JPS63254851A - 積分増幅器用補償回路 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、一般に積分増幅器に関し、更に詳述すれば、
定電流ライン回路の直流制御回路において積分増幅器に
使用するｈｔｉ償回務に関するものである。

従来の技術 積分増幅器は、アナログ信号の発生又は処理を要する多
くの利用分野で存用な公知の回路である。

代表的な構成としては、積分増幅器は、反転入力と出力
との間に接続した積分コンデンサをｎＴする差動増幅器
により構成される。積分増幅器は積分の数学的演算を行
い、それに加えられた入力信号の積分に比例する出力信
号を与えろ。

積分増幅器の存用な使用方法の１つは、定電流ライン回
路の直流制御回路において、平衡電話回線で所定の直流
バイアス電圧レベルの維持を目的とする使用法である。

構内自動交換機（ＰＡＢＸｓ）では、通常、回線のチッ
プ／リングリード（ｔｉｐ　ａｎｄ　ｒｉｎｇ　１ｅａ
ｄｓ）に加えられる代表的直流−４８ボルトで、作動電
力を平衡電話回線に供給する。構内自動交換機（以下、
ＰＡＩ３Ｘと云う）と連動するソリッドステートライン
回路は、関連チップ／リングリード差動トライバ回路を
介して、チップ／リングリードに差動的に交流信号を加
える。

通常、チップリードは、−４８ボルト直流電源への接続
により遠隔地の電話局で終結し、一方、リングリードは
接地される。かくして、低インピーダンスの負荷がチッ
プ／リングリードに接続されるので、通常、大量の直流
が必要とされ、ジュール熱等のため、不必要な動力の消
散とをもたらず。

チップ／リングリードに加えられる差動電池型ｎ：を減
じて、接続された低インピーダンス負荷によりチップ／
リングリードに流れる電流を減少仕しめるために、直流
制御回路が箭案されている。

モニタされたチップリード電圧を所定のオフセット電圧
と比較し、その間の差に比例する直流バイアス信号を発
生するために、チップ／リードと積分増幅器との間で、
直流制御回路において負帰還が行われる。バイアス信号
は、同様に、チップ／リング差動ドライバ回路にも加え
られる。そこで、チップ／リングリード上の電圧は、定
電流ライン供給を維持し、その上に重畳された交流信号
を収容するために、公称ライン電圧から分かれた所定の
バイアスレベルに維持される。

発明が解決しようとする課獄 しかし、電池と接地による給電から、ループ給電（即ち
、チップ／リングリードに接続された高インピーダンス
（約１キロオーム））への遠隔地の電話局による切り換
えに応じて、直流制御回路は、定電流を維持するために
、更に高いチップ／リングリード差動電圧を供給しよう
とする。積分増幅器の安定に要する時間のために、ライ
ン回路は、インピーダンスのこの様な急・激な増加に、
すばやく応答することができない。かくして、構内交換
機は、ループに破断があると誤って検出し、例えば、余
分の数字パルスを誤検出する（即ち、ループ中で約１０
０　ｍ５ｅｃブレーク）。

■を角決するための手段 本発明によれば、入力信号の突発的変動を検出し、それ
に応答して、瞬間的に積分コンデンサを放電するために
積分増幅器と共に使用する補償回路を設け、突然の入力
信号の変動の場合における積分増幅器の応答性を向上せ
しめる。この様にして、本発明による構成の直流制御回
路は、チップ／リングリードにおける直流電圧の正しい
バイアスを与え、チップ／リングリードに接続されたイ
ンピーダンスの突発的増加に関係なく定電流を維持する
。

本発明の回路は簡単で、かつ、安価であり、集積回路の
技術を利用して有利に構成し得る。

本発明にかかる好ましいｌ実施例によれば、公称チップ
／リングリード電池電圧を発生するチップ／リングリー
ド差動ドライバ回路と、積分増幅器とその両端に接続し
た積分コンデンサとよりなり、上記チップ／リングリー
ドを通る直流電圧をモニタすると共に、それに応じて、
該チップ／リングリード中を流れる定電流を維持する様
に、チップ／リングリードドライバ回路の各々に所定の
直流バイアス信号を発生する直流制御回路を設ける。

作　　　用 上記補償回路は、チップ／リングリードに接続されたイ
ンピーダンスの突発的増加を検出し、されに応じて瞬間
的に積分コンデンサ手段を放電し、それにより、例えば
、遠隔の電話局が電池と接地給電によりループ給電に切
り換えた場合に、直流制御回路の応答性を向上せしめる
。

実施例 以下に、本発明の構成を、１実施例について、添付した
図面にしたがって説明する。

第１図は、本発明の好ましいｌ実施例にかかる、補償回
路を接続した直流制御回路を含む電話回線回路の概略図
である。

本発明による補償回路の有用な適用の１例として、直流
制御回路の一部を構成する積分増幅器を制御する補償回
路を利用した定電流電話回線回路について以下に述べろ
。

しかしながら、当業者には、本発明にかかる補償回路は
、突発的変動を特徴とする入力信号をモニタするために
積分増幅器を利用する多くの他の回路にら適用し得ろこ
とは理解されるであろう。

第１図において、ＰＡＢＸ等の通信システムから、又は
、かかる通信システムへ、端子Ｒｘ及びＴｘを介してオ
ーディオ信号を受信及び送信する、受信及び送信回路ｌ
と３が示されている。受信信号は、各チップ／リング差
動ドライバ回路５と７を介して平衡電話回線に接続され
たチップ及びリング端子ＴとＲに差動的に加えられる。

特に、ＲＸ端子に加えられた信号は、図式に差動増幅器
として示される受信回路１を介して増幅され、等しい値
の抵抗器９と１１を介して、駆動回路５と７の反転及び
非反転入力のそれぞれ印加される。次いで、受信信号は
等しい値の出力抵抗器Ｉ３と１５を介して、チップ及び
リング端子ＴとＩｔに差動的に加えられる。

平衡回線により運ばれ、チップ及びリング端子ＴとＲ上
に現れる、加入者セット又は中継回路等の遠隔回路から
の信号は、更に、別の差動増幅器１８を介して受信増幅
され、交流結合コンデンサ２５と入力抵抗２７を介して
、追加増幅器２３に加えられる。受信された信号は、増
幅器２３により増幅され、Ｔｘ端子を介してＰＡＢＸに
より受信される様に、送信回路３に加えられる。増幅器
２３は、それに接続された交流入力整合インピーダンス
ＺＩＮを有し、公知の方法で、公称ＡＣ人力インピーダ
ンスを発生する。

送信回路３は、図示の如く、種々のゲイン調節抵抗及び
差動増幅器３Ａ、ライン平衡インピーダンスＺＩＮ及び
ＺＢＡＬ等よりなり、その全ては、公知の構成のもので
ある。

増幅器１８よりの増幅信号の一部は、補助面において（
即ち、正帰還により）、値の等しい抵抗１９と２１を通
り、ドライバ回路５と７を介してチップ／リングリード
に再び加えられる。受信信号のチップ／リングリードへ
の正帰還は、ＺＩＮにより形成された人力インピーダン
スに対し、出力抵抗１３と１５の効果をキャンセルする
のに役立つ。

抵抗１３と１５とＺＩＮは、公称平衡ラインインピーダ
ンスを与えるが、抵抗１３と１５は、低抵抗ライン電流
給電のために低抵抗値のものとすることができる。

増幅器１８からの出力信号は、等しい抵抗値の抵抗３５
と３７及び３９と４１を介して増幅器１７の反転及び非
反転入力にも加えられ、有効にキャンセルされる。

ドライバ回路５と７に接続された帰還抵抗ＩＯと１４に
より所定量の交流及び直流帰還が与えられる。

ライン回路の直流制御面を考慮して、−４８ポル）・の
直流電池電圧源が、ドライバ回路５と７を介して、平衡
ラインに加えられる。

増幅器１７は、直流制御器又は積分器として作動し、抵
抗４３を介して、端子Ｔｃで、チップリードに現れる直
流電圧をモニタし、抵抗４５を介して、“オフセット”
として示される所定の直流電圧と、モニタされたチップ
／リード電圧とを比較する。

コンデンサ３８は、増幅器１７の出力及び反転出力に接
続され、コンデンサ４０は、非反転入力と接地に接続さ
れ、オーディオ信号等の交流信号を濾過し、直流制御を
容易にする。

増幅器１７は、Ｔｃでのモニタされたライン電圧と、外
部オフセット電圧との間の電圧の差に比例する直流バイ
アスレベル信号を発生する。直流バイアス信号は、値の
等しい抵抗４７と４９を介して、リング及びチップドラ
イバ回路７と５の反転及び非反転入力に等しく加えられ
、負帰還路が形成され、直流０ボルトと、直流−４８ボ
ルトの公称ライン電圧に対して、チップ／リングリード
の直流電圧を所定のバイアスレベル（オフセット信号に
より制御）に維持する。

例えば、共通モードの信号を増幅器１７に導入する増幅
器１８の効果を無視して、オフセット電圧が０ボルトに
設定された場合、ノード接続抵抗３７．４１．４５及び
４６の電圧は、強制的に０ボルトとされる。端子Ｔｃの
チップに現れる電圧の負帰還により、ノード接続抵抗３
５，３９．４３と４４における電圧も、又、強制的に０
ボルトとされる。換言すれば、端子Ｔｃにより与えられ
る一２ボルトのシンク部（ｓｉｎｋ）の方へ、抵抗４４
と４３を介して、＋５ボルトの電圧源より流れる電流は
、結果として、ノード接続抵抗３５，３９．４３及び４
４に現れる接地電位となる。

したがって、増幅器１７により形成される負帰還路は、
直流信号バイアスを与え、定電圧源の如く、チップ／リ
ングリード上で、直流−２ボルト及び直流−４６ボルト
の直流ライン電圧レベルを維持する。

類ラインループ長等のため、チップ／リングリードによ
り過剰電流が引かれろ場合には、チップ／リングリード
に流入するメタリック電流を所定しベルに減じるために
、電流制限が行われる。

特に、増幅器１８は、値の等しい入力抵抗５１゜５３．
５５及び５７を介して、端子Ｔｃ、ｉ’ｆ、ＲＣ及びＩ
工ｆで、ライン給電抵抗１３と１５に接続された反転及
び非反転入力を有する。帰還抵抗５２は、公知の方法で
増幅器１８の出力から、その反転入力へ接続される。増
幅器！８は、ライン給電抵抗１３と１５を流れる電流を
合計し、共通モードの信号を排除し、それに応じて、そ
れに逆比例する直流出力電圧信号を更に発生し、チップ
／リングリード内に引き込まれるメタリック電流を検出
する。

ダイオード５９と入力抵抗３５を介して所定の直流限界
電圧ＶＳＥＴ（例えば−〇、８ボルト）が増幅器１７の
反転入力に加えられ、増幅器１８からの電圧出力が、ノ
ード接続抵抗３７と４１び３５と３９とを大略Ｏボルト
に維持するのに充分な場合、ダイオード５９は逆バイア
スのままとなり、更に、直流電圧が抵抗４１と３７．３
９と３５を介して増幅器１７の反転及び非反転入力に等
しく加えられた有効にキャンセルされる。

しかしながら、メタリック電流が所定の限界値を越えて
増加し、ノード接続抵抗３５と３９での電圧が、ＶＳＥ
Ｔの合計マイナスダイオード５９での順方向電圧降下に
等しい所定電圧以下に低下すると、増幅器１７の反転入
力は、大略前述の所定電圧値に維持され、増幅器１８か
らの電圧出力は、増幅器１７の非反転入力のみに加えら
れ、差動的に受は取られて内部で増幅される。

したがって、増幅器Ｉ７は、端子Ｔｃにより保持される
チップ電圧のみのモニタを停止し、増幅器１７よりの直
流バイアス信号出力は、検出さｆ、したメタリック電流
に関して調整され、チップ／リングリードにより引かれ
るメタリック電流を、限界電圧ＶＳＥＴにより設定され
る所定レベル（例えば、３０ミリアンペア）に制限する
。特に、直１ｌｌｆＥバイアス電圧は、チップ／リング
リード上のラーｒン電圧間の電圧差が減じられる様に調
節され、それによりメタリック電流を前述の所定レベル
（例えば、３０ミリアンペア）に維持する。

かくして、公称電流使用時、第１図の制御回路は、Ｔｃ
端子により保持されるライン電圧の負帰還を与え、チッ
プ／リングリード上の電圧を、その公称レベルから所定
のオフセットバイアス電圧に維持する。ＶＳＥＴにより
設定された所定限界レベルを越えるメタリック電流を検
知すると、ダイオード５９がオンとなり、増幅器（７の
反転入力の電圧をＸボルトで有効にクランプし、その直
流バイアス信号出力を、増幅器１８を介して検出メタリ
ック電流に応じて調整し、電流を所定レベルに維持する
。

本発明により好結果を得た１例では、抵抗４３と４６は
それぞれ２００キロオーム、抵抗４１と３９はそれぞれ
４２キロオーム、抵抗３７と３５はそれぞれ１５０キロ
オーム、そして、抵抗４４と４５はそれぞれ５００キロ
オームであった。

比較器８０は、差動増幅器１８の出力に接続された反転
入力と、限界電圧源（即ち、−５ボルト）に接続された
非反転入力とを有する。上述の如く、差動増幅器１８は
、チップ／リングリード内のメタリック電流の流れを検
出する。増幅器」８からの信号出力は、比較器８０でモ
ニタされ、チップ／リングリードのラインインピーダン
スの変動を検出するために限界電圧と比較される。

この様にして、チップ／リングリードに接続された遠隔
値の負荷（即ち、電話局中継回線）で突発的インピーダ
ンスの増加があった場合、減少したメタリック電流が電
話回線中を流れる。この減少メタリック電流の流れは、
差動増幅器１８で検出され、比較器８０に“ンヨート”
と指定された制御信号を発生せしめる。

比較器８０からの“ショート”信号出力は、コレ　　。

フタ端子がプールアップ抵抗９０を介して直流−２８ボ
ルト電源へ接続され、エミッタ端子が抵抗９２を介して
ベース端子へ接続されると共に、増幅器１７の出力とそ
の反転入力との１１Ｈに接続された前述の線分コンデン
ザ３８の１つの端子に接続されたＰＮＰ　トランジスタ
８８のベース人力に差動コンデンサ８６を介して印加さ
れる。チップ／リングリードの突然のインピーダンス変
動の結果として（例えば、前述の電池及び接地給電より
ループ給電への遠隔中継回線回路の切り換えによる）メ
タリック電流の流れが突発的に変化した場合、比較器８
０からの出力信号の変化は、コンデンサ８６を介して弁
別され、瞬間的可能化パルスを■〕ＮＰ）ランノスタ８
８のベースに加えさせる。それに応じて、トランジスタ
８８は瞬間的に可能化され、抵抗９０を通じて、直流−
２８ボルトの放′心電位源を介して積分コンデンサ３８
を放電する。

この様にして、本発明においては、増幅器１７か急速に
ラインインピーダンスの変動を補償し、一方、従来のシ
ステムでは、積分コンデンサ３８９安定時間の几めにラ
イン回路は、減少電流モードで作動していることになる
。

発明の効果 要約すれば、本発明によれば、定電流ライン回路の直流
制御回路に１丁用な積分増幅器に使用する補償回路が提
供される。該補償回路は、積分増幅器に加えられた入力
信号の突発的変動を検出し、それに応じて、積分コンデ
ンサを放電して、入力信号の上記の様な突然の変動が発
生した場合に、積分増幅器の応答性を向上する。

当業者にとって、本発明が上記実施例に限定されるもの
ではなく、更に種々の実施例又は変形例が容易に考えら
れることは明らかであろう。

例えば、上述の実施例においては、補償回路は、定電流
ライン回路の直流制御回路に用いられる積分増幅器の応
答性の増進という特殊な用途について述べたが、かかる
補償回路はその応用において」、記実流側に限定される
しのではなく、他の種々の応用面に適用可能であること
は勿論である。

したがって、本発明は、上記実施例に詳記しｆこ如き構
成よりなり、所期の目的を達成し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましいｌ実施例による、補償回路
を接続した直流制御回路を含む、電話回線回路の概略図
である。 ｌ・・・受信回路（差動増幅器）、３・・・送信回路、
５．７・・・差動ドライバ回路、 ９．１１，１３．１５・・・抵抗器、 １７．１８．２３・・・差動増幅器、 ＋　９．２１，３５，３７．３９・・・抵抗器、３８．
４０・・・コンデンサ、 ４１．４３．４４・・・抵抗器、 ５１．５３．５５３５７・・・入力抵抗、５９　ダイオ
ード、 ８０・・・比較器、　　　　　８６・・・コンデンサ、
８８・・・Ｉ）ＮＰトランジスタ、９０・・・抵抗器。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）公称チップ／リングリード電池電圧を発生するチ
   ップ／リングリード差動ドライバ回路と、増幅器手段と
   その両端に接続した積分コンデンサ手段とよりなり、上
   記チップ／リングリードを通る直流電圧をモニタすると
   共に、それに応じて、該チップ／リングリード中を流れ
   る直流を一定レベルに維持する直流制御回路とを含む定
   電流ライン回路において、チップ／リングリードに接続
   されたインピーダンスの突発的増加を検出し、それに応
   じて瞬間的に積分コンデンサ手段を放電し、それにより
   、該チップ／リングリードに接続されたインピーダンス
   が突発的に増加した場合に直流制御回路の応答性を増進
   する補償手段を設けたことを特徴とする定電流ライン回
   路。
2. （２）請求項（１）記載の補償手段であって、更に、上
   記チップ／リングリードを流れるメタリック電流を検出
   し、該メタリック電流の突発的増加の検出に応じて、可
   能化信号を発生する差動増幅器手段と、該差動増幅器手
   段と積分コンデンサ手段とに接続され、上記可能化信号
   を受けてそれに応じて、該コンデンサ手段の１つの端子
   を直流電圧源に接続してコンデンサ手段を放電するスイ
   ッチ手段とを設けたことを特徴とする補償手段。
3. （３）請求項（１）の記載の補償手段であって、更に、 （イ）チップ／リングリード中を流れるメタリック電流
   を検出し、それに応答して、第１の直流出力信号を発生
   する第１の差動増幅器と、 （ロ）該直流出力信号を受けて、所定の限界信号と比較
   し、該第１直流出力信号が所定の限界レベルを越える場
   合、更に直流出力信号を発生する第２の差動増幅器と、 （ハ）その制御入力を高域フィルタコンデンサを介して
   、第２の差動増幅器の出力に接続したトランジスタスイ
   ッチ手段とを設け、該トランジスタスイッチ手段の切り
   換え線路を、コンデンサ手段の１つの端子と直流放電電
   位源に接続することにより、該トランジスタスイッチ手
   段は、コンデンサ手段の１つの端子を、上記直流出力信
   号の制御入力への受信に応答して、切り換え線路を介し
   て、直流放電電位源に接続する構成としたことを特徴と
   する補償手段。
4. （４）公称チップ／リングリード電池電圧を発生するチ
   ップ／リングリード差動ドライバ回路と、増幅器手段と
   その両端に接続した積分コンデンサ手段とよりなり、上
   記チップ／リングリードを通る直流電圧をモニタすると
   共に、それに応じて、チップ／リードドライバ回路の各
   々に所定の直流バイアス信号を発生し、上記チップ／リ
   ングリードを流れる一定の直流を維持する直流制御回路
   とよりなる定電流ライン回路において、上記チップ／リ
   ングリード内の電流の減少を検出するステップと、それ
   に応じて、前記積分コンデンサ手段を瞬間的に放電する
   ステップとよりなる、該チップ／リングリードに接続さ
   れたインピーダンスの突発的増加の場合における該直流
   制御回路の応答性増進方法。
5. （５）入力信号をモニタし、それに応じて積分出力信号
   を発生する様に、入力及び出力の間に接続した積分コン
   デンサを有する積分増幅器に用いる補償手段であって、
   該補償手段を、入力信号の突発的変動を検出し、それに
   応じて上記積分コンデンサを瞬間的に放電し、該入力信
   号の突発的変動に際して積分増幅器の応答性を増進する
   様に構成したことを特徴とする補償手段。
6. （６）請求項（５）記載の補償手段であって、更に、（
   イ）前記入力信号をモニタし、該入力信号の振幅が所定
   の限界値より大きいか、又は、小さい場合、２つの可能
   性のある出力可能化信号の内の１つを発生する比較器と
   、 （ロ）上記比較器に接続され、２つの可能性のある可能
   化信号の１つを受けて、それに応じて、瞬間可能化パル
   スを発生する差動コンデンサと、（ハ）積分コンデンサ
   と、放電電位源との間に接続されたスイッチング回路と
   を設け、該スイッチング回路の制御入力を差動コンデン
   サに接続し、上記瞬間可能化パルスを受け、それに応答
   して、瞬間的に積分コンデンサを、放電電位源に接続す
   る構成としたことを特徴とする補償回路。