JPH077572A - テレコミュニケーションシステムのラインからのサプライ電流を複数のユーザー回路に分割する方法及び回路 - Google Patents

テレコミュニケーションシステムのラインからのサプライ電流を複数のユーザー回路に分割する方法及び回路

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JPH077572A
JPH077572A JP5254917A JP25491793A JPH077572A JP H077572 A JPH077572 A JP H077572A JP 5254917 A JP5254917 A JP 5254917A JP 25491793 A JP25491793 A JP 25491793A JP H077572 A JPH077572 A JP H077572A
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Luciano Tomasini
ルチアノ・トマシーニ
Rinaldo Castello
リナルド・カステッロ
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STMicroelectronics SRL
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M19/00Current supply arrangements for telephone systems
    • H04M19/08Current supply arrangements for telephone systems with current supply sources at the substations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加入者のラインから誘導されるサプライ電流
をラインに接続された複数の機能回路間に電流を浪費さ
せることなく分割することは従来技術では実質的に不可
能であった。本発明は従来の分割方法を改良して電流の
浪費を生じさせることなくサプライ電流を複数の機能回
路間に分割する方法及び回路を提供することを目的とす
る。 【構成】 サプライ電流(IL )を分割供給する機能回
路(A、B)に優先供給ランクを付し、最高優先ランク
の第1の機能回路(A)に該第1の機能回路により吸収
される量のサプライ電流を供給し、残りの電流を第2の
(B)あるいは幾つかの優先ランクの低い残りの機能回
路に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電話ネットワークのよ
うなテレコミュニケーションシステムの加入者ラインを
通して電話又は他の端末デバイス内の複数の機能回路へ
の電力供給に関し、より詳細にはラインを通して電力が
供給されることができる電話のような端末デバイス中の
複数の機能回路にラインから受け取られる制限された量
のサプライ電流を分割供給するためのシステムに関す
る。
【0002】
【従来技術及びその問題点】ある種のテレコミュニケー
ションネットワーク及び典型的にはワイヤド電話システ
ムでは、複数の電話の機能回路例えばスピーチ回路、ダ
イヤル回路等は遠隔スイッチステーション中に設置され
た専用バッテリーにより加入者ラインを通して利用でき
る電力により機能するようにしなければならない。一般
にある種システムへユーザーのラインを通して接続でき
る装置中では、それぞれの安定化したサプライ電圧で種
々の機能回路に電力を与えるために必要なDC電流ライ
ンからの誘導を監視するための専用回路がある。本出願
人による平成4年10月8日出願の平成4年特許願第2701
35号には、加入者の装置の機能回路用の改良された安定
化電圧パワーサプライ回路が開示されている。該回路は
ラインから電流を誘導し、減少した電圧「降下」つまり
ラインへの装置の物理的接続ポイント及び加入者の装置
のある種の機能回路により電流が安定化した電圧で吸収
されるポイント間の経路に沿った電圧降下を低くするこ
とを確保することができる。加入者のバイファイラライ
ンは通常これらのテレコミュニケーションシステム中に
シグナル経路も構成する。システムの地球規模の電力消
費に対して無視できない影響を有するバイファイラライ
ンを通してユーザーの幾つかの回路に電力供給するため
の方法の重要な態様は、加入者のラインから誘導される
所定量の電流(通常少量の電流)が装置中で電力が与え
られるべき複数の機能回路間に最終的に分割される手法
により代表される。該分割は、種々の回路の予め決定さ
れた優先ランクの順に必然的に起こらなければならな
い。この電流分割状況の典型的な例は加入者のサイドス
ピーチ回路により代表され、そこでは電話に存在する専
用回路が電話ラインから電流を誘導し、該電流をその一
部をそれ自身に電力供給するために、その一部を論理コ
ントロール回路に電力供給するために、その一部を最終
的なマイクロプロセッサーに電力供給するために、その
一部を所謂増幅リスニングモード(電話に存在する場
合)や複数の機能回路の他のものに電力供給するために
分散させる。これらのそれぞれの機能回路は最大設計電
流吸収を有し、そしてこのような動作範囲ではそれは実
際の動作条件に応じて可変の瞬時電流吸収を有する。種
々の回路の機能特性と条件及び回路間の相互作用に応じ
て、各回路に優先ランクが割り当てられ、ラインから誘
導される利用できるDC電流の分割を監視する回路を通
して回路が受け取る電力を決定するために使用される。
【0003】一般に通常のシステムでは、利用できるサ
プライ電流の分割は、十分な利用できるサプライ電流が
ある限り、電流はより高い優先ランクの回路に第1に供
給され、次いで優先ランクが下がる順に他の全ての回路
に電流が供給されるという手法で、種々の機能回路の優
先ランクを考慮して行われる。各ユーザーの回路につい
ては、設計段階で最大電流吸収が設定され、既知技術に
従ってそれら各々がそれらがアクティベートされるとき
はいつもこのような最大電流を吸収する。換言すると、
ある加入者により誘導される電流である利用できるライ
ン電流は特定の回路の最大電流吸収の最高の機能回路へ
電流を供給するように分割される。残りの電流はその最
大設計電流吸収のより低いランクの第2の機能回路で利
用され、そして更に残りの電流はより低いランクの第3
の機能回路で利用される。異なったランクの複数の機能
回路間に利用できるサプライ電流を分割するこの一般的
なシステムは次の関係で表すことができる。 IL =I1max + I2max + I3max +・・・ ここでIL はラインから誘導される全電流である。
【0004】サプライ電流を分割するこの方法は常に効
果的であるとは限らない。例えば、ラインに接続された
装置のある種の機能回路により実際に吸収される電流が
比較的低いスタンバイ値(DC)と比較的大きい吸収ピ
ーク(AC)を有しているとすると、顕著な電流浪費が
生ずる。
【0005】
【発明の目的】本発明の主目的は、加入者のラインから
誘導されるサプライ電流を、ラインに接続された端末機
器の複数の機能回路間に分割するための改良された方
法、及びこのような新規な方法を実施するための電流分
割回路を提供することである。
【0006】
【発明の構成】基本的に本発明のシステムは、最高ラン
クの機能回路のサプライノードを通して、そしてより好
ましくはランクの低い他の機能回路のサプライノードも
通して機能的に接続された専用回路を使用する。このよ
うな専用回路はそれぞれの機能回路により任意の瞬間に
効果的に吸収される電流を追跡し、従来のシステムでは
通常起こっていたような過剰の電流が機能回路の仮想グ
ラウンドノードに向かって散逸することなく、ある瞬間
における前記機能回路の効果的な吸収より過剰な電流を
ランクの低い1又は2以上の他の機能回路へ転換する。
【0007】例えば本発明の回路は、機能回路自身によ
り実際に吸収されている電流の降下の結果として最高ラ
ンクの第1の機能回路の調節されたサプライ電圧の最終
的な上昇を検知し、コントロールシグナルを発生させ
る。このようなコントロールシグナルは本発明のサプラ
イ回路の差動電圧分割段の動的挙動を修正するための
「フィードバック」シグナルとして利用される。本発明
の第1の態様によると、前記コントロールシグナルは、
前記差動段のコントロールノード間にオフセットを発生
させるために使用され、これにより前記第1の機能回路
に供給される電流を比例的に減少させ、かつ第2の(又
は他の)機能回路へ供給される電流を増加させ、あるい
はその逆にする。
【0008】このようなオフセット型の電流分割回路
は、実際に第1から第2の(ランクとして)機能回路
(又は最高ランクの第1の機能回路の後に来る全ての回
路)へ全サプライ電流をスイッチすることを許容する。
実際に1対のバイポーラ接合トランジスタ(BJT)を
有する前記差動電流分割段を構成することにより、約10
0mVのオフセット電圧が、差動対の2個のトランジス
タを通して2個の別個の機能回路へ供給される電流の間
の比を約90:1に決定するために十分な値となる。
【0009】通常本発明のシステムによると、最高ラン
クの機能回路が吸収する全ての電流は必要に応じてライ
ンから誘導され(もし可能であれば)、そしてこの量は
明らかにより低いラインの機能回路へ供給されるサプラ
イ電流の残りの量を減少させる。本発明のシステムは、
電圧安定化分流ネットワークを通して電力供給された機
能回路の実際の吸収より一時的に過剰の電流を減少させ
ることにより、任意の機能回路へその最大設計電流を供
給する既知のシステムで起こっていた電流浪費を防止す
る。
【0010】
【図面の説明】本発明の異なった特徴及び利点が添付図
面を参照して行う幾つかの態様の引き続く説明により更
に明瞭になるであろう。図1は、本発明に従ってオフセ
ット型コントロール回路が装着された複数の機能回路間
に与えられた限定された量のサプライ電流を分割供給す
るための回路の基本的なダイアグラムである。図2は、
図1の回路のオフセット型コントロール回路部分の図で
ある。図3は、本発明の第1の態様に従って4個の機能
回路間にサプライ電流を分割するための回路を示してい
る。図4は、4個の機能回路間にサプライ電流を分割す
るための本発明の他の態様を示すものである。図5は、
本発明の更に他の態様を示すものである。
【0011】
【詳細な説明】図1を参照すると、バイファイラライン
(例えば加入者の電話ライン)に接続されたユーザーの
機器のサプライ回路は、前述の平成4年特許願第270135
号に記載された回路と実質的に類似する入力回路を含ん
で成る。基本的にこのような入力回路は2個のトランジ
スタR1及びR2、第1のものが電流発振器I1とMO
SトランジスタM1をから構成され、他のものが電流発
振器I2とMOSトランジスタM2から構成されている
2個の出力段を駆動する演算増幅器G1を含んで成る。
この型の入力回路の説明は前述の平成4年特許願第2701
35号に含まれ、その説明は本明細書中に組み入れられ
る。バイファイララインは全図面中でワイヤVL と図示
したグラウンドノードによりシンボル的に表される。実
際に電話ではノードVL と(仮想)グラウンドノードの
両者は、電力供給回路を含む集積回路以外の他の回路を
通して加入者の電話ラインの真のワイヤ対に機能的に接
続されている。これらの介入回路は、本発明の回路の機
能に関する限りこれらの介入回路の最終的な存在は実質
的に不適切であるという事実を考慮して、図面が煩雑に
なることを防止するために図中には示していない。
【0012】ユーザーの装置の種々の機能回路に電力供
給するためのラインから引かれるサプライ電流IL は入
力回路の抵抗R2を通して供給される。一般に従来の回
路及び前述の特許出願に開示した改良された異なった特
徴を有する回路でも同様であるが、各機能回路つまり機
能回路に並列にそのそれぞれのサプライノードに接続さ
れた回路を通るように、前記サプライノードを通る電流
をある電流吸収範囲内に一定に維持できる分流レギュレ
ーターSRがある。これらの分流レギュレーターは、そ
の分流レギュレーターを有する各機能回路はラインから
予備設定された最大設計電流を吸収するという原理に基
づいた、固有の散逸回路である。
【0013】対照的に、本発明の回路は、後に詳述する
ように、最高ランクの少なくとも1個の機能回路が、該
機能回路により実際に引かれる電流を検出できかつライ
ンから引かれるサプライ電流を前記第1の機能回路と第
2の機能回路又は幾つかの他のランクの低い機能回路間
に分割するために使用される電流供給トランジスタP2
及びP3の差動対用のオフセット電流発振器ICOをコン
トロールする第1のシグナルVCOを発生させることので
きる回路を有することを特徴としている。
【0014】入力回路の2個の入力段の役割は次の通り
である。出力段O2が能動であると、つまりライン電圧
L が、電力供給されるべき第1の機能回路の名目調節
サプライ電圧(例えばVdd)、トランジスタP1のV
cesat 及び抵抗R2を通る電圧降下VR2の合計より小
さいと(つまりVL <Vdd+Vcesat +VR2)、トラ
ンジスタP1が通電しラインから引かれる全電流IL
グラウンドへ流れる。これにより図1の回路の右側全体
つまり全ての機能回路はそれぞれの蓄電コンデンサー中
に貯蔵された電荷により独占的に電力供給されたままに
なる。他方、出力O1が能動であるとつまりライン電圧
L が、第1の機能回路の調節されたサプライ電圧(例
えばVdd)、それぞれの電流供給トランジスタP2のV
cesat 及び抵抗R2を通る電圧降下VR2の合計より大
きいと(つまりVL >Vdd+Vcesat +VR2)、トラ
ンジスタP1がスイッチオフしライン電流IL が種々の
供給間に分散されることを許容する。
【0015】例示の簡略のために、異なった機能回路は
全ての図面中で、ランクが減少する順に電荷A、B、
C、D・・・を有する同数の蓄電コンデンサーで概略的
に示される。比較的ランクの低い機能回路(B、C、・
・・)と並列に、分流レギュレーターSRの入力に機能
的に印加される相対参照電圧(Vrif B 、Vrif C 、・
・・)により設計値に従って、そのノードを通る電圧つ
まりそれぞれの機能回路の調節されたサプライ電圧(例
えばVdd、Vcc)を一定に維持できる従来技術のシステ
ムで一般的に使用されている既知の型の分流レギュレー
ターSRが存在しても良い。
【0016】最低ランクの回路(図4)を例外として、
少なくとも優先供給に関して最高ランクの機能回路A
(図1、2、3及び5)を通してあるいはより低いラン
クの他の機能回路をも通して、分流レギュレーターSR
の代わりに、電圧ディバイダーRa−Rbで実質的に構
成される電圧追跡ネットワークがそれぞれの機能回路の
サプライノードを通って機能的に接続されている。電圧
ディバイダーRa−Rbの中間ノードに存在する電圧V
pは機能回路のサプライノードに存在する電圧の表示で
あり、このシグナルは回路ブロックGの入力へ供給され
る。ブロックGは参照電圧(例えばVrif A )が印加さ
れる第2の入力も有している。
【0017】ブロックGは、電圧Vpと参照電圧(例え
ばVrif A )間の差異に比例するシグナルを出力ノード
に発生させることができる任意の回路である。勿論多く
の既知回路がこのような機能を有しブロックGとして使
用することができる。例えば周知のネットワークによる
演算増幅器を使用する差動増幅器の回路はブロックGと
して完全に適している。この場合Gが回路の電圧ゲイン
である次の式、Vc=(Vp−Vrif ( ) )×Gで与え
られる電圧VCOがブロックGの出力ノードに発生する。
勿論その代わりに、電圧Vpと差動増幅器の入力へ供給
される参照電圧Vrif A 間の差異に比例する電流シグナ
ルを出力ノードを通して発生させることのできる演算増
幅器のような差動増幅器を使用することもできる。
【0018】図1に示した本発明の第1の態様による
と、ブロックGで発生するコントロールシグナルVCO
オフセット電流発振器ICOのコントロールターミナルに
供給されてコントロールシグナルVCOの関数である電流
をこの発振器に供給させる。抵抗R3及びR4を通して
循環させることによりこのようなオフセット電流はトラ
ンジスタの差動対(図1のP2及びP3)のコントロー
ルノード間にオフセット電圧を発生させる。このトラン
ジスタの差動対のバイアス条件は2個のオフセット抵抗
R3及びR4間の接続の中間ノードを入力段の出力ノー
ドO1に接続することにより設定され、これによりトラ
ンジスタP2及びP3のベースを通してバイアス電流I
bを流す。
【0019】このようなオフセット電圧の効果はトラン
ジスタの差動対P2及びP3の駆動条件を修正すること
である。該トランジスタ対はサプライノードE(図1)
から誘導できるサプライ電流を機能回路A及びB間に分
割する。他のトランジスタの導電度と比較した場合の前
記トランジスタ対の一方のトランジスタの導電度はこの
ようなオフセット電圧を生じさせた原因により決定され
るように増加しあるいは減少する。実際には例えば最高
ランクの機能回路Aがその電流吸収を減少させると、電
圧Vpの上昇が生じ、回路は低いランクの機能回路に供
給される電流を増加させかつ最高ランクの回路に供給さ
れる電流を減少させることにより新しい平衡に達しよう
とする。従って過剰な電流は、グラウンドへ流れて消え
てしまう代わりに低いランクの回路で有効に利用され
る。
【0020】図2の回路の部分図により明瞭に示したよ
うに、本態様によると調節シグナルVCOは、トランジス
タP2の導電性を増加させ又は減少させかつ同時にトラ
ンジスタP3の導電性を増加させ又は減少させることに
より、共通電流サプライノードEとそれぞれの機能回路
A及びB間に機能的に接続された2個の電流供給トラン
ジスタP2及びP3の導電状態を修正する。勿論本発明
のオフセットタイプの電流分割回路は、実際に存在する
エネルギー節約用の対応する余裕を考慮に入れて異なっ
た用途にも都合良く使用することができる。
【0021】図3を参照すると、本発明のオフセットタ
イプの電流分割回路が最高ランクの機能回路Aに独占的
に適用されている。第1の機能回路Aにより実際に吸収
される電流を越える全ての電流は他の全ての機能回路
(B、C、D)間に「固定された」(無差別)モードで
分割されることができる。ランクの低い各回路には共通
の分流レギュレーター(例えば散逸電圧レギュレータ
ー)が装着されている。その代わりに図4に示すよう
に、用途の特殊な特性がそれを保証する場合には、一時
的に名目散逸分流レギュレーターSRが装着された最低
ランクの回路(つまりD)を例外として、非散逸型の電
流供給回路が他の及び連続する全てのランクの低い回路
(つまりA、B、C)にも設置されている。これらの他
の機能回路の場合、それぞれのブロックGで発生しかつ
CO=(Vp−Vrif ( ) )×Gで与えられるコントロ
ールシグナルVCOが、それぞれの機能回路に供給される
電流をコントロールする電流供給トランジスタを駆動す
るために使用される。
【0022】本発明の電流分割回路の代替の態様が図5
に示されている。この代替態様によると、MOSトラン
ジスタM2と電流発振器I2のつまり入力回路の演算増
幅器G1による単一出力段ドライバーの役割は、図1に
示した入力回路の同じ素子のそれと実質的に同じであ
る。この代替態様によると、トランジスタN1及びN2
から構成される第2の差動トランジスタ対が導入されて
いる。トランジスタN1及びN2は実際に第1の差動ト
ランジスタ対であるトランジスタP2及びP3を駆動
し、これらは実際にラインから引かれるサプライ電流を
分割し抵抗R2を通してそれぞれの機能回路A及びBへ
供給する。
【0023】この回路の動作は次の通りである。電圧デ
ィバイダーRa−Rbの中間ノードに存在しかつVp=
dd×Ra/(Ra+Rb)で与えられる電圧Vpが最
高ランクの機能回路Aの電流吸収が減少するために上昇
すると仮定すると、ブロックGの出力で発生するシグナ
ルVCOが式VCO=(Vp−Vrif )×Gで与えられる量
だけ上昇する。これは、トランジスタN2を通る電流を
増加させるという意味でトランジスタの差動対N1及び
N2のアンバランスを生じさせる傾向にあり、これによ
りトランジスタP3のベースを通って高電流を生じさせ
る。トランジスタP3のエミッタ電流の付随する増加と
他の電流供給トランジスタP2のエミッタ電流の減少
は、サプライ電流分割回路を新しい平衡状態に移し、こ
れにより最高ランクの機能回路Aにより実際に吸収され
る電流より過剰の全ての電流が浪費を伴うことなくラン
クの低い機能回路Bへ移される。このように使用される
差動トランジスタ対N1及びN2は上述の通りオフセッ
ト電流発振器と等価な機能を提供し差動トランジスタ対
P2及びP3のコントロール入力間のオフセットをコン
トロールする。トランジスタN1及びN2のそれぞれは
「オフセットコントロールターミナル」を有する「オフ
セットコントロールトランジスタ」として参照されるこ
とができる。
【0024】本発明の特別な態様を説明してきたが、種
々の変化、変形及び修正を当業者は容易に行うことがで
きる。このような変化、変形及び改良は本開示の一部で
あると意図され、本発明の範囲内であると意図される。
従って前述の説明は単なる例であって限定するものでは
ない。本発明は特許請求の範囲によってのみ限定され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従ってオフセット型コントロール回路
が装着された複数の機能回路間に与えられた限定された
量のサプライ電流を分割供給するための回路の基本的な
ダイアグラム。
【図2】図1の回路のオフセット型コントロール回路部
分の図。
【図3】本発明の第1の態様に従って4個の機能回路間
にサプライ電流を分割するための回路。
【図4】4個の機能回路間にサプライ電流を分割するた
めの本発明の他の態様を示す図。
【図5】本発明の更に他の態様を示す図。
【符号の説明】
A、B、C、D・・・機能回路 SR・・・分流レギュ
レーター G1・・・演算増幅器 IL ・・・サプライ
電流 Ra、Rb・・・電圧ディバイダー R1、R
2、R3、R4・・・抵抗 ICO・・・オフセット電流
発振器 P1、P2、P3・・・トランジスタ G・・
・回路ブロック
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年4月30日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電話ネットワークのよ
うなテレコミュニケーションシステムの加入者ラインを
通して電話又は他の端末デバイス内の複数の機能回路へ
のパワー供給に関し、より詳細にはラインを通してパワ
ーが供給されることができる電話のような端末デバイス
中の複数の機能回路間のラインから受け取られる制限さ
れた量のサプライ電流を分割するためのシステムに関す
る。
【0002】
【従来技術及びその問題点】ある種のテレコミュニケー
ションネットワーク及び典型的にはワイヤド電話システ
ムでは、複数の電話の機能回路例えばスピーチ回路、ダ
イヤル回路等は遠隔スイッチステーション中に設置され
た専用バッテリーにより加入者ラインを通して利用でき
る電力により機能するようにしなければならない。一般
にある種システムへユーザーのラインを通して接続でき
る装置中では、それぞれの安定化したサプライ電圧で種
々の機能回路に電力を与えるために必要なDC電流ライ
ンからのデリベーションを監視するための専用回路があ
る。本出願人による平成4年10月8日出願の平成4年特
許願第270135号には、加入者の装置の機能回路用の改良
された安定化電圧パワーサプライ回路が開示されてい
る。該回路はラインから電流を誘導し、減少した電圧
「降下」つまりラインへの装置の物理的接続ポイント及
び加入者の装置のある種の機能回路により電流が安定化
した電圧で吸収されるポイント間の経路に沿った電圧降
下を低くすることを確保することができる。加入者のバ
イファイララインは通常これらのテレコミュニケーショ
ンシステム中にシグナル経路も構成する。システムの地
球規模の電力消費に対して無視できない影響を有するバ
イファイララインを通してユーザーの幾つかの回路に電
力供給するための方法の重要な態様は、加入者のライン
から誘導される所定量の電流(通常少量の電流)が装置
中で電力が与えられるべき複数の機能回路間に最終的に
分割される手法により代表される。該分割は、種々の回
路の予め決定された優先ランクの順に必然的に起こらな
ければならない。この電流分割状況の典型的な例は加入
者のサイドスピーチ回路により代表され、そこでは電話
に存在する専用回路が電話ラインから電流を誘導し、該
電流をその一部をそれ自身に電力供給するために、その
一部を論理コントロール回路に電力供給するために、そ
の一部を最終的なマイクロプロセッサーに電力供給する
ために、その一部を所謂増幅リスニングモード(電話に
存在する場合)や複数の機能回路の他のものに電力供給
するために分散させる。これらのそれぞれの機能回路は
最大設計電流吸収を有し、そしてこのような動作範囲で
はそれは実際の動作条件に応じて可変の瞬時電流吸収を
有する。種々の回路の機能特性と条件及び回路間の相互
作用に応じて、各回路に優先ランクが割り当てられ、ラ
インから誘導される利用できるDC電流の分割を監視す
る回路を通して回路が受け取る電力の可能性を決定する
ために使用される。
【0003】一般に通常のシステムでは、利用できるサ
プライ電流の分割は、十分な利用できるサプライ電流が
ある限り、電流はより高い優先ランクの回路に第1に供
給され、次いで優先ランクが下がる順に他の全ての回路
に電流が供給されるという手法で、種々の機能回路の優
先ランクを考慮して行われる。各ユーザーの回路につい
ては、設計段階で最大電流吸収が設定され、既知技術に
従ってそれら各々がそれらがアクティベートされるとき
はいつもこのような最大電流を吸収する。換言すると、
ある加入者により誘導される電流である利用できるライ
ン電流は特定の回路の最大電流吸収の最高の機能回路へ
電流を供給するように分割される。残りの電流はその最
大設計電流吸収のより低いランクの第2の機能回路で利
用され、そして更に残りの電流はより低いランクの第3
の機能回路で利用される。異なったランクの複数の機能
回路間に利用できるサプライ電流を分割するこの一般的
なシステムは次の関係で表すことができる。 IL =I1max + I2max + I3max +・・・ ここでIL はラインから誘導される全電流である。
【0004】サプライ電流を分割するこの方法は常に効
果的であるとは限らない。例えば、ラインに接続された
装置のある種の機能回路により実際に吸収される電流が
比較的低いスタンバイ値(DC)と比較的大きい吸収ピ
ーク(AC)を有しているとすると、顕著な電流浪費が
生ずる。
【0005】
【発明の目的】本発明の主目的は、加入者のラインから
誘導されるサプライ電流を、ラインに接続された端末機
器の複数の機能回路間に分割するための改良された方
法、及びこのような新規な方法を実施するための電流分
割回路を提供することである。
【0006】
【発明の構成】基本的に本発明のシステムは、最高ラン
クの機能回路のサプライノードを通して、そしてより好
ましくはランクの低い他の機能回路のサプライノードも
通して機能的に接続された専用回路を使用する。このよ
うな専用回路はそれぞれの機能回路により任意の瞬間に
効果的に吸収される電流を追跡し、従来のシステムでは
通常起こっていたような過剰の電流が機能回路の仮想グ
ラウンドノードに向かって低下することを起こすことな
く、ある瞬間における前記機能回路の効果的な吸収より
過剰な電流をランクの低い1又は2以上の他の機能回路
へ転換する。
【0007】例えば本発明の回路は、機能回路自身によ
り実際に吸収されている電流の降下の結果として最高ラ
ンクの第1の機能回路の調節されたサプライ電圧の最終
的な上昇を検知し、コントロールシグナルを発生させ
る。このようなコントロールシグナルは本発明のサプラ
イ回路の差動電圧分割段の動的挙動を修正するための
「フィードバック」シグナルとして利用される。本発明
の第1の態様によると、前記コントロールシグナルは、
前記差動段のコントロールノード間にオフセットを発生
させるために使用され、これにより前記第1の機能回路
に供給される電流を比例的に減少させ、かつ第2の(又
は他の)機能回路へ供給される電流を増加させ、あるい
はその逆にする。
【0008】このようなオフセット型の電流分割回路
は、実際に第1から第2の(ランクとして)機能回路
(又は最高ランクの第1の機能回路の後に来る全ての回
路)へ全サプライ電流をスイッチすることを許容する。
実際に1対のバイポーラ接合トランジスタ(BJT)を
有する前記差動電流分割段を構成することにより、約10
0mVのオフセット電圧が、差動対の2個のトランジス
タを通して2個の別個の機能回路へ供給される電流の間
の比を約90:1に決定するために十分な値となる。
【0009】通常本発明のシステムによると、最高ラン
クの機能回路が吸収する全ての電流は必要に応じてライ
ンから誘導され(もし可能であれば)、そしてこの量は
明らかにより低いラインの機能回路へ供給されるサプラ
イ電流の残りの量を減少させる。本発明のシステムは、
電圧安定化分流ネットワークを通して電力供給された機
能回路の実際の吸収より一時的に過剰の電流を減少させ
ることにより、任意の機能回路へその最大設計電流を供
給する既知のシステムで決定されていた電流浪費を防止
する。
【0010】本発明の異なった特徴及び利点が添付図面
を参照して行う幾つかの態様の引き続く説明により更に
明瞭になるであろう。図1は、本発明に従ってオフセッ
ト型コントロール回路が装着された複数の機能回路間に
与えられた限定された量のサプライ電流を分割供給する
ための回路の基本的なダイアグラムである。図2は、図
1の回路のオフセット型コントロール回路部分の図であ
る。図3は、本発明の第1の態様に従って4個の機能回
路間にサプライ電流を分割するための回路を示してい
る。図4は、4個の機能回路間にサプライ電流を分割す
るための本発明の他の態様を示すものである。図5は、
本発明の更に他の態様を示すものである。
【0011】
【詳細な説明】図1を参照すると、バイファイラライン
(例えば加入者の電話ライン)に接続されたユーザーの
機器のサプライ回路は、前述の平成4年特許願第270135
号に記載された回路と実質的に類似する入力回路を含ん
で成る。基本的にこのような入力回路は2個のトランジ
スタR1及びR2、第1のものが電流発振器I1とMO
SトランジスタM1をから構成され、他のものが電流発
振器I2とMOSトランジスタM2から構成されている
2個の出力段を駆動する演算増幅器G1を含んで成る。
この型の入力回路の説明は前述の平成4年特許願第2701
35号に含まれ、その説明は本明細書中に組み入れられ
る。バイファイララインは全図面中でワイヤVL と図示
したグラウンドノードによりシンボル的に表される。実
際に電話ではノードVL と(仮想)グラウンドノードの
両者は、電力供給回路を含む集積回路以外の他の回路を
通して加入者の電話ラインの真のワイヤ対に機能的に接
続されている。これらの介入回路は、本発明の回路の機
能に関する限りこれらの介入回路の最終的な存在は実質
的に不適切であるといし事実を考慮して、図面が煩雑に
なることを防止するために図中には示していない。
【0012】ユーザーの装置の種々の機能回路に電力供
給するためのラインから引かれるサプライ電流IL は入
力回路の抵抗R2を通して供給される。一般に従来の回
路及び前述の特許出願に開示した改良された異なった特
徴を有する回路でも同様であるが、各機能回路つまり機
能回路に並列にそのそれぞれのサプライノードに接続さ
れた回路を通るように、前記サプライノードを通る電流
をある電流吸収範囲内に一定に維持できる分流レギュレ
ーターSRがある。これらの分流レギュレーターは、そ
の分流レギュレーターを有する各機能回路はラインから
予備設定された最大設計電流を吸収するという原理に基
づいた、固有の散逸回路である。
【0013】対照的に、本発明の回路は、後に詳述する
ように、最高ランクの少なくとも1個の機能回路が、該
機能回路により実際に引かれる電流を検出できかつライ
ンから引かれるサプライ電流を前記第1の機能回路と最
終的な第2の機能回路又は幾つかの他のランクの低い機
能回路間に分割するために使用される電流供給トランジ
スタP2及びP3の差動対用のオフセット電流発振器I
COをコントロールする第1のシグナルVCOを発生させる
ことのできる回路を有することを特徴としている。
【0014】入力回路の2個の入力段の役割は次の通り
である。出力段O2が能動であると、つまりライン電圧
L が、電力供給されるべき第1の機能回路の名目調節
サプライ電圧(例えばVdd)、トランジスタP1のV
cesat 及び抵抗R2を通る電圧降下VR2の合計より小
さいと(つまりVL <Vdd+Vcesat +VR2)、トラ
ンジスタP1が通電しラインから引かれる全電流IL
グラウンドへ流れる。これにより図1の回路の右側全体
つまり全ての機能回路はそれぞれの蓄電コンデンサー中
に貯蔵された電荷により独占的に電力供給されたままに
なる。他方、出力O1が能動であるとつまりライン電圧
L が、第1の機能回路の調節されたサプライ電圧(例
えばVdd)、それぞれの電流供給トランジスタP2のV
cesat 及び抵抗R2を通る電圧降下VR2の合計より大
きいと(つまりVL >Vdd+Vcesat +VR2)、トラ
ンジスタP1がスイッチオフしライン電流IL が種々の
供給間に分散されることを許容する。
【0015】例示の簡略のために、異なった機能回路は
全ての図面中で、ランクが減少する順に電荷A、B、
C、D・・・を有する同数の蓄電コンデンサーで概略的
に示される。比較的ランクの低い機能回路(B、C、・
・・)と並列に、分流レギュレーターSRの入力に機能
的に印加される相対参照電圧(Vrif B 、Vrif C 、・
・・)により設計値に従って、そのノードを通る電圧つ
まりそれぞれの機能回路の調節されたサプライ電圧(例
えばVdd、Vcc)を一定に維持できる従来技術のシステ
ムで一般的に使用されている既知の型の分流レギュレー
ターSRが存在しても良い。
【0016】最低ランクの回路(図4)を例外として、
少なくとも優先供給に関して最高ランクの機能回路A
(図1、2、3及び5)を通してあるいはより低いラン
クの他の機能回路をも通して、分流レギュレーターSR
の代わりに、電圧ディバイダーRa−Rbで実質的に構
成される電圧追跡ネットワークがそれぞれの機能回路の
サプライノードを通って機能的に接続されている。電圧
ディバイダーRa−Rbの中間ノードに存在する電圧V
pは機能回路のサプライノードに存在する電圧の代表で
あり、このシグナルは回路ブロックGの入力へ供給され
る。ブロックGは参照電圧(例えばVrif A )が印加さ
れる第2の入力も有している。
【0017】ブロックGは、電圧Vpと参照電圧(例え
ばVrif A )間の差異に比例するシグナルを出力ノード
に発生させることができる任意の回路である。勿論多く
の既知回路がこのような機能を有しブロックGとして使
用することができる。例えば周知のネットワークによる
演算増幅器を使用する差動増幅器の回路はブロックGと
して完全に適している。この場合Gが回路の電圧ゲイン
である次の式、Vc=(Vp−Vrif ( ) )×Gで与え
られる電圧VCOがブロックGの出力ノードに発生する。
勿論その代わりに、電圧Vpと差動増幅器の入力へ供給
される参照電圧Vrif A 間の差異に比例する電流シグナ
ルを出力ノードを通して発生させることのできる演算増
幅器のような差動増幅器を使用することもできる。
【0018】図1に示した本発明の第1の態様による
と、ブロックGで発生するコントロールシグナルVCO
オフセット電流発振器ICOのコントロールターミナルに
供給されてコントロールシグナルVCOの関数である電流
をこの発振器に供給させる。抵抗R3オフセットR4を
通して循環させることによりこのようなオフセット電流
はトランジスタの差動対(図1のP2及びP3)のコン
トロールノード間にオフセット電圧を発生させる。この
トランジスタの差動対のバイアス条件は2個のオフセッ
ト抵抗R3及びR4間の接続の中間ノードを入力段の出
力ノードO1に接続することにより設定され、これによ
りトランジスタP2及びP3のベースを通してバイアス
電流Ibを流す。
【0019】このようなオフセット電圧の効果はトラン
ジスタの差動対P2及びP3の駆動条件を修正すること
である。該トランジスタ対はサプライノードE(図1)
から誘導できるサプライ電流を機能回路A及びB間に分
割する。他のトランジスタの導電度と比較した場合の前
記トランジスタ対の一方のトランジスタの導電度はこの
ようなオフセット電圧を生じさせた原因により決定され
るように増加しあるいは減少する。実際には例えば最高
ランクの機能回路Aがその電流吸収を減少させると、電
圧Vpの上昇が生じ、回路は低いランクの機能回路に供
給される電流を増加させかつ最高ランクの回路に供給さ
れる電流を減少させることにより新しい平衡に達しよう
とする。従って過剰な電流は、グラウンドへ流れて消え
てしまう代わりに低いランクの回路で有効に利用され
る。
【0020】図2の回路の部分図により明瞭に示したよ
うに、本態様によると調節シグナルVCOは、トランジス
タP2の導電性を増加させ又は減少させかつ同時にトラ
ンジスタP3の導電性を増加させ又は減少させることに
より、共通電流サプライノードEとそれぞれの機能回路
A及びB間に機能的に接続された2個の電流供給トラン
ジスタP2及びP3の導電状態を修正する。勿論本発明
のオフセットタイプの電流分割回路は、実際に存在する
エネルギー節約用の対応する余裕を考慮に入れて異なっ
た用途にも都合良く使用することができる。
【0021】図3を参照すると、本発明のオフセットタ
イプの電流分割回路が最高ランクの機能回路Aに独占的
に適用されている。第1の機能回路Aにより実際に吸収
される電流を越える全ての電流は他の全ての機能回路
(B、C、D)間に「固定された」(無差別)モードで
分割されることができる。ランクの低い各回路には共通
の分流レギュレーター(例えば散逸電圧レギュレータ
ー)が装着されている。その代わりに図4に示すよう
に、用途の特殊な特性がそれを保証する場合には、一時
的に名目散逸分流レギュレーターSRが装着された最低
ランクの回路(つまりD)を例外として、非散逸型の電
流供給回路が他の及び連続する全てのランクの低い回路
(つまりA、B、C)にも設置されている。これらの他
の機能回路の場合、それぞれのブロックGで発生しかつ
CO=(Vp−Vrif ( ) )×Gで与えられるコントロ
ールシグナルVCOが、それぞれの機能回路に供給される
電流をコントロールする電流供給トランジスタを駆動す
るために使用される。
【0022】本発明の電流分割回路の代替の態様が図5
に示されている。この代替態様によると、MOSトラン
ジスタM2と電流発振器I2のつまり入力回路の演算増
幅器G1による単一出力段ドライバーの役割は、図1に
示した入力回路の同じ素子のそれと実質的に同じであ
る。この代替態様によると、トランジスタN1及びN2
から構成される第2の差動トランジスタ対が導入されて
いる。トランジスタN1及びN2は実際に第1の差動ト
ランジスタ対であるトランジスタP2及びP3を駆動
し、これらは実際にラインから引かれるサプライ電流を
分割し抵抗R2を通してそれぞれの機能回路A及びBへ
供給する。
【0023】この回路の動作は次の通りである。電圧デ
ィバイダーRa−Rbの中間ノードに存在しかつVp=
dd×Ra/(Ra+Rb)で与えられる電圧Vpが最
高ランクの機能回路Aの電流吸収が減少するために上昇
すると仮定すると、ブロックGの出力で発生するシグナ
ルVCOが式VCO=(Vp−Vrif )×Gで与えられる量
だけ上昇する。これは、トランジスタN2を通る電流を
増加させるという意味でトランジスタの差動対N1及び
N2のアンバランスと生じさせる傾向にあり、これによ
りトランジスタP3のベースを通って高電流を生じさせ
る。トランジスタP3のエミッタ電流の付随する増加と
他の電流供給トランジスタP2のエミッタ電流の減少
は、サプライ電流分割回路を新しい平衡状態に移し、こ
れにより最高ランクの機能回路Aにより実際に吸収され
る電流より過剰の全ての電流が浪費を伴うことなくラン
クの低い機能回路Bへ移される。このように使用される
差動トランジスタ対N1及びN2は上述の通りオフセッ
ト電流発振器と等価な機能を提供し差動トランジスタ対
P2及びP3のコントロール入力間のオフセットをコン
トロールする。トランジスタN1及びN2のそれぞれは
「オフセットコントロールターミナル」を有する「オフ
セットコントロールトランジスタ」として参照されるこ
とができる。
【0024】本発明の特別な態様を説明してきたが、種
々の変化、変形及び修正を当業者は容易に行うことがで
きる。このような変化、変形及び改良は本開示の一部で
あると意図され、本発明の範囲内であると意図される。
従って前述の説明は単なる例であって限定するものでは
ない。本発明は特許請求の範囲によってのみ限定され
る。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従ってオフセット型コントロール回路
が装着された複数の機能回路間に与えられた限定された
量のサプライ電流を分割供給するための回路の基本的な
ダイアグラム。
【図2】図1の回路のオフセット型コントロール回路部
分の図。
【図3】本発明の第1の態様に従って4個の機能回路間
にサプライ電流を分割するための回路。
【図4】4個の機能回路間にサプライ電流を分割するた
めの本発明の他の態様を示す図。
【図5】本発明の更に他の態様を示す図。
【符号の説明】 A、B、C、D・・・機能回路 SR・・・分流レギュ
レーター G1・・・演算増幅器 IL ・・・サプライ
電流 Ra、Rb・・・電圧ディバイダー R1、R
2、R3、R4・・・抵抗 ICO・・・オフセット電流
発振器 P1、P2、P3・・・トランジスタ G・・
・回路ブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リナルド・カステッロ イタリア国 アルコレ 20043 ヴィア・ ゴルジ 12

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加入者のラインから受け入れた与えられ
    たサプライ電流を優先ランクを有する複数の機能回路間
    に分割する方法において、 最高ランクの優先性の第1の機能回路に該第1の機能回
    路により吸収される量のサプライ電流を供給し、 該第1の機能回路により吸収された電流より過剰の前記
    与えられたサプライ電流の全てである第1の残部を第2
    の機能回路を含む残りの回路に供給する、 ステップを含んで成ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 加入者のラインから受け入れた与えられ
    たサプライ電流を優先ランクを有する複数の機能回路間
    に分割する方法において、 第1の機能回路に十分に電力供給できる前記サプライ電
    流の第1の部分を最高優先ランクの前記第1の機能回路
    に供給しかつ前記サプライ電流の第1の残部を形成し、 該第1の残部の全てを第2の機能回路を含む残りの回路
    に供給する、 ステップを含んで成ることを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】 前記第1の残部の全てを供給すること
    が、 次に優先ランクの低い機能回路により吸収される量であ
    る残部の次の部分を前記次に優先ランクの低い機能回路
    に供給しかつ次の残部を形成し、 前記サプライ電流が全ての機能回路に電力供給するには
    不十分な場合には、残部が次に優先ランクの低い機能回
    路に電力供給するためには不十分になるまで次の部分を
    供給するステップを繰り返し、 前記サプライ電流が全ての機能回路に十分に電力供給で
    きる場合には、全ての機能回路に電力供給されるまで次
    の部分に供給するステップを繰り返しかつ残りの次の残
    部をグラウンドへ散逸させる、 ステップを含んで成る請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記第1の機能回路により吸収される電
    流を表示する第1のシグナルを発生させ、 第1のシグナル及び参照シグナル間の差異の表示である
    第2のシグナルを発生させ、 第1のトランジスタ及び第2のトランジスタを有する電
    流供給トランジスタの差動対用のオフセットシグナルと
    して前記第2のシグナルを利用し、 前記第1のトランジスタから前記第1の回路へ電流を供
    給し、 前記第2のトランジスタから前記第2の機能回路へ電流
    を供給する、 ステップを更に含んで成る請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記第2の機能回路により吸収される電
    流を表示する第3のシグナルを発生させ、 該第3のシグナル及び参照シグナル間の差異の表示であ
    る第4のシグナルを発生させ、 該第4のシグナルを利用してトランジスタを駆動し、前
    記第2の機能回路より優先ランクの低い第3の機能回路
    へ電流を供給する、 ステップを更に含んで成る請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 加入者のラインから受け入れたサプライ
    電流を分割し、それぞれが優先ランクを有する複数の機
    能回路へ前記サプライ電流の部分を供給するサプライ電
    流分割及び供給回路において、 該回路が、 前記サプライ電流の供給ノードと第1の機能回路のサプ
    ライノード間に接続され第1のコントロールターミナル
    を有する第1のトランジスタと、前記サプライ電流の前
    記供給ノードと前記第1の機能回路より優先ランクの低
    い第2の機能回路のサプライノード間に接続され第2の
    コントロールターミナルを有する第2のトランジスタを
    有する電流供給トランジスタの差動対、 前記第1の機能回路の前記サプライノードのサプライ電
    圧の表示であるシグナルと参照シグナル間の差異に比例
    する第1のオフセットコントロールシグナルを発生させ
    るための第1のオフセットコントロールシグナル回路手
    段、及び該第1のオフセットコントロールシグナルを受
    け取り、かつ前記第1のコントロールターミナルに存在
    する駆動電圧と前記第2のコントロールターミナルに存
    在する駆動電圧間のオフセットを形成するためのオフセ
    ット回路手段、 を含んで成ることを特徴とする回路。
  7. 【請求項7】 前記オフセット回路手段が、前記第1の
    コントロールターミナルと前記第2のコントロールター
    ミナル間に接続されたオフセット電流発振器、及び前記
    第1のコントロールターミナルと前記第2のコントロー
    ルターミナル間に接続された直列接続抵抗対を含む請求
    項6に記載の回路。
  8. 【請求項8】 前記オフセット回路手段が、第1のオフ
    セットコントロールターミナルのある第1のオフセット
    コントロールトランジスタ、及び第2のオフセットコン
    トロールターミナルのある第2のオフセットコントロー
    ルトランジスタを有するオフセットコントロールトラン
    ジスタの差動対を含み、前記第1のオフセットコントロ
    ールトランジスタが前記第1のコントロールターミナル
    を駆動するように接続され、前記第2のオフセットコン
    トロールトランジスタが前記第2のコントロールターミ
    ナルを駆動するように接続され、前記第1のオフセット
    コントロールターミナルが参照シグナルを受け取るよう
    に接続され、かつ前記第2のオフセットコントロールタ
    ーミナルが前記第1のオフセットコントロールシグナル
    受け取るように接続されている請求項6に記載の回路。
  9. 【請求項9】 前記サプライ電流の前記供給ノードと前
    記第2の機能回路より優先ランクの低い第3の機能回路
    のサプライノード間に接続されかつ第3のコントロール
    ターミナルを有する第3のトランジスタ、及び参照シグ
    ナルと前記第2の機能回路の前記サプライノードのサプ
    ライ電圧の表示であるシグナルとの間の差異に比例する
    第2のオフセットコントロールシグナルを発生するため
    の第2のオフセットコントロールシグナル回路手段を含
    んで成り、 かつ前記第3のコントロールターミナルが前記第2のオ
    フセットコントロールシグナルを受け取るために接続さ
    れている請求項6に記載の回路。
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