JPS5853556B2 - 電話ライン回路用増幅回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、（Ｐ ＢＸ （ｐｒｉｖａｔｅ ｂｒａｎ
ｃｈｅｘｃｈａｎｇｅ ：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６０Ｈｚ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
れる場合がしばしばある。

ロングトーンウッド（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（ｔｒ
ａｎｓｆｏｒｍｅｒ ）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上
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、スイッチングその池の
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ましいことで
ある。

２ワイヤ切換（即ち、１ワイヤが共通アースに接続され
、■ワイヤが実際に切換えられる）を用いる電子式のＰ
ＢＸシステムを用いる場合には、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、池の電話機からの受信信
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シ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ために、所望により変
化させうるようにすることが好ましい。

１９７７年２月８日付の米国特許第４，００７，３５５
号公報に記載された発明は、ベル・テレフォン究研所に
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る。

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 ｈ
ｏｏｋ、ｏｆｆ 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
入者が受話器を取上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リー
ド対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 ｔｏｎｅ ）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り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
電話が取上げ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、平衡なチ
ップ及びリングリード及び非平衡なライン出力リード、
電話機のオフフック（受話器の取上げ）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。

上記第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差動増幅器の能力の入力に、別
の抵抗によって接続されている。

上記別の抵抗の値は、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差動増幅器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
の池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、またバッフ
ァ増幅器が第１差動増幅器の利得のはゾ逆数に等しい利
得を有するようにすることが好ましい。

第２差動増幅器は、第１回路パスと第、２回路パスから
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つるような等
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ろう。

以下、本発明を添付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、
池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、上述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（ぐ係る回路は、２方向性増幅器
であり、しかも非平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、差動増幅器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５の反転入力は、バッファ増幅器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。

上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５の両人力に印加される
。

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、非反転タイプでなけ
ればならず、差動増幅器５に印加されるチップ及びリン
グ信号の極性は正しいものでなければならないことは注
意すべきである。

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
の信号を制限するアイソレータとして機能する。

したがって、ライン出力Ｉ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
如くチッ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３の入力にも印加されるこ
とが理解される。

したがって、チツ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れ、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
度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３の入力に表われる差分信号レベル
を少なくとも１／２００に減少させる。

この低い振幅信号は、差動増幅器５の出力から抵抗６を
介して差動増幅器３の池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、正確な量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に生ず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１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１０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計要件下では、
それ以下でありうる。

）。抵抗１２及び１３は、演算増幅器１０の反転入力端
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の出力は、直流ブロック用コンデンサ１
４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、上記スイッチ１５は外部的に作動可能なＣ
ＭＯＳスイッチとする。

スイッチ１５の出力は、第２差動増幅器１６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１Ｔ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増幅器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２
２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を選ぶことが好ましい。

第３差動増幅器１１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
′を介して差動増幅器１７の出力に接続される。

第３差動増幅器１７の反転入力は、また、夫々抵抗２３
．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８５．８６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′に対し
て、抵抗２３又は２４を並列接続することによって有効
に変更することができる。

接点８５及び８６は、外部操作される切換マトリクス（
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、
はシラインインピーダンス程度の低い値の抵抗２５′を
介して、トランジスタ２６′及び２７よりなる電力増幅
段の入力に接続されている。

ＮＰＮ型トランジスタ２６′及びＰＮＰ型トランジスタ
２７のベースはともに抵抗２５′に接続され、Ｆランジ
スタ２６′のコレクタは、例えば＋８■の正の直流電源
に接続され、トランジスタ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、Ｏ
■にはゾ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２Ｂ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
ている。

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。

トランジスタ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１／２の値を有するべきで、ラインイ
ンピーダンスははジオ７・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、抵抗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
倍、換言すれば、オフ・フック電話機のインピーダンス
の１０倍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基づくものであり、上記抵抗値は
インピーダンスマツチング、増巾率および信号レベルに
関係する。

抵抗１３には、前述した如＜、０．１％の誤差の範囲で
抵抗１１と等しい値を与え、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証する。

いま、加入者電話機がオフ・フックされたと仮定する。

バッテリ電圧は、トランジスタ２６及び２１を介して、
さらに抵抗３０を介してチップリードに給電され、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
源の池の端−Ｒ−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ーダンスに対す
る比は、増幅器１０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の入力端子で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
幅を減少させるとともに、抵抗１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。

差動増幅器１０を含む回路の増幅度は約１／１０になる
ように設定されている。

したがって、抵抗１が例えば、１００，０００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、１／１０の振幅に減小
される。

これらの信号は、コンデンサ１４、スイッチ１５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１７、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、好ましくは１０
：１であり、バッファ増幅器１７に印加される音声信号
を１０倍に増幅する。

その結果、増幅回路１０における信号損失は完全に補償
され、原差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周波数信号の１／
２である。

ライン出力端子１９における信号は交差点マトリクス３
３ （ｃｒｏｓｓｐｏｉｎｔ ｍａｔｒｉｘ ）に印加
され、構内交換電話（ＰＢＸ）を介して、同様の構造を
有する池のライン回路の同様の出力端子１９に接続され
る。

池のライン回路から人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１／２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信号は、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′及び２
７並びに抵抗２５′及び差動増幅器１６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
増幅利得で増幅しつるように設計されている。

その動作は、例えば、関連した抵抗の典型的な値を用い
ることによって与えられる。

容易に計算しつる例では、抵抗２０は４０．２にオーム
、抵抗２１は９．５３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１０の出力から到達し増幅回路
３４の非反転入力に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６００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、この値を計算すると約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、り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
音声周波数信号に対しては、その出力において１／１０
に減衰され、出力信号は入力信号の１／１０となる。

この出力信号は、増幅器１６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１
９における出力信号レベルは、もとの信号レベルの１／
２である。

この信号は差動増幅器１６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１／１０の信号は２６倍されて、原信号の２
．６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
た信号を生じる。

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、゛仮想的には無視しうるが、゛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
。

上記の６デツド”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２８１びに抵抗２１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、一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、切替マトリクス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１／２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（２８／２０）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を介してチップリードに印加さ
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２．５７２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、
上記の例の抵抗値を用いるこことの結果得られる僅かな
レベル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により振幅が減少された状態
で出現し、該信号は差動増幅器１０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１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
動増幅器１０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１０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差動増幅器１０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上記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差動増幅器１０の非反転入
力に接続する必要性が理解されるであろう。

上記切換マトリクス３３が、簡易会議電話（ｃｏｎｆｅ
ｒｅｎｃｅ 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対しては、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。

バッファ増幅器１７の利得は、端子１９への出力信号レ
ベルの増加に応じて、２つの個別呼出レベルまで増加さ
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
って大巾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レベルを与える第１図の増
幅回路３４およびバッファ増幅器１１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。

第１人力信号源４０は、差動増幅器４１の非反転入力に
接続されている。

該信号源４０は、第１図のバッファ４に相当するバッフ
ァ増幅器４２及び入力抵抗４３を介して差動増幅器４１
の反転入力に接続されている。

該反転入力は抵抗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、バッファ増幅器４２の出力と上記抵
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６００〜９００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
、差動増巾器４１の反転入力抵抗４３，４４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、 となる。

但し、各パラメータは、夫々抵抗４３，４４゜４７のオ
ーム単位の抵抗値である。

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１０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４０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
４３，４７に比して小さいとすると、Ｒ４□／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ＩＯＫオ
ーム、抵抗４７を２５０にオームと仮定する。

また、二つの異なる信号は、各々、１ボルトの振幅とし
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
７５０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、５．０ボルトの出力信号
は、入力信号に対して１８００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 である。

したがって、出力信号の振幅は、３０×１．０＝３０ボ
ルトである。

上記のことは、勿論、増幅器の電源（図示せｆ。

）が、前述の如き電圧レベルが得られるのに十分なもの
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ための手段を
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５
１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
一方、電圧（＋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、０ＦＨＫ（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０ＦＨＫ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を作動して、リングリレー５０を動作する。

しばらくの間、０ＦＨＫリードは、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（図示せず竺）から、加入者がオフ・フック
したことの指示があったときには、０ＦＨＫリードのレ
ベルは変化し高電圧をもたらして、ダイオード５６を導
通させ抵抗５３及び馴の接点の電圧を上昇させ、トラン
ジスタ５２のベースを高電圧とする。

したがって、トランジスタ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５Ｔを抵抗５８を介して負の電源及び０
ＦＨＫＩＪ−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０ＦＨＫＩＪ−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、可動接点棒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る。

リングリレー５０が付勢されると、断電接点６０が開き
、可動接点棒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上げによって中断されると
、リングリレー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
機への印加を停止し、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
と同様に通過して差動増幅器１０の出力に発生する。

リング及びＤＣ信号はともに抵抗６６を介して周知の構
造よりなるローパス能動フィルタ６７に印加される。

この能動フィルタ６７は、２０Ｈ２のリング信号をブロ
ックする一方、演算増幅器１０の出力からのＤＣ−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１０Ｈｚ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の出力は差動増幅器６８の非
反転入力に接続され、該増幅器、６８の出力は、抵抗６
９及びダイオード７０を介して差動増幅器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６
８の反転入力は、０ＦＨＫ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る。

このリードのＤＣレベルは、差動増幅器１０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に印加され；該
増幅器６８は、オフフックパイアリスートの電圧レベル
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１０、コンデンサＴ２及
び抵抗Ｔ３によってＤＣにフィルタされ、残りのＤＣ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、高電圧レベルを与え、ダイオード５６を順方向
にバイアスされるとともにトランジスタ５２の動作を遮
断する。

０ＦＨＫＩＪ−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＋■雷電圧トランジスタ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は非動作に
保持される。

好ましくは、ＣＭＯＳスイッチであるスイッチ１５は、
同様にリング作動り一下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１０の出力に生じるリング信号
は出力ライン端子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。

ＰＢＸ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
、フックされたま＼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Ｓ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に標準化された回路
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Ｉこよりスイッチしうろこと
によって変換される。

回路は、同様に会議用その池の、外部的に制御された利
得増加のための手段を含む。

本発明の重要な要素の一つとして、新規の増幅器が二つ
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
び修正をなしつることはいうまでもない。

これらの変更等は、特許請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ブロック図、
第２図は本発明の実施例の詳細な回路図、第３図は本発
明に係る複利得増幅器の詳細な回路図である。 １．２・・・・・・等価な抵抗、３・・・・・・差動増
幅器、４・・・・・・バッファ増幅器、５・・・・・・
差動増幅器、６・・・・・・抵抗、７・・・・・・非平
衡なライン出力；、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サ
、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’、 ２３ 、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、４
３，４４・・・・・・抵抗、４５・・・・・・第２信号
源、４６・・・・・・抵抗、４１・・・・・・抵抗、５
０・・・・・・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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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） 上記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） 上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上記増幅回路により与え
   られる利得が、 によって与えられる一方、 第２信号源からの信号に対して上記増幅回路により与え
   られる利得は、Ｒ１／Ｒ２で与えられる（ただし、Ｒ１
   ，Ｒ２，Ｒ３はオーム単位の抵抗値）、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。