JPS5895488A - ライン回路 - 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】 本発明はライン回路、更に詳しく言えば電話交ふ・ 換機のライン回路にかける終端回路に係る。

電話の時分割交換機では、加入者電話機からの音声アナ
ログ信号をＰＣＭ信号に変換してから、交換を行なうた
め、送信方向の信号と受信信号は別の伝送路を通る、い
わゆる４線式交換となる。

一方、加入者線は同一線路上を送受信信号が通る２線式
伝送路である。したがって加入者線からの信号は加入者
線と交換機のインターフェース部であるライン加入者回
路で２線４線変換される。２線４線変換回路（ハイブリ
ッド回路）、特に、装置の小雛化、ＬＳＩ化のためハイ
ブリッドトランスを用いない２線４線変換回路では、４
線式入力線からの受信信号は２線式４Ｉ略に、又２線式
線路からの信号は４線式出力線に加えられるように、　
４線式入力線と２線式線路の間に終端インピーダンスが
必要となる。この終端インピーダンスは抵抗素子で構成
することが考えられるが、電話機の防側音特性に大きな
影響を及はし、抵抗素子のみで構成しては十分良好な防
側音特性（すなわち送話音声が自己の受話機で再生され
る量を抑制する度現する場合、後述するように大きなキ
ャパシタンスを必要とする。これはライン回路を大規模
集積回路（Ｌ８Ｉ）で実現しようとするとき極めて不利
、ないしは困難となる。

し九がって、本発明の目的は回路構成上は終端インピー
ダンスを抵抗素子のみで構成し、電話機側からみた終端
インピーダンスが、電話機の防側音特性に適し九等価的
に複素インピーダンスになるようなライン回路を実現す
ることである。

本発明は上記目的を達成する九め、４１ｉａ式入力線を
バッファ増幅器と終端インピーダンスを介して２線式加
入者線に接続すると共に、４線式出力線が２線式加入者
線の信号から上記４線式入力線の入力信号をフィルタ回
路を介した信号で減算する減算器の出力に接続されて構
成され九ノ・イブリッド回路を有する電話交換器のライ
ン回路において、上記終端インピーダンスを抵抗素子（
終端抵抗）で構成すると共に、上記２線式加入者線と減
算器を結ぶ線路と上記バッファ増幅器の入力部との間に
２ｉ１！式加入者縁側から交換機側（４線側）をみたイ
ンピーダンスが所定の複素インピーダンスとなるような
伝達特性を有するフィードバック回路で構成したもので
ある。

本発明によれば電話機の防側音特性を最適圧し、かつ終
端インピータンスは抵抗素子のみで構成され、上記フィ
ードバック回路は容量値が小さいスイッチドギャパシタ
と演算増幅器のみの組合わせで実現できるため、容易に
ＬＳＩ化ができる。更。

Ｋ上記スイッチド今ヤパシタを並列に多数段は切替える
ようＫすれば、電話機や加入者線路の種類が変ってもそ
れらに適応したライン回路を容易に実現できる利点を有
する。

以下５図面を用いて本発明の詳細な説明する。まず、本
発明の理−を容易にするため、電話機の防側音特性を良
好にする終端インピーダンスについて述べる。

第１図は日本国内の代表的電話機である６０１渥電話機
の送話機出力レベルが０ｄＢ（＝α７７５Ｖｏｌｔ）の
とき、６ｏ１形電話機の防側音回路の平衡回路網と平衡
がとれるインピーダンス（ＺＬ　）を示しえものである
（日本電信電話公社、研究実用化報告第２７巻、第６号
、９．１３６）。

し九がって、上記電話機を加入者線（２線式線路）を介
して、交換機のライン回路に接続した場合、良好な防側
音特性を得るためには電話機からライン回路を見たイン
ピーダンス（ＺＬりが上記インピーダンスＺＬＩＩＣ近
いことが望ましい。インピータンスｚｔはライン回路の
終端インピーダンス（ｚｌ）と加入者線路の特性インピ
ーダンスによって決定される０例えば直径α５■、線路
損失ｌｄ　Ｂ／　ｋ　ｒｘｈの加入者線を使用した場合
、終端インピーダンスｚ１は ここで、ｚｏ！＋Ｉ回路の特性インピーダンスｒ：、ｉ
ｉ路の伝播定数 を寞線路の長さ となる。これを近似的に実現するためには第２図のよう
な２端子インピーダンス回路が考えられる。

シカシ、０．１μＦ１１度のキャパシタを必要とし、こ
れをＬＳＩ化することは困難である。

第３図は本発明によるライン回路の一実施例の構成を示
す図である。ライン回路においては直流供給機能が必要
であるが、そのインピーダンスは交流的には高インピー
ダンスとなり無視して良い。

ここでは交流的なインピーダンスのみを考える。

同図において３０１は電話機の送話器による電圧源、３
０２は交換機から加入者側を見たインピーダンス、３０
３は終端抵抗、３０４はバッファーアンプ、３０５は加
算器、３０６は伝達関数がＨであるフィードバック回路
（フィルタ）、３０７は伝達関数がＧでへるフィルタ、
３０８は減算器である。

４線式入力線の入力端子３００に加えられた着信信号は
加算器３０５．バッファアンプ３０４、終端抵抗３０３
、加入者線である２線式ｓＷ＆を経て電話機の受話機に
加えられる。電話機の送話機の信号（３０１がこれに相
当）は２線式加入者線の減算器３０８を経て４線式出力
線の出力端子３１０に加えられる。減算器３０８および
フィルタ３０７は４線式入力線の着信信号が４線式出力
線に漏れ込む分を補償し、出力端子３１０からは上記漏
れ込み分を除し九、送話機からの信号のみを出力する丸
めの回路である。

本実施例で本発明の特徴はフィルタ３０６が減算回路３
０８への入力線から４線式入力線、すなわちバッファ増
幅器の入力部へのフィードバック回路を構成しているこ
とである。このフィードバック回路がなく前述のように
、電話機の防側音特性を良好にするためには終端抵抗３
０３を第２図の２端子インピーダンス回路で置換する必
要かあ。

る、禾実施例では上記２端子インピーダンスを終端イン
ピーダンスとして接続したと等価な終端複素インピーダ
ンスを上記フィードバック回路を設けることによって実
現する。以下、フィルタ回路３０６の具体的構成につい
て述べる。

フィルタ３０６および減算器３０８の入力インピーダン
スは非常に高いので、４線式出力線側への電流はないと
考えることができる。したがって、加入者線側から４線
式線路側（交換機側）を見たインピーダンス、即チ終端
インピーダンスＺｍは２線、４線結合点の電圧■、を上
記結合点から４一式入力線側に流れる電流Ｉで割れば求
まる。バッファアンプ３０４の出力電位をＶ１％終港抵
抗３０３の抵抗値をＲとすると終端インピーダンスＺｓ
は次式で表わされる。

几 ここで、送話信号について考えているから４線式入力線
の着信信号（電圧値を■、とする）はないと考えて良い
からＶ、＝ＨＶｌとなるから（１）式となる。したがっ
て伝達関数Ｈは となる。

電話機の防側音特性にとって望ましい複素終端インピー
ダンスＺｍは上記第２図に関連して説明した如く概知で
あるか６ら、（３１弐に基づいてフィルタ３０６の伝達
関数を設定すれば艮い。

なお、このフィルタ３０６を設は九ことにより、１線式
出力憑の出力端子３１０からの出力電圧■、は であるから とすれば■、から■、へのまわシ込み、即ち、４線式人
力ｌ１ｉｌＩ１１１から４Ｉｗ式出力線へのまわり込み
を抑えることができる（ハイブリッド嶺舵）。

次に上記フィルタ３０６の具体的回路について述べる。

第４図は上記フィルタ３０６のをスイッチドキャパシタ
と演算増幅器で構成した、いわゆるスイッチドキャパシ
タフィルタの回路図である。

スイツメドキャパシタフィルタ自体の構成法はすでに良
く知られているので、上記実施例におけるａＸインピー
ダンスが所定の値（第２図）となるために必賛な上記ス
イッチドキャパシタ回路の値の設計について述べる。

Ｍ２図の回路のインピーダンスＺｍは抵抗２１゜２２お
よびキャパシタ２３のそれぞれの値をＲ１゜Ｒ８および
Ｃとすると となる。但ｓ＝ｊｗである。したがって、上記（５）式
よシフィルタ３０６の伝達関数Ｈ（８）はとなる、但し
、Ｒ＝６００９、Ｒ，＝１６’ｌ、凡＊＝９９８Ω、Ｃ
＝α１２１μＦとした。この伝達関数Ｈ（＠）を第４図
のようにスイッチドキャパシ（””１／”　：　ｆ　”
　！す７プリング周波数１２８ＫＨＩとする。この変換
を行なっても帯域内（α３〜１４ＫＩｌ）の特性はほと
んど変化しない）を用いて変換すると が得られる。

ここではＨの特性を第２図の囲路定数から求め九が、（
３）式を用いて１嵌決定することも可能である。

この伝達関数は第４図のようなスイッチドキャパシタフ
ィルタで実現される。同図において入力端子４１２が２
−武加入者線の端部に、出カ錫子４１３が４＃１式入力
ＭＯ加算器３ｏｓ（［３図）に接続される。フィルタは
負入力熾子と出力端子間に帰還キャパシタ４０２が接続
され正入力端子がアースに接続された演算増幅器４０１
と入力端子４１２と負入力端子間に、両端子がスイッチ
４０６と４０７を介して接続される第１のスイッチドキ
ャパシタ４０４と両端子スイッチ４０８と４０９を介し
て接続される第２のスイッチドキャパシタ４゛０５が配
置され、上記帰還コンデンサ４０２と並列に両端子をス
イッチ４１０と４１１を介して接続された第３のスイッ
チドキャパシタとで構成されている。上記各スイッチな
らび、キャパシタ、液算増幅器は全てＭＯＳ）ランジス
タ回路で実現される。又谷スイッチは同時にオンとなら
ない２種類の期周的パルス信号（周期＝Ｔ）で駆動され
、図に示している接点と、矢印で示した接点の状態を周
期的にくシ返し、スイッチドキャパシタで充放電と周期
的に行なわせることによって、上記第（８）式の伝達関
数が実現される。なお、各スイッチドキャパシタの値は
帰還キャパシタ４０２の値をＣとすれば、図示の如く値
を設定すればよい。

なお、スイッチドキャパシタフィルタの一実施例を示し
たが、上記実施例に限されるものでなく、他のスイッチ
ドキャパシタフィルタでも実現てきるものである。

更に１上記実施同はライン回路の終端複素インピーダン
スが第２図の場合について示したが、電話機、伝送線路
が変ったときに対応できるようＫ。

上記スイッチドキャパシタ回路に切替回路を設ける仁と
によって用途の広いフィルタとして構成されることは明
らかである。

以上実施例によって説明したように本発明によれば終端
回路が容易に集積化可能であシ、更にそのインピーダン
スを加入者線の線径、−路長に応じて可変とすることも
容易であり、小形、高性能、低価格の終端回路を実現す
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は６０１形電話機の防側音囲路と平衡が取れるイ
ンピーダンスを示す図、＠２図はディスクリート素子を
用いた２端子複素インピーダンス回路の回路図、第３図
は、本発明によるライン回路の一実施例の構成を示す図
、第４図は、第３図で使用されるフィルタの一実施例の
回路図である。 ２４．３００，４１２・・・入力端子、２５，３１０゜
４１３・・・出力端子、２１．２２・・・抵抗素子、２
３・・・キャパシタ、３０１・・・送話器による電圧源
、３０２・・・インピーダンス、３０３・・・終端抵抗
、３０４・・・バッファアンプ、３α５・・・加算回路
、３０６・・・フィルタ（フィードバック回路）、３０
７・・・フィルタ、３０８・・・減算器、４０１・・・
演算増幅器、４０２・・・帰還キャパシタ、４０３，４
０４゜４０５・・・スイッチドキャパシタ、４０６〜４
１１・・・スイッチ。 ２−１１″ 代理人　弁理士　薄田利ｔｐ會−′ ■　１　口 Ｚｔ−／Ｉ犬ｔ＆ｐ　ｏｃｎ） 第　２　図 ２８ｎ 第　３　口 葉　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．２線式加入者線と４線式入力線がバッファ増幅器と
   終端インピーダンスを介して結合され、上記２線式加入
   者線と４線式出力線が上記２線式線路の信号から上記４
   ｗＭ式入力線の信号をフィルタ回路を介した信号で減算
   し、その出力を上記４線式出力線に加える減算器を介し
   て結合されたハイブリッド回路を有する電話交換器のラ
   イン回路において、上記終端インピーダンスを終端抵−
   抗で構成すると共に、上記２線式加入者線路と減算器を
   結ぶ線路と上記バッファ増幅器の入力部との間に２線式
   加入者線側から交換器側をみたインピーダンスを複素イ
   ンピーダンスとするための伝達特性を有するフィードバ
   ック回路が接続されて構成されたことを特徴とするライ
   ン回路。 ２、第１項記載のライン回路において、上記終端抵抗の
   値をＲ１上記加入者に接続される電話機Ｏ防側音特性に
   良好な終端インピーダンスをＺｍとするとき、上記フィ
   ードバック回路の伝達関数Ｈを Ｈ＝１−− １ と設定してなることを特徴とするライン回路。 ３、第２項記載のライン回路において、フィルタ回路の
   伝達関数Ｇが と設定されたことを％徴とするライン回路。 ４、第１項、第２項又は第３項記載のライン回路におい
   て、少なくともフィードバック回路、フィルタ回路がス
   イッチドキャパシタと演算増幅器とｔ組合わせて構成さ
   れたことを％徴とするライン回路。 ５、＄４項記載のライン回路において、上記スイッチド
   キャパシタに切替回路が付加され、上記フィードバック
   回路の伝達特性が可変されるように構成されたことを特
   徴とするライン回路。