JPS62155692A - 加入者回路 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、電話回線に通話電流を供給するとともに、
電話回線を所定のインピーダンスで終端するように電話
回線に接続され、終端インピーダンスやハイブリッド機
能か増幅器の帰還インピ−ダンスで制御でき、特に電子
交換器等に使用される加入者回路に関する。

（従来の技術） 電子交換器、特にディジタル交換器において、加入者回
路は電話回線に接続される電話機に監視用の直流電流を
供給して電話機の状態を監視する機能と、通話用の直流
電流を供給する機能と、′電話回線の線路インピーダン
スに整合するインピーダンスで電話回線を終端する機能
と、電話機からの通話信号を取り出して出力するととも
に、交換器のスイッチング装置を介した相手からの通話
信号を電話回線を介して電話機に供給する機能とを有し
ている。

このような加入者回路は、従来直流電流を供給するため
にインダクタンス素子を使用し、このインダクタンス素
子を介して直流電源から直流電流を電話機に供給すると
ともに、この直流電流を通話路側に対して阻止するため
に、電話回線の両方に直列に２μＦ程度の通話コンデン
サを接続し、このコンデンサを介した後にハイブリッド
回路を設けて構成している。しかしながら、このような
回路は比較的大きなインダクタンス素子やコンデンサを
必要とするため、電子交換器として小型化、経済化、更
にはＬＳＩ化を達成するためには不適であった。

ところで、電話回線の線路インピーダンスは一般に６０
０Ωとして計算される。また、標準電話機は、回線損失
が５　ｄＢとなる線路長を介して加入者回路に接続され
る時、最も良好な側音特性か得るように設計されている
。しかしながら、Ｒａ内交換器を考慮した場合には、電
話回線の長さは比較的短く、かつ許容される線路損失も
２　ｄＢ以下と小さいため、加入者回路の終端インピー
ダンスやバランスネットワークインピーダンスは線路の
ケーブル特性も含んで複雑な特性が要求される。

従来、これを電子回路で達成することが行なわれている
が、多くの回路素子が必要となり、小型化、経済化、Ｌ
ＳＩ化等に問題があった。

このような回路の一例として、従来複数の演算増幅器や
トランジスタを使用して電話回線の両方にそれぞれ線路
インピーダンスＺ。の１／２のインピーダンスＺ。／２
を有するインピーダンス素子を設ける回路構成も知られ
ているが、インピーダンスＺ。／２はそれ自体、数μＦ
のコンデンサ等が必要であることから小型化、経済化、
ＬＳＩ化し難いという問題があった。

また、電話機に供給される直流電流としては、通話感度
や特性の一定化および通話時の消費電流の削減等の理由
により、直流的出力抵抗が高く、しかも定電流給電を達
成できる給電方式が望ましいが、この従来の回路構成に
おいては直流給電特性をこのような方式に制御できない
等の問題かあった。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように従来の加入者回路では、終端インピーダン
スやバランスネットワークインピーダンスなどに大きい
容量を必要とし、従って小型化、経済化、ＬＳＩ化等が
難しく、また消費電力の小さい直流給電特性が得られな
いといった問題があった。

本発明はこの様な問題に鑑みなされたもので、小容量の
素子で終端インピーダンスやバランスネットワークイン
ピーダンスを構成でき、小型化、ＬＳＩ化が容易で、任
意の直流給電特性を実現でき、消費電力を低減できる加
入者回路を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、加入者回路において、演算増幅器によるハ
イブリッド機能及び複素インピーダンス機能、更に、直
流給電機能を実現したものである。

すなわち、加入者回路において、加入者端末か接続され
ると端子ＬＬ　　間の電圧Ｖ。と受信型圧ＶＲＸを加算
する手段と、この加算された電圧が印加される負荷Ｒ１
＋ＮＺＴと、この電圧をＮ　（Ｚ　Ｔ　＋　Ｚ　ａ　）
　／　（Ｒ１＋　Ｎ　Ｚ　Ｔ　）に増幅する手段と、こ
の増幅された電圧と受信電圧ＶＲＸとの差を算出し、Ｖ
ＴＸを得る手段と、前記加算された電圧を前記負荷Ｒ１
で分圧し、この電位差をＡｏ倍に増幅する手段と、端子
Ｌ１Ｌ２に流れる電流を各々Ｒ２、Ｒ３を用いて電圧に
変換する手段と、この手段により得られた電圧を加算す
る手段と、この手段により加算された電圧と前記Ａ。

倍に増幅された電圧とを加算し、更に、直流給電電流を
決める基準電圧ＶＦとを加算しＡ１倍に増幅する手段と
、この増幅された電圧を前記負荷Ｒ２２、Ｒ３に供給す
る手段による制御ループとを具備することを特徴とする
ものである。

更には、ｚＢをバランスネットワーク素子とすることで
、ハイブリッド機能を実現し、加入者回路の終端インピ
ーダンスを２１とで実現できるものである。

（作　用） この発明によれば、終端インピーダンスの所定倍のイン
ピーダンスを増幅器の帰還インピーダンスとして構成す
ることにより終端インピーダンスが構成されるため、帰
還インピーダンス及びバランスネットワークインピーダ
ンスに含まれるコンデンサは所定倍分の１、すなわち１
／Ｎの容量で実現できる。従って小さな容量のコンデン
サでも終端インピーダンスが十分大きくなるように作用
する。

（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は一実施例を示すもので、加入者端末が接続され
る２端子Ｌ　　、Ｌ　　間の電圧Ｖ。は、減食器１でそ
のレベルを１／１０に低減され、結合コンデンサＣ１を
介して加算器２の一方の人力に与えられている。加算器
２の他方の入力には、図示しない交換器からの受信電圧
ＶＲＸが与えられている。加算器２の加算出力は増幅器
３で１０倍に増幅され、抵抗Ｒ１及びインピーダンス素
子ＮＺＴの直列回路からなる負荷を介してゲインＮ　（
ＺＴ　十ＺＢ）／　（Ｒ，＋ＮＺＴ）の負帰還増幅器４
の入力として与えられている。この負帰還増幅器４は終
端インピーダンスを実質的に増幅するもので、その出力
は、差動増幅器５において受信電圧ＶＲＸと減算され、
送信電圧ＶＴＸとして交換機側に出力されている。

一方、加入者回線に流れる電流Ｉ　ａｅは、抵抗Ｒ１２
、Ｒ２によってそれぞれ電圧に変換され、両変換電圧は
増幅器６．７．８を介して加算され、さらに加算器９の
一方の入力に与えられている。

この加算器９の他の人力には、抵抗Ｒ１の両端に現れる
電圧を増幅器１０によりＡ。倍にした電圧Ｖａｃと、直
流給電電流を決める基準電圧ｖＦとが与えられ、これら
が加算器８の出力から減算されて増幅器１１でＡ１倍に
増幅される。この人１倍に増幅された電圧は、増幅器１
２．１３を介して抵抗Ｒ２、Ｒ３に供給されている。

以上の構成において、いま増幅器１０．１１に注目する
と、 ２Ａｏ　（Ａｏ　Ｉｍ　Ｒ１−Ｒ２１ａｃ−Ｒ３１ａＣ
）＝　Ｖｏ　＋　（Ｒ２＋Ｒ３）　Ｉ　ａｃＡｌを１０
０程度にすることで近似的に無限大とすれば、次式を得
る。

Ａｏ　Ｉｍ　　Ｒ１−（Ｒ２＋Ｒ３）Ｉａｃ＝０２端子
り、　Ｌ、から見た本回路の出力インピーダンスはり、
Ｒ２間にインピーダンス２６′の負荷だけを接続して −Ｖ。−１ａｃ−ＺＢ　’　　　　　　　　　＝１２）
また、 ＶＤ−ＶＲ）（−１ｍ　　（Ｒ，＋ＮＺＴ）・・・（３
）（３）式を（２）式で割って ここで、ＮＺＴに比べＲ１を十分小さくなるように選ぶ
ことで近似的に が得られ、また と設定することで（１）式より かｆ５られる。故に出力インピーダンスＺＯＵＴは、Ｚ
ｏ　ｕ　Ｔ　＝ＺＴ　　　　　　＝１５）このとき出力
信号ＶＴＸは、 ＶＴＸ Ｒ１を無視すると、（４）式から ＶＴＸ ｖＴｘ　　−。

とできる。

入力インピーダンスＺＩＮは、ｖ、、Ｘ　＝０のときこ
こでＮＺＴに比べＲ１を充分小さく選ぶことで近似的に
、 と表わせる。また、 と設定することで（１）式より入力インピーダンスは、
ｚ、Ｎ　−ｚ丁　　　　　・・・（６）となる。このと
き出力信号ＶＴＸは ２端子Ｌ１Ｌ２と接続する加入者回路の合成インピーダ
ンスをＺＢ、送話信号をｅ。とすれば、（６）式から （７）式に代入して、Ｒ１を無視すると、ｚＢをｚＢ−
ｚＢ’　と設定すれば ＶＴＸ−８０ となる。

以上のことから終端インピーダンスｚＴは、Ｎ倍のＮ−
ＺＴで実現でき、またバランスネットワークインピーダ
ンスＺ３は、Ｎ倍のＮ−Ｚ、で実現できる。第１図の実
施例では、ＮＺＴ素子とＮ（ＺＴ十ＺＢ）素子のみで終
端インピーダンスとハイブリッド機能を実現できる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。

例えば、上記実施例では長距離内線等Ｌ１Ｌ２間の負荷
のインピーダンスｚＢが大きいと、Ａ倍の増幅器の出力
が電源電圧付近に振切れた状態となり交流が伝達されな
い。

そこで、交流系の制御と直流系の制御とを分けた上で、
直流系のＡ１倍増幅器の電源電圧ＶＸ。

ＶＹ　（ＶＸ　＞Ｖｙ　）を回路全体＋７）ＶＣＣ，Ｖ
ＥＢよりも内側（Ｖｃ　ｃ　＞Ｖｘ　＞Ｖｙ　＞ＶＥ　
Ｅ　）となるように与える。これによりＬ１Ｌ２間の負
荷が大きいときでも、直流系のＡ１倍増幅器が振切れる
だけで交流系の制御は正常に動作をし、入出力交流イン
ピーダンスＺ１を実現することができる。

第２図は、これを実現する為の回路の構成を示したもの
で、第１図と同一部分には同一符号を付しである。

この回路では、加入者回線を流れる電流Ｉａｃを抵抗Ｒ
２、Ｒ３で電圧に変換し、増幅器６，７゜８を介して加
算した後、その加算出力を抵抗Ｒ４とコンデンサＣ２か
らなる直列回路にて直流成分と交流成分とに分割する。

交流成分は、増幅器２１を介して加算器２２に与えられ
、ここで増幅器１０からの電圧ｖａｅと加算された後、
増幅器２３でＡ１倍に増幅される。一方、交流成分は、
増幅器２４を介して加算器２５の一方の入力に与えられ
、ここで直流給電電流を決める基準電圧ｖＦと加算され
た後、増幅器２６でＡ１倍に増幅される。増幅器２６は
、前述の関係に設定された電源電圧ＶＸ、ＶＹで出力電
圧をリミットする機能を有している。増幅器２３．２６
の出力は、加算器２７，２８でそれぞれ加算された後、
抵抗Ｒ２、Ｒ３に供給されるものとなっている。

以上の構成において、いま増幅器１０．２３゜２６に注
目すると、直流系のＡ１倍増幅器２６の動作範囲内では
、 ２Ａ、　　（Ａｏ　Ｉｍ　　Ｒ，−Ｒ２Ｉｔ、−Ｒ３Ｉ
Ｌ＋ＶＦ　）　　＝Ｖ　　＋ＲＩｒ、　＋Ｒ３Ｉ　Ｌ　
　　　　＝１８）ここで、Ｌ１Ｌ２間に流れる電流ＩＬ
の直流成分をＬ　ｄｃｓ交流成分をｒ　ａｃとすれば、
Ｉ　Ｌ　＝　ＩａＣ＋　ＩｄｃとなりＩＩは交流成分の
みであるから、 ２Ａ　　　ｆＡｏ　　Ｉ　ｍ　Ｒ（Ｒ２＋Ｒ３）　　Ｉ
　ａｃｔｌ１ ＋２Ａ、［ＶＦ　−（Ｒ２＋Ｒ３）ｆａｃｔ−Ｖ　　＋
（Ｒ＋Ｒ３）　　（Ｉａｃ＋Ｉｄｃ）　　　−（９）Ａ
１を１００程度にすることで近似的に無限大とすれば、 Ａ３　　Ｉｍ　　Ｒ１（Ｒ２＋Ｒ３）Ｉａｃ＋Ｖｐ　−
（Ｒ２＋　Ｒ３）　　Ｉ　ｄｃ＝　０　　　　　　　　
　−　　（１０）（１１）式は交流インピーダンス実現
の式であり、第１図で説明した通りである。

（１２）式は定電流給電実現の式であり、基準電圧ｖＦ
が与えられると、Ｌ１Ｌ２間のインピーダに流れること
を示している。

ところが、（８）式の右辺は直流的には、（ＺＢ’　　
＋Ｒ２＋Ｒ３）Ｉｄｃ であり、（８）式の左辺が増幅器８の出力であることか
ら、ＺＢ′が大きくなり右辺が電源電圧以上となると（
８）式が成立しなくなり、（１１）式、（１２）式も成
り立たなくなる。

そこでこの実施例では、（９）式左辺の直流成分をＡ１
倍する増幅器２４の出力最大値を、・Ｌ１Ｌ２に電流を
供給する増幅器１２．１３が振り切れる値より小さくす
ることで、ＺＢ′が大きいときには ２Ａ　　ｆＡ　　Ｉ　ｍ　Ｒ（Ｒ２＋Ｒ３）　　Ｉ　ａ
ｃｔｌ　　　　　０　　　　　　１ 十　　＜ｖ　　Ｘ−Ｖｙ） ＝Ｖ　　　十　（Ｒ＋Ｒ３）　　（Ｉａｃ＋Ｉｄｃ）と
している。これにより、直流成分は、となり、交流成分
はＡ１を１００程度にとることにより無限大近似して（
１１）式が成り立つ。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、容量の小さいコンデ
ンサを用いて終端インピーダンスやバランスネットワー
クインピーダンスを構成することにより、小型化、経済
化、ＬＳＩ化を達成すると共に、任意の直流給電特性を
実現でき、かつ消費電力を低減できる加入者回路を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る加入者回路を示す図、
第２図は本発明の他の実施例に係る加入者回路を示す図
である。 １・・・減衰器、２，９，２２，２５，２７．２８・・
・加算器、３，５〜８，１０〜１３，２１．２３゜２４
．２６・・・増幅器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加入者末端が接続される２端子Ｌ＿１Ｌ＿２と、
   送信端子、受信端子とを有する加入者回路において、前
   記Ｌ＿１Ｌ＿２間の電圧Ｖ＿０と受信電圧Ｖ＿Ｒ＿Ｘを
   加算する手段と、この手段による電圧が印加される負荷
   Ｒ＿１＋ＮＺ＿Ｔと、前記手段による電圧をＮ（Ｚ＿Ｔ
   ＋Ｚ＿Ｂ）／（Ｒ＿１＋ＮＺ＿Ｔ）に増幅する手段と、
   この増幅された電圧と受信電圧Ｖ＿Ｒ＿Ｘとの差を算出
   しＶ＿Ｔ＿Ｘを得る手段と、前記加算された電圧を前記
   負荷Ｒ＿１で分圧し、この電位差をＡ＿０倍に増幅する
   手段と、端子Ｌ＿１Ｌ＿２に流れる電流を各々Ｒ＿２、
   Ｒ＿３を用いて電圧に変換する手段と、この手段により
   得られた電圧を加算する手段と、この手段により加算さ
   れた電圧と前記Ａ＿０倍に増幅された電圧を加算し、更
   に、直流給電電流を決める基準電圧Ｖ＿Ｆとを加算し、
   Ａ＿１倍に増幅する手段と、この増幅された電圧を前記
   負荷Ｒ＿２、Ｒ＿３に供給する手段とを具備してなるこ
   とを特徴とする加入者回路。
2. （２）前記Ａ＿１倍に増幅する手段は、前記Ｒ＿２Ｒ＿
   ３の両端電圧の加算電圧を直流成分と交流成分とに別け
   る手段と、前記交流成分の電圧と前記Ａ＿０倍に増幅さ
   れた電圧とを加算し、Ａ＿１倍に増幅する手段と、前記
   直流成分の電圧と直流給電電流を決める基準電圧Ｖ＿Ｆ
   とを加算し、出力の絶対値を一定レベル以下に抑えてＡ
   ＿１倍に増幅する手段と、この増幅された電圧と前記Ａ
   ＿１倍に増幅された電圧とを加算する手段とを具備して
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の加入
   者回路。