JPS6230457A - 電話機回路 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、有線電話回線に接続され、この回線側から直
流電力により動作する電話機回路の改良に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来、この種の電話機回路として、例えば第６図に示す
如く構成されたものがある。同図において、３ａ、３ｂ
は回線端子であり、この回線端子３ａ、３ｂの回線側に
は直流等価的に交換機の直流電源（供給電圧値Ｅｏ）１
および回線の線路抵抗（抵抗ＧｉＲＬ）２が直列に接続
される。尚、４は上記線路抵抗２を含む線路インピーダ
ンスである。また上記回線端子３ａ、３ｂの電話機側に
は、−送話増幅回路が接続されている。この送話増幅回
路は、トランジスタ５およびそのエミッタ抵抗６からな
る電圧電流変換回路と、自己バイアス回路７とから構成
され、この自己バイアス回路７はトランジスタ７１、バ
イアス抵抗７３．７４および交流シャント用のコンデン
サ７５からなる直流電源電圧と抵抗７２とから構成され
る。また上記トランジスタ５のベースには、マイクロホ
ン８、その負荷兼バイアス供給用抵抗９およびカップリ
ングコンデンサ１０からなる送話信号発生回路が接続さ
れている。さらに、上記トランジスタ５のエミッタと回
線端子３ａとの間には、それぞれキャンセル用抵抗１６
および疑似線路インピーダンス回路１７を介して受話増
幅回路１３が接続されており、この増幅回路１３の出力
端には受話器１４が接続されている。ここで、上記キャ
ンセル用抵抗１６、疑似線路インピーダンス回路１７、
エミッタ抵抗６および線路インピーダンス（ｚ４）４と
電話機の交流インピーダンスＺＴとの並列合成インピー
ダンス（Ｚ４ｚＺＴ）はホイートストンブリッジを構成
しており、（Ｚ４〆Ｚｔ）／Ｒ６−２１７／２１６に設
定したときブリッジは平衡して送話信号は大きな損失を
受けたのち受話器１４に入力されることになる。すなわ
ち１．上記ブリッジは防側音回路として動作する。尚、
トランジスタ１１および抵抗１２は電流増幅回路であり
、前記マイクロホン８および受話増幅器１３に電源出力
を供給する。また１８．１９は、電話機の線路端インピ
ーダンスＺＴを回線側の交流インピーダンスＺ４と整合
させて送受信信号の不整合損失を小さくするための終端
抵抗およびコンデンサであり、さらに１５は交流シャン
ト用のコンデンサを示している。

この様な構成であるから、電話機回路は回線側から供給
される直流電圧ＥＬおよび回線電流ＩＬにより動作状態
となる。この状態でマイクロホン８から送話音声が入力
されると、その送話信号は送話増幅回路で増幅されたの
ち回線へ送出される。

このとき、上記増幅回路の利得Ａｖおよび最大出力電圧
ｅＱは、それぞれ Ａｖ　＝　（Ｚ４／／ＺＴ　）／Ｒ６ ｅａ　４　（ＥＬ−２ＥＢＥ　）／　５ｒｊｉとなる。

一方回線を介して到来した受話信号は受話増幅回路１３
で増幅されたのち受話器１４がら音声として出力される
。

ここで、以上の電話機回路の直流等価回路は、マイクロ
ホン８および受話増幅回路１３の消費電流が送話増幅回
路のトランジスタ５の消費電流に比べて１／１０〜１／
２０程−と小さいことがら、第７図に示す如く送話増幅
回路の直流電源電圧Ｅｔと直流抵抗ＲＴとの直列回路と
して表わされる。

このとき、上記ＥＴおよびＲＴは、送話増幅回路のトラ
ンジスタのベース・エミッタ間電圧をＥＢＥ５、エミッ
タ抵抗をＲ６、電流増幅率をＨＰＦ６、トランジスタ７
１のベース・エミッタ間電圧をＥＢＥ７１、抵抗７３．
７４の抵抗値をそれぞれＲ７３，Ｒ７４とし、かつ回線
電流をＩＬとすると、 ＥＴ−Ｅ日Ｅ５　＋ＥＢＥ７１（Ｒ７３＋Ｒ７４）／Ｒ
７４ Ｒ＝Ｒ６＋Ｒ７２／ＨｐＥ５ で表わされる。尚、上記直流等価回路は、回線電圧ＥＬ
と回線電流ＩＬとから直流等価抵抗ＲＴ’（ＲＴ’−Ｅ
ｔ、／Ｉｔ、）としても表わされる。

ところで、一般に回線の直流電源電圧Ｅａおよび線路抵
抗ＲＬは回線の距離等により変化し、そ・れに伴い回線
端子電圧ＥＬおよび回線電流ＩＬも変化する。例えば、
ＥＯ−４２〜５４Ｖ、　ＲＬ−５００〜２０００Ωの範
囲で変化するとすれば、Ｅｏが最小でＲＬが最大の時の
ＥＬは、 Ｅ　　Ｌ　＝　　ＥＯｗｉｎ　　−Ｉ　　Ｌ　−ＲＬ　
　ｍａｒ−４２−２０００Ｉ　Ｌ となり、また反対にＥＯが最大でＲＬが最小の時のＥＬ
は、 ＥＬ　＝ＥＯ１ｎａＸ　−ＩＬ−ＲＬ ＝５４−５００　ＩＬ となる。これを負荷線として表わしたものが第６図Ａ、
Ｂである。

の 一方回線端子電圧ＥＬは、電話曙野直流等価電圧ＥＴお
よび等何重流抵抗ＲＴにより ＥＬ　＝ＥＴ　＋　ＩＬＲＴ と表わされる。第６図Ｃは、ＥＬ　＝１．６　＋　ＩＬ
・１２４のときの負荷線を示すものである。

したがって、この電話機は上記負荷線の交点イ。

口の範囲（回線端電圧Ｅ　ｔ、　ｌ１ａＸ　＝　１２Ｖ
　−Ｅ　Ｌ　１ｌｌｉｎ−４Ｖ）で使用可能に設計され
る。

〔背景技術の問題点〕

ところで、従来電話機の簡単な拡張手段の一つとして、
本電話機に付属電話機をブランチ接続して使用すること
が多く行なわれている。このブランチ接続した場合必要
となるブランチ特性には、大別して次の２つがある。す
なわちその特性とは、■　本電話機で、等何重流抵抗Ｒ
Ｔ’　を大きな値に設定してブランチ電話機へ供給され
る回線電流ＩＬを増加さ°せ、これにより例えば遠距離
通話により回線電流ＩＬが小さくなった領域において、
等何重流抵抗ＲＴ’　の小さなブランチ電話機であって
も動作可能とする。

■　■とは逆に等何重流抵抗Ｒｔ’を小さな値に設定し
てブランチ電話機に供給される回線電流ＩＬを低減し、
これにより回線電流ＩＬが小さな領域においてブランチ
電話機を動作不能にして少なくとも本電話機を確実に動
作可能な状態に設定する。

である。

ところが、前記従来の電話機回路は、第８図の負荷線Ｃ
から明らかなように回線電流ＩＬが小さな領域の回線端
電圧ＥＬが回線電流ＩＬが大きな領域の延長線上にある
ため、小電流領域におけるブランチ特性が前記■、■い
ずれの特性にもならず、この結果小電流領域での本電話
機およびブランチ電話機の動作状態があいまいになって
通話特性の劣化を招く欠点があった。またこれを改善す
るために、負荷線を上記ブランチ特性に合せて設定する
ことも考えられるが、このようにすると確かに小電流領
域では前記いずれかのブランチ特性を得ることができる
が、負荷線を変更したことにより回線端電圧Ｅｔ、の最
大値がさらに大きくなったり、最小値が小さくなるため
、これに合せて例えば電話機回路の回路素子定数を変更
したり、新たに絶縁対策を施す必要が生じ、この結果回
路が複雑化し高価になって非常に好ましくなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、回線端電圧の最大値および最小値を最適値に
保持しつつ、回線電流が小さな領域で必要とするブラン
チ特性を任意に選択できるようにしてブランチ特性の向
上を図り、これにより構成が簡単かつ安価で通話特性の
優れた電話機回路を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、回線側から供給
される直流電圧もしくは直流電流値が予め設定した所定
のしきい値以上であるか否かを判定する判定手段と、直
流特性設定手段とを設け、この直流特性設定手段により
、上記判定手段により直流電圧もしくは直流電流値がし
きい値以上と判定されている期間には送話増幅回路の等
何重流特性を所定の第１の特性に設定し、かつ上記しき
い値未満のときは送話増幅回路の等何重流特性を上記第
１の特性とは異なるブランチ接続用の第２の特性に切換
設定するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第１図は、本発明の一実施例における電話機回路の構成
を示すものである。尚、同図において前記第６図と同一
部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

この電話機回路は、回線端子３ａ、３ｂ間に電圧検出回
路２０を設けている。この電圧検出回路２０は、回線を
介して供給された電圧を電源として動作するもので、こ
れにより回線端電圧ＥＬを予め設定しであるしきい値と
比較してその大小関係を判定し、回線端電圧ＥＬ≧しき
い値のときに″ＥＬ”Ｖの判定出力を出力し、またＥＬ
＜Ｌきい値のときにｂ また電話機回路は、送話増幅回路のトランジスタ５のバ
イアス回路として、第１および第２の自己バイアス回路
７ａ、７ｂを有している。第１の自己バイアス回路７ａ
は、ＮＰＮ形のトランジスタ７１ａ１バイアス抵抗７３
ａ、７４ａおよび交流シャント用のコンデンサ７５ａか
らなる直流定電圧回路に、トランジスタ７６ａおよび抵
抗７７ａからなるスイッチング回路を付加したものであ
る。このスイッチング回路は、上記電圧検出回路２０の
判定出力に応じてオンオフ動作して、これにより上記定
電圧回路を動作状態または非動作状態に設定する。一方
第２の自己バイアス回路７ｂは、ＰＮＰ形のトランジス
タ７１ｂ、そのバイアス抵抗７３ｂ、７４ｂおよび交流
シャント用のコンデンサ７５ｂからなる直流定電圧回路
を有し、この定電圧回路にトランジスタ７６ｂおよび抵
抗７７ｂからなるスイッチング回路を付加したものであ
る。このスイッチング回路は、前記第１の自己バイアス
回路７ａのスイッチング回路と同様に前記電圧検出回路
２０の判定出力に応じてオンオフ動作し、これにより上
記直流定電圧回路を動作状態または非動作状態に設定す
る。ここで、上記第１および第２の自己バイアス回路７
ａ、７ｂの直流定電圧回路は、スイッチング回路は同じ
構成であるが、上記したようにトランジスタ７１ａ。

７１ｂの特性が逆になっている。このため、第１および
第２の自己バイアス回路７ａ、７ｂの直流定電圧回路は
、前記電圧検出回路２０の判定出力に応じて相反的に動
作状態になる。

この様な構成において、例えば第１の自己バイアス回路
７ａによる等何重流特性を第２図のＤまたはＥのいずれ
か一方に設定し、一方第２の自己バイアス回路７ｂによ
る等何重流特性を第２図のＣに設定し、かつ電圧検出回
路２０のしきい値を回線電流ＩＬの最小値ｌＬｍｉｎ　
　（ｌＬｍｉｎ　−０，０１９Ａ　＞に設定する。尚、
上記各自己バイアス回路７ａ、７ｂによる等何重流特性
の設定は、それぞれ抵抗７２ａ　（７２ｂ）、バイアス
抵抗７３ａ、７４ａ　（７３ｂ、７４ｂ）の各抵抗値を
適宜選択してＥＴ、ＲＴを可変することにより行なう。

このように設定すると、回線電流■Ｌが十分に大きな領
域（Ｉ　Ｌ−０，０２〜０．１Ａ）においては、電圧検
出回路２ｏの判定出力は“ＥＬ”Ｖであるため、第１お
よび第２の自己バイアス回路７ａ。

７ｂの各スイッチング回路はそれぞれオフ状態となって
いる。このため、第２の自己バイアス回路７ｂの定電圧
回路が動作状態に、また第１の自己バイアス回路７ａの
定電圧回路が非動作状態になり、この結果筒２の自己バ
イアス回路７ｂで設定されたバイアス電圧がトランジス
タ５に供給されて、これにより上記第２の自己バイアス
回路７ｂで規定される等何重流特性Ｃに従って通話が行
なわれる。

一方、遠距離通話等により回線電流ＩＬが小さくなり、
その値が電圧検出回路２０のしきい値未満になると、電
圧検出回路２０の判定出力が○″Ｖになってこれにより
第１および第２の自己バイアス回路７ａ、７ｂのスイッ
チング回路がそれぞれオン状態になる。そうすると、第
１の自己バイアス回路７ａの定電圧回路が動作状態に、
また第２の自己バイアス回路７ｂの定電圧回路が非動作
状態になり、この結果トランジスタ５には第１の自己バ
イアス回路７ａのバイアス電圧が供給されて、送話増幅
回路は前記等価直流特性Ｃの状態から上記第１の自己バ
イアス回路７ａにより規定される等何重流特性りまたは
Ｅの動作状態に切換ねる。いま、例えば等何重流特性を
Ｅに設定したとすると、本電話機は第３図に示す如く負
荷１！Ｅ’に従って動作する。したがって、本電話機の
等信置流抵抗ＲＴ’は第３図ＲＴＥ’に示す如くＣの場
合に比べて大きくなり、この結果回線側からブランチ電
話機に供給される電流が増加してブランチ電話機は小電
流値まで動作が確保される。つまり、ブランチ電話機を
優先したブランチ特性を設定することができる。一方送
話増幅回路の等何重流特性をＤに設定した場合は、小電
流領域においては本電話機は第３図の負荷１０’　に従
って動作する。このため、本電話機の等価直流抵抗ＲＴ
’は回線電流ＩＬがＩＬｉの時に第３図に示す如くＲＴ
Ｄ’　となって前記負荷線Ｃに比べて小さな値となり、
これによりブランチ電話機に回線から供給される回線電
流は減少してブランチ電話機は非動作状態になる。つま
り、ブランチ電話機との共存関係は強制的に解除されて
本電話様のみが通話可能な状態となる。

このように本実施例であれば、ブランチの目的に応じて
第１の自己バイアス回路７ａの直流特性を適宜設定して
おくことにより、回線電流ＩＬが小さい領域において必
要とするブランチ特性によるブランチ通話を行なうこと
ができ、これにより通話特性を高めることができる。ま
た、本実施例では等何重流特性を小電流領域においての
み切換で設定するようにしているので、回線電流ＩＬが
十分に大きな領域では最適な負荷線に従って通話動作を
行なうことができ、この結果回線端電圧ＥＬの最大値Ｅ
　Ｌ　ｍａｘおよび最小値ＥＬＩＩｌｉｎは大きくなり
過ぎずまた小さくなり過ぎない値を保持することができ
る。したがって、特殊な回路定数を有する回路素子を使
用したり、また絶縁構造を変更する等の特別な構成にし
なくてもよく、これにより構成簡易にして安価に実現す
ることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば、上記実施例では小電流領域における等何重流特性
を、等面直流抵抗ＲＴ’が通常電流領域での抵抗に比べ
てただ単に大きくなるかまたは小さくなるように設定し
たが、等面直流抵抗を大きく設定する場合に、この本電
話機の等面直流抵抗ＲＴ’　をブランチ電話様の等面直
流抵抗と等しく設定するようにしてもよい。このように
すれば、本電話機およびブランチ電話機に同等の電流を
供給することができ、この結果回線からの給電電力効率
を最も＾くすることができ、両電話機を小電流領域で共
存させることができる。また、等面直流抵抗ＲＴ’　は
、必ずしも第３図に示す如くしきい値で連続的に切換え
る必要はなく、第４図のＣ，Ｆに示す如く特性を設定し
た場合は、第５図に示すように段差を持った状態で切換
えるようにしてもよい。この場合、その切換えは図示す
る如くヒステリシス特性を持たせることができる。

さらに、前記実施例では小電流領域に切換え設定する等
何重流特性は１種類のみとしたが、複数種類の特性を予
め用意しておき、これらを任意に切換えて設定するよう
に構成してもよい。これは、例えば設定する等何重流特
性毎に自己バイアス回路を設け、これらの回路を選択的
に動作させることにより容易に実現できる。また、等何
重流特性の設定手段としては、ＨＦＨの異なる出力トラ
ンジスタの切換えや並列接続、エミッタ抵抗の抵抗値の
変更等により行なうものであってもよい。その他、回線
電圧または回線電流の判定手段や送話増幅回路の構成等
についても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施できる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、回線側から供給さ
れる直流電圧もしくは直流電流値が予め設定した所定の
しきい値以上であるか否かを判定する判定手段と、直流
特性設定手段とを設け、この直流特性設定手段により、
上記判定手段により直流電圧もしくは直流電流値がしき
い値以上と判定されている期間には送話増幅回路の等何
重流特性を所定の第１の特性に設定し、かつ上記しきい
値未満のときは送話増幅回路の等何重流特性を上記第１
の特性とは異なるブランチ接続用の第２の特性に切換設
定するようにしたことによって、回線端電圧の最大値お
よび最小値を最適値に保持しつつ、回線電流が小さな領
域で必要とするブランチ特性を任意に選択し得て、ブラ
ンチ特性の向上を図り、これにより構成が簡単かつ安価
で通話特性の優れた電話機回路を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電話機回路の回路構
成図、第２図および第３図はそれぞれ同回路の回線電流
と回線端電圧との関係を示す負荷線図、第４図および第
５図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す回線電流と回
線端電圧との関係を示す負荷線図、第６図は従来の電話
癲回路の構成を示す回路構成図、第７図は同回路の直流
等価回縮図、第８図は第６図に示した回路の回線電流と
回線端電圧との関係を示す負荷線図である。 １・・・直流電源、２・・・線路抵抗、３ａ、３ｂ・・
・回線端子、４・・・線路インピーダンス、５・・・送
話増幅回路の出力トランジスタ、７ａ・・・第１の自己
バイアス回路、７ｂ・・・第２の自己バイアス回路、７
５ａ、７６ｂ・・・スイッチング用のトランジスタ、２
０・・・電圧検出回路、ＥＬ・・・回線端電圧、ＩＬ・
・・回線電流、ＲＴ′・・・等何重流抵抗。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 １１４図 目ｔｒｏｔ　ａ、　ＩＬ　（Ａ） 第５図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回線側から供給される直流電力によつて動作し、
   かつ同回線に他の電話機がブランチ接続されて使用され
   ることがある電話機において、送信信号を増幅する送信
   増幅回路と、回線側から供給される直流電圧もしくは直
   流電流値が予め設定した所定のしきい値以上であるか否
   かを判定する判定手段と、この判定手段により前記直流
   電圧もしくは直流電流がしきい値以上であると判定され
   ている期間には前記送話増幅回路の等価直流特性を所定
   の第１の特性に設定しかつ上記しきい値未満のときは前
   記送話増幅回路の等価直流特性を前記第１の特性と異な
   るブランチ接続用の第２の特性に切換設定する直流特性
   設定手段とを具備したことを特徴とする電話機回路。
2. （２）直流特性設定手段は、回線側から供給される直流
   電圧または直流電流がしきい値未満のとき、送話増幅回
   路の等価直流特性を規定する等価直流抵抗を第１の特性
   の等価直流抵抗値より大きな値に設定してこれによりブ
   ランチ接続されている他の電話機を動作可能な状態に設
   定するか、または上記等価直流抵抗を第１の特性の等価
   直流抵抗より小さな値に設定してこれによりブリッジ接
   続されている他の電話機を動作不可能な状態に設定する
   ようにしたものである特許請求の範囲第（１）項記載の
   電話機回路。
3. （３）等価直流特性設定手段は、ブランチ接続用の第２
   の特性の等価直流抵抗を第１の特性の等価直流抵抗値よ
   り大きく、かつブランチ接続される他の電話機の等価直
   流抵抗と等しく設定するものである特許請求の範囲第（
   ２）項記載の電話機回路。