KR100411533B1

KR100411533B1 - 유선전기통신용터미널

Info

Publication number: KR100411533B1
Application number: KR1019970705217A
Authority: KR
Inventors: 헨크 데르크스
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 2004-04-03
Also published as: DE69634722T2; EP0806106B1; KR19980701820A; JP4459305B2; WO1997020426A1; DE69634722D1; EP0806106A1; US5848147A; JPH10513628A

Abstract

본 발명에 따른 유선 전기통신용 터미널(1)은 링잉 조건에서 선(2)으로부터 나오는 정류된 링잉 전압(V_ring)을 공급받고, 오프-훅 조건에서 선(2)으로부터 나오는 라인 전압(V_in)을 공급받는 D급 증폭기를 포함한다. 상기 D급 증폭기(20)는 광범위에 걸쳐서 변화할 수 있는 공급 전압들과 더불어 사용하는데 적합하다는 장점을 갖는다. 따라서, 정류된 링잉 전압(V_ring) 및 라인 전압(V_in) 모두는 증폭기(20)용 공급 전압으로서 사용되어 이들 전압을 정합시키는데 어떤 부가적인 회로들을 필요로 하지 않는다.

Description

유선 전기통신용 터미널

서두에 정의되는 전기통신 터미널은 필립스 반도체에서 발간한 "Wirebound Telecom Applications Handbook 1995" 페이지. 125 내지145에 기술되어 있다. 이 출판물에는 소위 청취 전화 세트(listen-in telephone set)가 기술되어 있다. 이러한 전화 세트는 상기 세트의 외부상에 확성기, 즉 상기 전화기 세트와 어느 정도 떨어진 거리에서 정취가능한 방식으로 사용한 신호, 이 경우에 음성을 재생하는 수단을 포함한다. 상기 기술된 전화 세트는 이 확성기를 이용하여 링잉 멜로디(ringing melody)를 재생한다. 전화 세트는 링잉 멜로디 및 음성 신호 둘 다를 증폭시키는 증폭기를 포함한다. 링잉 조건을 나타내는 선상에 링잉 전압이 있는 경우, 링잉 멜로디가 증폭기에 인가된다. 링잉 조건에서, 링잉 전압은 증폭기에 공급하는데 이용된다. 약 80 볼트의 피크값과 및 25 Hz의 주파수를 갖는 링잉 전압, 즉 AC 전압은 우선 이를 위하여 정류되고 난 후, 스위칭 모드 전원에 의해 증폭기용 전원에 적합한 저공급 전압으로 변환된다. 오프-훅 조건에서, 음성 신호는 증폭기에 인가된다. 이 모드에서, 증폭기는 이러한 목적에 적합한 약 5 볼트의 값을 갖는 라인 전압을 직접 공급받는다. 본원에 기술된 전화 세트의 단점으로는, 증폭기가 링잉 조건에서 그리고 오프-훅 조건에서 전력을 적절하게 공급받기 위해선 스위칭-모드 전원과 같은 부가적인 회로들을 필요로 하게 되는데, 이것이 전화 세트를 복잡하게 한다.

본 발명은 터미널이 접속될 수 있는 전기통신선에 의해 공급받는 증폭기를 포함하는 유선 전기통신(wirebound telecommunication)용 터미널에 관한 것으로서, 상기 터미널은 상기 증폭기에 공급하기 위하여 링잉(ringing) 조건에서 상기 전기 통신선으로부터 나오는 링잉 전압(ringing voltage)을 이용하고, 상기 증폭기에 공급하기 위하여 오프-훅(off-hook) 조건에서 상기 전기통신선으로부터 나오는 라인 전압을 이용하도록 배열된다.

도1은 본 발명에 따른 유선 전기통신을 도시한 도면.

도2는 본 발명에 따른 터미널에 이용되는 D급 증폭기를 도시한 도면.

도3A 내지 도3D는 입력 신호의 부재시 시간에 대해 작성된 D급 증폭기의 여러 위치들에서의 신호들을 도시한 도면.

도4A 내지 도4E는 입력 신호의 존재시 시간에 대해 작성된 D급 증폭기의 여러 위치들에서의 신호들을 도시한 도면.

본 발명의 목적은 공지된 터미널보다 간단한 구성의 서두에 규정된 바와 같은 터미널을 제공하는 것이다.

이를 위하여, 서두에 규정된 바와 같은 터미널은 증폭기가 D급 증폭기인 것을 특징으로 한다. D급 증폭기는 광범위에 걸쳐서 변할 수 있는 공급 전압과 더불어 이용되는데 적합하다. 이로 인해, 정류된 링잉 전압 및 라인 전압은 증폭기용 공급 전압으로서 이용될 수 있어 상기 링잉 전압을 정류하는 정류기이외에 링잉 조건 또는 오프-훅 조건에서 공급 전압의 값에 영향을 미치는데 더 이상 어떠한 회로들을 필요로 하지 않는다. D급 증폭기를 이용하는 부가적인 장점으로는 효율이 매우 높다는 것이다.

링잉 멜로디를 증폭시키는 D급 증폭기는 1985년 11월 26일자 New Electronics, 페이지 59 내지 61의 "Designing a Versatile Telephone Set- PartⅣ"라는 논문에 공지되어 있다. 그러나, 이 논문은 본 발명에 따른 터미널에서 행해지는 바와 같은 D급 증폭기의 전원에 대한 링잉 전압 및 라인 전압을 교대로 이용하는 것에 대해선 전혀 언급하고 있지 않고 있다.

본 발명에 따른 터미널의 실시예는, D급 증폭기의 출력 및 입력사이에 피드백이 실현된다는 것을 특징으로 한다. 이 피드백은 출력 신호량이 공급 전압에서의 변화들과 관계가 없게 한다.

본 발명에 따른 터미널의 또 다른 실시예는, 터미널이 D급의 증폭기에 의해 증폭될 링잉 멜로디를 형성하는 DTMF 음들을 발생시키는 발생기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 거의 모든 터미널은 DTMF 음들을 활용하여 다이얼 코드 선택들을 전화 교환소에 전달한다. 이들 음을 이용하여 링잉 멜로디를 형성하는 것이 효율적이다.

본 발명의 상기 및 기타 다른 측면들은 후술되는 실시예들을 참조로 하여 명명해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 유선 전기통신용 터미널(1)을 도시한 도면이다. 본 발명의 필수 구성요소들만이 도시되어 있다. 본 발명에 따른 터미널은 예를 들어, 핸드프리 전화 또는 코드없는 전화용 기지국이지만, 원칙적으로 유선 전화용인 임의의 타입의 터미널일 수 있다. 상기 핸드프리 전화는 수신기의 마이크로폰 및 확성기를 포함할 뿐만 아니라 부가적인 마이크로폰 및 확성기를 포함한다. 이 부가적인 마이크로폰 및 확성기를 통해서, 사용자는 수신기를 붙잡고 있을 필요 없이 전화통화를 할 수 있다. 따라서, 사용자는 전화하는 동안 자유롭게 이동할 수 있는 넓은 범위를 갖는다. 확성기는 음성 재생하는데 사용되는 것 이외에 링잉 멜로디를 재생하는데 사용된다. 코드없는 전화용 기지국은 음성 신호들을 수신하여 전화선에 의해서 전화 교환소로부터 신호를 발신하고 상기 음성 신호들을 상기 전화 교환소에 전송하는 전송부를 포함한다. 상기 기지국은 또한 고 주파수부(RF부) 및 음성 신호들을 전용 송수화기에 전송하고 이 송수화기로부터 음성 신호들을 수신하는 공중선을 포함한다. 이러한 기지국은 종종 마이크로폰 및 확성기를 구비하여 사용자가 송수화기 대신에 기지국을 통해서 전화 통화를 계속하게 한다. 이 확성기는 또한 링잉 멜로디를 재생하는데 사용될 수 있다.

전화 세트(1)는 전화를 전화선(2)에 접속시키는 제1 입력(8) 및 제2 입력(9)을 갖는다. 상기 전화 세트는 극성 브리지(polarity bridge)(3) 및 정류 브리지(4)를 포함한다. 상기 정류 브리지(4)는 제1 캐패시터(5) 및 제2 캐패시터(6)에 의해 입력들(8,9)에 결합된다. 상기 극성 브리지(3)는 훅 스위치(7)에 의해 전송부(10)의 입력(101)에 결합된다. 마찬가지로, 이 극성 브리지(3)는 훅 스위치(7) 및 코일(15)에 의해 제1 스위치(12)의 제1 입력(121)에 결합된다. 정류 브리지(4)는 마이크로프로세서(11)의 입력(111) 및 제1 스위치(12)의 제2 입력(122)에 결합된다. 전송부(10)의 출력(102)은 제2 스위치(13)의 제1 입력(131)에 결합된다. 마이크로프로세서(11)의 출력(112)은 제2 스위치(13)의 제2 입력(132)에 결합된다. 마이크로 프로세서의 또 다른 출력(113)은 제1 및 제2 스위치들에 결합되어 상기 스위치들을 제어한다. 상기 제1 스위치(12)의 출력(123)은 D급 증폭기(20)의 전원 입력(201)에 결합된다. 제2 스위치(13)의 출력(133)은 D급 증폭기(20)의 신호 입력(202)에 결합된다. D급 증폭기(20)의 출력(203)은 저역 필터(21)를 통해서 확성기(22)에 결합된다. 제1 및 제2 스위치들(12, 13)은 반도체 소자들로 형성되는 것이 바람직하다.

도1에 도시된 장치의 동작은 다음과 같다. 오프-훅 조건에서, 훅 스위치(7)가 폐쇄된다. 마이크로프로세서(11)는 출력(113)을 통해서 제어 신호를 발생시킴으로써 스위치들(12, 13)이 도시되지 않은 상태로 설정되게 한다. 이것은 약 5 볼트의 값을 갖는 라인 전압 V_in이 D급 증폭기(20)의 전원 입력(201)에 공급되는 것을 의미한다. 오프-훅 조건에서, 음성 신호들은 전화선에 의해 수신된다. 이 음성 신호들 S_speech은 전송부(10)의 출력(102) 및 제2 스위치(13)를 통해서 D급 증폭기(20)의 신호 입력에 인가된다. 링잉 조건에서, 훅 스위치(7)가 개방됨으로써 라인 전압 V_in은 존재하지 않게 된다. 마이크로프로세서(11)는 그의 입력(111)을 통해서 링잉전압 V_ring이 제2 정류 브리지(4)를 통해서 상기 전화선(2)상의 전화 세트에 인가된다. 이에 응답하여, 마이크로프로세서는 제어 신호를 출력(113)을 통해서 스위치들(12, 13)에 인가하여 이들 스위치들이 도면에 도시된 상태가 되게 한다. 따라서, 정류된 링잉 전압은 D급 증폭기(20)의 전원 입력(201)에 인가된다. 동시에, 마이크로프로세서는 제2 스위치(13)를 통해서 D급 증폭기(20)의 신호 입력(202)에 인가되는 DTMF 음들로 형성된 링잉 멜로디 S_ring을 발생시킨다. 링잉 멜로디를 형성하는 결합된 DTMF 음들이 마이크로프로세서와 관련된 메모리에 저장된다.

D급 증폭기(20)가 도2에 더욱 상세하게 도시된다. D급 증폭기는 출력이 신호 가산기(205)에 결합된 클럭(204)을 포함한다. 이 신호 가산기는 클럭 신호, 신호 입력(202)으로부터 나오는 신호 및 출력(203)으로부터 나오는 신호 모두를 가산한다. 신호 가산기(205)는 적분기(206)의 부입력(negative input)에 결합되는데, 이 적분기의 정입력(positive input)은 기준 전압에 결합된다. 상기 적분기는 비교기(207)의 정입력에 결합된다. 비교기의 부입력은 기준 전압에 결합된다. 비교기(207)는 스위치(208)의 제어 입력에 결합된다. 스위치는 정의 제어신호 경우에 전원 입력(201)을 출력(203)에 접속시킨다. 부의 제어 신호 경우에, 스위치는 기준 전압을 출력(203)에 접속시킨다. 게다가, 결합 캐패시터(209)는 출력(203) 및 저역 필터(21)사이에 삽입된다. 본원에 도시된 D급 증폭기의 동작은 출력 신호의 펄스폭 변조를 기초로 한다. 이는 출력 신호의 듀티 사이클(duty cycle)이 신호 입력에 제공되는 입력 신호에 따라서 변화된다는 것을 의미한다. 출력 신호의 진폭은 전원 입력(201)에 제공되는 공급 전압과 동일하게 된다. 저역 필터에 의해 필터링된 후, 증폭된 입력 신호가 회복된다. 펄스 폭 변조를 기초로 작동하는 D급 증폭기들 이외에, 펄스 밀도 변조와 같은 다른 유형의 펄스 변조를 사용하는 D급 증폭기들이 존재한다. 이러한 D급 증폭기에서, 시간 단위당 펄스수는 입력 신호의 크기에 따라서 출력상에서 변화된다. 이러한 D급 증폭기가 본 발명에 따른 터미널에서 사용될 수 있다는 것은 자명하다.

도3A 내지 도3D는 신호 입력(202)상에 신호 부재시 도2에 도시된 D급 증폭기의 여러 위치들에서의 전압/전류의 곡선들을 도시한 것이다. 도3A는 바람직하게 약 100 kHz의 주파수 및 50% 듀티 사이클을 갖는 클럭 신호의 전압 곡선을 도시한 것이다. 도3B는 출력(203)상의 전압 곡선을 도시한 것이다. 도3C는 적분기(206)의 입력상의 전류 곡선을 도시한 것이다. 도3D는 비교기(207)의 입력상의 신호의 전압 곡선을 도시한 것이다. 출력 전압의 듀티 사이클이 입력 신호의 부재시에 50% 라는 것을 알 수 있다. 이는 입력 신호의 부재시에 저역 필터에 의해 필터링된 후, 어떠한 신호도 확성기(22)에 인가되지 않는다는 것을 의미한다.

도4A 내지 도4E는 신호 입력(202)상에 신호의 존재시에 D급 증폭기의 여러 위치들에서의 전압/전류의 곡선들을 도시한 것이다. 도4A는 클럭 신호의 전압 곡선을 도시한 것이며, 도4B는 신호 입력(202)상의 입력 신호를 도시한 것이며, 도4C는 출력 신호의 전압 곡선을 도시한 것이며, 도4D는 적분기(206)의 입력상의 전류 곡선을 도시한 것이며, 도4E는 비교기(207)의 입력상의 전압 곡선을 도시한 것이다.신호 입력상에 입력 신호의 존재시에 출력 신호의 듀티 사이클이 50% 와 같지 않다는 것을 알 수 있다. 따라서, 입력 신호의 증폭된 버전인 신호는 저역 필터(21)에 의해 필터링된 후 증폭기에 인가된다.

D급 증폭기는 활용가능한 공급 전압으로 자동적으로 조정된다. 게다가, D급 증폭기는 매우 높은 효율을 갖는다. 출력(203) 및 신호 가산기(205)사이의 피드백은 공급 전압의 변화들이 확성기에 공급되는 신호량에 어떠한 영향도 미치지 않게 한다.

Claims

터미널(2)이 접속될 수 있는 전기통신선(2)에 의해 공급될 증폭기(20)를 포함하는 유선 전기통신용 터미널(1)로서, 상기 터미널(1)은 상기 증폭기(20)에 공급하기 위하여 링잉 조건에서, 상기 전기통신선(2)으로부터 나오는 링잉 전압(V_ring)을 이용하고, 상기 증폭기(20)에 공급하기 위하여 오프-훅 조건에서, 상기 전기통신선(2)으로부터 나오는 라인 전압(V_in)을 이용하도록 배열되는, 상기 유선 전기통신용 터미널(1)에 있어서,

상기 증폭기(20)는 D급 증폭기인 것을 특징으로 하는 유선 전기통신용 터미널(1).
제1항에 있어서,

상기 D급 증폭기(20)의 출력(202) 및 입력(203)사이에 피드백이 이루어지는 것을 특징으로 하는 유선 전기통신용 터미널(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 터미널(1)은 상기 D급 증폭기(20)에 의해 증폭될 링잉 멜로디(S_ring)를 형성하는 DTMF 음들을 발생시키는 발생기(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유선 전기통신용 터미널(1).