KR100211213B1 - 포토커플러로 검출한 루프전류의 편차 보상장치 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

전화선을 사용하는 통신기기에 있어서 루프편차 보상에 관한 기술이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

일정한 루프전류가 온-라인(on-line) 상태에서 통신기기로 공급될 때 루프전류검출부에 위치한 포토커플러의 CTR(current transfer ratio)값이 설계시 기준이 되었던 CTR값과 차이가 나는 정도를 보상하여 최초 설계시 설정되었던 기준출력전압값과 일치시킴으로써 상기 포토커플러의 비선형(non-linear) 출력전압값이 정확하게 출력되도록 하는 루프편차 보상장치를 제공함에 있다.

다. 발명의 해결방법의 요지

기준이 되는 CTR값을 결정하고 주변 저항값을 재조정하여 각각의 루프전류에 해당되는 포토커플러의 출력전압값을 기준으로 결정하고 이 기준값들을 테리블화하여 메모리에 저장한다. 설정된 출력전압값을 기준으로 CTR값의 편차에 의한 출력전압의 편차를 포토커플러의 출력단에 있는 주변저항값을 조정하여 특정 루프전류에서의 해당 출력전압값의 기준치와 일치하게 보상함을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도

루프편차를 보상하는 데 사용한다.

Description

포토커플러로 검출한 루프전류의 편차 보상장치

본 발명은 공중전화망에 연결되는 통신기기에 있어서 루프검출시의 편차를 보상하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 저항값을 조정함으로써 포토커플러에서 검출하는 루프전류값의 편차를 보상하는 장치에 관한 것이다.

전화선로의 변화에 따른 신호의 감쇄를 보상하여 교환기까지의 거리가 멀어도 소리가 잘 들리게 조절하기 위해서는 전화선에 흐르는 정확한 루프전류값을 검출할수 있어야 한다. 온-라인 상태에서 전화선에 흐르는 정확한 루프전류값을 검출하기 위하여 그 검출부의 구현에 다양한 방법이 이용되고 있으나 그중 포토커플러를 이용한 검출방법은 설계가 매우 간단하고 저렴한 가격으로 회로를 구현할 수 있다는 점에서 많이 채택되고 있는 방법중의 하나이다.

통상적으로 2차측에 위치한 디지털 전화응답장치는 거리에 따른 신호의 보상이 되지 않아 교환기로부터 멀리 떨어진 단말기는 말소리가 아주 작게 들리거나 아예 듣지도 못할 정도일 때가 있다. 일반 동선으로 된 전화선은 거리에 따라 그 임피던스값이 변하기 때문에 교환기의 일정한 직류(DC)전압에 대해 상대적인 전류의 변화를 나타낸다고 할 수 있으므로 그 거리에 따른 신호의 크기 변화는 전류의 변화와 비례한다고 볼 수 있다. 이와 같은 기본 원리를 이용하여 LIU(Line Interface Unit)의 2차측에서 1차측을 모니터링하여 전화선로의 거리에 따른 루프전류값을 전압값으로 검출한다. 이 전압값은 제어부로 전달되고 상기 제어부는 상기 전압값을 감지하면 그 변화에 따른 신호의 감쇄를 2차측에서 연산증폭기를 통해 증폭시켜줌으로써 신호의 감쇄를 보상해 줄 수 있다.

그러나 상기와 같이 포토커플러를 이용하는 검출방법은 포토커플러의 CTR 편차때문에 실제로 전화선에 흐르는 루프전류에 해당되는 정확한 루프전류값을 얻을 수 없다는 문제점을 갖고 있다. 즉 동일한 구조의 루프전류검출부라 하더라도 CTR값이 다른 포토커플러로 바뀌면 루프전류에 비례하는 루프전류출력전압값도 조금씩 차이가 있다. 이는 포토커플러가 양산될 때 서로 다른 CTR값을 가지고 출하되기 때문이다.

따라서 본 발명의 목적은 일정한 루프전류가 온-라인(on-line) 상태에서 통신기기로 공급될 때 루프전류검출부에 위치한 포토커플러의 CTR값이 설계시 기준이 되었던 CTR값과 차이가 나는 정도를 보상하여 최초 설계시 설정되었던 기준출력전압값과 일치시킴으로써 상기 포토커플러의 비선형(non-linear) 출력전압값이 정확하게 출력되도록 하는 루프편차 보상장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 루프편차 보상장치를 가지는 디지털 자동응답장치의 구성도

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 실시 예에서는 포토커플러의 CTR편차에 의하여 검출된 루프전류값의 편차를 보상하기 위하여 루프전류 검출부에서 사용되고 있는 저항값을 재조정하는 방법을 사용한다. 일정한 루프전류가 온-라인 상태에서 LIU로 공급될 때 포토커플러의 CTR값의 변화에 따라 포토커플러의 비선형 출력전압값도 함께 변한다. 포토커플러의 출력전압값은 CTR값에 따라 다르고, 각각의 루프전류값에 따라 해당 출력전압값은 일정한 편차를 나타내므로 이를 고려하여 전체 편차를 보상하는 데 본 발명의 핵심이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 루프편차 보상장치를 가지는 디지털 자동응답장치의 구성도이다.

전화선(T, R)의 1차측의 루프전류를 감지하고 이를 전압의 형태로 바꾸어 2차측으로 전달하는 포토커플러(110)와, 상기 전압을 디지털 형태의 전압으로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(50)와, 각종 데이터를 저장하고 시스템 운용에 필요한 프로그램을 저장하는 메모리(60)와, 중앙처리장치(Centrol Process Unit)로서, 자동응답장치의 전반적인 동작을 총괄적으로 제어하고 상기 디지털 형태로 변환된 전압과 상기 디지털 음성데이터를 처리하여 상기 메모리(60)에 저장하는 제어부(80)와, 전화선(T, R)으로부터 입력되는 신호를 소정 증폭하는 증폭부(70)와, 상기 증폭된 신호를 입력하여 코딩하는 음성신호처리부(90)와, 상기 전화선(T, R)의 1차측에서 감지되는 신호를 2차측으로 전달하며 임피던스를 매칭(matching)시키는 트랜스포머(40)와, 직류루프를 형성시키는 직류피딩부(DC feeding)부(20)로 구성된다. 도 1에서 세로로 그어진 이점 쇄선은 상기 1차측과 2차측을 구분하기 위한 것이다.

상기한 구성에 의거 구체적인 동작을 설명하면 다음과 같다.

전화벨이 울리면 직류피딩부(20)와 스위치(30)에 의해 통화로가 형성되고 DC 루프가 형성된다. 이때 루프전류 검출부(100)에는 루프전류에 따른 전압이 걸린다. 이 전압은 병렬로 연결되어 있는 포토커플러(110)에 동일하게 걸린다. 그러나 전류의 양은 상기 포토커플러(110)의 다이오드단에 설치된 저항(127)이 충분히 크기 때문에 상기 직류피딩부(20)에 비해서 흐르는 전류의 양은 매우 작다. 상기 포토커플러(100)의 다이오드에 전류가 흐르면 출력단의 트랜지스터가 턴온(turn on)되고, 상기 트랜지스터가 턴온되는 정도에 따라 아날로그/디지털 변환기(50)로 입력되는 전압의 크기는 달라진다. 상기 포토커플러(110)은 출력단의 저항들(120, 125)에 의하여 포화(saturation)상태와 컷 오프(cut off)상태의 중간인 비선형영역에서 동작한다. 아날로그/디지털 변환기(50)로 입력되는 전압은 디지털로 환산되어 상기 제어부(80)에 입력된다. 이에 상기 제어부(80)는 메모리부(60)를 액세스하여 상기 입력된 전압값에 대응되는 루프전류를 찾아낸다. 상기 메모리(60)는 각 루프전류별로 거리와의 상관관계에 따른 표준 전압값을 지정한 테이블이 미리 저장되어 있다.

자동이득제어를 하는 경우를 예로 들면, 포토커플러(110)에 의해 검출된 전압형태의 값은 상기 테이블에 의거 그 대응되는 루프전류가 찾아지고, 이때 찾아진 루프전류를 기준으로 이득을 어느 정도 조정해야 되는지 결정한 다음 증폭회로(70)의 아날로그 스위치를 제어한다. 이때 선택된 저항값은 증폭부(70)를 이루는 연산증폭기의 상단에 위치한 저항값과 연동하여 증폭의 크기를 결정한다. 이렇게 증폭된 신호는 음성신호처리부(90)에 입력되고 코딩되어 상기 제어부(80)로 입력된다. 상기 제어부(80)는 상기 코딩된 신호를 처리하여 메모리(60)에 저장한다. 그러므로 디지털 자동응답장치는 루프조건에 따라 감쇄된 신호보다 커진 신호를 녹음하여 사용할 수 있다. 이상은 본 실시 예에 따른 루프편차 보상장치를 갖는 완성된 자동응답장치에 관하여 설명한 것이다.

이상의 동작을 하기 위해서는 상기 자동응답장치가 완성된 제품화하기 전에 그 생산단계에서 각 포토커플러의 CTR 편차에 따라 부정확하게 출력되는 루프전류의 전압값을 보상해줄 필요가 있다. 이를 위해 포토커플러(110)의 출력단에 전류전송비 편차를 보상하는 가변저항(120)을 연결한다. 그리고 각 루프전류별로 거리와의 상관관계에 따라 가지는 표준 전압값을 기준하여 상기 가변저항을 조정하여 루프편차를 정확하게 보상하도록 한 다음에는 그 값을 고정하면 된다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은 서로 차이가 있는 CTR값을 가진 포토커플러의 편차에 의하여 부정확한 루프전류전압을 출력하는 루프전류검출부를 가지고 있는 통신기기는 가변저항에 의한 출력전압교정으로써 전화선에 흐르는 정확한 루프전류를 파악할 수 있어 보다 좋은 자동이득제어 기능을 실현할 수 있다. 이헐게 보다 좋은 자동이득제어 기능을 실현하게 되면 음성신호를 보다 정확하게 증폭하여 저장 또는 재생할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 각 루프전류와 거리의 상관관계에 따라 미리 설정된 전압기준값을 테이블화하여 저장하는 메모리와, 전화선 1차측의 루프전류를 감지하여 2차측에 전압의 형태로 전달하는 포토커플러를 구비하고, 상기 포토커플러에 의해 발생한 전압에 해당하는 루프전류를 상기 테이블에 의거 결정하는 통신기기에 있어서,

   상기 포토커플러의 전류전송비 편차에 의한 포토커플러 출력단의 전류전송비 편차를 보상하는 가변저항을 가짐을 특징으로 하는 루프편차 보상장치.

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