JPH09215186A - 疑似インダクタンス回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は所定の交流信号が重畳された直流供
給電源より定電圧を取り出す疑似インダクタンス回路に
関し、回路の消費電流の低減を図ることを目的とする。 【解決手段】 通話信号と直流供給電源とが重畳された
入力信号に対し、トランジスタＱ１が通話信号の周波数
に応じてハイインピーダンスとなり、直流供給電源の周
波数に応じてローインピーダンスとなって直流供給電源
を取り出して定電圧出力するもので、接続される負荷に
対する出力電流Ｉ₂ に応じてトランジスタＱ１のコレク
タ電圧を監視するコンパレータ２５でトランジスタＱ２
〜Ｑ４が動作してトランジスタＱ１にバイアス電流を供
給して流れる電流Ｉ₁ を出力電流Ｉ ₂ に対応させるよう
に動作制御を行う構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の交流信号が
重畳された直流供給電源より定電圧を取り出す疑似イン
ダクタンス回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば、２線式（又は４線式）の
電話装置では主装置に電源回路を有し、回線の一つを用
いて電話機に直流の電源系を供給することが行われてい
る。この場合、供給電源に例えば通話信号が重畳されて
供給される。従って、電話機側では、通話信号が減衰し
ないように電源系を取り出すための疑似インダクタンス
回路が設けられる。この疑似インダクタンス回路はＩＣ
化されるもので、回路の消費電流の低減が望まれてい
る。

【０００３】そこで、図４に、従来の疑似インダクタン
ス回路の説明図を示す。図４に示す疑似インダクタンス
回路１１は、入力端子１２に通話信号が重畳された直流
供給電源の入力信号が入力される。この入力端子１２よ
りＧＮＤ（グランド）端子１３間でコンデンサＣ１、抵
抗Ｒ１が直列に接続される。また、入力端子１２にはＰ
ＮＰ型のトランジスタＱ１のエミッタが接続され、トラ
ンジスタＱ１のベースがコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１の接
続点に接続される。さらに、トランジスタＱ１のコレク
タは順方向でダイオードＤ１を介して出力端子１４に接
続されると共に、ツェナーダイオードＺＤ１のカソード
に接続される。また、ツェナーダイオードＺＤ１のアノ
ードはＧＮＤ端子１３に接続される。

【０００４】このような疑似インダクタンス回路１１
は、入力電圧が比較的高い場合（トランジスタＱ１のコ
レクタ・エミッタ電圧が十分に確保できる電圧）に用い
られるものであり、通話信号が重畳された直流供給電源
の入力信号のうち、周波数の低い直流の電源系に対して
はトランジスタＱ１がオン状態となって低インピーダン
スとなり、周波数の高い通話信号に対してはコンデンサ
Ｃ１によりトランジスタＱ１が高インピーダンスとな
る。従って、出力端子１４からはツェナーダイオードＺ
Ｄ１で電圧規制された直流の定電圧が出力されるもので
ある。このときの、周波数に対するインピーダンスの概
略的特性が図４（Ｂ）に示される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記疑似イン
ダクタンス回路１１では、定電圧を出力させるために出
力電流Ｉ₂ の最大値（Ｉ₂ （max)) 以上の電流Ｉ₁ （Ｉ
₁ ＞Ｉ₂ （max)) を常にトランジスタＱ１に流しておく
必要があり、そのために特に出力電流Ｉ₂ が小さい場合
には余分な電流（Ｉ₁ −Ｉ₂ ＞Ｉ₂ （max)−Ｉ₂ ) の電
流をトランジスタＱ１に流れ、電流損失が大きいという
問題がある。

【０００６】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、回路の消費電流の低減を図る疑似インダクタン
ス回路を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１では、所定の交流信号と直流供給電源とが
重畳された入力信号が入力され、該入力信号のうち該交
流信号の周波数に応じてハイインピーダンスとなり、該
直流供給電源の周波数に応じてローインピーダンスとな
って該直流供給電源を取り出して定電圧出力させるため
のスイッチング手段と、該スイッチング手段の出力電圧
を監視する電圧監視手段と、接続される所定の負荷に対
する出力電流に応じて該電圧監視手段の出力で動作して
該スイッチング手段の動作制御を行う制御手段と、を有
して疑似インダクタンス回路が構成される。

【０００８】上述のように請求項１の発明では、交流信
号と直流供給電源とが重畳された入力信号に対し、スイ
ッチング手段が交流信号の周波数に応じてハイインピー
ダンスとなり、直流供給電源の周波数に応じてローイン
ピーダンスとなって直流供給電源を取り出して定電圧出
力するもので、接続される負荷に対する出力電流に応じ
てスイッチング手段の出力電圧を監視する電圧監視手段
で制御手段が動作してスイッチング手段の動作制御を行
う。これにより、スイッチング手段に流れる電流が出力
電流に応じて変動することとなり、回路上では回路に必
要な電流が消費され、消費電流を低減させることが可能
となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の一実施例の回路
図を示す。図１に示す疑似インダクタンス回路２１は、
例えば後述するような電話機に適用されるもので、入力
端子２２に交流信号としての通話信号と直流供給電源が
重畳されて入力される。この入力端子２２とＧＮＤ（接
地）端子２３間にコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１の直列回路
が接続される。

【００１０】また、入力端子２２には、スイッチング手
段であるＰＮＰ型のトランジスタＱ１のエミッタが接続
されると共に、ＰＮＰ型のトランジスタＱ２，Ｑ３のそ
れぞれのエミッタが接続される。トランジスタＱ２，Ｑ
３のベース同士は接続されると共に、トランジスタＱ２
のコレクタに接続される。また、トランジスタＱ３のコ
レクタはトランジスタＱ１のベースに接続され、該ベー
スはコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１の接続点にも接続され
る。

【００１１】トランジスタＱ１のコレクタは順方向でダ
イオードＤ１を介して出力端子２４に接続される。ま
た、トランジスタＱ１のコレクタにはＧＮＤ端子２３間
で抵抗Ｒ１２と逆方向（抵抗Ｒ１２側がカソード）のツ
ェナーダイオードＺＤ１の直接回路が接続されると共
に、これに並列に抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路が接続され
る。そして、抵抗Ｒ２とツェナーダイオードＺＤ１との
接続点がコンパレータ２５の反転入力端子に接続され、
抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点がコンパレータ２５の非反転入
力端子に接続される。コンパレータ２５の第１の電源供
給端子はトランジスタＱ１のコレクタに接続され、第２
の電源供給端子はＧＮＤ端子２３に接続される。上記コ
ンパレータ２５、抵抗Ｒ２〜Ｒ４及びツェナーダイオー
ドＺＤ１により電圧監視手段が構成される。

【００１２】一方、トランジスタＱ２のコレクタはＮＰ
Ｎ型のトランジスタＱ４のコレクタに接続され、トラン
ジスタＱ４のエミッタはＧＮＤ端子２３に接続される。
また、トランジスタＱ４のベースはコンパレータ２５の
出力端子に接続されたものである。上記トランジスタＱ
２〜Ｑ４により制御手段が構成される。

【００１３】上記疑似インダクタンス回路２１は、入力
電圧が比較的高い場合（トランジスタＱ１のコレクタ・
エミッタ電圧が十分に確保できる電圧）に用いられるも
のであり、通話信号（交流信号）と直流供給電源が重畳
されて入力端子２２に入力されたときに、周波数の高い
交流信号に対してはコンデンサＣ１によりトランジスタ
Ｑ１がハイインピーダンスとなり、周波数の低い直流供
給電源に対してはトランジスタＱ１がオン状態となって
低インピーダンスとなる。そして、出力端子２４よりツ
ェナーダイオードＺＤ１で電圧規制された直流の定電圧
が出力されるものである。

【００１４】この場合、コンパレータ２５はトランジス
タＱ１のコレクタ電圧を常に監視している状態であり、
ツェナーダイオードＺＤ１の定電圧を基準とし、抵抗Ｒ
３，Ｒ４の分圧（トランジスタＱ１のコレクタ電圧）と
比較してトランジスタＱ４をバイアスしている。そこ
で、トランジスタＱ１のエミッタ・コレクタ電圧をＩ₁
とし、出力電流をＩ₂ とすると、負荷に応じた電流Ｉ₂
が変化したときに、コンパレータ２５の出力電圧により
変化に応じた電流がトランジスタＱ２，Ｑ４に流れて、
同等の電流値がトランジスタＱ３よりトランジスタＱ１
のベースに制御電流として供給される。

【００１５】トランジスタＱ１は、エミッタ・ベース電
流が抵抗Ｒ１で規定されており、ベースに入力される制
御電流に応じてエミッタ電流が規定されるもので、出力
電流Ｉ₂ として必要な分だけの電流Ｉ₁ が流れる。例え
ば、軽負荷で出力電流Ｉ₂ が低い場合、コンパレータ２
５の出力電圧が高くなってトランジスタＱ４をバイアス
することで、トランジスタＱ４のコレクタ電流と同等の
電流がトランジスタＱ３よりトランジスタＱ１のベース
に制御電流として供給される。これによってトランジス
タＱ１を流れる電流Ｉ₁ は抑制される。このとき、逆に
コンパレータ２５の出力電圧が低下してトランジスタＱ
４に流れる電流が抑制され、トランジスタＱ１のベース
へのトランジスタＱ３からの制御電流が抑制されること
で電流Ｉ₁ が上昇することを繰り返して安定化されるも
のである。

【００１６】従って、上記疑似インダクタンス回路３１
で消費される電流は回路内で消費される電流Ｉ₃ とな
り、電流Ｉ₃ をＩ₂ に比較して小さくすることができる
ことから、Ｉ₁ ≒Ｉ₂ とすることができるものである。
従って、回路の消費電流を大幅に低減させることがで
き、これにより例えば回路の発熱の低減、消費電流低減
による供給側電源に対して負荷の低減等を図ることがで
きるものである。

【００１７】そこで、図２に、本発明が適用される一例
の電話機のブロック図を示す。図２に示す電話機３１
は、例えば２線式の加入者線路Ｌ１，Ｌ２に接続される
もので、端子Ｌ１，Ｌ２間に上述の疑似インダクタンス
回路２１が接続される。また、端子Ｌ１，Ｌ２間に抵抗
Ｒ₀₁，Ｒ₀₂及び側音平衡回路網３２が接続され、抵抗Ｒ
₀₁，Ｒ₀₂の直列回路の両端より受話増幅器３３の入力端
子に接続される。受話増幅器３３には受話器（スピー
カ）３４が接続される。

【００１８】また、抵抗Ｒ₀₁，Ｒ₀₂の接続点と端子Ｌ₂
間に送話増幅器３５の出力端子が接続され、該送話増幅
器３５の入力端子に送話器（スピーカ）３６が接続され
る。そして、疑似インダクタンス回路２１から入力信号
より取り出した定電圧を受話増幅器３３及び送話増幅器
３５に供給するように接続されるものである。

【００１９】このような電話機３１を簡単に説明する
と、抵抗Ｒ₀₁，Ｒ₀₂と側音平衡回路網３２とでブリッジ
形防側音回路を構成しており、送話器３６より送話増幅
器３５を介して送られる送話信号が受話増幅器３３に入
力されるのを抑圧して高品質の送話信号を加入者線に送
出するものである。また、疑似インダクタンス回路２１
は、上述のように入力信号より直流の定電圧を取り出
し、受話増幅器３３及び送話増幅器３５に供給するもの
である。

【００２０】なお、本発明の疑似インダクタンス回路２
１は上記電話機３１に限らず、交流信号と直流信号が重
畳された信号より直流信号を取り出す全ての機器に適用
することができるものである。ところで、上記疑似イン
ダクタンス回路２１は前述のように比較的高い電圧のと
きに用いられるものであり、比較的低い電圧においても
対応する電話機においては低い電圧用の疑似インダクタ
ンス回路を組み合わせて設ければよい。

【００２１】そこで、図３に、本発明と共に設けるに適
した疑似インダクタンス回路の回路図を示す。図３に示
す疑似インダクタンス回路４１は、入力端子４２に通話
信号（交流信号）と比較的低い電圧を供給する直流供給
電源が重畳されて入力されるものである。この入力端子
４２とＧＮＤ（接地）端子４３との間にコンデンサＣ１
１，抵抗Ｒ１１及び抵抗Ｒ１２の直列回路が接続され
る。

【００２２】また、入力端子４２にはＰＮＰ型のトラン
ジスタＱ１１のエミッタが接続されると共に、ＰＮＰ型
のトランジスタＱ１３，Ｑ１４のエミッタがそれぞれ接
続される。このトランジスタＱ１３，Ｑ１４のベース同
士は接続されると共に、該トランジスタＱ１３のベース
とコレクタが接続される。そして、トランジスタＱ１４
のコレクタはトランジスタＱ１１のベースに接続される
と共に、コンデンサＣ１１と抵抗Ｒ１１の接続点に接続
される。

【００２３】また、トランジスタＱ１１のコレクタは、
順方向でダイオードＤ１１を介して出力端子４４に接続
されると共に、ＰＮＰ型のトランジスタＱ１２のエミッ
タに接続される。トランジスタＱ１２のベースは抵抗Ｒ
１１，Ｒ１２の接続点に接続され、コレクタはＮＰＮ型
のトランジスタＱ１５のコレクタ及びベース並びにＮＰ
Ｎ型のトランジスタＱ６のベースに接続される。なお、
トランジスタＱ１５，Ｑ１６各エミッタはＧＮＤ端子４
３に接続される。そして、トランジスタＱ１３のコレク
タはトランジスタＱ１６のコレクタに接続される。

【００２４】上記トランジスタＱ１３〜Ｑ１６でカレン
トミラー回路が構成される。すなわち、トランジスタＱ
１４でトランジスタＱ１１への動作制御のためのベース
電流を制御し、トランジスタＱ１５がトランジスタＱ１
２に流れる電流がカレントミラー効果で規制される。

【００２５】なお、アノードがＧＮＤ端子４３に接続さ
れたツェナーダイオードＺＤ１１のカソードがダイオー
ドＤ１のアノードに接続される。すなわち、出力端子４
４から出力される電源電圧はツェナーダイオードＺＤ１
１によって規制される。上記疑似インダクタンス回路４
１は、入力電圧が比較的低い場合に用いられるものであ
り、通話信号（交流信号）と直流供給電源が重畳されて
入力端子４２に入力されたときに、周波数の高い交流信
号に対してはコンデンサＣ１１によりトランジスタＱ１
１がハイインピーダンスとなり、周波数の低い直流供給
電源に対してはトランジスタＱ１１がオン状態となって
低インピーダンスとなる。そして、出力端子４４よりツ
ェナーダイオードＺＤ１１で電圧規制された直流の定電
圧が出力されるもので、このことは図１と同様である。

【００２６】そこで、入力端子４２に供給される直流供
給電源が低下すると、トランジスタＱ１２のベースには
トランジスタＱ１１のエミッタ・コレクタ電圧が表われ
ていることから、該トランジスタＱ１１が飽和状態とな
る直前でトランジスタＱ１２が動作する。すなわち、ト
ランジスタＱ１２の動作によってトランジスタＱ１１の
エミッタ・コレクタ電圧をキープするものである。一
方、トランジスタＱ１２の動作によりカレントミラー回
路の各トランジスタＱ１３〜Ｑ１６が動作する。

【００２７】このとき、トランジスタＱ１４よりトラン
ジスタＱ１１へのベース電流を制御する。従って、トラ
ンジスタＱ１４よりトランジスタＱ１１のベースに供給
するベース電流はトランジスタＱ１２，Ｑ１５に流れる
電流であり、トランジスタＱ１１はトランジスタＱ１４
からの制御電流に応じてエミッタ電流が抑制されること
になり、飽和状態となることが回避される。すなわち、
トランジスタＱ１２は、トランジスタＱ１４がトランジ
スタＱ１１に供給する制御電流（ベース電流）を流せば
十分であることから該トランジスタＱ１２はトランジス
タＱ１１と同等の引き込み能力を必要としないものであ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
交流信号と直流供給電源とが重畳された入力信号に対
し、スイッチング手段が交流信号の周波数に応じてハイ
インピーダンスとなり、直流供給電源の周波数に応じて
ローインピーダンスとなって直流供給電源を取り出して
定電圧出力するもので、接続される負荷に対する出力電
流に応じてスイッチング手段の出力電圧を監視する電圧
監視手段で制御手段が動作してスイッチング手段の動作
制御を行うことにより、スイッチング手段に流れる電流
が出力電流に応じて変動することとなり、回路上では回
路に必要な電流が消費され、消費電流を低減させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の回路図である。

【図２】本発明が適用される一例の電話機のブロック図
である。

【図３】本発明と共に設けるに適した疑似イダクタンス
回路の回路図である。

【図４】従来の疑似インダクタンス回路の説明図であ
る。

【符号の説明】

２１，４１ 疑似インダクタンス回路 ２２，４２ 入力端子 ２３，４３ ＧＮＤ端子 ２４，４４ 出力端子 ２５ コンパレータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の交流信号と直流供給電源とが重畳
   された入力信号が入力され、該入力信号のうち該交流信
   号の周波数に応じてハイインピーダンスとなり、該直流
   供給電源の周波数に応じてローインピーダンスとなって
   該直流供給電源を取り出して定電圧出力させるためのス
   イッチング手段と、 該スイッチング手段の出力電圧を監視する電圧監視手段
   と、 接続される所定の負荷に対する出力電流に応じて該電圧
   監視手段の出力で動作して該スイッチング手段の動作制
   御を行う制御手段と、 を有することを特徴とする疑似インダクタンス回路。