JPH10191559A - 電流制御回路 - Google Patents

電流制御回路

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JPH10191559A
JPH10191559A JP34789696A JP34789696A JPH10191559A JP H10191559 A JPH10191559 A JP H10191559A JP 34789696 A JP34789696 A JP 34789696A JP 34789696 A JP34789696 A JP 34789696A JP H10191559 A JPH10191559 A JP H10191559A
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靖之 水
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
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    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • GPHYSICS
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    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
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    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/22Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only
    • G05F3/222Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only with compensation for device parameters, e.g. Early effect, gain, manufacturing process, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接続端子に接続された負荷抵抗の抵抗値によ
らずに、負荷抵抗に流れる直流電流を一定に保つことの
できる電流制御回路を提供する。 【解決手段】 接続端子であるRING端子2に接続さ
れた定電流回路21によって、RING端子2の電圧に
応じて電流駆動回路6を制御して、給電抵抗4に流れる
直流電流を一定に保つ。 【効果】 負荷抵抗の抵抗値によらずに負荷抵抗に流れ
る直流電流が一定に保たれるために、通信回線用加入者
線インターフェースの電源に負担をかけることがなく、
また、給電抵抗や給電トランジスタの定格を必要以上に
大きくする必要がなくなり、コストダウンにつながる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信回線用加入者
線インターフェース用の電流制御回路、特に負荷の大き
さによらずに負荷に流れる直流電流を一定に保つことの
できる電流制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図2に、従来の通信回線用加入者線イン
ターフェース用の電流制御回路の例を示す。図2におい
て、電流制御回路1は接続端子であるRING端子2、
TIP端子3、給電抵抗4、電源端子5、電流駆動回路
6、基準電圧入力端子7、抵抗8、コンデンサ9、交流
信号入力端子10で構成される。電流駆動回路6はPN
P型の給電トランジスタ11、オペアンプ12、帰還抵
抗13で構成される。なお、14は負荷抵抗で、電流制
御回路1に接続される電話器の内部抵抗などに相当す
る。
【0003】ここで、RING端子2は給電抵抗4を介
して電流駆動回路6を構成する給電トランジスタ11の
エミッタと帰還抵抗13に接続されている。給電トラン
ジスタ11のコレクタは電源端子5に接続され、同じく
ベースはオペアンプ12の出力端子に接続されている。
帰還抵抗13はオペアンプ12の反転入力端子に接続さ
れるとともに、抵抗8とコンデンサ9を直列に介して交
流信号入力端子10に接続されている。また、オペアン
プ12の非反転入力端子は基準電圧入力端子7に接続さ
れている。そして、負荷抵抗14はRING端子2とT
IP端子3の間に接続されている。なお、TIP端子3
に接続される回路は、本発明の本質とは関係がないので
省略する。
【0004】このように構成された電流制御回路1にお
いて、直流電流は、TIP端子3から入力され、負荷抵
抗14とRING端子2、給電抵抗4、給電トランジス
タ11を通って電源端子5に流れる。オペアンプ12
は、給電トランジスタ11のエミッタの電圧が、基準電
圧入力端子7からオペアンプ12の非反転入力端子に入
力される電圧と等しくなるように、給電トランジスタ1
1を駆動して給電トランジスタ11に直流電流を流す。
【0005】一方、音声などの交流信号は、交流信号入
力端子10から、コンデンサ9、抵抗8、帰還抵抗1
3、給電抵抗4、RING端子2、負荷抵抗14を介し
てTIP端子3に流れる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
例においては、負荷抵抗14に流れる直流電流は、負荷
抵抗14の抵抗値の変化とともに変化する。特に、負荷
抵抗14の抵抗値が低い状態では、負荷抵抗14に流れ
る直流電流が大きくなり、電流制御回路1の電源に負担
がかかり、そのような状況に対応するために、電源の電
流容量をあらかじめ大きくしておく必要があるという問
題がある。また、給電抵抗4と給電トランジスタ11に
も同様に大きな直流電流が流れることになるため、その
許容電力もあらかじめ大きくしておく必要があり、電流
制御回路のコストアップの原因にもなる。
【0007】本発明は上記問題点を解決することを目的
とするもので、負荷抵抗が変化しても負荷抵抗に流れる
直流電流が変化しない電流制御回路を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電流制御回路は、負荷抵抗を接続する接続
端子と、前記負荷抵抗に電流を供給する電源端子と、前
記接続端子に接続された給電抵抗と、前記電源端子と前
記給電抵抗の間に設けられた電流駆動回路と、前記接続
端子に接続された定電流回路を有し、前記定電流回路
は、前記接続端子の電圧に応じて前記電流駆動回路を制
御して、前記給電抵抗に流れる直流電流を一定に保つこ
とを特徴とする。
【0009】また、本発明の電流制御回路において、前
記定電流回路は、前記接続端子と前記電源端子の間に直
列に接続された第1および第2の抵抗と、オペアンプ
と、前記オペアンプの出力端子とグランドとの間に直列
に接続された第3および第4の抵抗から少なくともな
り、前記第1および第2の抵抗の接続部は前記オペアン
プの非反転入力端子に接続され、前記第3および第4の
抵抗の接続部は前記オペアンプの反転入力端子に接続さ
れ、前記オペアンプの出力は前記電流駆動回路に接続さ
れることを特徴とする。
【0010】このように電流制御回路を構成することに
より、負荷抵抗の抵抗値によらずに負荷抵抗や給電抵
抗、電流駆動回路に流れる直流電流を一定にすることが
できる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1に、本発明の通信回線用加入
者線インターフェース用の電流制御回路の一実施例を示
す。図1で、図2と同一もしくは同等の部分には同じ記
号を付し、その説明は省略する。図1において、電流制
御回路20は接続端子であるRING端子2に定電流回
路21が接続され、その出力は電流駆動回路6を構成す
るオペアンプ12の非反転入力端子に接続されている。
【0012】定電流回路21は、第1の抵抗22、第2
の抵抗23、オペアンプ24、第3の抵抗25、第4の
抵抗26、低域通過フィルタ27で構成される。第1の
抵抗22と第2の抵抗23は、RING端子2と電源端
子5の間に直列に接続され、その接続部はオペアンプ2
4の非反転入力端子に接続されている。第3の抵抗25
と第4の抵抗26は、オペアンプ24の出力端子とグラ
ンドとの間に直列に接続され、その接続部はオペアンプ
24の反転入力端子に接続されている。オペアンプ24
の出力端子は、低域通過フィルタ27を介して、電流駆
動回路6を構成するオペアンプ12の非反転入力端子に
接続されている。
【0013】ここで、図1に示した電流制御回路20の
動作について説明する。まず、第2の接続端子であるT
IP端子3から入力され、負荷抵抗14とRING端子
2、給電抵抗4、給電トランジスタ11を通って電源端
子5に流れる直流電流をILとする。また、RING端
子2の電圧をVr、電源端子5の電圧をVb、給電抵抗
4の抵抗値をr、第1の抵抗22および第2の抵抗23
の抵抗値をそれぞれR1およびa×R1、オペアンプ2
4の非反転入力端子の電圧をVin,オペアンプ24の
出力端子の電圧をVout、第3の抵抗25および第4
の抵抗26の抵抗値をそれぞれR2およびa×R2、給
電トランジスタ11のエミッタの電圧をVeとする。
【0014】オペアンプ24の非反転入力端子の入力イ
ンピーダンスは、第1および第2の抵抗の抵抗値に対し
て十分に高いため、VinはVrとVbを2つの抵抗で
分割した値となるため、 Vin=(a×Vr+Vb)/(1+a) ・・・・・(1) となる。そして、オペアンプ24と第3の抵抗25およ
び第4の抵抗26は、典型的な非反転増幅回路を形成し
ており、オペアンプ24の出力端子の電圧Voutは、 Vout=(1+1/a)Vin ・・・・・(2) となる。そして、式(2)に式(1)を代入すると、 Vout=Vr+Vb/a ・・・・・(3) となる。
【0015】ここで、VoutにはVrが含まれてい
る。RING端子2はもともと交流信号の経路にあるた
め、Vrには交流信号が重畳されており、これを含むV
outにも交流信号が重畳されている。そこで、低域通
過フィルタ27でVoutから交流信号が取り除かれ電
流駆動回路6を構成するオペアンプ12の非反転入力端
子に入力される。
【0016】電流駆動回路6も非反転増幅回路で、オペ
アンプ12の2つの入力端子の電圧が同じになるように
働くため、オペアンプ12の反転入力端子の電圧もVo
utと等しくなるが、オペアンプ12の反転入力端子の
入力インピーダンスが十分に高いため、帰還抵抗13に
は直流電流は流れない。そのため、給電トランジスタ1
1のエミッタ端子の電圧VeもVoutと同じになり、 Ve=Vout=Vr+Vb/a ・・・・・(4) となる。
【0017】給電抵抗4を流れる直流電流ILは、給電
抵抗4の抵抗値rと、給電抵抗4の両端の電圧Vrおよ
びVeの差で表すことができ、 IL=(Vr−Ve)/r ・・・・・(5) となる。これに式(4)を代入すると、 IL=(Vr−(Vr+Vb/a))/r =−Vb/(a×r) ・・・・・(6) となる。
【0018】式(6)において、Vb、a、rは全て固
定の値であり、これよりこの回路においては、負荷抵抗
14の抵抗値によらず負荷に流れる直流電流ILが一定
となることが分かる。
【0019】このようにRING端子2の電圧に応じて
電流駆動回路6を制御することにより、負荷抵抗14の
抵抗値によらずに負荷抵抗14や給電抵抗4、給電トラ
ンジスタ11に流れる直流電流を一定に保つことがで
き、その結果、通信回線用加入者線インターフェースの
電源に負担をかけることがなく、また給電抵抗4や給電
トランジスタ11の定格を必要以上に大きいものにする
必要もなくなり、コストダウンを図ることができる。
【0020】なお、上記の実施例においては、通信回線
用加入者線インターフェースにおける電流制御回路とし
て説明したが、これは接続する負荷の抵抗値によらずに
一定の電流を流すための回路であれば、別の回路であっ
ても同様に利用することができる。
【0021】
【発明の効果】本発明の電流制御回路によれば、接続端
子であるRING端子の電圧に応じて電流駆動回路を制
御して、負荷抵抗の抵抗値によらずに負荷抵抗や給電抵
抗、給電トランジスタに流れる直流電流を一定に保つこ
とができ、その結果、通信回線用加入者線インターフェ
ースの電源に負担をかけることがなく、また給電抵抗や
給電トランジスタの定格を必要以上に大きいものにする
必要もなくなり、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電流制御回路の一実施例を示す回路図
である。
【図2】従来の電流制御回路の例を示す回路図である。
【符号の説明】
2…RING端子 3…TIP端子 4…給電抵抗 5…電源端子 6…電流駆動回路 8…抵抗 9…コンデンサ 10…交流信号入力端子 11…給電トランジスタ 12、24…オペアンプ 13…帰還抵抗 14…負荷抵抗 20…電流制御回路 21…定電流回路 22…第1の抵抗 23…第2の抵抗 25…第3の抵抗 26…第4の抵抗 27…低域通過フィルタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷抵抗を接続する接続端子と、前記負
    荷抵抗に電流を供給する電源端子と、前記接続端子に接
    続された給電抵抗と、前記電源端子と前記給電抵抗の間
    に設けられた電流駆動回路と、前記接続端子に接続され
    た定電流回路を有する電流制御回路であって、 前記定電流回路は、前記接続端子の電圧に応じて前記電
    流駆動回路を制御して、前記給電抵抗に流れる直流電流
    を一定に保つことを特徴とする電流制御回路。
  2. 【請求項2】 前記定電流回路は、前記接続端子と前記
    電源端子の間に直列に接続された第1および第2の抵抗
    と、オペアンプと、前記オペアンプの出力端子とグラン
    ドとの間に直列に接続された第3および第4の抵抗から
    少なくともなり、 前記第1および第2の抵抗の接続部は前記オペアンプの
    非反転入力端子に接続され、前記第3および第4の抵抗
    の接続部は前記オペアンプの反転入力端子に接続され、
    前記オペアンプの出力は前記電流駆動回路に接続される
    ことを特徴とする、請求項1に記載の電流制御回路。
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