JPS5844853A - 電話ライン回路用増幅回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、Ｐ　１１　Ｘ　（ｐｒｉｖａｔｅ　１）ｒ
ａｎｃｌ＋　ｅｘｃｈａｎｇｅ：構内交換電話）システ
ムに有用な無変換型４ワイヤ／２ワイヤライン回路に関
する。

例えば、ＰＢＸシステムに用いられるライン回路は、加
入者ラインを経由して直接電流を該ラインに接続された
加入者電話機に給電する機能を備えるとともに、共通モ
ード信号をブロックする一方、音声周波数信号を双方向
に伝達する必要がある。共通モード信号は、加入者ライ
ンが６ｏｒｌＺの主電流を伝送する家屋やビルディング
の各種配線のような、干渉源の近くを通ることからしば
しば発生する。そうでなければ電話ラインによって伝送
される音声周波数信号は、共通モード信号の干渉によっ
て著しく変調される場合が１〜ばしばある。

ロングト−ンウッド（ｌｏｎｇ　ｔｏｎｅ　ｗｏｏｄ　
）　　のチップ及びリングリード間の僅かな非平衡は、
共通モード信号周波数が差分的に受信されることを結果
する。したがって、ライン回路の範囲内で共通モード信
号の伝達を阻止することは重要である。

共通モード信号は、通常、ライン回路内の変換器（’ｉ
ｒａ１５ｆｏｒｍｅｒ　）の使用によって阻止される。

チップ及びリングリードは、共通モード信号をキャンセ
ルするように、注意深く平衡するように反対向きに巻か
れたコイルに接続されている。音声信号はチップ及びリ
ングリードに関してその性質」−差分的であるため、こ
れらの信号は２次巻線における誘導の結果、キャンセル
されずに、スイッチングその他の回路に印加される。

しかしながら、直接の電流を各加入者電話機に供給しな
ければならないことから、該電流はライン回路の変換器
の巻線を通常はそのま＼通過する。

この直接の電流は、通常のライン電流では飽和しく３） ない比較的ヘヴイなコアを必要とする変換器を飽和する
傾向を有する。

また、ライン回路から各加入者の電話機にリング電流を
印加すること、及び加入者の電話機がオフフックされる
べき状態を識別可能であることも非常に望捷しいことで
ある。

２ワイヤ切換（即ち、■ワイヤが共通アースに接続され
、１ワイヤが実際に切換えられる）を用いる電子式のＪ
”　ｌ（Ｘ　ノステノ、を用いる場合には、とくに、切
換のために、平衡な加入者ラインを非平衡なラインに容
易に変換することができる一方、同時に、他の電話機か
らの受信イ言号の振幅を、加入者電話機によって要求さ
れるレベルにまで増大することが必要である。また、出
力信号レベルを、ＰＢＸンステムによって制御される簡
易会議電話（ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　）　　の場合にお
いて等しくしつるようにするだめに、所望により変化さ
せうるようにすることが好寸しい。

１９７７年２月８日＋１の米国特許第４，００７，３５
５号公報に記載された発明は、ベル・テレフオ（４） ン研究所に譲渡されたものであるが、チップ及びリング
リード間に接続され、かつ共通モード信号を減少させつ
るようにした集積回路を用いてい乙。

この集積回路は、チップ及びリングリードに生じる異な
る音声信号に対しては高いインピーダンスを示す一方、
チップ及びリングリードとアース間の共通モードの干渉
信号に対して低いインピーダンスを示す。この集積回路
は、本来意図された用途に対しては満足すべき機能を示
すが、その性質上、平衡なラインを非平衡なラインに変
換することができない（この場合には、変換回路によっ
てそれがなされる。）。したがって、この回路は、２ワ
イヤ切換ネツトワークには、別に変換器を付設しないか
ぎり使用することができない。

さらに、上記の回路は、受話器の掛外し状態（ｏｎ　ｂ
ｏｏｋ　、　ｏｆ（ｈｏｏｋ　）　　を決定するために
、加入者ラインの直接の電流のレベルを識別する機能を
有していない。また、切換マトリクスに印加される信号
レベルの変更機能をも有していない。また、加入者ライ
ンにリング電流を印加する機能及び加入者が受話器を数
十げたときに該電流をカットする機能のいずれも有して
いない。

ところで、本発明は、４ワイヤ／２ワイヤ双方向性増幅
器よりなる回路に関するものである。本発明に係る回路
は、平衡なチップ及びリング回路を非平衡ラインに変換
し、同時に非平衡ラインを平衡なり一ド苅に変換するこ
とができる。したがって、本回路は、付加的な変換器を
要することなしに２ワイヤ切換マトリクスに直接に適用
することができる。双方向性増幅器は、正帰還方式或い
は好ましくない側音（５ｉｄｅ　ｔｎｎｃ　）の導入な
しに実現することができる。と同時に、回路は、平衡な
チップ及びリングリードに生じうる共通モード信号が、
非平衡な出力ラインに伝送されるのを実質的にブロック
することができる。

本回路は、多数の会議用電話にまたがった接続によって
ラインから共通アースの間に生じ得、またそうでなけれ
ば信号振幅を減少させる減少された低インピーダンスを
補償するために、非平衡ラインに対して出力信号の振幅
を増大させるための手段をも提供する。

と同時に、本回路は、加入者電話機の掛外し状態を検知
し、加入者ラインにリング電流を印加し、さらに加入者
電話が取−１−けられたときにリング電流をカットする
ための手段を提供する。

本発明の種々の利点は、電話機の接続のための、平衡な
チップ及びリングリード及び非Ｘｒ衡なライン出力リー
ド、電話機のオフフック（受話器の取上ケ）インピーダ
ンスの少なくとも１０倍のインピーダンスを有する等し
い値の抵抗を夫々介してチップ及びリングリードに接続
された入力端子を有する第１差動増幅器、第１差動増幅
器の出力に第１回路パス内で接続された入力と第２回路
パス内においてライン出力リードに接続された出力を有
するバッファ増幅器、第１及び第２回路パスに夫々接続
された入力端子を有する第２差動増幅器よりなる電話ラ
イン回路の提供によって得られる。

１−記第２差動増幅器の出力は、′チップ及びリングリ
ードの一方に接続され、また、チップ及びリングリード
のいま一方に接続された第１差動噌幅器（７） の他方の入力に、別の抵抗にＪ：つて１沈続されている
。士、配別の抵抗の値は、第２差動増幅器の出力から、
チップ又はリングリードの一方の入力端子に生じる信号
を第１差動増幅潜）内において実質的にキャンセルしう
るように、十分な第２差動増幅器の出力信号を第１差動
増幅器の他の入力に印加することのできるように選定さ
れている。

第１差動増幅器が１より小さい利得を有し、寸だバッフ
ァ増幅器が第１差動増幅器の利得のはソ逆数に等しい利
得を有するようにすることが好ましい。第２差動増幅器
１は、第１回路パスと第２　ｋｌｌ路パスから夫々各入
力に印加される異なった信号に対して異なった利得を有
する増幅手段によって構成することが好ましい。これら
の利得は、第１差動増幅器の出力から受けた第２差動増
幅器の各入力に印加される個々の信号を、第２差動増幅
器内において実質的にキャンセルし、うるような等しい
振幅レベルに変換しうるように選定されている。

本発明は、以下の詳細な説明および添付図面を参照する
ことによってよりよく理解されるである（８） １〃Ｆ、本発明を添イ」の図面にしたがって詳細に説明
する。

第１図には、本発明に係るブロック回路が示されている
。

チップとリングリードからなる平衡ラインは、等価な抵
抗１及び２を介して差動増幅器３に接続されている。差
動増幅器３の出力は、バッファ増幅器４の入力及び差動
増幅器５の非反転入力に接続されている。差動増幅器５
の出力は、チップもしくはリングリードのいずれか一方
に接続されるとともに、抵抗６を介して、他のチップ及
びリングリードが等価な抵抗の一方を介して接続された
差動増幅器３の入力に接続されている。非平衡ライン出
カフはバッファ増幅器４の出力に接続されるとともに、
差動増幅器５の反転入力にも接続されている。

操作において、加入者電話機はチップ及びリングリード
間に接続される。信号がそれによって発生され、チップ
及びリングリードを横切る差分信号として現われる。差
動増幅器３はその信号を翻訳し、と同時に、該信号を、
その出力とアースの間の非平衡出力信号に変換する。こ
の非平衡出力信号はバッファ増幅器４に印加され、該増
幅器４は非平衡ライン出カフに出力する。

チップ及びリングリードに出現する共通モー　ド干渉信
号は、しかしながら、アースに関して両方のリードと同
位相であり、差動増幅器３の入力に同一振幅、同一位相
で印加される。したがって、該増幅器３の入力に印加さ
れる信号間には何んらの差異がなく、信号は増幅されず
、増幅器３は出力を生じない。

したがって、」二連の回路は一方向において音声周波数
信号を増幅する一方、平衡された加入者ラインを非平衡
ライン出力に切換える。と同時に共通モード信号はブロ
ックされる。

前記した如く、本発明に係る回路は、２方向性増幅器で
あり、しかも非才衡ラインからの信号を増幅し、かつそ
れらを平衡ラインに印加する信号に翻訳する手段を含ん
でいる。差動増幅器５は、差動増幅Ｈｇ　３の出力とバ
ッファ増幅器４の間の第１回路パスに接続された非反転
入力を有する。差動増幅器５０反転入力は、ノ・ソファ
増幅器４の出力から非平衡ライン出カフに至る第２回路
パスに接続されている。

」二記非平衡ライン出カフからの出力信号は、かくして
増幅のために差動増幅器５に印加される。

しかしながら、この信号は増幅されつ＼差動増幅器３及
びバッファ増幅器４を通過した前述のチップ及びリング
リードから生ずる信号を含んでいる。

したがって、差動増幅器３の出力からの信号は、各入力
の信号が作用する差動増幅器５の対応するペアでもって
、それらがキャンセルされ、かつそれらが差動増幅器５
の出力からチップ及びリングリードに再印加されないよ
うな方法でもって、差動増幅器５０両入力に印加される
。したがって、正帰還、過剰な側音等が回避される。こ
のキャンセルが生起する方式は、第２図との関連でより
詳細に説明する。

バッファ増幅器４が、したがって、非反転タイｆ１１′
Ｘ プでなければならす、差動増幅器５に印加されるチップ
及びリング信号の旨１牛は正しいものでなければならな
いことは注意ずへきである。さらに、バッファ増幅器４
は、その出力が差動増幅器５の非反転入力に印加される
ことから、ライン出カフからの信号を？Ｉｔｌｌ限する
アイソレータとして機能する。したがって、ライン出カ
フからの信号は差動増幅器５に差分された状態で印加さ
れるとともに、増幅され図示の如くチンプリー　ドに印
加される。

図示の如く、チップリードに印加される信号は、結果的
に差分信号として差動増幅器３０人力にも印加されるこ
とがＪ１１！解される。したがって、チップとリングリ
ード及び差動増幅器３の入力の間に直列に接続された抵
抗１及び２は、夫々電話機のオフフックインピーダンス
の少なくとも１００倍程鹿の高い抵抗を持つ必要がある
。このことは、差動増幅器５の出力（ライン出力からの
信号）から差動増幅器８の入力に表われる差分信号レベ
ルを少なくとも１／２ｏｏ　　に減少させる。

この低い振幅信号は、差動増幅器５の出力から（＋ｎ５ （１１〕 抵抗６を介して差動増幅器３の他の入力に至る信号の印
加によってキャンセルされる。したがって、抵抗６は電
話機のオフフックインピーダンスの少なくとも２００倍
の値を有し、しかも、差動増幅器５の出力から派生する
残りの減少された信号をキャンセルするために、正確な
計の信号を差動増幅器３に印加しうるような値でなけれ
ばならない。

したがって、非平衡ライン７に生じる信号は平衡された
チップおよびリングリードに、仮想的にラインへの側音
フィードバックなしに、印加される。

非平衡電流の形成を防止するためには、抵抗ｌ及び２は
、各々０．１％以内の誤差で等しくなければならない。

第２図は、本発明に係る電話ライン回路をより詳細に示
すダイヤグラムである。チップ及びリングリードは、抵
抗１及び２を介して差動増幅器１０の各入力端子に夫々
接続されている。該差動増幅器ＩＯは、従来公知の如く
その出力とその反転入力の間に接続されたフィードバッ
ク抵抗１１を有（ｔｚ） する。第１図について注意した如く、抵抗１及び２は、
夫々、チップ及びリングリードに接続されるべき電話機
のオフフックインピーダンスの少なくとも１００倍の値
を有する（しかしながら、特別な事情および設泪要件下
では、それ以下でありうる。）。抵抗１２及びＩ３は、
６ｉＩ算増幅器１００反転入力端子及び非反転入力端子
をアースに接続している。

演算増幅器１０の出力ば、自流ブ１１ツク用コンデンサ
１４を介してスイッチ１５の入力に接続されている。好
ましくは、−１〕記スイツチ１５は外部的に作動可能な
ＣＩＶｊＯＳスイッチとする。

スイッチ１５の出力は、第２差動増１ｖ＾ＨＨＩ　６の
非反転入力及び第３差動増幅器１７　（これは、第１図
のバッファ増幅器４に対応する。）の非反転入力に同時
に接続されている。第３差動増幅器１７の出力は、ライ
ン出力端子１９に、抵抗１８を介して接続されている。

ライン出力端子１９は抵抗２０を介して第２増幅１９３
１６の反転入力に接続されている。そしてその反転及び
非反転入力は、夫々抵抗２１及び２２を介してアースに
接続されている。

差動増幅器１７の出力インピーダンスがそうでなければ
著しく低いため、マツチングの目的で、ライン出力端子
１９に接続されたラインと同程度のインピーダンスに抵
抗１８を選ぶことが好１しＶ）。

第３差動増幅器１７の反転入力は、抵抗２１′を介して
アースに接続されるとともに、フィードバック抵抗２２
′を介１〜て差動増幅器１７の出力に接続される。

第３差動僧幅器１７０反転入力は、捷だ、夫々抵抗２８
．２４及びこれと直列した接点８５．８６を介してアー
スに接続されている。したがって、接点ｓ５．ｓ６のい
ずれかが閉じられると、抵抗２３．２４は抵抗２１と並
列に接続される。差動増幅器１７の非反転入力に印加さ
れる信号に対する利得は、抵抗２２′の抵抗２１′に対
する比によって決定されるから、この段階での利得は、
抵抗２１′に′Ａ［７て、抵抗２３又は２４を並列接続
すること（１５） によって有効に変更することができる。接点８５及び８
６は、外部操作される切換７トリクス（図示せず。）に
よって閉じられる。

第２差動増幅器１６の出力は、はソラインインピーダン
ス程度の低い値の抵抗２５′を介して、１−ランジスタ
２６′及び２７よりなる電力増幅段の入力に接続されて
いる。Ｎ　ＰＮ型トランジスタ２６′及びＰ　Ｎ　１１
型トランジスタ２７のベースはともに抵抗２５′に接続
さね、トランジスタ２６′のコレクタは、例えば＋８Ｖ
の正の１６１流電源に接続され、ｌ・ランジスタ２７の
コレクタは、例えば−１０Ｖの負の電源に接続されてい
る。また、エミッタは相互に接続され、明らかなように
、Ｏｖにはソ等しい値に維持される。

トランジスタ２６′及び２７のエミッタは、抵抗２８を
介して差動増幅器１６の反転入力に接続され、小容量の
高周波ロールオフコンデンサ２９によってバイパスされ
てい乙。

差動増幅器１６の抵抗２５′及びトランジスタ２６′及
び２７並びにフィードバック抵抗２８との動作（１６） は、正常に接続されたフィードバックループを有する差
動増幅器と同様であるが、高い電流容量の出力段を有す
る。この出力段は、以下に述べるように、チップ及びリ
ングリードにライン電流を給電することが必要である。

１〜ランジスタ２６′及び２７のエミッタは、抵抗３０
を介してチップリードに接続され、またリングリードは
抵抗３１を介して、例えば−４８Ｖの電源に接続されて
いる。

第１図の抵抗６について説明したように、トランジスタ
２６′及び２７のエミッタは抵抗３２を介して演算増幅
器１０の非反転入力に接続されている。

これら抵抗３０及び３１は、チップ及びリングのライン
インピーダンスのｌ／２の値を有するべきで、ラインイ
ンピーダンスははｙオフ・フックの加入電話機のインピ
ーダンスに等しい。抵抗３０及び３１は、例えば０．１
％程度の誤差で正確に一致させることが重要である。

さらに、抵抗１２及び３２は、正確にその値を一致させ
る必要があり、抵＋７１．１及び２の値の少なくとも２
倍でなければならず、ラインインピーダンスの少なくと
も１０は、換言すれば、オフ・フック電話機のインピー
ダンスの１０４７”ｉでなければならない。

抵抗１２及び３２の抵抗値をこのような値とする理由は
、発明者による実験に！＋（づくものであり、」二記抵
抗値はインピーダンスマツチング、増１１Ｊ率および信
号レベルに関係する。

抵抗１３には、前述した如く、０１％の誤差の範囲で抵
抗１１と等しい値をＩｊえ、チップ及びリングリードが
不平衡に支配されないよう保ｉｆｆする。

いま、加入者電話機がオフ・フックされたとＯシ定する
。バッテリ電圧は、トランジスタ２６及び２７を介して
、さらに抵抗３０を介してチップリードＫ　給Ｎされ、
電話機のリングリード及び抵抗３１を通過して、バッテ
リ電源の他の端子（−４８Ｖ）に至る。バッテリ給電回
路が、低インピーダンスの電圧電源であることは重要で
ある。

抵抗１及び２の合成抵抗のラインインピ−ダンスに対す
る比は、増幅ＲＲＩＯに印加されるものとして、チップ
及びリングリードに発生する共通モード信号の電圧分割
を与える。差動増幅器１０の入力端子に印加される等値
な共通モード信号はいつもキャンセルされる一方、共通
モード信号に変調された差分干渉成分が存在する場合に
は、その振幅を減小させるとともに、抵抗ｌ及び２の値
に差がある場合には、差分成分を生起するように選択さ
れている。

■ 差動増幅Ｈ！＋ＩＯを含む回路の増幅度は約　／１０に
なるように設定されている。したがって、抵抗ｌが例え
ば、ｔｏｏ、ｏｏｏオームであれば、抵抗１１は約１０
，０００オームである。

差分音声周波数信号は、同様に、１／１ｏの振幅に減小
される。これらの信号は、コノデンザ１４゜スイッチ１
５を介して差動増幅器１６の非反転入力に印加される。

上記信号は、またバッファー７゜抵抗１８及び抵抗２０
を介して差動増幅器１６の反転入力に至る。抵抗２２′
の抵抗２１’に対する比は、好ま［７くは１０：１であ
り、バッファ増幅器（１９） １７に印加される音声信号を１０賠に増幅する１゜その
結果、増幅回路ＩＯにおける信号損失は完全差 に補償され、原分音声信号振幅は再生される。

△ しかしながら、前述した如く、抵抗１８は、ライン出力
端子１９の非平衡ラインと同様のインピーダンスを有し
ており、したがって、該端子１９の出力信号は、チップ
及びリングリードを通過する入力音声ノＮ波数信号の１
／２である。

ライン出力端子１９における信号は交差点７トリクス３
３　（ｃｒｏｓｓｐｏｉｎｔ　ｍａｔｒｉｘ　）に印加
され、構内交換電話（ｐｎｘ）を介して、同様な構造を
有する他のライン回路の同様の出力端子１９に接続され
る。他のライン回路から入力されるライン出力端子１９
における信号のラインレベルは、チップ及びリング信号
振幅レベルの１７２である。

ローカルチップ及びリングリードからバッファ増幅器１
７を通過する信号及び入力倍旧は、ともに、抵抗２０を
介して、差動増幅器１６の反転入力に印加される。

以下の説明においては、出力トランジスタ２６′（２０
） 及び２７並びに抵１うｉ’、　２５’及び差動増幅器１
６さらにはフィードバック抵抗２８を含む直接接続され
た付属の抵抗を含む全体の回路が、単一の増幅回路３４
として扱われていることに注意すべきである。

増幅回路３４は、異なった信号を予じめ設定した異なる
増幅利得で増幅しうるように設計されている。その作動
は、例えば、関連した抵抗の典型的ｔｒ値を用い乙こと
によって与えられる。容易に泪舞しうる例では、抵抗２
０は４０２にオーム、抵抗２１は９５３にオーム、抵抗
２８は２００にオームとすることができる。

したがって、差動増幅器ｌＯの出力から到達し増幅回路
３４の非反転入力１（現われる信号に対して、この段の
利得は、並列な抵抗２０及び２１に対する抵抗２８の比
で与えられる。抵抗２０は、アースに対して、例えば６
００オ一ム程度の低いインピーダンスを有するライン入
力に接続されているからである。

上記の例について、利得は、 で与えられ、この値を訓算すると約２６である。

ライン出力端子１９からの信号に対して、この段階にお
ける利得は、抵抗２８及び２０の比で与えられる。した
がって、この場合の利得は、２００に／４０．２Ｋ　　
したがって約５倍である。

前述した如く、トランジスタ２６′及び２７のエミッタ
は、抵抗３０を介して、有効なＡＣアースに接続された
チップリード、リングリードに接続されていている（し
かし、実際にはその抵抗が、ＤＣ給電ラインを形成する
。）。加入者電話機のオフ・フック時のチップ及びリン
グリード間のインピーダンスを６００オームと仮定した
場合、抵抗３０及び３１は夫々３００オームに設定する
。

差動増幅器１０に印加されるチップ及びリングリードの
音声周波数信号にｋｌしては、その出力においてｌ／１
０に減衰され、出力信号は人力信号の１／１ｏとなる。

この出力信号は、増幅ｆ＋Ｎ１６の非反転入力に印加さ
れる。

信号はさらに差動増幅器１７によって１０倍に増幅され
、該増幅器１７の出力においてはもとのレベルに再生さ
れる。しかしながら、出力端子１９におけるラインイン
ピーダンスに抵抗１８を一致させたことによって、出力
端子１９における出力信号レベルは、もとの信号レベル
の’／２である。

この信号は差動増幅ｒ？ｒ１６の反転入力に印加される
。しかしながら、増幅回路３４はその非反転入力及び反
転入力に夫々印加される信号に対する増幅利得が異なる
ように設計されているため、非反転入力に印加される原
信号レベルの’／１０の信号は２６倍されて、原信号の
２６倍のレベルを有する内部処理された信号を生じる一
方、反転入力に印加される信号は（−５）倍され、（−
５／２即ち−２，５）倍のレベルを有する内部処理され
た倍旧を生じる。その結果、差動増幅回路３４は、二つ
の内部処理信号（＋２．６倍のもの）と（−２，５倍の
もの）を比較して、入力信号の０．１倍の出力信号を用
意して出力する。この信号は、仮想的には無視しつるが
、“°デッド′ラインの出現を避ける目的のためには好
ましいものである。

」二記の°“デッド′ラインとは接続されていないライ
ンと考えることができる。送話側にいく分かフィードバ
ックがあり、このため、送話側は他側へのどの接続がま
だ行われているかを知ることがしばしば好ましい。この
ことは上記増幅器のノンゼロ出力信号により与えられる
。

抵抗２０．２１及び２８並びに抵抗２２′及び２１’（
差動増幅器１７の利得を決定するためのもの）、の値の
選択若しくは、−個もしくは複数のトリマ用抵抗を用意
することによって、差動増幅器１６を介してフィードバ
ックされるチップ及びリングリードからのいかなる信号
をも正確にキャンセルすることができる。

次に、切替７トリクス３３からライン端子１９に達する
信号について考えると、この信号は、原信号のｌ／２の
レベルで増幅器３４に印加される。

しかしながら、バッファ増幅器１７の非方向性によって
、差動増幅器１６の非反転入力への印加は制限される。

増幅回路３４は、抵抗２８と２０の（２３） （２ｇ／２０）によって決定される利得（前記の例では
−５）によって信号振幅が増幅される。増幅回路３４の
出力信号は、したがって、入力信号の１／２即ち−２，
５倍の信号レベルを有する。この出力信号は抵抗３０を
介してデツプリードに印加される。抵抗３０及び３１の
電圧分割機能によって、抵抗の設定値にしたがって、信
号振幅の１／２の利得減少があり、したがって、チップ
及びリングリードに印加される信号レベルは、原信号レ
ベルに対して約２．５　／　２即ち１．２５倍であって
、原信号より僅かにしかし無視しうる程度に大きい。抵
抗３０及び３１の値を例えば、３５０オ一ム程度に大き
くすることは、チップ及びリングリードに印加される信
号レベルを原信号レベルに等しくするように作用し、」
−記の例の抵抗値を用いることの結果得られる僅かなレ
ベイレの増加は好ましいものではない。

前述した如く、増幅回路３４から抵抗３０を介してチッ
プリードに印加される信号は、差動増幅器１０の反転入
力において、抵抗１及び２により（２４） 振幅が減少された状態で出現し、該信号は差動増幅器１
０によって、正常な差分信号として変換される。したが
って、抵抗ｌ及び２の合成抵抗の少なくとも２倍の値を
有する抵抗３２は、増幅回路３４の出力信号を差動増幅
Ｈｔｏの非反転入力にもたらす。この信号は、増幅回路
３４の信号出力の正確なキャンセルが、差動増幅器】Ｏ
の入力側において、ライン出力端子１９に再印加される
フィードバック及び側音を避けるために、行なわれるよ
うに、反転入力に出現するものと同様、非反転入力の信
号に等しい信号振幅を与える。

以上の説明において注目すべきは、第１図および第２図
に示す本発明に係る電話ライン回路は双方向性の増幅回
路構成を有することである。

第１差動増幅ＷＩＯに入力する差分信号については、増
幅器３４の出力において例えば０，１倍（はとんど無視
できる）程度になり、抵抗６（第１図）もしくは抵抗３
２（第２図）を増幅器３４とチップもしくはリングリー
ドとの間に接続する意味はない。

しかし、切換マトリクス３３からライン端子１９を介し
て増幅器３４に印加される信号は、既に述べたように、
上記増幅器３４から−２，５倍され、この出力信号は抵
抗３０および３２を介して夫々チップおよびリングリー
ドに夫々印加されることになる。

従って、もし、上記抵抗３２がなく、増幅器３４の上記
出力信号がリングリードのみに与えられると、チップと
リングリードとの間に」−配出力信号による差分信号が
発生し、該差分信号が第１差動増幅器１０を介してライ
ン端子１９側に帰還されてしまう不具合が発生する。

上記から、第２図に示すように、増幅器３４の出力を抵
抗３０を介してチップリードに入力するとともに、上記
出力を抵抗３２を介して第１差動増幅ｉ１０の非反転入
力に接続する必要性が理解されるであろう。

」二記切賛マトリクス３３が、簡易会議電話（ｃｏｎｆ
ｅｒｅｎｃｅ　ｃａｌｌ　）とともに多数の加入者ライ
ンに接続されている場合には、端子１９における（２７
） ラインのインピーダンスは、先に、例えば６００オーム
と推定した値より小さい。出力信号の電圧レベルは、２
つの個別呼出（ｐａｒｔｙ　ｃａｌｌ　）　　のそれ以
下である。簡易会議電話の呼出に７１　しては、一つ又
は両方のスイッチ８５及び８６が外部手段によって閉じ
られ、抵抗２３及び／又は２４が、抵抗２１と並列に接
続される。バッファ増幅Ａｇ１７の利得は、端子１９へ
の出力信号レベルの増加に応じて、２つの個別呼出レベ
）ｖｉで増加される。

複数のもしくは多数の参加者のための簡易会議電話にと
って大［１］な補償が可能である。

回路の残りの部分を詳細に説明する前に、二つの異なる
入力信号に対して異なる利得１ノベルを−りえる第１図
の増幅回路３４およびバッファ増幅器１７の回路部分に
対応する一般的な増幅回路を示す第３図を参照されたい
。

ハ ファ増幅器４２及び人力抵抗４３を介して差動増幅器４
１の反転入力に接続されている。該反転入（２８） 力は抵抗４４を介してアースに接続されている。

バッファ増幅器４２の出力インピーダンスは仮想的にゼ
ロであるから、抵抗４６は直列に接続される。

第２信号源４５は、バッファ増幅ＲＰ４２の出力と」−
記抵抗４６を接続した抵抗４３との間の信号通路に接続
されている。第２信号源４５は、外部的なラインインピ
ーダンスにある。抵抗４６は、典型的には６００〜９０
０オームのラインインピーダンスに合致するような適当
な値に設定される。

フィードバック抵抗４７は差動増巾器４１の出力端子４
８と反転入力の間に接続されている。

第１信号源４０からの信号は差動増幅器４１の非反転入
力及び反転入力に印加され、その場合、該反転入力は、
バッファ増幅器４２及び抵抗４６゜４３を介して印加さ
れる。第２信号源４５からの信号は、差動増幅器４１の
反転入力のみに印加され、単一方向性を有するバッファ
増幅器４２によって非反転入力への印加はブロックされ
る。

第１図からも分るように、ライン出力端子１９は既に述
べたように、低いインピーダンスを有するライン入力を
介してアースに接続されているものと考えることができ
ることから、第２信号源４５は低いインピーダンスを介
してアースされているものとみなすことができるから、
差動増１１］器４１の反転入力抵抗４８．４４を介して
アースされたものとみなすことができる。

従って、第２信号源４５の出力がないときは、第１信号
源４０からの信号に対するこの増幅器の利得は、演算増
幅器に関する周知の非反転増幅器の利得の算式から、 となり、 のときは、 となる。

但し、各パラメータは、夫々抵抗４’３，４４゜４７０
オ一ム拳位の抵抗値である。

一方、第１図から、差動増幅器１６の非反転入力はコン
デンサ１４により差動増幅器１ｏの出力から直流的にブ
ロックされるとともに抵抗２２を通してアースされてい
る。従って、第２図の第１信号源４０はアースに接続さ
れ、該第１信号源４゜の出力がないときは、差動増幅器
４１の非反転入力はアースに接続されている。

このため、差動増幅器４１の非反転入力および反転入力
は実質的にアース電位にあり、第２信号源４５からの信
号に対する利得は、抵抗４４に関係なく、演算増幅器の
反転増幅器に関する周知の利得式から、抵抗４６が抵抗
４８．４７に比して小さいとすると、”　４７’　／　
Ｒ４３で表わされる。

第２信号源４５は抵抗４３に比して低インピーダンスで
はないので、そのインピーダンスは、利得計算において
内部インピーダンスとして加えられるべきである。

一例として、抵抗４６を６００オームの低インピーダン
スとし、抵抗４３を５０にオーム、抵抗４４をｌ　Ｑ　
Ｋオーム、抵１元４７を２５０にオームと仮定する。１
だ、二つの異なる信号は、各々、１ボｙｖ　ｌ−の振幅
として、信号源４０及び４５に発生すると仮定する。

この場合、信号源４５の信号に対しての利得は２５０に
１５０に即ち５、したがって、信号源からの出力信号の
振幅は、−５Ｘ１．０＝−５，０ボルトである。この信
号は、交流であるから、５０ボルトの出力信号は、入力
信号に対して１８０°その位相が反転されている。

一方、第１信号源４０からの信号が回路に印加されると
、その利得は ５０Ｋ　ｘ　ｌ０Ｋ ２５０に／　　（）＝３０ ０ である。したがって、出力信号の振幅は、３０×□にや ｔ、ｏ＝ｇｏボルトである。

上記のことは、勿論、増幅Ｐ＋？ｒの電源（図示せず。

）が、前述の如き電圧レベルが得られるのに十分（３１
） なものであるか否かに依存する。しかしながら、異なる
信号レベルを等しくすることができるか、又は、一つの
段階で、二つの異なる信号を異なる度合で増幅すること
ができる。実際、各抵抗は種々の値に可変とすることが
でき、即ち電界効果トランジスタ、光学的アイソレータ
等の信号可変抵抗によって、一方もしくは両方の入力信
号に対して、種々の利得変更を行う、或いは、外部源か
ら任意に変調することができる。二つの入力信号の相互
干渉又は種々の度合の重畳が、かくして容易に得られる
。

再び、第２図に戻って、前に注意した如く、回路は、加
入者ラインに対してリング電圧を印加するだめの手段を
備えている。リング用リレー５０は、逆電流防止用保護
ダイオード５１を備えている。該リレーは、−４８ｖの
電源に接続されるとともに、それ自身エミッタがアース
に接続されたＰＮＰ型トランジスタ５２のコレクタに接
続されている。

リング作動信号源は、リング判定リードから抵（３２） 抗５３及び５４を介してトランジスタ５２のベースに接
続される三方、電圧Ｃ十Ｖ　）源は、抵抗５５を介して
、トランジスタ５２に対してバイアスされたリング作動
リードに接続されている。

信号は、ＯＦ’　Ｉ−Ｔ　Ｋ、　（オフフック）リード
に、遠隔リング停止の準備のために印加される。このＯ
Ｆ　ＩＴ　Ｋリードはダイオード５６から、抵抗５４を
介してトランジスタ５２のベースに接続されている。

作動時には、低電圧源がリング作動リードに接続される
。これによりベースの°電圧レベルが低下し、トランジ
スタ５２を作動しぞ、リングリレー５０を動作する。

しばらくの間、ＯＩｉ’　Ｉｔ　Ｋ　！Ｊ−ドは：増幅
された低電圧源に接続され、ダイオード５６は負帰還さ
れる。遠隔の回路（図示せず。）から、加入者がオフ・
フックしたことの指示がちもたときには、０ＦＩＩＫ’
ｌＪ−ドのレベルは変化し冒電圧をもたらして、ダイオ
ード５６を導ｊｆｎさせ抵抗５３及び５４の接点の電圧
を上昇させ、トランジスタ５２あべ−スを高電圧とする
。したがって、ｌ・ランジスタ５２は、不導通となり、
回路の電流を断ってリングリレー５０をオフする。

発光ダイオード５７を抵抗５８を介して負の電源及びＯ
Ｆ　１１　Ｋ　ＩＪ−ドに接続することが好ましい。

したがって、リングリレーのオフを惹起するような高レ
ベル電圧がＯＦ　ＨＫ　ＩＪ−ドに生じたときには、発
光ダイオード５７が動作して、操作者、サービスマンに
、回路が機能したことを視覚的に指示する。

リングリレー５０は、可動接点極５９、断電接点６０及
び接続接点６１を有する単極双倒型接点からなる。接続
接点６１は抵抗６２を介して、リング電流源６３である
接続端子に接続されてい乙。

リングリレー５０が付勢されると、断電接点６０が開き
、可動接点極５９は接続接点６１に接触し、該接点はチ
ップ及びリング端子６４にリング電流を印加して端子６
４．６５に接続された加入者の電話機のリング装置を動
作させる。リングが加入者の受話機の取」二げによって
中断されると、リン（３５） グリシ−５０は開かれ、可動接点５９は断電接点６０に
接触し、リング電流の端子６４及び加入者の電話機への
印加を停正し、加入者電話機からライン回路への回路を
再構成する。

リングリレー５０が作動され、たときには、加入者ライ
ンは非平衡となり、リング信号は、変更されたＤＣレベ
ルと同様に惰過して差動増幅ＲＦｉｌＯの出力に発生す
る。リング及びＤ　Ｃ信号はともに抵抗６６を介して周
知の構造よりなるｊ＋−パス能動フィルタ６７に印加さ
れる。この能動フィ）Ｖり６７は、２０１１ｚのリング
信号をブロックする一方、演算増幅器１０のルｉカから
のｌ）　Ｃ−オフ・フック信号レベルを含むより低い周
波数の信号を通過させるように形成されている。能動フ
ィルタ６７は、本発明にとって本質的でないが、回転ダ
イヤルのパルスの周波数Ｉ　Ｑ　Ｈｚの信号を通過させ
るようにすることが好ましい。

ローパス能動フィルタ６７の出力は差動増幅’＋４？ｔ
６８の非反転入力に接続さＪ′１．、該増幅器６８の出
力は、抵抗６９及びダイオード７０を介して差動（３６
） 増幅器７１の非反転入力に接続されている。ダイオード
７０の出力は、負の電圧源に接続された抵抗７３とこれ
に並列なコンデンサ７２よりなる積分フィルタ回路に接
続されている。差動増幅器７１の反転入力はアースされ
、差動増幅器６８の反転入力は、ＯＦ　ＨＫバイアスリ
ードを介して電源オフフックバイアスに接続されてい乙
。このリードのＤＣレベルは、差動増幅器ｌＯの出力か
らＤＣオフフックレベルを検出する回路の感度を決定す
る。

作動時においては、差動演算増幅器１０のＤＣ−電圧レ
ベル出力が抵抗６６を介してローパス能動フィルタ６７
に印加される。こ＼では、リング周波数以下の全ての信
号は、フィルタ６７を通過し、リング信号は排除もしく
は大部分が除去される。残りのＤＣレベル信号は差動増
幅器６８に印加すれ、該増幅器６８は、オフフックバイ
アスリードの電圧レベルより高いＤＣレベルを有する出
力信号を出力する。該信号は整流され、ダイオード７０
．コンデンサ７２及び抵抗７３によってＤＣにフィルタ
され、残りの１）　Ｃ信号は差動増幅器１１の入力に印
加される。

オフフック条件が存在するときには、差動増幅器７１の
出力は、高電圧レベルを力え、ダイオード５６を順方向
にバイアスさせるとともにトランジスタ５２の動作を遮
断する。ＯＬ’ｌｌＫリードの高電圧レベルに関連して
以前に説明したように、リングリレー５０は加入者ライ
ンに印加されていたリング信号の除去によって開かれる
。

リング作動リードの信号は除去されている間、抵抗５３
及び５４を介して印加される＋Ｖ電圧はトランジスタ５
２のエミッターベース接続を逆方向にバイアスさせるよ
うに作動し、したがって、リングリレー５０は非作動に
保持される。

好ましくは、ＣＭＯＳスイッチであるスイッチ１５は、
同様にリング作動リードの信号によって動作される。し
たがって、リングリレー５０の作動によってリング信号
が加入者ラインに印加されると、スイッチ１５は開かれ
る。したがって、差動増幅器ｌＯの出力に生じるリング
信号は出力うイン端子１９を介して出力ラインに印加さ
れること、並びに増幅回路３４を介して帰還されること
が停止される。

ダイオード５６の動作にともなって発光ダイオード５７
も動作し、加入者がオフフックしたことを指示する。１
１１３　Ｘの作業者は、ライン回路がプリントされた回
路板を注視することによって、加入者ラインが働いてい
るか、フックされた１＼であるかの指示を得ることがで
きる。

前述した如く、本発明にか＼るライン回路は、標準的な
電話機セットのインターフェース用ニ標準化された回路
として使用することができる。出力端子を互いに接続し
た２つの回路は４ワイヤ・２ワイヤ・２ウ工イ増幅変換
器を提供する。各回路は平衡なチップ及びリング対を非
平衡なチップ及びリング対に、単一ワイヤによりスイッ
チしうることによって変換される。回路は、同様に会議
用その他の、外部的に制御された利得増加のための手段
を含む。

本発明の重便な要素の一つとして、新規の増幅（３９） 器が二つの異なる信号を異なった利得で増幅するために
用いられている。

回路は同様に、加入者電話機にリング信号を印加するた
め及び加入者が通話器で応答したときの次のオフフック
条件を検出し、かつリングを停止させる手段を備える。

また、例えば、外部的なタイミング回路によって、リン
グを外部的に動作させることのできるようにすることが
できる。

この本発明に係る分野の当業者にとって、種々の変更及
び修正をなしうろことはいうまでもない。

これらの変更等は、特許１１′１求の範囲に記載された
発明の技術的範囲内で種々考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の最も一般的な形式を示すグロック図、
第２図は本兇明の実施例の詳１口１１な回路図、第３図
は本発明に係る腹利得増幅器の詳、ｈｌｌな回路図であ
る。 １．２・・等価な抵抗、３・・・差動噌幅藷、４・・・
バッファ増幅器、５・・・差動増幅器、６・・・抵抗、
７・・・非イ衡なライン出力； （４０） １０・・差動増幅器、１１・・・フィードバック抵抗、
１２．１３・・・抵抗、１４・・・直流ブロック用コン
デンザ、１５・・・スイッチ、１６・・・第２差動増幅
器、１７・・・第３差動（バッファ）増幅器、１８・・
・抵抗、１９・・・ライン出力端子、２１，２２．２８
．２４・・・抵抗、８５．８６・・・接点、２６．２７
・・・トランジスタ、２８・・・フィードバック抵抗、
３０．３１・・・抵抗、３４・・・増幅回路、４０・・
・第１信号源、４１・差動増幅抵抗、４２・・・バッフ
ァ増幅器、４３゜４４・・・抵抗、４５・・・第２信号
源、４６・・抵抗、４７・・・抵抗、５０・・・リング
リレー、５２・・・トランジスタ、５９・・・可動接点
極、６０・・・断電接点、６１・・・接続接点、６４．
６５・・・端子、６６・・・抵抗、６７・・・ローパス
フィルタ。 特　許　出　願　人　　ミテル・コーポレーション化　
理　人　弁理士　青白　葆　ほか２名第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）反転入力と非反転入力及び一つの出力を有
   する差動演算増幅器と、 （ｂ）１−配出力と反転入力の間に接続されたフィード
   バック抵抗（Ｒ１）と、 （Ｃ）非反転入力に接続された第１信号源と、（ｄ）第
   １信号源に接続された入力を有するバッファ増幅器と、 （ｅ）該バッファ増幅器の出力に接続されるとともに、
   入力抵抗（Ｒ２）を介して該増幅器の反転入力に接続さ
   れた第２信号源と、 （ｆ）」二記反転入力からアースに接続されたバイパス
   抵抗（Ｒ３）とからなり、 第１信号源からの信号に対して」−記増幅回路により与
   えられる利得が、 （Ｒ２）＋（，１も３　） によって力えられる一方、 第２信号源からの信号に対して一１〕記増幅回路により
   与えられる利得は、ＩＬ　ｌ　／　Ｉｔ　２で与えられ
   る（ただし、］Ｌ　ｌ　、　Ｉｔ　２　；　Ｉｔ　３は
   オーツ、単位の抵抗値）、二つの異なった信号を異なっ
   て利得で増幅する手段を含む電話ライン回路用増幅回路
   。