KR0120013B1 - 다알링턴 회로를 이용한 가입자선로의 전류 공급회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사설교환기에서 가입자선로에 전류를 공급하여 주는 전휴공급회로에 관한 것으로 특히, 순수한 다일링턴 회로를 사용하여 기준의 TR을 이용하여 구성된 전류공급회로의 단점인 노이즈의 발생빈도의 증가를 억제하며, 상보 대칭적으로 구성되어 양쪽이 동일하게 구동되어야 함에도, TR의 특성상 이를 충분히 수용하지 못했던 현상들을 억제하기 위한 전류공급회로를 제공하여 노이즈와 종방향 균형의 문제를 해소하면서 가입자에게 안정적인 전류를 공급하고 하이브리드화 하거나 그대로 이용하여 실제 적용시에 있어서 원가 절감의 효과를 얻을 수 있다.

Description

다알링턴 회로를 이용한 가압자선로의 전류 공급회로

제1도는 일반적인 사설교환기의 구성 블럭도.

제2도는 종래의 전류공급회로와 콤보회로간의 연결상태를 도시한 회로구성도.

제3도는 제2도에 뒷되어 있는 전류공급회로의 문제점을 해소하기 위하여 제안되었던 종래 전류공급회로의 구성도.

제4도는 본 발명에 따라 다알링턴회로를 적용한 전류공급회로의 구성도.

본 발명은 사설교환기에서 가입자선로에 전류를 공급하여 주는 전류공급회로에 관한 것으로 특히, 다일링턴 회로를 이용하여 노이즈(Noise)를 줄이고 종방향균형(Longitudinal Balance)을 향상시키기 위한 가입자선로의 전류공급회로에 관한 것이다.

일반적으로, 사설교환기구성은 첨부한 제1도에 도시되어 있는 바와같이 구성되어 있는데, 각 기능을 간략히 설명하면, 가입자가 전화를 걸기 위하여 수화기를 들거나 다른 가입자의 호출에 의해 수화기를 들면 -48V전원(11)에서 전류공급회로(10)를 통하여 가입자선로(La,Lb)로 직류전압 및 전류를 공급한다.

가입자가 다른 가입자의 전화번호를 다이얼링하면 릴레이 제어회로(50)에서 제어신호를 발생하여 릴레리(51,52)를 동작시켜 링신호 공급회로(60)로 스위칭되면 이 링신호 공급회로(60)애서는 링신호를 발생하여 가입자를 인지시키고, 후크상태 감지회로(80)에서는 수화기의 온/오프 후크 상태를 감지하여 이 감지신호를 제어회로로 발생하면 링신호 및 가입자선로 전류제어회로(70)에서는 발생하는 링 제어신호에 의해 오프후크(off hook) 신호의 발생을 방지한다.

가입자의 음성신호가 통화로에 실리게 되면 매칭트랜포머(matching transformer : 20)로 전송되어 혼성회로(30)를 거쳐 혼성화된 후 콤보회로(combo: 40)에 의해 디지탈회로 음성신호로 출력한다. 이 디지탈화된 음성신호는 다른 가입자회로나 국선회로로 전송된다.

상기와 같은 사설교환기의 구성중 전류공급회로(10)는 안정적인 통화로의 형성을 위해서는 매우 중요한 구성요소로서, 종래의 통상적인 구성 및 동작을 첨부한 제2도를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

제2도는 종래의 전류공급회로와 콤보회로간의 연결상태를 도시한 회로구성도로서, 구성은 도시되어 있는 바와 같이. 저항(Ra,Rb,Rc,Rd)는 -48V 전원에서 가입자선로(La,Lb)로 공급되는 직류전류값을 결정하는 소자이고, (Pa,Pb)는 선로가 단락되었을 경우 즉, 통화로에 과도한 전류가 흐를시 소자 자체의 온도가 상승함에 따라 저항값이 커지게 되어 이 소자내로 유립되는 전류를 차단하는 펄스터(pulster)이며, 트랜스포머(Ta)는 이 전류공급회로(10)로 유입되는 음성신호를 차단하고 매칭 트랜스포머(Ta)로 음성신호를 전송한다.

회로에서 -48V 정원공급원에서 전류공급회로(10)로 공급되는 직류전류의 값은 아래의 (식1)과 같이 구해지는데,

I=-48V/(Ra+Rb+Rc+Rd)+TRR+선로저항+전화기 저항)……………(식1)

에 의해 결정한다.

상기 식(1)에서 TR_R은 트랜스포머(Ta)의 직류저항값을 나타낸 것이다. 이러한 직류전류가 통화로에 공급되면 이 전류에 의해 사용자의 음성신호가 통화로에 실린다. 통화로를 통하여 전송되는 음성신호는 앞서 설명한 바와 같이 트랜스포머(Ta)에 의해 차단되어 전류공급회로(10)로는 유입되니 않고 매칭트랜스포머(Tb)로 전송된다.

이러한 종래의 전류공급회로에서는 저항과 트랜스포머에 의해 회로자테가 제어되므로 가입자선로(La,Lb)가 단락되는 현상이 발생하거나 저항값의 이상으로 인하여 과도한 전류의 유입이 있을시에는 펄스터(Pa,Pb) 자체의 동작전류한계값을 초과하게 되어 유입되는 전류를 차단할 수 없고, 펄스터의 동작전류한계값내에서 유입되는 직류전류값의 변동으로 인하여 통화의 불안정을 유발할 수 있는 문제점이 있었고, 트랜스포머(Ta)가 음성신호를 차단하게 되므로 트랜스포머 자체의 공극(air gap)에 의해 누설자속이 발생하여 이로인한 음성신호의 누화현상(crosstalk)을 발생시키는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 종래의 기술로는 첨부한 제3도에 도시되어 있는 바와같이, 전원공급단(-48,GND)에 접속되어 가입자선로(La,Lb)로부터 전류공급회로(100)측으로의 음성신호 유입을 차단하기 위해 다알링톤 접속된 트랜지스터(Q1,Q2)와, 상기 다알링톤 접소고딘 트랜지스터(Q1,Q2)을 제어하는 트랜지스터(Q3) 및, 상기 구성된 회로를 전류의 양을 조절하는 바이어스 저항(R1)을 중심으로 다알링톤 접속된 트랜지스터(Q5,Q6)와, 상기 다알링톤 접속된 트랜지스터(Q5,Q6)를 제어하는 트랜지스터(Q4)를 상보대칭적으로 구성하며 전류의 역류를 방지하는 다이오드(D1-D4) 및 전류값을 결정하는 저항(R2-R21)등으로 구성되는 TR를 사용한 전류공급회로가 개발되었다.

그러나, 상기와 같이 개발되어진 전류공급회로는 다알링톤 회로를 구성하고 있는 트랜지스터들과 제어용 트랜지스터가 제1저항(R1)를 중심으로 상보대칭적으로 -48V와 접지 사이에 구성함으로써 트랜스포머 사용시 보다 누화의 가능성을 줄이고 하이브리드화하여 제품에 적용할 수 있으나 다량의 부품이 들어가는 관계로 원가 상승이 원인이 되며 노이즈와 종방향 균형에 있어서 규격에 불일치하므로서 실제적용기에, 어려움이 문제점으로 대두되었다.

상기와 같은 종래 기술들의 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 순수한 다일링턴 회로를 사용하여 기존의 TR을 이용하여 구성된 전류공급회로의 단점인 노이즈의 발생빈도 증가를 억제하며, 상보대칭적으로 구성되어 양쪽이 동일하게 구동되어야 함에도, TR의 특성상 이를 충분히 수용하지 못했던 현상들을 억제하기 위하여 전류공급회로를 제공하는데 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 설명한다.

제4도는 본 발명에 따라 다알링턴회로를 적용한 전류공급회로의 구성도이다. 본 발명의 전류 공급회로(200)는 상반부(300)와 하반부(400)를 구비하여 이루어진다. 제4도에서 상반부(300)는 -48V를 입력받는 제1저항(R101)과 제1NPN 트랜지스터(TR1)의 베이스단에 에미터단이 연결되고 콜렉터 단자가 서로 접속되어 다알링톤 회로를 구성하는 제2NPN 트랜지스터(TR2)와, 입력되는 신호를 상기 제2NPN 트랜지스터(TR2)의 베이스단에 전달할 수 있도록 연결되어 있는 제4저항(R104)과, 상기 제4저항(R104)의 입력단자 상기 제1NPN 트랜지스터(TR1)의 에미터 단에 연결되어 있는 제1콘덴서(C101)와, 상기 제1NPN 트랜지스터(TR1)의 에미터단자에 상기 제1저항(R101)으로 부터 입력받는 신호를 전달하도록 연결되어 있는 제2저항(R102)과, 상기 제1저항(R101)의 출력단에 입력단이 연결되고 상기 제1NPN 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 단자에 출력단이 연결되는 제1제너다이오드(ZD1)와, 상기 제1저항(R101)의 출력 호를 입력받아 상기 제4저항(R104)에 전달할 수 있도록 연결되는 제3저항(R103)과, 상기 제3저항(R103)의 출력단과 상기 제1NPN 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 단자와 연결되는 제5저항(R105)과, 상기 제5저항(R105)의 출력단에서 출력되는 신호를 입력받는 제6저항(R106) 및, 상기 제6저항(R106)의 출력신호를 입력받아 가입자 전화기(TP)의 가입자 회선 일단과 연결되고 한계치 이상의 전류가 흐르는 것을 방지하는 제1펄스터(P1)로 이루어진다. 또한, 하반부(400)는 상반부(300)와 역상의 동일구조로 이루어지며 상반부(300)와 하반부(400)간에는 전압차에 의하여 충전되는 제2콘덴서(C102)가 연결된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전류공급회로(200)의 바람직한 동작예를 설명함에 있어 통상적인 전류공급장치의 동작에 따른 설명은 생략하고 본 발명의 특징만을 이하에서 설명한다.

평상시 전화기(TP)가 온 후크(ON-Hook) 상태에 있을 때는 접지전위와 -48V 전위간 전류경로가 형성되지 못하여 전류가 도통하지 못하므로 트랜지스터(TR1-4)는 동작하지 않고 있으며 가입자가 통화를 위해 수화기를 들었을 경우 전화기(TP)를 통해 전류경로가 형성되고, 그에따라 상반부(300)와 하반부(400)의 두 대칭적회로 사이의 -48V와 접지의 전위차로 인해 전류가 도통하게 된다.

이때, 상반부(300)의 다알링턴 회로를 구성하는 제1,2NPN 트랜지스터(TR1,2)는 제2~5저항(R102-R105)에 따라 특정 동작점에서 동작하게 되고, 하반부(400)의 다알링톤 회로를 구성하는 제1,2PNP 트랜지스터(TR3,4)는 제8-11저항(R108-111)에 따라 동작하게 된다.

이로인해 가입자의 전화기(TP)에 흐르는 전류경로를 도시되어 있는 도면부호로 표시하면, R101-R102-TR1-T106-P1-TP-P2-R107-TR3-R111-R112를 통해 전류경로가 형성되고 전위가 높은 접지에서 -48V쪽으로 전류가 흐르게 된다.

이때, 다알링톤 회로의 특성상 전류이득과 입력저항이 높아지는 것을 이용하여 통화로의 전류가 과다하게 흐르는 것을 막기위해 제4저항(R104)과 제9저항(R109)를 구비하였다. 그리고, 상반부(300)의 다알링톤 회로에 구비되어 있는 제2, 제3, 제5저항(R102,R103,R105)의 저항값과 하반부(400)의 다알링톤 회로에 구비되어 있는 제8, 제10, 제11저항(R108,R110,R111)의 저항값을 적절히 조절함으로써, 전화기(TP)에서 입력되는 음성신호를 차단할 수 있다.

또한, 가입자 전화기의 거리가 멀어짐에 따라 전류는 적게 흐르게 되는데, 바이어스 저항을 조절함으로써 특정거리 이내에서의 최소 필요 전류를 확보할 수 있다.

또한, 종래 트랜지스터를 이용한 전류공급장치의 문제점이 잡음(noise)에 약하고 종방향 균형에 문제가 있던 것을 보강하기 위하여 트랜지스터(TR2)의 베이스단자와, 트랜지스터(TR1)의 에미터단자 사이에 콘덴서(C101)를 연결하고 트랜지스터(TR3)의 에미터단자와 트랜지스터(TR4)의 베이스단자 사이에 콘덴서(C103)을 연결하였으며, 상반부(300)의 트랜지스터(TR2) 베이스단자와 하반부(400)의 트랜지스터(TR4) 베이스단자 사이에 제2콘덴서(C102)를 연결하였다.

본 발명은 기존의 트랜지스터를 이용한 전류 공급회로에 있어서 노이즈와 종방향 균형의 문제를 해소하면서 가입자에게 안정적인 전휴를 공급하고 하이브리드화 하거나 그대로 이용하여 적용하면 원가 절감의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (5)

1. 사설교환기에서 가입자선로에 전류를 공급하여 주는 전류공급회로에 있어서, 소정의 음전압을 입력받는 제1저항과, 제1NPN 트랜지스터의 베이스단에 에비터단이 연결되고 콜렉터 단자가 서로 접속되어 다알링톤 회로를 구성하는 제2NPN 트랜지스터와, 입력되는 신호를 상기 제2NPN 트랜지스터의 베이스단에 전달할 수 있도록 연결되어 있는 제4저항과, 상기 제4저항의 입력단과 상기 제1NPN 트랜지스터의 에미터 단에 연결되어 있는 제1콘덴서와, 상기 제1NPN 트랜지스터의 에미터단자에 상기 제1저항으로 부터 입력받는 신호를 전달하도록 연결되어 있는 제2저항과, 상기 제1저항의 출력단에 입력단이 연결되고 상기 제1NPN 트랜지스터의 콜렉터 단자에 출력단이 연결되는 제1제너다이오드와, 상기 제1저항의 출력신호를 입력받아 상기 제4저항에 전달할 수 있도록 연결되는 제3저항과, 상기 제3저항의 출력단자 상기 제1NPN 트랜지스터의 콜렉터 단자와 연결되는 제5저항과, 상기 제5저항의 출력단에서 출력되는 신호를 입력받는 제6저항 및, 상기 제6저항의 출력신호를 입력받아 가입자 전화기의 가입자회선 일단과 연결되고 한계치 이상의 전류가 흐르는 것을 방지하는 제1펄스터로 이루어지는 상반부와; 상기 상반부의 구조와 역상의 동일구조로 이루어지는 하반부; 및 상기 상반부와 하반부간의 전압차에 의하여 충전되는 제2콘덴서로 구성되는 것을 특징으로 하는 다알링턴 회로를 이용한 가입자선로의 전류 공급회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 하반부는 접지전원을 입력받는 제12저항과, 제1PNP 트랜지스터의 베이스단에 에미터단이 연결되고 콜렉터 단자가 서로 접속되어 다알링톤 회로를 구성하는 제2PNP 트랜지스터와, 입력되는 신호를 상기 제2PNP 트랜지스터의 베이스단에 전달할 수 있도록 연결되어 있는 제9저항과, 상기 제9저항의 입력단과 상기 제1PNP 트랜지스터의 에메터단에 연결되어 있는 제3콘덴서와, 상기 제1PNP 트랜지스터의 에미터단자에 상기 제12저항으로 부터 입력받는 신호를 전달하도록 연결되어 있는 제11저항과, 상기 제12저항의 출력단에 입력단이 연결되고 상기 제1PNP 트랜지스터의 콜렉터 단자에 출력단이 연결되는 제2제너다이오드와, 상기 제12저항의 출력 신호를 입력받아 상기 제9저항에 전달할 수 있도록 연결되는 제10저항과, 상기 제10저항의 출력단과 상기 제1PNP 트랜지스터의 콜렉터 단자와 연결구성되는 제8저항과, 상기 제8저항의 출력단에서 출력되는 신호를 입력받는 제7저항 및, 상기 제7저항의 출력신호를 입력받아 가입자 전화기의 가입자회선 일단과 연결되고 한계치 이상의 전류가 흐르는 것을 방지하는 제2펄스터로 이로어지는 것을 특징으로 하는 다알링턴 회로를 이용한 가입자선로의 전류 공급회로.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2콘덴서는 상시 제2PNP 트랜지스터의 베이스단과 제2NPN 트랜지스터의 베이스단에 연결되는 것을 특징으로 하는 다알링톤 회로를 이용한 가입자선로의 전류 공급회로.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제4저항과 제9저항은 각각 자신이 연결되어 있는 다알링톤 회로의 특성으로 전류이득과 입력저항이 높아지는 경우 통화로의 전류가 과다하게 흐르는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 다알링턴 회로를 이용한 가입자선로의 전류 공급회로.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상반부의 다알링톤 회로에 연결되어 있는 제2, 제3, 제5저항과 하반부의 다알링톤 회로에 구비되어 있는 제8, 제10, 제11저항은 상기 전화기에서 역류되어 입력되는 음성신호를 차단하는 것을 특징으로 하는 다알링턴 회로를 이용한 가입자선로의 전류 공급회로.