
々みられる低域フイルタの長い時定数から本質的に独立
になる。従つてこれはダイヤルパルスを表わすループの
閉成を検出することができ、これを実行する際にこのよ
うなフイルタによつて生ずるパルスの歪みを実際に受け
ないことになる。

第６図は第１図の回路の増幅器(31)、(32)および(40)と
して使用される入力切替可能な演算増幅器のブロツク図
を示している。これらは伝送されるべき信号の帯域よ
り、約３倍の大きさの帯域で動作できるようになつてお
り、音声信号システムでは帯域約２MHzである。括弧内
の参照文字で示された入力接続は第１図に示した増幅器
の番号と同一の入力接続に対応している。これらの入力
は二つの別々の単位利得、差動入力増幅装置として接続
された２対のＰＮＰトランジスタ(77)、(78)、(79)、(8
0)のベースに与えられる。それぞれのトランジスタ対の
エミツタ電流路の共通部分には別々の電流源(81)および
(82)が含まれている。各電流源は入力ＰＮＰトランジス
タ(83)を含み、そのエミツタ電極は例えば＋５ボルトの
正の電圧規準Ｖ_REF2に接続されている。そのコレクタ電
流は抵抗(86)を経由してＶ_BATの負の電極に接続されて
いる。コレクタはまたダイオード(87)を経由して出力Ｐ
ＮＰトランジスタ(88)のベースに接続されており、その
ベースはダイオード(87)が導通しているときに接地より
ダイオード２個分の接合電圧降下だけ低い電圧レベルに
クランプされている。ダイオード(87)はトランジスタ(8
8)のエミツタ−ベース接合と同一の方向で順方向導通す
るような極性を持つている。トランジスタ(88)のエミツ
タは抵抗(91)を通して接地に接続され、トランジスタ(8
8)のコレクタはダイオード(92)および(93)のような１対
の分離ダイオードと１対の抵抗(106)および(107)を通し
て、前述した入力段トランジスタ対の一方のトランジス
タのそれぞれのエミツタに結合されている。

コレクタ(49)からの選択信号は反転されるかあるいはそ
のままの形で電流源(81)および(82)に与えられる。その
電流源の中で選択信号は抵抗(96)およびダイオード(97)
を通して入力トランジスタ(83)のベースに結合される。
ダイオード(97)は入力トランジスタのベースエミツタ接
合と同一の方向で導通するような極性となつている。従
つて、選択信号は第１のインバータ(98)を経由して電流
源(81)に与えられ、反転された選択信号が低レベルであ
るときに、入力トランジスタはオンとなり、それを流れ
る導通によつてダイオード(87)が阻止されて出力トラン
ジスタ(88)がオフとなる。このようにして増幅器の入力
トランジスタ対(77)、(78)は消勢される。

しかし、これと同一の選択信号はまた次のインバータ(9
9)を通して高レベル信号として与えられ、これは電流源
８２に対して逆の影響を与える。すなわち、その入力ト
ランジスタはオフとなり、出力トランジスタ(88)がオン
となり、電流ダイオード対(100)、(101)と抵抗対(10
2)、(103)を通してトランジスタ(79)および(80)のそれ
ぞれのエミツタに与えられる。低レベルの選択信号は電
流源(82)を消勢し、電流源(81)を付勢して入力トランジ
スタ対(77)、(78)に対して動作電流を供給するという逆
の影響を持つことは明らかである。従つて第６図に図示
された全体の増幅器の動作特性は増幅のトランジスタの
選択された対の入力に対する外部フイードバツクあるい
は他の接続によつて決定され、選択されない対の入力に
対する同様の接続によつて決定される特性は選択は選択
信号の状態が変化するまで影響がないことは明らかであ
る。

ダイオード(92)、(93)および(100)、(101)は増幅器のト
ランジスタの消勢された対のベースの間を流れる漏洩電
流を阻止する。この保護は、その消勢された条件では、
そのトランジスタ対はその入力接続の間で大きな電圧の
振れを受け、分離ダイオードが存在しない場合には、例
えばトランジスタ(77)のベース電極から、抵抗(106)と
(107)を通してトランジスタ(78)のベース接続に流れる
ことがあるためこのような保護が必要になる。ダイオー
ドは例えばこの実施例では９０ボルトの必要な電圧ブレ
ークダウン保護を行なう。上述した分離用ダイオードの
各々は関連するトランジスタのベースエミツタ接合と同
一の方向の順方向電流を流す極性になつている。

増幅器入力の差動トランジスタ対はその反転入力接続
（−）に共通にしてそれがその夫夫のトランジスタ(78)
および(79)に接続されている。非反転入力（＋１）はト
ランジスタ(77)のベースに与えられ、非反転入力（＋
２）はトランジスタ(80)のベースに与えられる。反転入
力接続トランジスタ(78)および(79)は共通コレクタ抵抗
(108)を共有し、非反転入力トランジスタ(77)および(8
0)は共通コレクタ抵抗(109)を共通する。両方のトラン
ジスタ対は４個のダイオードの直列の組合せ(110)を通
して電源Ｖ_BATの負の端子に対する共通接続を共有して
いる。

ＰＮＰトランジスタの入力差動トランジスタ対を使用
し、その接地エミツタ路に制御可能な電流源を用いるこ
とによつて、スイツチングに便利な固定した地気接続を
与える。さらに、このような増幅器を使用して電子的チ
ツプ導体の地気を与えるときには、電流源の降下は４個
のダイオード(110)の両端の降下よりも小さいかもしれ
ないので増幅器はＶ_BATの電源よりも接地に近い状態で
動作しなければならない。電流源は有利に接地に近くな
つており、従つて増幅器は一方の状態にラツチされるこ
とはない。

トランジスタ(78)および(79)の反転入力トランジスタの
コレクタは演算増幅器(111)の非反転入力接続に接続さ
れており、これはまた負の電源Ｖ_BATと接地の間で動作
する。同様に、非反転入力トランジスタ(77)および(80)
のコレクタは増幅器(111)の反転入力に接続されてい
る。

例えば、アナログシステム社製のＭＡ−７００のような
市販の演算増幅器はＶ_BATのような局電池のような比較
的高い電圧で動作することができるが、発生する可能性
のあるすべての条件について適切な出力電流を供給する
ことはできない。しかし、このような増幅器は追加の出
力接続を含め、これは増幅器の出力電流を補うように設
けられる追加のトランジスタを制御するようになつてい
る。これは増幅器(111)のついて図示した場合である。
従つてＮＰＮトランジスタ(112)とＰＮＰトランジスタ
(113)は抵抗(116)と(117)と直接に負のＶ_BAT電源と接地
の間に接続されている。トランジスタ(112)は抵抗(116)
と直列に接地と増幅器(111)の出力リード(114)の間に接
続されている。同様に、トランジスタ(113)は抵抗(117)
と直列に負の電源と増幅器(111)の出力リードの間に接
続されている。トランジスタ(112)と(113)のベース電極
は増幅器(111)の適切な出力に接続されており、従つ
て、例えば増幅器(111)の主出力リード(114)上の電流が
増大したとき、トランジスタ(112)と(113)のベースはト
ランジスタ(112)と(113)のベースは同様の増大を受信
し、トランジスタ(113)をより強く駆動し、トランジス
タ(113)の駆動を弱くする。このような条件下では、電
流はトランジスタ(113)からリード(114)に分路されて、
増幅器(111)の出力電圧を補う。増幅器(111)の出力の減
少によつてトランジスタ(112)の動作によつて与えられ
る補助が減少し、リード(114)からトランジスタ(113)へ
の電流の分路が減少する。限流抵抗(118)と(119)が増幅
器(111)に対するこれら二つのトランジスタの接続を完
成する。

第６図について以上説明した入力切替可能な演算増幅器
は第１図のラインフイード増幅器として有利に用いられ
る。しかし同相モード帰還増幅器(40)の電流要求はライ
ンフイード増幅器(31)および(32)のそれよりもはるかに
小さいから、増幅器(40)は電流補給出力トランジスタ(1
12)および(113)を必要とせず、これらの増幅器の接続か
らはこれらのトランジスタを省略できる。

第７図は第１図のインタフエース回路に用いられる直流
フイードバツク回路(37)を示している。これは負帰還回
路であり、これは送信回線(16)への音声信号路を乱すこ
となくラインインタフエース回路の直流ダイナミツク応
答を制御する。回路(37)はまた空き状態の間の最大の開
ループ電圧とチツプ−リング増幅器(31)および(32)のた
めのオフセツトバイアス電圧の両方を固定することによ
つて直流の定常状態応答を決定する。さらに回路(37)は
ループ電流と負荷ライン特性を決定する。

第１図の差動増幅器(22)の出力は抵抗(121)とコンデン
サ(122)を含む低減フイルタへの入口で直流フイードバ
ツク回路に与えられる。フイルタのインピーダンス値は
約1.5Hzの低いカツトオフ周波数で波を行なうように
設計されており、音声信号は本質的に阻止され、直流信
号を含む低周波信号は通るが大幅に減衰される。このフ
イルタがダイナミツク直流応答を決定し、その出力はバ
ツフア増幅器(120)の非反転（＋）の入力に与えられ、
その出力は直接反転（−）入力に与えられて、この増幅
器を単位利得増幅器として動作する。

増幅器(120)からの出力はアナログ加算器(127)を通して
関数発生器(128)に与えられる。加算器(127)において
は、演算増幅器(132)の利得を決定するために三つの均
等な抵抗(129)、(130)および(131)が設けられ、演算増
幅器(132)は約±１５ボルトのプラスとマイナスの基準
電圧で動作する。この増幅器の非反転入力接続は接地を
基準としている。反転入力接続は抵抗(131)と電流源(13
3)を経由してＶ_REFの電源の負の端子に接続されてい
る。加算器(127)の利得は直流フイードバツク路の他の
構成要素に関連してスケーリングされており、インタフ
エースによつて取扱かわれるループ長を最大にするよう
にインタフエース(13)の直流出力インピーダンスが設定
されている。無負荷時、すなわち実際の音声信号が存在
しないときのループスタートモードにおいて、チツプ・
リング導体の間に与えられるチツプ・リング増幅器(31)
および(32)の直流出力レベルを予め定められたレベルに
設定するために加算器のバイアスのレベルは電流源の動
作レベルを調整することにより手動で設定される。これ
はまた最大の開ループ電圧レベルを空き状態に固定し、
これはＶ_BAT電源から約１０ボルト下に設定しておくの
が有利である。図示の例では、チツプ導体が−５ボルト
である場合に、リング導体は−８０ボルトであつて、こ
れによつて最大の予規されるループ長の場合について適
切なチツプ−リングループ動作が保証される。このタイ
プの設定では増幅器(31)、(32)の直流オーバヘツドオフ
セツト電圧、平衡しなければならない尖頭値逆相電圧お
よびクリツプされることなく増幅器(31)、(32)で取扱か
われる尖頭値音声信号のようなフアクタを考慮してい
る。

加算器(127)からの出力は加算器(127)からピースワイス
リニア伝達関数回路、すなわち全体のラインインタフエ
ース回路の直流負荷曲線を形成する関数発生器に与えら
れる。この形成は短いループを取扱かうときに、利用で
きる電流を制限することによつて電力の要求と消費を適
切な動作のために必要な最大値に制限するために実行さ
れる。関数発生器(128)は二つの演算増幅器(136)および
(137)を含み、その両方共その個々の非反転入力接続は
規準のために接地に接続されている。入力信号は直列抵
抗(139)および(140)を経由してそれぞれの増幅器に与え
られる。低レベルの正の入力信号の場合には、すなわ
ち、ダイオード対(142)のようなダイオード接合の対の
両端の電圧降下より低い場合には、ダイオード(144)は
オン状態にバイアスされ、増幅器(137)はその利得が０
であるから、その出力ダイオード(141)をオンにするに
は不充分な出力しか与えない。関数発生器の出力はその
とき演算増幅器(136)の利得によつて決定される。その
利得はフイードバツク抵抗(146)と直列入力抵抗(139)の
抵抗比によつて決まる。

正の大きな入力信号に対してはＲ₁₄₃／Ｒ₁₄₀によつて決
定される利得によつて、増幅器(137)の出力はダイオー
ド(141)を導通状態に駆動し、ダイオード(144)をオフに
する。関数発生器の出力は次に抵抗比Ｒ₁₄₆／Ｒ₁₃₉をフ
イードバツク抵抗(146)および(143)の抵抗値の積を抵抗
(140)および(147)の抵抗の積で割つた値によつて減少さ
れる。このような正の入力信号は増幅器(137)によつて
ダイオード(137)をオン状態にバイアスするから、その
ダイオードを通る導通によつて増幅器(136)を通るフイ
ードバツク信号を減少し、これによつて加算器(28)に対
するフイードバツクを減少する。関数発生器(128)から
の全体の出力は直流フイードバツクであり、これはリー
ド(138)を通して第１図の加算器(28)の入力に与えられ
る。

第８図は回路(24)からの交流フイードバツク、回路(17)
からの受信信号それにリード(138)からの直流バツク信
号を組合わせるための、第１図で利用される差動増幅器
(25)のより詳細な図である。第８図におけるこの増幅器
は第１図に示されたアナログ加算器と単位利得増幅器(2
9)および(30)の機能を実行する。これらの三つの信号は
入力切替可能な演算増幅器に関して前述したのと同様な
構成を持つ差動入力トランジスタ増幅器の対を用いて組
合せられる。従つて４個のトランジスタがこのように構
成されている。トランジスタ(150)のベースは接地され
ており、差動トランジスタ対(149)、(150)の規準入力と
なる。リード(138)上の直流フイードバツクはトランジ
スタ(149)のベースに与えられ、交流フイードバツク回
路(24)はトランジスタ(151)のベースに接続され、入力
回路(17)のリード(17)′からの受信信号はトランジスタ
(152)のベースに与えられる。これらの三つの入力の各
々は接地を規準としている。

正のＶ_REF1の電源はそれぞれ別々の電流源(153)および
(156)を通して差動対の各々に対して電流を与える。フ
イードバツク電流を受信する差動増幅トランジスタ対に
は４個の均等な抵抗が含まれており、これらはそれぞれ
トランジスタ(149)および(150)のエミツタと直列になつ
た抵抗(157)および(158)とこれらのトランジスタのコレ
クタと直列になつた抵抗(159)および(160)を含んでい
る。抵抗(159)と(160)はさらに主差動増幅を行なう増幅
器(161)の反転および非反転入力に接続されている。後
者の増幅器に対する後述するバイアス接続はトランジス
タ(149)−(152)の動作電圧の接地リターン路を与える。
抵抗(162)、(163)、(166)および(167)を含む同様の接続
は第１図の回路(17)からの受信信号を収容する差動トラ
ンジスタ対(151)、(152)について与えられている。しか
しこの場合には、抵抗(166)は規準トランジスタ(151)の
コレクタを増幅器(161)の反転入力接続に接続し、これ
はまたフイードバツク電流入力から直流入力トランジス
タ(149)のコレクタ信号を受信するようになつている。
同様に、トランジスタ(152)のコレクタはトランジスタ
(150)のコレクタと共に増幅器(161)の非反転入力に接続
されている。二つの差動増幅器の対に見られるこの接続
の差によつて、リード(138)の直流フイードバツクとリ
ード(24)の交流フイードバツクが受信信号電源から減算
され、その結果増幅器(161)の入力に差動電流が生ず
る。

構成された実施例における増幅器(161)は３０ボルトの
電源で動作するように設計されたが、この応用ではこれ
がＶ_BATの電源で動作するようにすることが必要で、こ
れは前述のように約−８５ボルトである。この差を吸収
するために均等な抵抗(168)、(169)と電圧ブレークダウ
ンダイオード(170)を含む電圧分割器がＶ_BATの電源の両
端に直列に接続されている。ダイオード(170)の逆方向
導通電位差は３０ボルトである。ブレークダウンダイオ
ード(170)の端子はＮＰＮトランジスタ(171)とＰＮＰト
ランジスタ(172)のような相補的トランジスタのベース
電極に接続されており、これらはＶ_BAT電源の両端に増
幅器(161)の動作電圧供給路と直列に接続されている。

増幅器(161)には相補的あるいは差動出力が設けられて
いる。第１のあるいは真の出力はフイードバツク抵抗(1
73)を通して増幅器の反転入力に結合され、相補出力は
フイードバツク抵抗(174)を経由して増幅器の非反転入
力に接続されている。これらの二つの出力はまたそれぞ
れのチツプおよびリング増幅器(31)および(32)の非反転
入力接続（＋１）に結合されており、これらの増幅器を
交流および直流のフイードバツク信号と受信信号の間の
差に従つて駆動する。

増幅器(161)の出力の間に接続され均等な抵抗(177)−(1
80)を含む二つの電圧分割器はインタフエースで使用す
る別々の^ＶＢＡＴ／２の電源となる。抵抗(179)および(180)の間の中間の接続
は第１図の同相モードフイードバツク増幅器(40)の反転
入力（−）に接続されている。この接続は増幅器(40)に
対して負^ＶＢＡＴ／２の電圧を与え、従つてこのため利得は抵抗(45)と抵抗(1
79)と(180)の並列の組合せの比で制限されて、増幅器の
はるかに大きい開ループ利得より小さいなつており、従
つて増幅器(31)および(32)を通る予め定められた同相モ
ードインピーダンスを与えるようになつている。増幅器
(31)と(32)はこれによつて増幅器出力信号の所要の範囲
について線形動作を保つことになる。

抵抗(177)と(178)の間の中間の接続は差動電流駆動演算
増幅器(181)の比反転（＋）入力に接続されているが、
これもまたＶ_BATの電源で動作し、その出力は抵抗(182)
を経由して増幅器(161)の反転入力に接続されている。
増幅器(183)と抵抗(186)を含む同様の差動電流ドライバ
装置が、増幅器(161)の比反転入力（＋）に設けられて
いるが、この場合には増幅器(183)は抵抗(187)と(188)
を含むＶ_BATの両端の別の電圧分割器によつて駆動され
る。増幅器(161)の入力リードのこのバイアス装置は信
号が存在しないときにこれを^ＶＢＡＴ／２のレベルに保ち、入力信号が増幅器を真の方向と逆の方
向にその電圧レベルに関して対称に逆方向に駆動するよ
うにし、これによつてインタフエースにおけるチツプお
よびリングの増幅器(31)および(32)における駆動の平衡
を保つ。

以上本発明のラインインタフエース装置についてその特
定の応用に関して説明したが、本発明の精神と範囲を逸
脱することなく当業者には他の実施例、変更、応用が工
夫できることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図はループスタートと接気スタートの両方を使用し
た電話システムの加入者装置と通信回線をインタフエー
スするための装置の一例のブロツク図；第２図は第１図のインタフエースユニツトのマイクロコ
ントローラの動作シーケンスの一例のプロセス流れ図；第３図は代表的な呼シーケンスを示す真理値表；第４図は第１図に用いられる電流検出回路の図；第５図は第１図に用いられる信号検出回路の図；第６図は第１図に用いられる切替可能な入力演算増幅器
の図；第７図は第１図に用いられる直流フイードバツク回路の
図；第８図は第１図に用いられる差動増幅器の図である。〔主要部分の符号の説明〕項番号特許請求の範囲中の名称符号明細書中の名
称１…チツプ導体、(11)…チツプ導体リング導体、(12)…リング導体第１の差動入力増幅器、(31)…差動増幅器第２の差動入力増幅器、(32)…差動増幅器同相モード回路、(40)…差動増幅器固定バイアス電圧、(41)…電池切替可能な接続手段、(49)…制御器２…第１の手段、(49)へのＬＣ…ＬＣ第２の手段、(49)へのＲＧ…ＲＧ３…抵抗、(33)、(36)…抵抗該電圧差をシフトする手段、(59)…トランジスタ (60)…トランジスタ電圧差信号を変換する手段、(68)…増幅器４…第１の手段、(38)、(39)…抵抗第２の手段、(41)…電源第１の予め定められた抵抗を持つ手段、(45)…抵抗第２の予め定められた抵抗を持つ手段、(25)…抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電話機のチップ(11)及びリング(12)導体に
それぞれ設けられたチップ及びリング導体接続と、それ
を通して該導体にラインフィード電流が供給される第１
(31)及び第２(32)の差動入力増幅器と、該増幅器に対し
て本質的に等しい規準信号を供給する同相モード回路(4
0)とを含む電話ラインインタフェース回路において、予め定められた固定バイアス電圧(41)を供給する接続
と、該同相モード回路をループスタートモードでは該接続の
間の電圧差と、地気スタートモードでは該予め定められ
た固定バイアス電圧と接続を行うための切替可能な接続
手段（49、選択(LS/GS)）とを含むことを特徴とするラインインタフェース回路。
【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のラインイン
タフェース回路において、該切替可能な接続手段は、該ループスタートモードでは、該同相モード回路の入力
（40の(+1)入力）を該導体接続に供給するよう該チップ
及びリング導体接続の信号に応動する第１の手段（49へ
のLC）と、該地気スタートモードでは、該同相モードの回路の入力
を該予め定められた固定バイアス電圧に結合するよう該
導体接続に受信された信号に応動する第２の手段（49へ
のRG）と、を含むことを特徴とするラインインタフェース回路。
【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載のラインイン
タフェース回路において、該切替可能な接続手段は、該第１及び第２の結合手段を制御する第１及び第２の手
段を含むことを特徴とし、該制御手段の各々は、該チップ及びリング導体接続の異なるものとに直列に接
続された抵抗（（第１図の33、36）、第４図のRS）と、該検出抵抗の両端の電圧を検出する手段（57、57）と、該電圧差を該制御手段の全てについて本質的に同一であ
る予め定められた電圧レベルにシフトする手段（59、6
0）と、該予め定められたレベルの電圧差信号を不平衡電圧信号
に変換する手段(68)と、該第１及び第２の制御手段からの不平衡電圧信号を該第
１及び第２の結合手段のために利用する手段（第４図の
電流検出出力）とを含むことを特徴とするラインインタフェース回路。
【請求項４】特許請求の範囲第１項に記載のラインイン
タフェース回路において、該同相モード回路は入力切替
可能な選択できる第１及び第２の入力と、規準入力と、
選択入力と、出力とを有する演算増幅器を含み、さらに該電圧差を該第１の選択可能な入力に接続する第１の手
段（第６図のリード(+1)：38、39、第１図の(+1)）と、該予め定められた固定バイアスを該第２の選択可能な入
力に接続する第２の手段(41(+2))と、該出力を該規準入力に結合するための第１の予め定めら
れた抵抗を持つ手段(45)と、規準電圧を該規準入力に結合するために第２の予め定め
られた抵抗を持つ手段(25)とを含み、該第１及び第２の
抵抗は該演算増幅器の利得をその開ループ利得より充分
低いレベルに制限して該第１及び第２の増幅器をチップ
・リング導体接続信号の予期される範囲について線形動
作範囲内に保ち、これらの導体接続に対して予め定めら
れた同相モードインピーダンスを与えるように該演算増
幅器の利得を制限し、更に該切替可能な接続手段に応動して、該ループスタートモ
ードでは該第１の入力を選択し、該地気スタートモード
では該第２の入力を選択する手段（98、99、第６図の制
御81、82電流源）を含むことを特徴とするラインインタフェース回路。
【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載のラインイン
タフェース回路において、該第１及び第２の差動入力増幅器を通して該チップ及び
リング導体手段に対して与えられるべき信号を受信する
手段を含み、該受信手段は第１及び第２の相補出力接続
を有する差動増幅器を含み、また該第１及び第２の差動出力接続を該第１及び第２の
差動入力増幅器にそれぞれ結合する手段を含み、該規準電圧結合手段は該第１及び第２の相補出力接続に
おける信号の平均値を該規準入力に結合する手段を含むことを特徴とするラインインタフェース回路。
【請求項６】特許請求の範囲第１項に記載のラインイン
タフェース回路において、該増幅器の各々は、第１及び第２の選択可能な入力と規準入力を持つ入力切
替可能な演算増幅器と、このような演算増幅器が電圧制御電流源として動作する
ようにこのような演算増幅器の出力を該第１の入力に接
続する手段と、このような増幅器を電圧制御電流源として動作させるた
めに予め定められた値の固定電圧バイアスを与えるため
に該第２の入力に接続された手段と、該同相モード回路の出力を該規準入力に結合する手段
と、該切替可能な接続手段に応動して、それぞれ該ループス
タートモードと該地気スタートモードにおいてその第１
の入力と第２の入力の予め定められた異るものに応動す
るよう該増幅器を切替える手段と、を含むことを特徴とするラインインターフェース回路。
【請求項７】特許請求の範囲第６項に記載のラインイン
タフェース回路において、該入力切替可能な演算増幅器
の各々は、平衡入力信号を地気出力信号に関して不平衡に変換する
ための出力増幅手段と、各々が該第１及び第２の選択可能な入力の内の異なるも
のに対する第１の差動入力接続と、該規準入力に対する
第２の差動入力接続とを持つ第１及び第２の差動接続さ
れた増幅器対で、それに対する共通の電源帰路を持つよ
うな増幅器対と、該増幅器対に対してそれぞれ電力供給出力を与えるため
に接続された選択可能な第１及び第２の電流源と、該ループスタートモードでは該第１の電流源を該地気ス
タートモードでは該第２の電流源を選択するための該切
替可能な接続手段中の手段と、該増幅器対の出力を多重平衡入力信号として該出力増幅
段に接続する手段とを含むことを特徴とするラインインタフェース回路。
【請求項８】特許請求の範囲第７項に記載のラインイン
タフェース回路において、該増幅器対の各々は、各々が該第１及び第２の差動入力接続の異るものとして
ベースを持つように接続された第１及び第２のトランジ
スタと、該トランジスタの両方に対して該電流源の一方を接続す
る第１及び第２のダイオードを含み、該ダイオードの各
々は電流源からそのトランジスタへの電流について順方
向に導通し該トランジスタの間の電流の流れを阻止する
ような極性となっていることを特徴とするラインインタ
フェース回路。
【請求項９】特許請求の範囲第６項に記載のラインイン
タフェース回路であって、該入力切替可能な演算増幅器の各々はその出力を該ルー
プスタートモードでは高インピーダンスに、該地気スタ
ートモードでは低インピーダンスにプリセットするため
の手段を含むラインインタフェース回路において、該切替可能な接続手段は第１及び第２の選択可能な入力
と規準入力を持つ追加の入力選択可能な演算増幅器を含
み、これはチップ及びリング導体の間の電圧差の関数と
して、該ループスタートモードではその第１の選択可能
な入力を低インピーダンスの該規準信号として該第１及
び第２の増幅器に、チップ及びリング導体の間の電圧差
の関数である信号を結合し、該地気スタートモードでは
該規準として高インピーダンスの該固定電圧バイアスを
その第２の選択可能な入力から結合する手段を形成することを特徴とするラインインタフェース回路。
【請求項１０】特許請求の範囲第９項に記載のラインイ
ンタフェース回路において、該入力切替可能な演算増幅
器の各々は、平衡入力信号を地気出力信号に関して不平衡信号に変換
する出力増幅段と、各々が該第１及び第２の選択可能な入力の異るものに対
する第１の差動入力接続と、該規準入力に対する第２の
差動入力接続とを有し、該第１及び第２の増幅器対は共
通の電源帰路を持つような第１及び第２の差動接続され
た増幅器対と、それぞれ該増幅器対に対して電源出力を供給するように
接続された選択可能な第１及び第２の電流源と、該ループスタート及び地気スタートモードにおいて該第
１及び第２の電流源の一方あるいは他方をそれぞれ選択
する該切替可能な接続手段中の手段と、該増幅器対の出力を該出力増幅段への平衡入力信号とし
て接続する手段とを含むことを特徴とするラインインタフェース回路。
【請求項１１】特許請求の範囲第10項に記載のラインイ
ンタフェース回路において、該増幅器対は、第１及び第２の差動入力接続の異なるものとしてベース
を持つように各々が接続された第１及び第２のトランジ
スタと、該電流源の一方を該トランジスタの両方に接続し、ダイ
オードの各々は電流源からそのトランジスタに対しての
電流を順方向に流す極性となっており、該トランジスタ
の間の電流の流れを阻止する極性になっている第１及び
第２のダイオードとを含むことを特徴とするラインインタフェース回路。
【請求項１２】特許請求の範囲第５項に記載のラインイ
ンタフェース回路において、該切替可能な接続手段は、該チップ及びリング導体接続の異るものの電流を検出す
るための分離した手段と、該検出手段の出力に応動して該チップ及びリング導体接
続の電流レベルの予め定められた異る組み合わせに従っ
て該同相モード回路を制御する手段とを含むことを特徴とするラインインタフェース回路。
【請求項１３】特許請求の範囲第12項に記載のラインイ
ンタフェース回路において、該制御手段は、第１の規準電圧に関して該導体接続電流検出手段の第１
のものの出力の変化を検出して該導体接続の一方だけの
該ラインフィード電流の流れを表示する手段と、第２の規準に関して該導体接続電流検出手段の両方の出
力の平均の変化を検出し該導体接続の両方の該ラインフ
ィード電流の流れを表示する手段と、該検出手段の出力に応動して該同相モード回路を制御す
る手段とを含むことを特徴とするラインインタフェース
回路。