JPS6328155A - ダイヤルパルシング回路を具える電話機 - 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、加入者ラインに接続する２つの端子を有する
ダイヤルパルシング回路を具える電話機（ｔｅｌｅｐｈ
ｏｎｅ　５ｅｔ）に関連し、このダイヤルパルシング回
路は加入者ラインのパルス的断続（ｐｕｌｓｅｄ−ｉｎ
ｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎ）のためにその主電流通路が電話
機の端子の１つと残りの回路素子との間に置かれ、かつ
そのエミッタが前述の端子に接続されているバイポーラ
スイッチングトランジスタを具え、こ＼でダイヤルパル
シング回路は制御回路とスイッチングトランジスタのベ
ースに接続された制御可能電流源を具え、電流源出力電
流は制御回路の制御の下でラインを流と共に増大する。

本発明はまたそのような電話機に使用するのに適したダ
イヤルパルシング回路にも関連している。

そのような電話機は米国特許第４．４１３．１５９号か
ら既知である。

好マしくはトランジスタである電子パルシング素子を具
えることは、ダイヤルパルシングに適した電子電話機に
対して一般に望ましい。もし長い加入者ラインに接続さ
れているなら、充分な供給電圧をそのような電話機に与
えるために、導通状態で素子にわたって出来るだけ少な
い電圧降下を有することがパルシング素子に必要とされ
ている。

電圧降下がごく僅かであるというこの要件は飽和状態に
あるバイポーラトランジスタおよびそのゲート電圧がし
きい値電圧をはるかに越える電界効果トランジスタによ
って満足される。その上、制御電極の電圧が加入者ライ
ンの２本のワイヤの電圧の間に常に置かれているような
導電タイプがこれら２つのタイプのトランジスタから選
ばれねばならない。後者の要件はさもなければスイッチ
ングトランジスタの駆動にステップアップ回路が必要と
されるという理由からなされ、これは必要とされる付加
回路とそのような回路が作用する妨害高周波電圧の観点
から望ましくない。

相対的に低いライン電圧においてであってもなお動作し
なくてはならない電子電話機でスイッチングトランジス
タとして使用するためには、電界効果トランジスタはバ
イポーラトランジスタに比べて余り満足するものではな
い。電界効果トランジスタの制御電圧はソース電極の電
圧からかなり異なっているから（例えば３．５Ｖ）　、
低直流ライン電圧（例えば４．２Ｖ）において、電界効
果トランジスタは例えば３■の振幅を有し、かつ直流ラ
イン電圧に重畳されている音声信号によって非導通にな
り得る。

バイポーラトランジスタは低電圧降下と低駆動電圧の要
件を満足する。これらのトランジスタは、もしそのエミ
ッタが（導通方向に関して）電話機端子に接続すること
ができる、すなわち入り加入者ラインに接続することが
できるように導電タイプが選らばれているなら、それら
の制御電圧は加入者ラインのワイヤの電圧の間にあると
いう要件をさらに満足する。

前述の米国特許において、バイポーラスイッチングトラ
ンジスタのエミッタが入り加入者ラインに接続されてい
る電話機回路が示されている。このスイッチングトラン
ジスタが低いライン電流値でライン電流から過大なベー
ス電流を引出すことなく、このスイッチングトランジス
タを飽和状態でライン電流の任意の大きさに保つために
、このトランジスタはスイッチングトランジスタのベー
ス電流が電話機ライン電流に比例する調整可能な電流源
を用いて駆動される。このことを達成するために、ダイ
ヤルパルシング回路はスイッチングトランジスタと電話
機の残りの素子との間に直列に接続されている電流ミラ
ー回路を具えている。

この電流ミラー回路はそこで少なくともダイオード１個
分の順方向電圧（約０．７Ｖ）の電圧損失を生じる。こ
のことは電話機回路の残りの素子の利用可能な供給電圧
を犠牲にして起り、これは望ましくない。

本発明の目的は前文で述べられたタイプの電話機を提供
することであり、そこでトランジスタの飽和電圧によっ
て減少されたライン電圧だけが電話機回路の残りの素子
に利用可能である。

これに関し、本発明による電話機は、制御回路がライン
電流に比例する制ｉ’ｔ５’＠圧を得るための変換器手
段を具え、かつ制御可能電流源が電圧制御電流源として
設計され、変換器手段から生じる制御電圧が電流源制御
入力に供給されていることを特徴としている。

本発明は、電圧制御電流源と組合されて、ライン電流に
比例する制御電圧を備えることがライン電流に比例する
制御電流を直接備えることよりもかなり少ない電圧降下
を生じるという発明上の理解に基いている。

本発明を具体化する電話機は、電流源が制御トランジス
タと主電流トランジスタ（ｍａｉｎ　ｃｕｒｒｅｎｔｔ
ｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を具え、その（主電流トランジス
タの）コレクタは電流源の出力を形成し、そのエミッタ
が一方ではエミッタ抵抗器を介して他の端子に、そして
他方では制御トランジスタのベースに接続され、かつそ
のベースが制御トランジスタのコレクタに接続されてい
ること、制御トランジスタのエミッタは電流源の制御入
力を形成すること、および電源供給手段は前者の端子か
ら制御トランジスタのコレクタに電流を供給するために
利用可能であることを特徴としている。

このようにして得られた電流源はスイッチングトランジ
スタのベースにライン電流に比例する電流を供給し、こ
の電流源無しではスイッチングトランジスタと電話機回
路の残りの素子の間の電流通路に電圧降下を生じる。そ
のようにすると、ライン電流の大きさにか−わらず、ス
イッチングトランジスタは常に飽和状態に保たれる。

本発明による電話機の特定の具体例において、電話機は
、安定化された直流ライン電圧を調整するために、その
エミッタがエミッタ抵抗器を介して他の端子に接続され
、かつほとんど全電流を通過する出力トランジスタを有
する能動ライン安定化回路（ａｃｔｉｖｅ　１ｉｎｅ　
ｓｔａｂｉｌｉｓｉｎｇ　ｃｉｒｃｕｉｔ）を具えるこ
と、および変換器手段がこのエミッタ抵抗器によって形
成されることを特徴としている。

この形態によって、エミッタ抵抗器にわたって既に存在
する電圧降下が電圧制御電流源の制御電圧として使用で
きることが達成される。

本発明とその利点は添付の図面を参照してさらに説明す
るが、同等な素子は同一の参照記号で引用されている。

第１図は発明の重要性のみを示す本発明の電話機の回路
素子を示している。図面に示されていない加入者ライン
はこれもまた図面に示されていない整流器ブリッジを介
して端子２−１と２−２に接続されている。端子２−１
はＰＮＰスイッチングトランジスタ４のエミッタに接続
されている。

このトランジスタのコレクタはライン終端抵抗６と電源
キャパシタ８の直列配列を介してライン端子２−２に接
続されている。伝送回路（ｔｒａｎｓｍｆｓｓ−ｉｏｎ
　ｃｉｒｃｕｉｔ）　１０はその電源端子によって電源
キャパシタ８に並列接続されている。伝送回路１０のラ
イン電流端子はトランジスタ４のコレクタとライン終端
抵抗６の接合点に接続され、一方、回路１０の残りの長
イン電流端子は抵抗器に１２を介して端子２−２に接続
されている。

電流源１４は、制御トランジスタ１６、主電流トランジ
スタ１８、電源トランジスタ（ｓｕｐｐｌｙ　ｔｒａｎ
ｓｔｓｔｏｒ）２２、エミッタ抵抗器２０、および２個
の抵抗器２４゜２６を具えている。主電流トランジスタ
１８のコレクタはスイッチングトランジスタ４のベース
に接続され、このトランジスタ１８のエミッタはエミッ
タ抵抗器２０を介して端子２−２に接続されている。

主電流トランジスタ１８のエミッタはまた制御トランジ
スタ１６のベースに接続され、制御トランジスタ１６の
コレクタは主電流トランジスタ１Ｂのベースに接続され
ている。制御トランジスタ１６のエミッタは電流＃１４
の電圧制御入力を形成している。制御トランジスタ１６
のコレクタに電源トランジスタ２２のエミッタが接続さ
れ、電源トランジスタ２２のコレクタは抵抗器２４を介
して端子２−１に接続されている。電源トランジスタ２
２のベースは抵抗器２６を介して端子２−１にまた接続
されている。電源トランジスタ２２のベースは電流ａ１
４のパルス入力を形成している。このパルス入力は、そ
の陽極がこのパルス入力に接続されているダイオード３
１を通してパルシング回路３２の出力に接続されてい（
６゜、：Ｏ／、／ｌ／　、：／　？−回路、）。。端子
、よ電。やヤ７、シタ８に並列に接続されている。電・
流源１４の電圧制御入力は伝送回路１０の他のライン電
流端子に接続されている。

ライン終端抵抗６と電源キャパシタ８の接合点は抵抗器
３０を介して電ｍ　ｉｉ！　１４のパルス入力に接続さ
れている。抵抗２８はスイッチングトランジスタ４のエ
ミッタとベースの間に挿入されている。

第１図に示された回路の動作を説明するために、伝送回
路１０は安定化された直流ライン電圧を調整する能動ラ
イン安定化回路を具えていると仮定されている。すなわ
ち、そのような安定化回路は伝送回路１０のライン電流
端子間に接続された出力トランジスタを具えている。こ
の出力トランジスタのエミッタは直列抵抗器１２を介し
てライン端子２−２に接続されている。そのような安定
化回路では、はとんど全ライン電流がこの出力トランジ
スタを通過する。全ライン電流はこの出力トランジスタ
、従って直列抵抗器１２を通過するようになっていると
仮定されている。その結果、抵抗器１２にか−る電圧は
ライン電流に比例している。

抵抗器１２にか＼る電圧はトランジスタ１６のエミッタ
に供給され、これは電流源１４の電圧制御入力を形成す
る。この結果、抵抗器２０にか＼る電圧は直列抵抗器１
２にか−る電圧とトランジスタ１６のベース・エミッタ
電圧との和に等しくなる。抵抗器２０を通る電流、従っ
てトランジスタ１８を通る電流はライン電流に比例して
いる。トランジスタ１８を通る電流は一定部分とライン
電流に比例する部分から構成されている。この−足部分
は抵抗器２０にか−る電圧に対するトランジスタ１６の
ベース・エミッタ電圧の比に等しい。ライン電流に比例
する部分の比例定数は抵抗器２０に対する抵抗器１２の
比に等しい。上述の態様でスイッチングトランジスタ４
の駆動電流を選択することにより、高いライン電流およ
び低いライン電流の双方で、トランジスタ４は常に飽和
状態であることが達成される。

電源トランジスタ２２とそれに直列に接続された抵抗器
２４を介して、トランジスタ１６と１８はスイッチング
トランジスタ４のスイッチング状態にか＼わらず常に電
流によって供給することができる。

もしトランジスタ４が非導通になっているなら、トラン
ジスタ２２を使うことによって端子に高インピーダンス
を示す回路が実現される。もしトランジスタ２２が導通
しているスイッチングトランジスタ４で飽和に駆動され
るなら、抵抗器２４はよく規定されたインピーダンスが
端子から検出されることを保証する。抵抗器２６はトラ
ンジスタ２２を導通することができ、一方、スイッチン
グトランジスタ４は非導通である。抵抗器２６が高抵抗
を有するので付加抵抗器３０が挿入されている。すなわ
ち、もしトランジスタ４が非導通状態から導通状態に変
ると、ライン抵抗にわたるライン電流の電圧降下のため
に端子２−１と２−２の間の電圧は降下する。その結果
、トランジスタ２２０ベース電流は非常に小さくなり、
トランジスタ４を飽和状態からだそうとする。これを回
避するため、トランジスタ２２のベースに充分な電流を
与えるように抵抗器３０が挿入されている。

パルシング回路３２は選択的に正あるいは負のライン電
圧をその出力に印加できる切替スイッチとして象徴的に
表わされている。この回路は電話うインからごく僅かの
電源電流のみを導いている。

もしパルシング回路３２の出力電圧が負の電源電圧に等
しいと、抵抗器３０と２６が高電圧に接続されているた
めにダイオード３１は導通となろう。ダイオード３１に
わたる電圧は約０．７ボルト（ダイオード導通電圧）で
あるので、トランジスタ２２は非導通になり、従ってト
ランジスタ１日もまた非導通になり、その結果、スイッ
チングトランジスタ４はまた非導通になろう。もしパル
シング回路３２の出力電圧が正の電源電圧に等しいと、
ダイオード３１は非導通となろう。そこでトランジスタ
２２のベースは抵抗器２６と３０を介して電流が供給さ
れる。トランジスタ２２のベース電流が著しく大きくな
るというのがダイオード３１の効果である。

第２図による回路はＮＰＮスイッチングトランジスタ４
として設計され、これはこの図が第１図による回路の変
形であることを許容する。この第２図は、測定用抵抗器
５４の挿入、レベルシフト回路３４の挿入、さらに電流
源１４のすべてのトランジスタを相補導通タイプのもの
に選ぶことにより第１図から導かれている。測定用抵抗
器５４は端子２−１と伝送回路１０の入力ライン電流端
子の間に接続され、これに対してさらに制御トランジス
タ１６のエミッタによって形成された制御入力が接続さ
れている。レベルシフト回路３４の電源端子４ｏは２−
１に接続され、この回路の電源端子４２はスイッチング
トランジスタ４のコレクタに接続されている。レベルシ
フト回路３４の信号人力３６はパルシング回路３２の出
力に接続され、レベルシフト回路３４の信号出力３８は
電流源１４のパルス入力に接続されている。レベルシフ
ト回路３４の具体例は第３図に示されている。

第１図の直列抵抗器１２の機能は第２図では測定用抵抗
器５４によって引継がれ、従って電流源１４によって生
成された電流は測定用抵抗器５４にが＼る電圧降下に比
例している。これは別として、第２図の電流源１４の動
作は第１図を引用して説明されたものと同様である。

レベルシフト回路３２は２重の機能を有している。

すなわち、スイッチングトランジスタ４が導通状態にあ
ると、この回路は抵抗器２０によって電流を制限し、ト
ランジスタ４が非導通状態にあると、この回路は偶然に
生じる電流源１４を通る漏洩電流を防ぐ。もしトランジ
スタ２２のベースがパルシング回路３２を介してトラン
ジスタ４のコレクタの電位にもたらされると、トランジ
スタ４は導通になり、抵抗器２０、トランジスタ１８の
エミッタ・ベース接合、トランジスタ２２のエミッタ・
ベース接合、パルシング回路３２を介してトランジスタ
４のコレクタに電流通路が形成される。そのように形成
された電流通路において、電流は主として抵抗器２０の
大きさによって決定され、その結果、電流は非常に大き
くできる。もしトランジスタ２２のベースがパルシング
回路３２を介して抵抗器６とキャパシタ８との接合点に
接続されるなら、トランジスタ１８が僅かの電流で導通
し続ける可能性が存在する。

それ故、スイッチングトランジスタ４は非導通状態に向
う駆動にもか−わらず充分導通にはならないであろう。

この現象は付加電話機回路の電源電流によって起すこと
ができ、この電源電流はライン終端抵抗６を通って流れ
、そこに電圧降下を生じる。この電圧降下はトランジス
タ２２と１８を完全には非導通にせず、僅かな電流がス
イッチングトランジスタ４のベースになお供給される。

レベルシフト回路３４のレイアウトは第３図に示されて
いる。電源端子４ｏと４２の間に、抵抗器４４、抵抗器
４６およびトランジスタ５２の主電流通路の直列配列が
存在し、トランジスタ５２のエミッタは電源端子４２に
接続されている。信号人力３６とトランジスタ５２のベ
ースの間に抵抗器４８が挿入され、そしてトランジスタ
５２のエミッタ・ベース接合に並列に抵抗器５０が挿入
されている。ｔａＵ端子４ｏと信号出力３８との間にト
ランジスタ５６・の主ｉｉｉ流通路が挿入され、トラン
ジスタ５６のエミッタは電源端子４０に接続されている
。トランジスタ５６のベースは抵抗器４４と４６の接合
点に接続されている。

レベルシフト回路３４の動作は以下の通りである。

すなわち、もし信号人力３６がパルシング回路３２を介
して端子４２の電位にもたらされると、トランジスタ５
２は非導通になり、従って、トランジスタ５６もまた非
導通になる。しかし、電流源１４において、抵抗器２０
、トランジスタ１８のエミッタ・ベース接合、トランジ
スタ２２のエミッタ・ベース接合により、抵抗器２６を
介して端子２−２に電流通路が形成される。トランジス
タ１８はスイッチングトランジスタ４を飽和にするこの
電流通路を流れる電流によって導通にされる。

もし信号人力３６がパルシング回路３２を介してライン
終端抵抗６と電源キャパシタ８との間の接合点の電位を
得ると、トランジスタ５２は導通になる。

それ故、トランジスタ５６は飽和になり、従って信号出
力３８の電圧は実質的に端子２−１の電圧に等しくなる
。トランジスタ２２のベースは今や同じ電圧を受信し、
従ってトランジスタ２２およびトランジスタ１８は非導
通になる。そのようにして、スイッチングトランジスタ
４は漏洩電流の起る可能性なく非導通にされる。

以下の表には、本発明の実施例が実現できるよゝ　　　
　　　うｃｔａ素＋。値ヵ３□ｈ−Ｃｕ、う。

表：回路の素子値の実例 素子 抵抗器　　６６００Ω 抵抗器　　８１００μＦ 抵抗器　　１２２０Ω 抵抗器　　２０　　　　２００Ω 抵抗器　　２４　　　　　１０　ｋΩ 抵抗器　　２６　　　　２２０　ｋΩ 抵抗器　　２８　　　　　１０　ｋΩ 抵抗器　　３０　　　　１００　ｋΩ 抵抗器　　４４　　　　１００　ｋΩ 抵抗器　　４６　　　　２５０　ｋΩ 抵抗器　　４８　　　　　２５　ｋΩ 抵抗器　　５０　　　　１００　ｋΩ 抵抗器　　５４３０Ω （要　約） ダイヤルパルシング電話機に対して、パルシングスイッ
チ４にわたる低い電圧降下と、導線２−１と２−２の電
圧の間に置かれたパルシングスイッチの制御電圧を有す
ることが望ましい。これらの要求はエミッタが加入者ラ
インに接続されているような導通タイプのバイポーラト
ランジスタをスイッチング素子として選択することによ
り満足することができる。ライン電流の大きさにか−わ
らずこのスイッチングトランジスタを飽和状態に保つた
めに、このトランジスタはライン電流に比例する電流を
供給する電流′ａ１４を介して駆動されている。この電
流源に対して過大な電圧降下を諾起せぬよう制御回路を
防護し、従って電話機の残留電流にごく僅かの電圧しか
残さぬために、この電流源は電圧−電流源として設計さ
れている。この電流源の駆動はライン電流に比例した電
圧によって実現できる。そのような電圧はこの素子にわ
たって生ずる過大な電圧降下なしに容易に得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はパルシング素子としてＰＮＰ　）ランジスタを
有する本発明による電話機を示し、第２図はパルシング
素子としてＮＰＮトランジスタを有する本発明による実
施例を示し、第３図は第２図による回路で使用されたレ
ベルシフト回路を示している。 ２−Ｌ　２−２・・・端子あるいは導線４・・・スイッ
チングトランジスタあるいはパルシングスイッチ ６・・・ライン終端抵抗　　８・・・電源キャパシタ１
０・・・伝送回路　　　　　１２・・・抵抗器１４・・
・電流Ｂ　　　　　　　１６・・・制御トランジスタ１
８・・・主電流トランジスタ ２０・・・エミッタ抵抗器　　２２・・・ｔｌｌ！！ト
ランジスタ２４．２６，２８．３０・・・抵抗器 ３１・・・ダイオード　　　　３２・・・パルシング回
路３４・・・レベルシフト回路　３６・・・信号入力３
８・・・信号出力　　　　　４０．４２・・・電源端子
４４．４６．４８．５０・・・抵抗器　　５２．５６・
・・トランジスタ５４・・・測定用抵抗器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加入者ラインに接続する２つの端子を有する、ダイ
   ヤルパルシング回路を具える電話機であって、ダイヤル
   パルシング回路は加入者ラインのパルス的断続のために
   その主電流通路が電話機の２つの端子の１つと残りの回
   路素子との間に置かれ、かつそのエミッタが前述の端子
   に接続されているバイポーラスイッチングトランジスタ
   を具え、こゝでダイヤルパルシング回路は制御回路とス
   イッチングトランジスタのベースに接続された制御可能
   電流源を具え、電流源出力電流が制御回路の制御の下で
   ライン電流と共に増大するものにおいて、 制御回路がライン電流に比例する制御電圧を得るための
   変換器手段を具え、かつ 制御可能電流源が電圧制御電流源として設計され、変換
   器手段から生じる制御電圧が電流源制御入力に供給され
   ていること、 を特徴とする電話機。 ２、電流源は制御トランジスタと主電流トランジスタを
   具え、そのコレクタは電流源の出力を形成し、そのエミ
   ッタは一方ではエミッタ抵抗器を介して他の端子に、そ
   して他方では制御トランジスタのベースに接続され、か
   つそのベースは制御トランジスタのコレクタに接続され
   ていること、 制御トランジスタのエミッタは電流源の制御入力を形成
   すること、および 電源供給手段は前者の端子から制御トランジスタのコレ
   クタに電流を供給するために利用可能であること、 を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電話機。 ３、電源供給手段は別のトランジスタの主電流通路と、
   その一方では前者の端子に、かつ他方ではこのトランジ
   スタのコレクタに接続された抵抗器との直列配列によっ
   て形成され、そのエミッタは制御トランジスタのコレク
   タに接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の電話機。 ４、別のトランジスタのベースがダイヤルパルシング発
   生器の出力に接続されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項に記載の電話機。 ５、安定化された直流ライン電圧を調整するために、電
   話機はそのエミッタがエミッタ抵抗器を介して他の端子
   に接続され、かつ実質的に全ライン電流を通過する出力
   トランジスタを有する能動ライン安定化回路を具えるこ
   と、および 変換器手段はこのエミッタ抵抗器によって形成されるこ
   と、 を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れか１つの記載の電話機。 ６、特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１つ
   による電話機で使用するのに適しているダイヤルパルシ
   ング回路。