JPS6331970B2 - - Google Patents

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JPS6331970B2
JPS6331970B2 JP10620783A JP10620783A JPS6331970B2 JP S6331970 B2 JPS6331970 B2 JP S6331970B2 JP 10620783 A JP10620783 A JP 10620783A JP 10620783 A JP10620783 A JP 10620783A JP S6331970 B2 JPS6331970 B2 JP S6331970B2
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Japan
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wire
line
signal
impedance
input line
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JP10620783A
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Japanese (ja)
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JPS59231931A (en
Inventor
Masanobu Arai
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/54Circuits using the same frequency for two directions of communication
    • H04B1/58Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa
    • H04B1/586Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa using an electronic circuit

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <発明の分野> 本発明は、有線通信で使用される2線式線路と
4線式線路とを結合する2線−4線変換回路に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a 2-wire to 4-wire conversion circuit that couples a 2-wire line and a 4-wire line used in wired communications.

<従来技術> 有線通信において、双方向通信を行う2線式線
路と片方向通信を行う4線式線路とを結合し、2
線式線路からの信号を4線式出力線へ導き、4線
式出力線からの信号を2線式線路へ導き、4線式
入力線から4線式出力線へ至るまわり込み信号を
消去する2線−4線変換回路が使用されている。
<Prior art> In wired communication, a two-wire line for bidirectional communication and a four-wire line for one-way communication are combined,
Guide the signal from the wire line to the 4-wire output line, guide the signal from the 4-wire output line to the 2-wire line, and eliminate the wraparound signal from the 4-wire input line to the 4-wire output line. A 2-wire to 4-wire conversion circuit is used.

従来、この種の回路には第1の例として、トラ
ンスを使用したいわゆるトランスハイブリツト回
路が良く知られている。
Conventionally, a so-called transformer hybrid circuit using a transformer is well known as a first example of this type of circuit.

また第2の例として、近年の通信機器の電子化
にともない、4線式入力線の信号から、インピー
ダンス回路網を使用して2線式線路に伝達された
信号を模擬し、実際に2線式線路に発生した信号
から、この模擬信号を電子回路を使用して減算す
ることによつて、まわりこみ信号を消去する電子
化ハイブリツト回路が、Keiichi Yasuda、
Koichi Hasegawa and Hiroyuki Endo
“Design and Performance of Subscriber Line
Interface Module for Digital Switching
System” ISSCC'80に示されている。
As a second example, with the electronicization of communication equipment in recent years, an impedance network is used to simulate a signal transmitted to a 2-wire line from a signal on a 4-wire input line, and the signal is actually transferred to a 2-wire line. Keiichi Yasuda has developed an electronic hybrid circuit that uses an electronic circuit to subtract this simulated signal from the signal generated on the line, thereby eliminating the wraparound signal.
Koichi Hasegawa and Hiroyuki Endo
“Design and Performance of Subscriber Line
Interface Module for Digital Switching
System” ISSCC'80.

さらに第3の例として、2線式線路の入力イン
ピーダンスを電子的に合成する点からは、2線式
線路の差電圧を検出し、2線式線路へ信号を発生
する信号源に帰還をかけ、この帰還量を帰還回路
内部のインピーダンス回路網によつてコントロー
ルし、必要な入力インピーダンスを実現する方法
が、D.W.AULL、D.A.SPIRES、P.C.DAVIS
and S.F.MOYER“A High−Voltage IC for
a Transformerless Trunk and Subscriber
Line Interface” IEEE Journal of Solid−
State Circuits、Vo1.SC−16、No.4、August
1981に提案されている。
Furthermore, as a third example, from the point of view of electronically synthesizing the input impedance of a two-wire line, it is possible to detect the differential voltage of the two-wire line and apply feedback to the signal source that generates the signal to the two-wire line. DWAULL, DASPIRES, and PCDAVIS are methods of controlling this amount of feedback using an impedance network inside the feedback circuit to achieve the required input impedance.
and SFMOYER “A High-Voltage IC for
a Transformerless Trunk and Subscriber
Line Interface” IEEE Journal of Solid−
State Circuits, Vo1.SC−16, No.4, August
Proposed in 1981.

このようなハイブリツト回路で信号の伝達特性
を決定するインピーダンス値としては、2線式線
路の終端インピーダンスZT、2線式線路への信号
の送出インピーダンスZS、ハイブリツト回路に接
続する2線式線路と端末の合成インピーダンスで
あり、ハイブリツト回路の負荷となる負荷インピ
ーダンスZL、この負荷インピーダンスを模擬した
バランスインピーダンスZBがある。このうち、4
線式入力線から4線式出力線に到るまわりこみ信
号を減衰される点からは、特にZLとZBの値が一致
することが重要であることは周知のとおりであ
る。また、一般にZTとZSは同じ値をとる。
The impedance values that determine the signal transfer characteristics in such a hybrid circuit include the terminal impedance Z T of the two-wire line, the signal transmission impedance Z S to the two-wire line, and the two-wire line connecting to the hybrid circuit. There is a load impedance Z L which is the composite impedance of the terminal and the load of the hybrid circuit, and a balance impedance Z B which simulates this load impedance. Of these, 4
It is well known that it is particularly important that the values of Z L and Z B match from the point of view of attenuating the wrap-around signals from the wire input line to the four-wire output line. Additionally, Z T and Z S generally take the same value.

ところで、既存のハイブリツド回路では、ZT
ZS、ZBを合成するために3つ以上のインピーダン
ス回路網を必要とする。たとえば、第1の例のト
ランスハイブリツド回路では、4線式入力線とト
ランスの4線式線路側巻線の一端子との間に1個
のインピーダンス回路網(例えば600Ωが使用さ
れる。)、トランスの4線式線路側巻線の反対側端
子とアースとの間に1個のインピーダンス回路網
(例えば600Ω)、トランスの4線式線路側巻線の
中点とアースとの間にバランスネツトワークとい
う具合に、3個のインピーダンス回路網が必要で
ある。
By the way, in existing hybrid circuits, Z T ,
Three or more impedance networks are required to synthesize Z S and Z B. For example, in the transformer hybrid circuit of the first example, one impedance network (e.g., 600Ω is used) between the four-wire input line and one terminal of the four-wire line-side winding of the transformer; One impedance network (e.g. 600 Ω) between the opposite terminal of the transformer's 4-wire line-side winding and ground, and a balanced net between the midpoint of the transformer's 4-wire line-side winding and ground. Three impedance networks are required, such as the workpiece.

また、第2の例の電子化イブリツドでは、2線
式線路の線間に接続したインピーダンス回路網の
インピーダンスによりZTを構成し、ハイインピー
ダンスのアンプによつて2線式線路の差電圧を検
出し、4線式入力線の信号は2線式線路へ伝送す
るとともに、その信号からZSとZBのそれぞれに比
例したインピーダンス回路網を使用して、演算増
幅器等で2線式線路電圧を模擬し、検出した差電
圧との差をとつて、まわりこみ信号を消去する
が、これも3個のインピーダンス回路網を必要と
する。
In addition, in the second example of electronic hybrid, Z T is configured by the impedance of the impedance network connected between the lines of the two-wire line, and the differential voltage of the two-wire line is detected by a high-impedance amplifier. The signal on the 4-wire input line is transmitted to the 2-wire line, and the 2-wire line voltage is calculated using an operational amplifier or the like using an impedance network proportional to Z S and Z B. The wraparound signal is canceled by calculating the difference between the simulated and detected differential voltage, but this also requires three impedance circuit networks.

さらに第3の例の帰還回路を使用する場合で
も、ZT合成用に1個のインピーダンス回路網、ま
わりこみ防止用にZT、ZBに比例した2個のインピ
ーダンス回路網、4線式入力線から2線式線路へ
到る伝達特性を所望の特性にするために、4線式
入力線側につけられたZTに比例した1個のインピ
ーダンス回路網と、合計4個のインピーダンス回
路網を使用している。
Furthermore, even when using the feedback circuit of the third example, there is one impedance network for Z T synthesis, two impedance networks proportional to Z T and Z B for prevention of wraparound, and a 4-wire input line. In order to achieve the desired transfer characteristics from the 4-wire input line to the 2-wire line, a total of 4 impedance networks are used, including one impedance network proportional to Z T attached to the 4-wire input line. are doing.

さらにまた、後者の第2ならびに第3の例は電
子化によつて回路の小形化をねらつたものである
が、これらの回路の特徴は、まわりこみ消去回路
が、4線式入力線から2線式線路へ至る伝達特性
に影響を与えないよう構成されている点であり、
これにより、ZT、ZS合成用の1個のインピーダン
ス回路網とは独立に、まわりこみ防止用にZT、ZB
に比例した2個のインピーダンス回路網が必要で
あり、本質的に3個以上のインピーダンス回路網
を必要としている。
Furthermore, the second and third examples of the latter are aimed at downsizing the circuits through electronicization, but the feature of these circuits is that the wrap-around cancellation circuit converts the 4-wire input line to the 2-wire input line. The point is that it is configured so as not to affect the transfer characteristics to the transmission line,
As a result, Z T and Z B can be used to prevent wraparound, independently of the single impedance network for combining Z T and Z S.
Two impedance networks are required proportional to , essentially requiring three or more impedance networks.

また、前記第1、第2、第3の例のハイブリツ
ド回路は、バランスインピーダンスZBが負荷イン
ピーダンスZLと一致してもZT≠ZLであれば、4線
式入力線から2線式出力線への伝達特性が、周波
数特性を持ち波形歪みを生じるという欠点があ
る。すなわちこの欠点は、上記第1、第2、第3
の例の4線式入力線から2線式出力線への伝達特
性が、いずれもインピーダンスZS=ZTを持つ信号
源から、負荷インピーダンスZLへ信号を供給する
等価回路でかけるため、ZB=ZLであつても、ZL
ZSが実数でなければ、伝達特性は周波数特性を持
つことに起因する。
Further, in the hybrid circuits of the first, second, and third examples, even if the balance impedance Z B matches the load impedance Z L , if Z T ≠ Z L , the 2-wire input line can be changed from the 4-wire input line. The disadvantage is that the transmission characteristics to the output line have frequency characteristics and cause waveform distortion. In other words, this drawback is the same as the first, second, and third
The transfer characteristics from the 4-wire input line to the 2-wire output line in the example shown in 2.2 are multiplied by an equivalent circuit that supplies a signal from a signal source with impedance Z S = Z T to a load impedance Z L , so Z B Even if = Z L , Z L /
If Z S is not a real number, this is due to the fact that the transfer characteristic has a frequency characteristic.

<発明の目的> 本発明の目的は、ZT、ZS、ZBを合成するインピ
ーダンス回路網を2個以下とした2線−4線変換
回路を提供することにある。
<Object of the Invention> An object of the invention is to provide a 2-wire to 4-wire conversion circuit in which the number of impedance circuit networks for synthesizing Z T , Z S , and Z B is two or less.

本発明の他の目的は、実際のZT、ZS、ZBの1よ
り大きな定数倍のインピーダンス回路網を使用し
て、ZT、ZS、ZBを合成する方法で、回路の消費電
力の減少、高精度化を実現した2線−4線変換回
路を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for synthesizing Z T , Z S , and Z B using an impedance network with a constant multiple of the actual Z T , Z S , and Z B , which reduces circuit consumption. The object of the present invention is to provide a 2-wire to 4-wire conversion circuit that achieves reduced power consumption and increased accuracy.

本発明のさらに別の目的は、任意のZLに対し
て、4線式入力線より2線式入力線へ至る周波数
特性のない伝達特性を有する2線−4線変換回路
を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a 2-wire to 4-wire conversion circuit having a frequency-free transfer characteristic from a 4-wire input line to a 2-wire input line for any ZL . be.

<発明の概要> 本発明の2線−4線変換回路は、 2線式線路の差信号を検出する第1の手段と、 該第1の手段から得られる差信号から4線式入
力線の信号成分のみを消去し、4線式出力線の信
号として検出する第2の手段と、 前記4線式出力線への信号に比例し、第1の2
端子インピーダンス回路網のインピーダンスに反
比例する信号と、前記4線式入力線の信号に比例
し、第2の2端子インピーダンス回路網のインピ
ーダンスに反比例する信号との重みつき和を帰還
信号とする第3の手段と、 それぞれ前記帰還信号を入力として互いに逆極
性の電流を発生する第4、第5の手段とを含み、
該第4の手段と前記2線式線路の一方とを結合
し、また、該第5の手段と前記2線式線路の他方
とを結合し、、前記4線式入力線の信号を前記2
線式線路へ伝達し、前記2線式線路から到来した
信号を4線式出力線に伝達し、前記4線式入力線
から前記4線式入力線への信号のまわりこみを、
最小とするようにしたことを特徴とする。
<Summary of the Invention> The 2-wire to 4-wire conversion circuit of the present invention includes a first means for detecting a difference signal of a 2-wire line, and a difference signal obtained from the first means for detecting a difference signal of a 4-wire input line. a second means for erasing only the signal component and detecting it as a signal on the four-wire output line;
A third feedback signal that is a weighted sum of a signal that is inversely proportional to the impedance of the terminal impedance network and a signal that is proportional to the signal of the four-wire input line and inversely proportional to the impedance of the second two-terminal impedance network. and fourth and fifth means each receiving the feedback signal and generating currents of opposite polarity,
The fourth means is coupled to one of the two-wire lines, and the fifth means is coupled to the other of the two-wire lines, and the signal on the four-wire input line is transferred to the second line.
transmitting the signal to the 4-wire line, transmitting the signal arriving from the 2-wire line to the 4-wire output line, and routing the signal from the 4-wire input line to the 4-wire input line,
It is characterized by being minimized.

<実施例の説明> 次に図面を参照して本発明の実施例について説
明する。
<Description of Embodiments> Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明の2線4線変換回路の一実施
例の基本構成を示すブロツク図である。ブロツク
1は、2線式線路T,Rに接続され、この2線式
線路T,Rからの入力信号S0の差信号S1を検
出する手段である。ブロツク2は、ブロツク1が
検出した差信号S1と4線式入力線RXの信号S
2とを、まわりこみ量を消去するような極性で重
みつきの加算を行い、4線式出力線TXへの信号
S3として検出する手段である。ブロツク3は、
インピーダンスZT′をもつ第1の2端子インピー
ダンス回路網6とインピーダンスZ′Bをもつ第2
の2端子インピーダンス回路網7とともに動作
し、4線式出力線TXの信号S3に比例し、第1
の2端子インピーダンス回路網6のインピーダン
スZT′に反比例した信号S4と、4線式入力線
RXの信号S2に比例し第2の2端子インピーダ
ンス回路網7のインピーダンスZB′に反比例した
信号S5との、重みつき和を帰還信号S6とする
手段である。ブロツク4およびブロツク5は、そ
れれ該帰還信号S6を入力として、互いに逆極性
の信号電流を発生する2線式線路電圧発生の電流
源である。2線式線路電圧発生の電流源4,5の
出力と2線式線路のTまたはRとが結合される。
なおこの結合はインピーダンスを介していても本
発明の効果には影響しない。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of an embodiment of the 2-wire/4-wire conversion circuit of the present invention. Block 1 is connected to two-wire lines T and R and is means for detecting a difference signal S1 between input signals S0 from these two-wire lines T and R. Block 2 outputs the difference signal S1 detected by block 1 and the signal S on the 4-wire input line RX.
This means performs weighted addition of 2 and 2 with a polarity that eliminates the amount of wraparound, and detects it as a signal S3 to the four-wire output line TX. Block 3 is
A first two-terminal impedance network 6 with an impedance Z T ′ and a second two-terminal impedance network 6 with an impedance Z′ B
is proportional to the signal S3 on the four-wire output line TX, and the first
A signal S4 inversely proportional to the impedance Z T ' of the two-terminal impedance network 6 and the four-wire input line
This is means for generating a weighted sum of a signal S5 proportional to the RX signal S2 and inversely proportional to the impedance Z B ' of the second two-terminal impedance network 7 as the feedback signal S6. Blocks 4 and 5 are two-wire line voltage generation current sources that receive the feedback signal S6 and generate signal currents of opposite polarity. The outputs of the current sources 4, 5 of the two-wire line voltage generation and T or R of the two-wire line are coupled.
Note that even if this coupling occurs through impedance, it does not affect the effects of the present invention.

上記各ブロツクの説明で用いた重みつき和にお
ける重みは、回路中の信号レベルの大きさをどの
ようにするかによつて決定するものであり、回路
の実現上、位相反転、定数倍等の様々なバリエー
シヨンが可能なものであるが、後述するような原
理式に従がつた動作を基本としたバリエーシヨン
である限り、本発明の請求範囲に含まれるもので
ある。
The weight in the weighted sum used in the explanation of each block above is determined by how the magnitude of the signal level in the circuit is determined, and when realizing the circuit, phase inversion, constant multiplication, etc. Various variations are possible, but as long as they are based on the operation according to the principle formula as described later, they are included in the scope of the present invention.

次に第1図の回路の定性的な動作を説明する。 Next, the qualitative operation of the circuit shown in FIG. 1 will be explained.

ブロツク1は、2線式線路端に生じた同相信号
を除去し、差信号S1のみを検出する。この差信
号S1は、4線式入力線RXから入力され2線式
線路へ伝達された信号S2と、2線式線路を経由
して到来した信号との和である。従つて、ブロツ
ク2においてこの差信号S1から4線式入力線
PXの信号S2分を引き算することによつて、2
線式線路を経由して到来した信号S0のみを検出
し、4線式出力線TXの信号S3とすることがで
きる。
Block 1 removes the in-phase signal generated at the ends of the two-wire line and detects only the difference signal S1. This difference signal S1 is the sum of the signal S2 input from the four-wire input line RX and transmitted to the two-wire line, and the signal arriving via the two-wire line. Therefore, in block 2, this difference signal S1 is connected to the four-wire input line.
By subtracting the signal S2 of PX, 2
Only the signal S0 that has arrived via the wire line can be detected and used as the signal S3 of the four-wire output line TX.

2線式線路からみた回路の入力インピーダンス
ZTは、ブロツク1が高入力インピーダンスであれ
ば、入力電圧の変動に対する2線式線路電圧発生
の電流源の電流変動によつて決定される。2線式
線路電圧発生の電流源の電流変動は、帰還系を構
成する第1のインピーダンス回路網6によつて可
変であり、後述するように入力インピーダンスZT
を、第1のインピーダンス回路網6のインピーダ
ンス値ZT′の定数分の1とすることができる。
Input impedance of the circuit seen from the 2-wire line
Z T is determined by the current variation of the two-wire line voltage generating current source with respect to input voltage variation if Block 1 has a high input impedance. The current fluctuation of the current source for generating the two-wire line voltage is variable by the first impedance network 6 constituting the feedback system, and as described later, the input impedance Z T
can be a constant divided by the impedance value Z T ' of the first impedance network 6.

4線式入力線から2線式線路への伝達特性を考
えてみると、4線式入力線RXからブロツク2、
第2のインピーダンス回路網7を介して帰還系に
入り、後述するように、第1のインピーダンス回
路網6によつて、可変の送出インピーダンスで2
線式線路へ信号を発生する。この信号は、第2の
インピーダンス回路網7のインピーダンス値ZB
によつて、2線式線路の負荷インピーダンスZL
周波数特性を補正することが可能であり、後述す
るようにインピーダンスZB′をインピーダンスZL
の定数倍とすることによつて、4線式入力線から
2線式線路へ周波数特性のない伝送が可能であ
る。
Considering the transfer characteristics from the 4-wire input line to the 2-wire line, from the 4-wire input line RX to block 2,
The feedback system enters the feedback system via the second impedance network 7, and as described later, the first impedance network 6 provides a variable output impedance.
Generates a signal to the wire line. This signal corresponds to the impedance value Z B ′ of the second impedance network 7
It is possible to correct the frequency characteristics of the load impedance Z L of the two-wire line by changing the impedance Z B ′ to the impedance Z L as described later.
By multiplying by a constant, transmission without frequency characteristics is possible from the 4-wire input line to the 2-wire line.

本発明に依る回路の動作原理は以下のようにな
る。この説明では簡単化のために、第1図中のブ
ロツク1は、2線式線路の差信号S1を1倍で検
出し、ブロツク4はブロツク3が出力する帰還信
号S6のgm倍の振幅の電流をはきだし、ブロツ
ク5はこの帰還信号S6の−gm倍の振幅の電流
をはきだすものとし、4線式入力線RXから2線
式線路への伝達関数と、2線式線路から4線式入
力線TXへの伝達関数が、ともに1となる特性を
持つ回路を設定する。
The operating principle of the circuit according to the invention is as follows. In this explanation, for the sake of simplicity, block 1 in FIG. 1 detects the difference signal S1 of the two-wire line at 1 times the amplitude, and block 4 detects the amplitude of the feedback signal S6 output by block 3 times gm. Block 5 outputs a current with an amplitude -gm times the feedback signal S6, and the transfer function from the 4-wire input line RX to the 2-wire line and from the 2-wire line to the 4-wire input Set up a circuit that has the characteristic that the transfer functions to the line TX are both 1.

この特性を得るためには第1図のブロツク2、
ブロツク3、2端子インピーダンス回路網6,
7、4線式入力線RX、4線式出力線TXを含み、
ブロツク1の出力S1からブロツク3の出力S6
に至る部分を、第2図に示すような特性を持つ回
路で構成すればよい。すなわち、第1図のブロツ
ク1の出力S1は加算器AD1で、4線式入力線
RXの信号S2を減算されて、4線式出力線TX
の信号S3となる。この部分は、第1図のブロツ
ク2に対応する。
In order to obtain this characteristic, block 2 in Figure 1,
Block 3, 2-terminal impedance network 6,
7.Includes 4-wire input line RX, 4-wire output line TX,
Output S1 of block 1 to output S6 of block 3
It is sufficient to construct the portion leading to the circuit with a circuit having characteristics as shown in FIG. That is, the output S1 of block 1 in FIG.
RX signal S2 is subtracted and the 4-wire output line TX
becomes the signal S3. This part corresponds to block 2 in FIG.

4線式入力線RXから入力した信号S2は、ブ
ロツク6で1/gm′・ZB′倍されて加算器AD2で
加算され、帰還信号S6の一部となる。4線式入
力線TXの信号S3は、ブロツク7で1/gm′・
ZT′倍されて加算器AD2で減算され、帰還信号
S6の一部となる。
The signal S2 inputted from the four-wire input line RX is multiplied by 1/gm'·Z B ' in block 6 and added in adder AD2, and becomes part of the feedback signal S6. The signal S3 on the 4-wire input line TX is 1/gm'・
It is multiplied by Z T ' and subtracted by adder AD2, and becomes part of the feedback signal S6.

加算器AD2で重みつき和をとられて作られた
帰還信号S6は、第1図のブロツク3の出力に対
応する出力を発生する。
The feedback signal S6 produced by the weighted sum in adder AD2 produces an output corresponding to the output of block 3 in FIG.

このような回路で、まず2線式線路からみた回
路の入力インピーダンスZioは次のようになる。
In such a circuit, the input impedance Z io of the circuit as seen from the two-wire line is as follows.

2線式線路の差電圧がVだけ変化すると、2つ
の2線式線路電圧発生電流源は互いに逆極性で、
I=gm/gm′ZT′・Vなる電流を吸い込むから、 Zio=V/I=gm/gm′ZT′ ………(1) ここでZ′T=mZT、gm′=1/mgmとすることによ り、 Zio=ZT ………(2) となる。
When the differential voltage of the two-wire line changes by V, the two two-wire line voltage generating current sources have opposite polarities,
Since a current of I=gm/gm′Z T ′・V is absorbed, Z io =V/I=gm/gm′Z T ′ ………(1) Here, Z′ T =mZ T , gm′=1 /mgm, Z io =Z T (2).

次に2線式線路の負荷インピーダンスがZLの状
態で、4線式入力線RXの信号電圧VRXから2線
式線路の信号電圧V2Wへの伝達関数H42を求める
と、次のようになる。帰還信号S6は、−
1/gm′ZT′V2W+(1/gm′ZT′+1/gm′ZB′)VRX
であ り、2線式線路電圧発生電流源は、このgm倍の
電流をZLに流し、ZLの両端の電圧がV2Wとなるか
ら、次の式が成立する。
Next, when the load impedance of the 2-wire line is Z L , the transfer function H 42 from the signal voltage V RX of the 4-wire input line RX to the signal voltage V 2W of the 2-wire line is calculated as follows. become. The feedback signal S6 is -
1/gm′Z T ′V 2W + (1/gm′Z T ′+1/gm′Z B ′)V RX
The two-wire line voltage generating current source causes current gm times this gm to flow through Z L , and the voltage across Z L becomes V 2W , so the following equation holds true.

{−1/gm′ZT′V2W+(1/gm′ZT′+1/gm′ZB
)VRX}×gmZL=V2W………(3) (3)式を変形し、ZT′=mZT、gm′=1/mgmとす れば、 H42=V2W/VRX=ZL/ZT+ZLZT+ZB/ZB……(4) すなわち、ZB=ZLとすることにより、H42=1
となり周波数特性は平坦になる。
{−1/gm′Z T ′V 2W +(1/gm′Z T ′+1/gm′Z B
)V RX }×gmZ L = V 2W ......(3) If we transform equation (3) and set Z T ′=mZ T and gm′=1/mgm, then H 42 =V 2W /V RX = Z L /Z T +Z L Z T +Z B /Z B ...(4) That is, by setting Z B = Z L , H 42 = 1
Therefore, the frequency characteristics become flat.

また、2線式線路の負荷インピーダンスがZL
状態で、4線式入力線RXの信号S2から4線式
出力線TXの信号S3へ到る信号のまわりこみ量
の伝達関数H44は、ZB=ZLとすれば(4)式よりH42
=1であるから、加算器AD1で4線式入力線
RXの信号S2を減算することによつてH44=0
となる。同様に2線式線路から4線式出力線TX
へ到る伝達関数は、1である。
In addition, when the load impedance of the 2-wire line is Z L , the transfer function H 44 of the amount of signal wrapping from the signal S2 of the 4-wire input line RX to the signal S3 of the 4-wire output line TX is Z If B = Z L , then from equation (4) H 42
= 1, so adder AD1 connects the 4-wire input line
By subtracting the signal S2 of RX, H 44 =0
becomes. Similarly, from the 2-wire line to the 4-wire output line TX
The transfer function leading to is 1.

以上のような回路構成で必要とするインピーダ
ンス回路網の数は、インピーダンス回路網6,7
の2個である。
The number of impedance networks required in the above circuit configuration is 6 and 7 impedance networks.
There are two.

次に第1図に示した基本構成を第3図に示した
回路図により更に詳細に説明する。
Next, the basic configuration shown in FIG. 1 will be explained in more detail with reference to the circuit diagram shown in FIG.

演算増幅器11は抵抗R11〜R14とともに
2線式線路信号S0の差信号S1を検出する。こ
こでR11/R12=R13/R14、2線式線路T,R
の電圧をそれぞれVT、VRとすると、演算増幅器
11の出力の振幅は差信号VT−VRの−1倍であ
る。ブロツク8はこの差信号S1の直流分のみを
検出し、それに応じて、2線式線路に適当なルー
プ電流を流すような演算増幅器41,51の直流
動作点を定める手段であるが、詳細はここでは省
略する。
Operational amplifier 11 detects difference signal S1 of two-wire line signal S0 together with resistors R11 to R14. Here, R11/R12=R13/R14, 2-wire line T, R
Assuming that the voltages of are V T and V R , respectively, the amplitude of the output of the operational amplifier 11 is -1 times the difference signal V T -V R. Block 8 is a means for detecting only the DC component of this difference signal S1, and correspondingly determining the DC operating point of the operational amplifiers 41 and 51 so that an appropriate loop current flows through the two-wire line. It is omitted here.

演算増幅器11の出力S1はコンデンサーC1
で直流カツトされ、交流分のみが後段へ伝達され
る。演算増幅器21は抵抗R21〜R23ととも
に、演算増幅器11が検出した差信号S1から4
線式入力線RXの信号S2を減じ、4線式入力線
TXの信号S3とする。
The output S1 of the operational amplifier 11 is connected to the capacitor C1.
The direct current is cut off, and only the alternating current is transmitted to the subsequent stage. The operational amplifier 21, together with the resistors R21 to R23, receives the difference signals S1 to 4 detected by the operational amplifier 11.
Subtract signal S2 of wire input line RX, and connect to 4-wire input line
Let it be the TX signal S3.

演算増幅器31は、第1のインピーダンス回路
網6、第2のインピーダンス回路網7、抵抗R3
1、とともに、演算増幅器41,51への帰還信
号S6を作る。ここで抵抗R31は1/gm′とな
るように選ぶ。演算増幅器OP1は抵抗R1,R
2とともに4線式入力線RXの信号S2を反転す
る。また、演算増幅器OP2は抵抗R3,R4と
ともに演算増幅器31の出力信号S6を反転し信
号6を発生する。演算増幅器41,51はそれ
ぞれ抵抗R41,R42,R43,R44、抵抗
R51,R52,R53,R54とともに、互い
に逆極性の電圧を発生する線路電圧発生の電流源
4,5を構成する。演算増幅器41側について、
この電流源4の動作を説明すると、R42=R44、
R41=R43と選ぶことにより、電流源4の電圧電
流変換係数gmは、gm=1/R41=1/R43とな
る。演算増幅器51側の電流源5の動作も同様で
ある。演算増幅器41側には演算増幅器OP2の
出力信号6が、演算増幅器51側には演算増幅
器1の出力信号S6が、それぞれコンデンサーC
2,C3によつて直流分をカツトして加えられ
る。電流源4,5の出力は、2線式線路T,Rに
直接接続する。R11〜R14を2線式線路のイ
ンピーダンスに比較して大きく選ぶことによつ
て、R11〜R14を含む差電圧検出回路1は、
等価的にハイインピーダンスとみなせる。一例と
してこの回路で、R11=R12=R13=R14、R21=
R22=R23、R31=mR41、R1=R2、R3=R4、
R41=R43=R51=R53、R42=R44=R52=R54、
ZT′=mZT、ZB′=mZBの条件にすることにより、
前述の原理で示したような特性が得られる。
The operational amplifier 31 includes a first impedance network 6, a second impedance network 7, and a resistor R3.
1, and generates a feedback signal S6 to the operational amplifiers 41 and 51. Here, the resistor R31 is selected to be 1/gm'. Operational amplifier OP1 has resistors R1, R
2 and inverts the signal S2 on the four-wire input line RX. Further, the operational amplifier OP2 inverts the output signal S6 of the operational amplifier 31 together with the resistors R3 and R4 to generate a signal 6. The operational amplifiers 41, 51, together with resistors R41, R42, R43, R44 and resistors R51, R52, R53, R54, constitute current sources 4, 5 for generating line voltages that generate voltages of opposite polarity. Regarding the operational amplifier 41 side,
To explain the operation of this current source 4, R42=R44,
By selecting R41=R43, the voltage-current conversion coefficient gm of the current source 4 becomes gm=1/R41=1/R43. The operation of the current source 5 on the operational amplifier 51 side is also similar. The output signal 6 of the operational amplifier OP2 is connected to the operational amplifier 41 side, and the output signal S6 of the operational amplifier 1 is connected to the operational amplifier 51 side.
2. The DC component is cut and added by C3. The outputs of current sources 4, 5 are directly connected to two-wire lines T, R. By selecting R11 to R14 to be large compared to the impedance of the two-wire line, the differential voltage detection circuit 1 including R11 to R14 has the following characteristics:
It can be equivalently regarded as high impedance. As an example, in this circuit, R11=R12=R13=R14, R21=
R22=R23, R31=mR41, R1=R2, R3=R4,
R41=R43=R51=R53, R42=R44=R52=R54,
By setting the conditions Z T ′=mZ T and Z B ′=mZ B ,
The characteristics shown in the above-mentioned principle can be obtained.

<発明の効果> 以上説明したように、本発明は前述したような
回路構成をとることにより、2線−4線変換回路
が必要とするインピーダンス素子を2個にでき、
また、4線式入力線から2線式線路へ至る周波数
特性を、任意の負荷インピーダンスZLに対して平
坦とする効果がある。
<Effects of the Invention> As explained above, the present invention has the above-described circuit configuration, thereby reducing the number of impedance elements required by the 2-wire to 4-wire conversion circuit to two.
Further, there is an effect of making the frequency characteristics from the 4-wire input line to the 2-wire line flat for any load impedance ZL .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の基本構成を示すブ
ロツク図、第2図は第1図の要部を具体的に示す
ブロツク図、第3図は第1図に示した本発明の一
実施例を更に詳細に示す回路図である。 T,R……2線式線路、RX……4線式入力
線、TX……4線式出力線、1……第1の手段、
2……第2の手段、3……第3の手段、4……第
4の手段、5……第5の手段、6,7……第1、
第2のインピーダンス回路網。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram specifically showing the main parts of FIG. 1, and FIG. 3 is an example of the present invention shown in FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing the embodiment in further detail. T, R...2-wire line, RX...4-wire input line, TX...4-wire output line, 1...first means,
2... second means, 3... third means, 4... fourth means, 5... fifth means, 6, 7... first,
A second impedance network.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 2線式線路と4線式入力線ならびに4線式出
力線とを結合する回路網において、 該2線式線路の差信号を検出する第1の手段
と、該第1の手段から得られる差信号から前記4
線式入力線の信号成分のみを消去し、前記4線式
出力線の信号として検出する第2の手段と、 前記4線式出力線への信号に比例し、第1の2
端子インピーダンス回路網のインピーダンスに反
比例する信号と、前記4線式入力線の信号に比例
し、第2の2端子インピーダンス回路網のインピ
ーダンスに反比例する信号との重みつき和を帰還
信号とする第3の手段と、 それぞれ前記帰還信号を入力として互いに逆極
性の電流を発生する第4、第5の手段とを含み、 該第4の手段と前記2線式線路の一方とを結合
し、また、該第5の手段と前記2線式線路の他方
とを結合し、前記4線式入力線の信号を前記2線
式線路へ伝達し、前記2線式線路から到来した信
号を4線式出力線に伝達し、前記4線式入力線か
ら前記4線式出力線への信号のまわりこみを最小
とするようにした2線−4線変換回路。
[Claims] 1. In a circuit network that couples a two-wire line, a four-wire input line, and a four-wire output line, a first means for detecting a difference signal of the two-wire line; 4 from the difference signal obtained from the means of 1.
a second means for erasing only the signal component of the wire input line and detecting it as a signal on the four-wire output line;
A third feedback signal that is a weighted sum of a signal that is inversely proportional to the impedance of the terminal impedance network and a signal that is proportional to the signal of the four-wire input line and inversely proportional to the impedance of the second two-terminal impedance network. and fourth and fifth means each receiving the feedback signal and generating currents of opposite polarity, the fourth means is coupled to one of the two-wire lines, and The fifth means is coupled to the other of the two-wire line, transmits the signal of the four-wire input line to the two-wire line, and transmits the signal coming from the two-wire line to a four-wire output. 2. A 2-wire to 4-wire conversion circuit configured to minimize signal wraparound from the 4-wire input line to the 4-wire output line.
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