JPS5912638A - インピ−ダンス合成形ライン回路 - 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】 発明の対象 本発明は、インピーダンス合成形ライン回路に関し、特
に終端インピーダンスを複素インピーダンスに設定でき
ると同時に減衰歪を等化することができ、しかも集積化
に有利な２線４Ｍ変換機能を持つライン回路に関するも
のである。

従来技術 従来のクロスバ変換機や電子交換機（例えば機械式スイ
ッチを用いたＤＩＯ型交換機等）のライン回路は、加入
者に対する４８Ｖの給電機能のみを備えているだけでよ
く、その他の機能、例えば加入者の状態（オンフック、
オフフック等）は加入者線走査部でまとめて監視され、
呼出信号等は信号トランクから各加入者に送出されてい
る。

最近は、時分割スイッチを用いたディジタル変換機が開
発されているが、この場合には第１図に示すように、加
入者（ＳＵＢ）とライン回路３の間が２線で構成され、
時分割スイッチ部４以後は往復各２線ずつの計４線で構
成される。そして、１本の線上には、多数の加入者から
の信号がディジタル化され、時分割的に送出されるので
、加入者状態の監視や吐出信号の送出等の機能を共通部
でまとめて行うことが困難となり、これらの機能は時分
割スイッチ部Φの前段で、加入者対応に設ける必要があ
る。

第２図は、ディジタル変換機におけるライン回路の全体
ブロック図である３、 加入者（ＳＵＢ）に最も近いＲＴ音１；５は、呼出信号
等の送出（Ｒｌｎｇｉｎｇ　）と、加入者線の試験やそ
の他の試験（Ｔｅｅｔ）を行う機能を有し、ＢＳＨ部６
は加入者に対する給電（Ｂａｔｔｅｒｙ　ｆｅｅｄ　４
８Ｖ　）と、加入者状態の監視（オフフック、オンフッ
ク、地絡、？Ｉｔ混等の監視５ｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　
）と、２　ｆ？！　・４線の変換（１−Ｉｙｂｒｊ、ｄ
　）を行う機能を有し、ＣＯＤ部（Ｃ０ＤＥＣ）７はア
ナログ信号をディジタル信号に変換す−る機能を有し、
ＣＴＬ部（ＣＯｎｔｒ−１ｌ）８はこれらの各部５．６
．７を制御する機能を有する。また、これらの各部、５
．６，７．８ごとにＬＳＩ化が図られている。

第２図に示すように、ライン回路３の中では、Ｂ　Ｓ　
Ｈ部ａ　ニおいて２線４線の変換が行われるため、Ｂ　
Ｓ　１１部６以前は２線により平衡信号が送出されるが
、Ｂ　Ｓ　Ｈ部６以後は４線を用いて不平衡信号が送出
される。

２線を介して送出される平衡信号は、第３図（ａ）に示
すように、２線の各々に直流に重畳された平衡な交流信
号が搬送され、それらの差動電圧ｖＡ。

ＶＡ／により信号電圧とするものであり、一方、４線を
介して送出される不平衡倍旧は、ｙ′−ｌ：り方向と受
は方向とに分けて、各線ごとに不平衡な信号が搬送され
、その信号と大地の間の’１＋Ｌ圧Ｖ８．　ＶＢ／によ
り信号′電圧とするものである。

ところで、第２図に示すライン回路３においては、４線
入力線から受信された信号は２線式線路に加えられ、ま
た２線式線路から受信された信号は２線式出力線に加え
られるように、インピーダンス終端が必要である。

そして、２線４線変換機能およびインピーダンス終端６
能を、トランス等の電磁部品を用いることなく、電子化
あるいは集積化して実現する場合、従来より高抵抗素子
に帰還回路を用いて等価慮抵抗値を下げ、所望の終端イ
ン【ニータ′ンスを得る方法が採用されている。しかし
、このように抵抗性めみの終端インピーダンスでは、十
分な通話特性が得られないという欠点がある。例えば、
電話機を接続するライン回路の場合、電話機から線路を
介して終端インピーダンスを見た合成インピーダンスが
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
ーダンスでなければ、良好な防側音特性を得ることはで
きない。ここで、防側音特性とは、送話音声が自己の受
話機で再生される量を抑制する度合である。上記の防側
音回路の平衡回路網と平衡がとれるインピーダンスは、
代表的な電話機である６０１型電話機の場合、特定の線
路インピーダンスとなるように設計されており、このイ
ンピーダンスは複素インピーダンスである（例えば、Ｅ
Ｊ本電信電話公社「研究実用化報告」第２７巻、第６号
、Ｐ、　Ｌ３６参照）。すなわち、防側音特性を向」−
させるためには、ライン回路の終端インピーダンスを１
旨ｎの１’８１１Ｎｉ’ｊインピーダンス（こ近似した
複素インピーダンスにすることが必要である。

第４図は、従来の方法で終端イン・ｌこ−）・°ンスを
複素インピーダンスにしたライン回路の説１９１図であ
る。

従来より、高抵抗素子に帰還回路を用しｚて等価抵抗値
を下げる方法が用いられてし）るが、この方法をそのま
ま複素インピーダンスに拡張す（・ことが考えられる。

しかし、この方法を拡り１ルたｊ助合には、送信および
受信の各信号に対して周Δに数４ｉが生ずるという欠点
がある。

８ｒ４４図において、’ａｌ’ｂは２線式信号端子、ｌ
　、ｌ　は４線式信号端子、Ｚｏ　　は線路を含むＥｔ 末インピーダンス、’ＶＯは端末から発生１−る＜？ｒ
号゛ｍ圧、Ｖはｌ［Ｌ、ｌｂの線間信号電圧、ｔ４よη
′１６末とライン回路の間で流れる信号ＴＪ流、Ｃ８＆
まＴｕ　ＦＥ　Ｒ用副杉電流源、ｇｒＨはＣ８の相互コ
ンタ゛クタンス、Ａｌ、Ａ２は増＄７．ｉ器、ｖｒ　　
は４線人カイ：１　＠　１４Ｌ圧、Ｖ　は４線出力信号
電圧である。

を 先ず、端末とライン回路間の電流１１．ｔ　、　）［＝
Ｅ制御形電流源Ｃ８の相互コンダクタンスｇユ　と、電
流源Ｃ８への入力電圧ｖｄ　　の積に等しい。また、入
力電圧ｖＩｉ　　は、ｌａ、らの線間信号電圧Ｖと増幅
器Ａ１の伝達特性りの積から４線人カー圧ｖｒを減じた
値に等しい。さらに、線間電圧Ｖは端末からの信号電圧
Ｖ。から端末インピーダンスＺ０による電圧降下分Ｚ。

土を減じた値に等しい。

１鍛ｇｍ’Ｖｄ、　　Ｔｄ”＝　ｖ’ｈ　　Ｖｒ＋　　
”Ｉ−ｖｏ　Ｚ６”””（１）したがって、端末側から
見たライン回路の嬌価終端インピーダンスｚＴｉｉ、上
式（１）でｖｒ−０とおとなるから、ｇｍ　　とｈｆｉ
：４択することによって、任意の終端インピーダンスか
設定可能である。

一方、この場合の送信特性と受信特性について考察する
。上記（１）（２）式がら■について解くと、次となる
。また、受信特性は、上式（３）でｖ　−Ｑのときであ
るから、 となる。

したがって、一般に終端インピーダンスＺＴ　　を複素
インピーダンスに設定すれば、上式（４）　、　（５）
のように送信特性および受信特性とも周波数歪を生じる
ことになる。

なお、第４図において、増幅器Ａ２は、４線入力信号が
４線出力信号に廻り込む動作を防止するために設けられ
たものである。

発明の目的 本発明の目的は、このような従来の欠点を除去するため
、終端インピーダンスを複素インピーダンスに設定する
と同時に、送受信の際の減衰歪を等化することにより、
電話機の側音特性や網への反響特性を良好にし、かつ伝
送品質を向上させることが可能なインピーダンス合成形
うイン回路を提供することにある。

本発明のインピーダンス合成形うイン回路は、周波数特
性を有する増幅器により帰還回路を構成し、複素インピ
ーダンス終端と減衰歪の等化を実現することに特徴を有
する。

発明の実施例 第５図は、本発明の原理を示す説明図である。

本発明は、ライン回路３内に増幅器Ｇ１と０２を設けて
、減衰歪の等化と４線廻り込み防止を図るものである。

なお、伝達特性ｇ１＋８２は、それぞれ増幅器Ｇ１と０
２の値である。第５図中、第４図と同じ記号は、同一の
ものを示している。

第５図において、端末とライン回路間の電流１と、入力
電圧ｖＩｉ　　と、線間信号電圧Ｖと、４線出力電圧ｖ
ｔ　　について、それぞれ関係式を導くと、次のように
なる。

ここで、端末側から見た等価終端インピーダンスＺＴ　
　は、４線入力電圧ｖｒ　　がＯのときのＺＴ−ｖ／１
で求めることができる。削代（２）より、ＺＴ−レ′ｇ
Ｉｒｌｈであるから、ｇｍ　　およびｈを選択すること
により、任意の終端インピーダンスが設定可能である０ 次に、送信特性と受信特性を求めるために上式（６）か
らＶについて解くと、次のようになる。

次式となる。

を含むので、ｇｏ　　を次の値に設定すれば減衰歪を等
化することができる。

次式で表わされる。

ｇ２を含むので、ｇ２を次の値に設定することによって
減衰歪を等化することができる。

次に、４線廻り込みの防止について考察する。

上式（６）　（７）から４線出力電圧Ｖ、について解く
と、次のようになる。

・・・・・■ 前述のように、増幅器Ｇ１と０２の相互フンダクタ７　
スｇ　＋　＋　　ｇ　ｔ　ヲ式（９）、０１）の値に設
定すると、上式αａの第２項が消えるので、次のように
なる。

Ｙｔ””　Ｔ　ｏ　　　　　　　　　　　　　　　・・
・・・０■上式０３）は、端末で発生された信号電圧Ｖ
。がそのまま４線出力信号電圧Ｖｔとなることを意味す
るので、４線廻り込みを防止できることになる。第５図
に示す構成により、原理的に終端インピーダンスを複素
インピーダンスとし、同時に減衰歪を等価することがで
き、また４４Ｉ廻り込みを防止することができる。第０
図は、本発明の実施例を示すインピーダンス合成形うイ
ン回路の構成図である。

第６図のライン回路には、第５図に示した原理動作回路
の他に、給電電流の供給制御および同相信号の抑圧の各
機能も備えられている。

先ず、直流の給電特性については、増幅器Ａ５によって
検出された線間電圧をもとにして、給電制御回路２が制
御電圧■。を決定し、さらに増幅器Ａ８を経て増幅器Ａ
３．Ａｌ、トランジスタＱ１、および増幅器Ａ４．Ａ２
、）ランジスタＱ２により端末方向への出力電流が供給
される。このときの供給電流Ｉは、次の式により決定さ
れる。

Ｉ−ｖｏ／′Ｒ８・・・・・ＣＬ４） また、同相制御回路１は、同相電圧を検出して制御電圧
を決定する回路であって、この制御電圧を増幅器Ａ３．
Ａｌ、）ランジスタＱ１、および増幅器Ａ４．Ａ２、）
ランジスタＱ２の各経路で電流出力とし、直流的な動作
を安定にすると同時に、交流同相信号の混入を防止する
。

一方、線間１．．１ｂに生じる通話信号に関しては、増
１ｍ器Ａ５により検出した電圧を増幅器Ａ７、インピー
ダンス合成用の増幅ｕＡ８を経て、増幅器Ａ３．Ａｌ、
トランジスタＱ１および増幅器Ａ４゜Ａ２、トランジス
タＱ２から出力して、帰還制御する。

また、端末に送信する信号は、増幅器Ａ１０′を経て増
幅器Ａ７から入力され減衰歪のない特性が得られる。同
じく、端末から受信した信号は、増幅器Ａ５により検出
され、増幅器Ａｌｌを経て減衰歪のない特性が得られる
。同時に、増幅器ＡＩＯ。

八〇を経て端末への送信信号成分が相殺され、端末側か
らの信号のみが得られる。

なお、第６図において、増幅器ＡＩＯ，Ａｌｌの（へ）
入力端子に接続されるインピーダンスＺＩＯ。

Ｚｌｌは、それぞれ（Ｚｏ／２．、）ＲＩＯ，（Ｚ、／
Ｚ。）Ｒ１１である。この値により、相互コンダクタン
スｇ、。

ｇ２　　を削成（Ｑ）、Ｃｌ）　の値に設定することが
できる。

マタ、増幅器Ａ８に接続されるインピーダンスｚ７−α
ｚＴ１抵抗Ｒ８−α現、コンデンサＣ７−Ｃ０／α　で
ある。

本発明は、第５図に示す帰還増幅器Ｇ１．Ａ１．Ｇ２を
設けることを特徴とするものであり、第６図では、第１
の増幅器Ｇ１に対応する増幅器がＡＩＯ。

第２の増幅器Ａｌに対応する増幅器がＡ８、第３の増幅
器Ｇ２に対応する増幅器がＡｌｌである。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、終端インピーダン
スを複素インピーダンスに６：定するとともに、送受信
の減衰歪を等化するので、電話機の側音特性や網への反
響特性を良好にでき、かつ伝送品質を向上することがで
きる。また、小形構成が可能であるため、電子化、集積
回路化に有効であり、実装密度の大幅低下と量産による
低廉化が図れる。したがって、本発明のライン回路を、
４　Ｍ式の空間分割あるいは時分割の通話路と２線式回
線を含む交換機、例えば構内交換機、公衆用加入者線交
換機、ボタン電話装置、集線装置等に適用すればきわめ
て有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はディジタル交換機のブロック図、第２図はディ
ジタル交換機のライン回路のブロック図、第５図は２線
と４１！！上の信号説明図、第４図は従来の方法を適用
したライン回路の構成図、１５図は本発明の原理を示す
説明図、第６図は本発明の実施例を示すインピーダンス
合成形うイン回路の構成図である。 Ａ１〜Ａ、ｌ　１．　Ｇｌ、　Ｇ２：演算増幅器、Ｒ，
ＲＯ〜Ｒ１１：抵抗器、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ７：コンデンサ
、ＺＯ＋端末１．インピーダンス、ＺＴ　’　終端イン
ピーダンス１Ｑ１．　Ｇ２　：　）ランジスタ、Ｖ：電
源α圧、１．ｒｌｂ２線信号端子、１．．１ｔ：４線信
号端子、１：同相制御回路、２；給電制御回路、３ニラ
イン回路、４：スイッチ部。 特許出願人　　日本電信電話公社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ４線式通話路から信号を受信する入力端子、上記通話路
   に信号を送信する出力端子、および電流出力平衡形増幅
   器の出力電流信号を２線式線路に送出し、かつ端末から
   の信号を受信する信号端子を有するライン回路において
   、上記４線式入力端子からの信号を入力し、あらかじめ
   設定された伝達特性Ａを備える第１の増幅器ど、上記２
   線式信号端子に生じる線間電圧信号から上記第１の増幅
   器の出力信号を減算した信号を人力し、上記電流出力平
   衡形増幅器に出力するあらかじめ設定された伝達特性Ｂ
   を備える第２の増幅器と、上記２線式信号端子に生じる
   線間電圧信号から上記４線式入力端子よりの信号を減算
   した信号を入力して、上記４線式出力端子に出力するあ
   らかじめ設定された伝達特性Ｃを備える第３の増幅器を
   有することを特徴とするインピーダンス合成形ライン回
   路。