KR100342241B1 - 전화기용 선로 인터페이스 회로 - Google Patents

전화기용 선로 인터페이스 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전화기용 선로 인터페이스 회로는 가입자 선로(11,12)의 극성에 관계없이 동작하도록 하기 위하여 전파 정류를 출력하는 브리지 정류부(10), 브리지 정류부(10)의 일측단인 제1노드(A)에 일단이 연결된 제1저항(R1), 일단이 제1저항(R1)의 타단과 연결되고, 타단이 브리지 정류부(10)의 타측단인 접지전압(Vs)에 연결된 제1캐패시터(C1) 및 일단이 제1저항(R1)의 타단과 연결된 제2저항(R2)으로 구성되어 가입자 선로(11,12)로부터 수신된 교류신호에 대해 최대 전력을 공급해 주는 교류 임피던스 정합부(20), 일단이 제2저항(R2)의 타단인 제2노드(B)에 연결되고 타단이 접지전압(Vs)에 연결된 제2캐패시터(C2)로 구성되어 제2노드(B)에 직류전압을 출력하는 직류전압 발생부(30), 에미터단, 베이스단 및 콜렉터단을 가지며, 음성송신신호는 베이스단에 연결되고, 콜렉터단은 제1노드(A)에 연결되어 수신된 음성송신신호를 증폭하여 음성송신신호와 동일한 위상을 갖는 동위상의 음성신호를 에미터단으로 출력하고, 음성송신신호와 반대의 위상을 갖는 역위상의 음성신호를 제1노드(A)로 출력하는 트랜지스터(Q), 트랜지스터(Q1)가 활성영역에서 동작하도록 트랜지스터(Q)에 직류 바이어스 전압을 공급해 주는 바이어스 전압 발생부(40), 일단이 트랜지스터(Q)의 에미터단에 연결되고 타단이 접지전압(Vs)에 연결되어 일정한 전류를 공급해 주는 제3저항(R3) 및 가입자 선로로부터 수신된 음성수신신호를 전화기의 수화기로 출력하고, 역위상의 음성송신신호와 동위상의 음성송신신호를 수신하여 역위상의 음성송신신호의 레벨과 동위상의 음성송신신호의레벨을 제어하여 수화기를 통해 측음을 출력하는 측음 제어 및 음성수신신호 출력부(50)로 구성된다.
본 발명은 단순한 회로 소자들을 사용하여 리미터, 증폭부 및 바이어스 전압 발생부를 구현함으로써 저렴한 가격의 전화기용 선로 인터페이스 회로를 제공할 수 있고, 정전기의 특성을 향상시킬 수 있다.

Description

전화기용 선로 인터페이스 회로{Telephone line interface circuit}
본 발명은 전화기용 선로 인터페이스 회로에 관한 것으로, 특히 전화 선로를 통해 수신되는 음성신호를 가입자 전화기의 수화기로 출력하고, 가입자의 음성신호를 전화 선로를 통해 전화국으로 출력하도록 제어하는 전화기용 선로 인터페이스 회로에 관한 것이다.
일반적으로 전화기용 선로 인터페이스 회로는 가입자 선로로부터 수신된 음성수신신호(Rx)를 전화기의 수화기로 전달하고, 전화기의 송화기로부터 송신된 음성송신신호(Tx)를 가입자 선로로 전달하기 위하여 전화기와 전화국을 인터페이스(Interface) 해 준다.
도 1은 종래의 전화기용 선로 인터페이스 회로의 구성도 이다.
도 1의 종래의 전화기용 선로 인터페이스 회로는 브리지 정류부(3), 교류 임피던스 정합부(4), 직류전압 발생부(5), 리미터부(6), 증폭부(AMP), 바이어스 전압 발생부(7), 직류 임피던스 정합부(8) 및 측음 제어 및 음성수신신호 출력부(9)로 구성된다.
브리지 정류부(3)는 가입자 선로인 제1단자(1)와 제2단자(2)의 극성에 관계없이 동작하도록 하기 위하여 전파 정류를 출력한다. 교류 임피던스 정합부(4)는 브리지 정류부(3)의 일측단인 제1노드(A)에 일단이 연결된 제1저항(R1), 일단이 제1저항(R1)의 타단과 연결되고, 타단이 브리지 정류부(4)의 타측단인 접지전압(Vs)에 연결된 제1캐패시터(C1) 및 일단이 제1저항(R1)의 타단과 연결된 제2저항(R2)으로 구성되어 가입자 선로(1,2)로부터 수신된 교류신호에 대해 최대 전력을 공급해 준다. 직류전압 발생부(5)는 일단이 제2저항(R2)의 타단인 제2노드(B)에 연결되고 타단이 접지전압(Vs)에 연결된 제2캐패시터(C2)로 구성되어 제2노드(B)에 직류전압을 출력한다. 리미터부(6)는 전화기의 송화기로부터 송신된 음성송신신호(Tx)를 수신하여 수신된 음성송신신호(Tx)로 부터 왜곡(Distortion)을 제거하고, 수신된 음성송신신호(Tx)가 기준 레벨 이상을 초과하지 않는 제1음성송신신호(Tx1)를 출력한다. 증폭부(AMP)는 제1음성송신신호(Tx1)를 수신하여 이를 증폭하여 제1음성송신신호(Tx1)와 동일한 위상을 갖는 동위상의 음성신호(STx)를 제3노드(C)로 출력하고, 제1음성송신신호(Tx1)와 반대의 위상을 갖는 역위상의 음성신호(RTx)를 제1노드(A)로 출력한다. 바이어스 전압 발생부(7)는 제2노드(B)의 직류전압에 의해 증폭부(AMP)가 동작할 수 있도록 바이어스 전압(Vbias)을 출력한다. 직류 임피던스 정합부(8)는 일단이 제3노드(C)에 연결되고 타단이 접지전압(Vs)에 연결되어 전화기의 규격에 따라 일정한 전류를 공급해 주는 제3저항(R3)으로 구성된다. 측음 제어 및 음성수신신호 출력부(9)는 일단이 제1노드(A)에 연결되고, 타단은 음성수신신호(Rx)를 출력하는 제4저항(R4), 일단이 제4저항(R4)의 타단과 연결된 제5저항(R5), 일단이 제5저항(R5)의 타단과 연결되고 타단이 제3노드(C)에 연결된 제6저항(R6), 제6저항(R6)의 일단에 연결된 제7저항(R7), 제7저항(R7)의 타단과 접지전압(Vs) 사이에 병렬로 연결된 제8저항(R8) 및 제3캐패시터(C3)로 구성되어 가입자 선로인 제1단자(1)와 제2단자(2)로부터 수신된 음성수신신호(Rx)를 전화기의 수화기로 출력하고, 음성송신신호(Tx)를 수화기를 통해 가입자의 음성을 미약하게 들을 수 있는 측음(Side Tone)을 출력한다.
도 1의 종래의 전화기용 선로 인터페이스 회로 중 리미터(6), 증폭부(AMP) 및 바이어스 전압 발생부(7)는 단일의 집적회로로 구성되어 있으며, 특히, 증폭부(AMP)는 다수의 트랜지스터로 구성되어 있으므로, 종래의 전화기용 선로 인터페이스 회로를 구성하기 위하여 가격이 고가인 문제점을 가지고 있고, 단일의 집적회로로 구성된 리미터(6), 증폭부(AMP) 및 바이어스 전압 발생부(7)는 정전기에 의해 쉽게 손상되므로 단일의 집적회로 및 주변회로들로 구성된 종래의 전화기용 선로 인터페이스 회로는 신뢰성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 리미터, 증폭부 및 바이어스 전압 발생부를 구현하기 위해 단일의 집적회로를 사용하지 않고, 보다 단순한 회로 소자들을 사용함으로써 정전기의 특성을 향상시키고, 가격을 하락시킬 수 있는 전화기용 선로 인터페이스 회로를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 전화기용 선로 인터페이스 회로의 구성도,
도 2는 본 발명의 전화기용 선로 인터페이스 회로의 구성도 이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전화기용 선로 인터페이스 회로는 가입자 선로의 극성에 관계없이 동작하도록 하기 위하여 전파 정류를 출력하는 브리지 정류부; 브리지 정류부의 일측단인 제1노드에 일단이 연결된 제1저항, 일단이 제1저항의 타단과 연결되고, 타단이 브리지 정류부의 타측단인 접지전압에 연결된 제1캐패시터 및 일단이 제1저항의 타단과 연결된 제2저항으로 구성되어 가입자 선로로부터 수신된 교류신호에 대해 최대 전력을 공급해 주는 교류 임피던스 정합부; 일단이 제2저항의 타단인 제2노드에 연결되고 타단이 접지전압에 연결된 제2캐패시터로 구성되어 제2노드에 직류전압을 출력하는 직류전압 발생부; 에미터단, 베이스단 및 콜렉터단을 가지며, 음성송신신호는 베이스단에 연결되고, 콜렉터단은 제1노드에 연결되어 수신된 음성송신신호를 증폭하여 음성송신신호와 동일한 위상을 갖는 동위상의 음성신호를 에미터단으로 출력하고, 음성송신신호와 반대의 위상을 갖는 역위상의 음성신호를 제1노드로 출력하는 트랜지스터; 트랜지스터가 활성영역에서 동작하도록 트랜지스터의 베이스단에 직류 바이어스 전압을 공급해 주는 바이어스 전압 발생부; 일단이 트랜지스터의 에미터단에 연결되고 타단이 접지전압에 연결되어 일정한 전류를 공급해 주는 제3저항; 및 가입자 선로로부터 수신된 음성수신신호를 전화기의 수화기로 출력하고, 역위상의 음성송신신호와 동위상의 음성송신신호를 수신하여 역위상의 음성송신신호의 레벨과 동위상의 음성송신신호의 레벨을 제어하여 수화기를 통해 측음을 출력하는 측음 제어 및 음성수신신호 출력부를 구비한 것을 특징으로 한다.
바이어스 전압 발생부는 애노드 및 캐소드를 가지며, 캐소드는 제2노드에 연결된 제너 다이오드; 및 일단이 제너 다이오드의 애노드에 연결되고, 타단이 트랜지스터의 베이스단에 연결된 제4저항을 구비한 것을 특징으로 한다.
바이어스 전압 발생부는 일단이 제너 다이오드의 애노드에 연결되고, 타단이 접지전압에 연결된 제3캐패시터를 더 구비하여 트랜지스터의 베이스단에 평활화된 직류 바이어스 전압을 공급하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 전화기용 선로 인터페이스 회로를 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 전화기용 선로 인터페이스 회로의 구성도 이다.
도 2의 본 발명의 전화기용 선로 인터페이스 회로는 브리지 정류부(10), 교류 임피던스 정합부(20), 직류전압 발생부(30), 트랜지스터(Q), 바이어스 전압 발생부(40), 제3저항(R3) 및 측음 제어 및 음성수신신호 출력부(50)로 구성된다.
브리지 정류부(10)는 가입자 선로인 제1단자(11)와 제2단자(12)의 극성에 관계없이 동작하도록 하기 위하여 전파 정류를 출력한다. 교류 임피던스 정합부(20)는 브리지 정류부(10)의 일측단인 제1노드(A)에 일단이 연결된 제1저항(R1), 일단이 제1저항(R1)의 타단과 연결되고, 타단이 브리지 정류부(10)의 타측단인 접지전압(Vs)에 연결된 제1캐패시터(C1) 및 일단이 제1저항(R1)의 타단과 연결된 제2저항(R2)으로 구성되어 가입자 선로(11,12)로부터 수신된 교류신호에 대해 최대 전력을 공급해 준다. 직류전압 발생부(30)는 일단이 제2저항(R2)의 타단인제2노드(B)에 연결되고 타단이 접지전압(Vs)에 연결된 제2캐패시터(C2)로 구성되어 제2노드(B)에 직류전압을 출력한다. 트랜지스터(Q)는 에미터단(E), 베이스단(B) 및 콜렉터단(C)을 가지며, 음성송신신호(Tx)는 베이스단(B)에 연결되고, 콜렉터단(C)은 제1노드(A)에 연결되어 수신된 음성송신신호(Tx)를 증폭하여 음성송신신호(Tx)와 동일한 위상을 갖는 동위상의 음성신호(STx)를 에미터단(E)으로 출력하고, 음성송신신호(Tx)와 반대의 위상을 갖는 역위상의 음성신호(RTx)를 제1노드(A)로 출력한다. 바이어스 전압 발생부(40)는 트랜지스터(Q)가 활성영역에서 동작하도록 트랜지스터(Q)의 베이스단(B)에 직류 바이어스 전압을 공급해 준다. 제3저항(R3)은 일단이 트랜지스터(Q)의 에미터단(E)에 연결되고 타단이 접지전압(Vs)에 연결되어 일정한 전류를 공급해 준다. 측음 제어 및 음성수신신호 출력부(50)는 가입자 선로(11,12)로부터 수신된 음성수신신호(Rx)를 전화기의 수화기로 출력하고, 역위상의 음성송신신호(RTx)와 동위상의 음성송신신호(STx)를 수신하여 역위상의 음성송신신호(RTx)의 레벨과 동위상의 음성송신신호(STx)의 레벨을 제어하여 수화기를 통해 측음을 출력한다.
바이어스 전압 발생부(40)는 애노드(AD) 및 캐소드(CD)를 가지며, 캐소드(CD)는 제2노드(B)에 연결된 제너 다이오드(ZD) 및 일단이 제너 다이오드(ZD)의 애노드(AD)에 연결되고, 타단이 트랜지스터(Q)의 베이스단(B)에 연결된 제4저항(R4)으로 구성된다.
바이어스 전압 발생부(40)는 일단이 제너 다이오드(ZD)의 애노드(AD)에 연결되고, 타단이 접지전압(Vs)에 연결된 제3캐패시터(C3)를 더 구비하여트랜지스터(Q)의 베이스단(B)에 평활화된 직류 바이어스 전압을 공급한다.
측음 제어 및 음성수신신호 출력부(50)는 일단이 제1노드(A)에 연결되고, 타단은 음성수신신호(Rx)를 출력하는 제5저항(R5), 일단이 제5저항(R5)의 타단과 연결된 제6저항(R6), 일단이 제6저항(R6)의 타단과 연결되고 타단이 트랜지스터(Q)의 에미터단(E)에 연결된 제7저항(R7), 일단이 제7저항(R7)의 일단에 연결된 제8저항(R8) 및 제8저항(R8)의 타단과 접지전압(Vs) 사이에 병렬로 연결된 제9저항(R9) 및 제4캐패시터(C4)로 구성된다.
상기의 구성에 따른 본 발명인 전화기용 선로 인터페이스 회로의 동작은 다음과 같다.
본 발명의 전화기용 선로 인터페이스 회로는 가입자 선로인 제1단자(11)와 제2단자(12)로부터 수신된 음성수신신호(Rx)를 제1노드(A)를 통해 측음 제어 및 음성수신신호 출력부(50)를 거쳐 전화기의 수화기로 전달하고, 전화기의 송화기로부터 송신된 음성송신신호(Tx)를 트랜지스터(Q)에 의해 증폭시켜 가입자 선로로 전달한다.
브리지 정류부(10)는 가입자 선로인 제1단자(11)와 제2단자(12)의 극성에 관계없이 동작하도록 하기 위하여 전파 정류를 출력한다. 교류 임피던스 정합부(20)는 브리지 정류부(10)의 일측단인 제1노드(A)와 접지전압(Vs) 사이에 연결된 제1저항(R1), 제1캐패시터(C1) 및 제2저항(R2)은 전화국으로부터 가입자 선로(11,12)로 사이의 선로 저항들 및 선로 캐패시터들의 값들과 동등한(Equivalent) 값들을 가지게 하여 전화국으로부터의 가입자 선로까지의 선로에 발생되는 총임피던스의 합과 제1저항(R1), 제1캐패시터(C1) 및 제2저항(R2)의 총임피던스의 합을 같게 함으로써 전화국으로부터 가입자 선로(11,12)로 수신된 교류신호에 대해 최대 전력을 공급해 주어 전화국으로부터 가입자 선로(11,12)와 전화기간에 송신 및 수신하기 위한 송신음성신호(Tx)와 수신음성신호(Rx)의 신호 레벨의 손실 없이 송수신이 가능하도록 해준다.
제2캐패시터(C2)로 구성된 직류전압 발생부(30)는 제2노드(B)에 평활화된 직류전압을 출력한다.
제너 다이오드(ZD) 및 제4저항(R4)으로 구성된 바이어스 전압 발생부(40)는 트랜지스터(Q)가 활성영역에서 동작할 수 있도록 트랜지스터(Q)의 베이스단(B)에 직류 바이어스 전압을 공급해 주며, 제너 다이오드(ZD)의 항복 전압(Breakdown Voltage)에 의해 송신음성신호(Tx)는 제1노드(A)의 직류 전압에서 제너 다이오드(ZD)의 항복 전압의 차인 직류 전압의 레벨에 음성신호가 실리게 되어 수신된 음성송신신호(Tx)의 음성신호의 일부가 유실되지 않도록 해준다. 바이어스 전압 발생부(40)의 제3캐패시터(C3)는 트랜지스터(Q)의 베이스단(B)에 평활화된 직류 바이어스 전압을 공급하도록 해준다.
트랜지스터(Q)는 전화기의 송화기로부터 출력되는 음성송신신호(Tx)를 증폭하여 음성송신신호(Tx)와 동일한 위상을 갖는 동위상의 음성신호(STx)를 에미터단(E)으로 출력하고, 음성송신신호(Tx)와 반대의 위상을 갖는 역위상의 음성신호(RTx)를 제1노드(A)로 출력한다.
제3저항(R3)은 트랜지스터(Q)의 콜렉터단(C)으로부터 에미터단(E)으로 일정한 전류가 흐르도록 제어하여 트랜지스터(Q)의 베이스단(B)에 입력되는 음성송신신호(Tx)의 음성신호의 증폭율을 제어할 수 있다.
측음 제어 및 음성수신신호 출력부(50)는 가입자 선로(11,12)로부터 수신된 음성수신신호(Rx)를 제5저항(R5)에 의해 일정 전압 레벨을 다운시켜 음성수신신호(Rx)를 출력한다. 또한 측음 제어 및 음성수신신호 출력부(50)는 역위상의 음성송신신호(RTx)와 동위상의 음성송신신호(STx)를 수신하여 제5저항(R5)의 저항값과 제6저항(R6)의 저항값 및 제7저항(R7)의 저항값의 합에 의해, 즉 R5/(R6+R7)의 비에 의해 역위상의 음성송신신호(RTx)의 레벨과 동위상의 음성송신신호(STx)의 레벨의 상쇄 비율을 제어하여 수화기를 통해 측음을 출력한다.
본 발명의 전화기용 선로 인터페이스 회로는 단순한 회로 소자들을 사용하여 리미터, 증폭부 및 바이어스 전압 발생부를 구현함으로써 저렴한 가격의 전화기용 선로 인터페이스 회로를 제공할 수 있고, 정전기의 특성을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 가입자 선로로부터 수신된 음성수신신호를 전화기의 수화기로 전달하고, 전화기의 송화기로부터 송신된 음성송신신호를 가입자 선로로 전달하기 위하여 전화기와 전화국을 인터페이스하기 위한 전화기용 선로 인터페이스 회로에 있어서,
    상기의 가입자 선로의 극성에 관계없이 동작하도록 하기 위하여 전파 정류를 출력하는 브리지 정류수단;
    상기의 브리지 정류수단의 일측단인 제1노드에 일단이 연결된 제1저항, 일단이 제1저항의 타단과 연결되고, 타단이 상기의 브리지 정류수단의 타측단인 접지전압에 연결된 제1캐패시터 및 일단이 제1저항의 타단과 연결된 제2저항으로 구성되어 상기의 가입자 선로로부터 수신된 교류신호에 대해 최대 전력을 공급해 주는 교류 임피던스 정합수단;
    일단이 제2저항의 타단인 제2노드에 연결되고 타단이 접지전압에 연결된 제2캐패시터로 구성되어 제2노드에 직류전압을 출력하는 직류전압 발생수단;
    에미터단, 베이스단 및 콜렉터단을 가지며, 상기의 음성송신신호는 베이스단에 연결되고, 콜렉터단은 제1노드에 연결되어 상기의 수신된 음성송신신호를 증폭하여 음성송신신호와 동일한 위상을 갖는 동위상의 음성신호를 에미터단으로 출력하고, 상기의 음성송신신호와 반대의 위상을 갖는 역위상의 음성신호를 제1노드로 출력하는 트랜지스터;
    상기의 트랜지스터가 활성영역에서 동작하도록 상기의 트랜지스터의 베이스단에 직류 바이어스 전압을 공급해 주는 바이어스 전압 발생수단;
    일단이 상기의 트랜지스터의 에미터단에 연결되고 타단이 접지전압에 연결되어 일정한 전류를 공급해 주는 제3저항; 및
    상기의 가입자 선로로부터 수신된 음성수신신호를 상기의 전화기의 수화기로 출력하고, 상기의 역위상의 음성송신신호와 상기의 동위상의 음성송신신호를 수신하여 상기의 역위상의 음성송신신호의 레벨과 상기의 동위상의 음성송신신호의 레벨을 제어하여 상기의 수화기를 통해 측음을 출력하는 측음 제어 및 음성수신신호 출력수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전화기용 선로 인터페이스 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 바이어스 전압 발생수단은
    애노드 및 캐소드를 가지며, 상기의 캐소드는 제2노드에 연결된 제너 다이오드; 및
    일단이 상기의 제너 다이오드의 애노드에 연결되고, 타단이 상기의 트랜지스터의 베이스단에 연결된 제4저항을 구비한 것을 특징으로 하는 전화기용 선로 인터페이스 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기의 바이어스 전압 발생수단은 일단이 상기의 제너 다이오드의 애노드에 연결되고, 타단이 접지전압에 연결된 제3캐패시터를 더 구비하여 상기의 트랜지스터의 베이스단에 평활화된 직류 바이어스 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 전화기용 선로 인터페이스 회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기의 측음 제어 및 음성수신신호 출력수단은
    일단이 제1노드에 연결되고, 타단은 음성수신신호를 출력하는 제5저항;
    일단이 상기의 제5저항의 타단과 연결된 제6저항;
    일단이 상기의 제6저항의 타단과 연결되고 타단이 상기의 트랜지스터의 에미터단에 연결된 제7저항;
    일단이 상기의 제7저항의 일단에 연결된 제8저항; 및
    상기의 제8저항의 타단과 접지전압 사이에 병렬로 연결된 제9저항 및 제4캐패시터를 구비한 것을 특징으로 하는 전화기용 선로 인터페이스 회로.
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