JPS5838057A - 回線電流供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 恒）発明の属する分野の説明 との発明は電話機等Ｏ端末装置に対して通話並びに監視
等に供するＶｊＪＩＩｌ電流を供給するＢＩＩＩ電流供
給装置に関するものである。

（２）従来接衝Ｏ説明 従来この種の回線電流供給装置は第１［Ｋ示すような構
成を有していえ。給電回路１１ａ、ｌｌｂの回線１ｌｌ
ＩＩＩＩ子１２１．１２１）は端末装置１３を通じて互
に接続されている。給電回路１１＆は演算増幅器よシな
ゐ比較回路１４＆を備え、比較回路１４１０反転入力端
子及び出力端子はそれぞれ出力トランジスタ１５１のニ
オツタ及びベースＫＩＩ続され、非反転入力端子は帰還
抵抗６１６１を通じてトランジスタ１５１のフレクタＫ
ｌｉ続されると共に抵抗器１７ｍ−１８ｍを通じてトラ
ンジスタ１５番のニオツタに接続されている。トランジ
スタ１５１０コレクタは回線側端子１２＆に接続され、
抵抗器１７ｍ、１８ａＯ接続点は負電圧、Ｖ’ｂｂの電
源ｘｓＨｃ４ｉＩ続されている。給電回路ｆｌｂ％給電
回路１１１Ｌと同一構成とされているため、対応する部
分には同一番号に添字ｒａＪＯ代）Ｋ「ｂ」を付けて示
す。たソ抵抗１１１７ｂ、１８ｂの接続点は接地されて
いる。

次に動作を説明すると、比較回路１４ｂの非反転入力端
子Ｋ１ｍ１目し、工電ツタ側抵抗器１８ｂと比ＩＩ！回
路１４ｂの反転入力端子との接続点を出力点と考えると
周知の電圧７オロクが構成される。

従ってニオツタ側抵抗１１１８ｂの両端の電流供給回路
１４ｂの一反転入力端子の電圧と同電圧となシ、二５ツ
タ抵抗器１′８ｂＫは、比較回路１４ｂの非反転入力端
子の電圧をＶｐｂとすると、Ｉ　＠　ｂ−Ｖ　ｐ　ｂ／
Ｒ＠　ｂ　　　　　　　　　　　（１）なる電流が流れ
る。Ｒ＠ｂは抵抗器１８Ｍ）抵抗値である。一方、出力
Ｆランジスタｘｓｂｏベース接地の電流増幅゛率をα飄
コレクタ電流をＩａｂで表わすと、 ｌ＠ｂｗｍαｂＸＩ＠ｂ”αｂＸＶｐｂ／Ｒｏｂ　　　
　　（２）が成立する。更に回線側端子ＬｂＯ電圧をＶ
シト１抵抗１１１４Ｓｂ、１７ｂ０４）抵抗値をＲｆｂ
ｓ＊Ｒｆｂ雪で表わすと、比較回路１４Ｍ）非反転入力
端子Ｏ端子電圧ＶｐｂはＶＬｂを帰還抵抗器１６ｂ、１
７ｂｆ分圧した値 Ｒｆｂｍ ＶｐｂｍＶｚｂＸ　　、　　　、　　　　　　　藁であ
る。従って回線側端子１２ｂＫ６すれる電流ＩＬｂ拡帰
還抵抗１１１６ｂ、１フｂｏ咎抵抗＠１Ｒｆｂｓ　。

Ｒｆｂｍを十分大きなものとしてこれに流れる電流を無
視すると、（２）式並びＫ（３）式よシ！ＬｂｗＩ＠ｂ
閣αｂ×”ｂ×Ｒｆｂ慟ｓ　×±”とな〕、ヒれを変形
してＨ′ｌａ側端子１２ｂから電流供給回路１１ｂの内
部をみた勢領内部抵抗Ｒｍｂ紘 ＶＬｂ　　　Ｒｆｂ愈Ｒ＠ｂ ＲｍｂｍＴ□−Ｒｆｂｔ刊ｆｂ＊　’　１「（５）とな
る。回線側端子１２ｍから電流供給回路１１ｍの内部を
み九勢領内部抵抗Ｒ１ｍは、出力トランジスタ１５ａＯ
ベース接地における電流増幅率をα１、抵抗１””＊１
７ａｔｌＳ＆Ｃ）各抵抗値をＲｆａｓ。

Ｒｆａｓ、Ｒｅａと同一にして Ｒｆａｉ　　　　　　Ｒｅａ ”””　　＠ｓ　　＠ｓ　　１ｒ”’ となゐ。こ−で（５）式並びに（６）弐に着目すゐと両
式とも出力トランジスタ１５　ａ　＊　１５　ｂの電流
増幅率ａａ、αｂなる項が入ってｓｐ　ｂ　、通常トラ
ンジスタのベース接地の電流増幅率は０．９８−０．９
９であり、且つその値は一定したものでない丸め、等価
内部抵秋Ｒ口、Ｒｕｂはその影響を受けて誤差を含むも
のとなる。この誤差を減らすＫａ出力トランジスタ１！
Ｓａ、１５ｂをそれぞれダーリントン接続することが考
えられる。その場金祉ダーリントン接続における初段ト
ランジスタにも耐圧が要求され、回路規模が増大する。

更にトランジスタが活性領域と攪るために必要外フレフ
タ・工々ツタ間電圧、即ちいわゆる所要アクティブ電圧
が増大し、電源電圧の利用効率が減少する等の欠点が生
じる。

（３）発明の目的 この発明拡これらの欠点を除去するため、トランジスタ
、比較手段、電流検出手段、電圧検出手段を用いて給電
回路を構成し、仁の給電謁路は電流検出手段をトランジ
スタＯ諧しクタ側に挿入し電圧検出手段ａａＳ側端側端
子圧電圧出するように接続し、比較回路は雨検出手段Ｏ
出力が一款するように出力トランジスタを制御子るよう
に構成したもので、その目的は出力トランジスタの電流
増幅率の影響を除去し５、高精度のＩＩｐ＠内部抵抗を
有する回線電流供給装置を実現するととＫある。

（４）発明の構成及び作用Ｏｌ！羽 第２図はこの発明の実施例を示し、電流供給回路１１’
ａ内においてトランジスタ１！＄ａＯコレクタと回ｌｓ
＠端子１２ａとの間に電流検出手段２１＆が挿入され、
また端子１２ｍと比較回路１４＆の一方の入力側との間
に電圧検出手段２２ｍが挿入′される。同様に電流供給
回路１　ｌ　ｂＫ電流検出手段２１ｂ、電圧検出手段２
２ｂが設けられる。その他第１図と同種記号拡同様Ｏも
のを表わす。

電流検出手段２１ｂａ出力トランジスタ１５ｂのプレフ
タ電流Ｉ＠ｂを検出し、その検出結果を比較薗路１４ｂ
の一方Ｏ入力端子に入力し、電圧検出子Ｒ２２ｂは回線
側端子１２ｂの電圧ｖＬｂを検出し、その検出結果を比
較回路１４ｂの他方の入力端子に入力する。比較回路１
４ｂａその両入力を比較して両者が一致する方向に出力
トランジスタ１５ｂのベース電流を制御するように構成
されている。電圧検出手段２２ｂの入力インピーダンス
を十分大きいものとし、電流検出手段２１ｂの係数をＫ
ｒｂ、電圧検出手段２２ｂの係数をＫｖｂで表わすと、
比較回路１４ｂは Ｉ　（ｌ　ｂＸ　Ｋｒ　ｂｍＶｚ　ｂＸＫｖ　ｂ　　　
　　　　　　（７）となるように出力トランジスタ１５
ｂを制御する。

結局、回線側端子１２ｂから給電回路１１ｂの内部をみ
た等領内部抵抗Ｒｉｂは ＶＬｂ　　　ＶＬｂ　　　Ｋｔｂ Ｒ”　””　１窮”　Ｔｏ＝　１τ丁（８）となる。回
線側端子１２＆から給電回路１１ｍの内部をみ九勢価内
部抵抗Ｒ１ａは電流検出手段２１１０係数をＫｒａ、電
圧検出手段２２ａＯ係数をＫｖａで表わすと ＶＬａ　　　Ｋｔａ Ｒ”　ａシＴＴ−Ｔ９　　　　　　　　（９１となる。

たソしＶＬａは電源１９と回！Ｉ＠端子１２ｍとの間の
電位差を表わす。

（８）式並びに（９）式から明らかなようにこの発明に
よれば岬価内部抵抗Ｒ１ｌ＆並びＫＲｌｂは電流検出手
段２１ａ、２１ｂ並びに電圧検出手段２２　ｍ　、２２
ｂの各係数値のみで決定されるため、出力トランジスタ
１５ａ、１５ｂの電流増幅率０影響を受けない利点があ
シ、その結果出力トランジスタ１５ｍ、１５ｂをダーリ
ントン接続する、必要がなくなシ、回路規模を減少でき
、加えてトランジスタの所要アクティブ電圧の減少が図
れるようになる。

第３図は第３の実施例を示し、補助トランジスタ２３ｍ
、２３ｂがそれぞれＦツンジスタ１５島、１５ｂの各ベ
ース儒に縦続的に挿入され、これらトランジスタ２３ｍ
、２３ｂの各コレクタとトランジスタ”５’１１５ｂＯ
各工ζツメとの間に補助電源２４ｍ、２４°ｂが接続さ
れゐ。

この実施例に＊−いて比較回路１４ｍ、１４ｂからみた
場合Ｏ各出力トランジスタ１５ａ、１５ｂと補助トラン
ジスタ２３１＆、２３ｂとの各総合の増幅率かはｙ両ト
２ンジスタにそれぞれの増幅率の積に等しい非常に大き
な値となる。従って比較Ｉｇ１３Ｂ　１４　ａ　ｔ　１
４　ｂ　ｏ［動能力ＯｆｆＡ　Ｍ１４１４２　し、更に
補助電１１［２４ｍ並びに２４ｂＣ）各電圧は、各々出
力トランジスタ１５＆、１５ｂ０４ベース・ニオフタ関
電圧■・ｓａ、　Ｖｂ・！ｂと補助トランジスタ２３ｍ
、２３ｂＤ飽和電圧Ｖｓａａ　、　Ｖｍｈｂ　ｅ）和、
即ち（Ｖｂｅｔａ　＋　Ｖｓ＊ａ　）　ナイしく　Ｖｂ
ｅｘｂ　＋　Ｖｓａｂ　）以上あれば良く、電力の消費
が少ない他、補助トランジスタ２３＆、２３ｂの耐圧も
低いもので良く、集積回路への内置が可能となる等の効
果が得られる・ 第４図線電流検出手段、電圧検出手段の具体例を示し、
電流検出手段２１ｍ、２１ｂとしてそれぞれ抵抗値がＲ
ｅａ、Ｒｏｂの抵抗器２５ｍ、２５ｂが用いられ、電圧
検出手段２２１１．２２ｂとして直列抵抗ｉ）２６ｍ−
２７ｍ、２６ｂ−２７ｂがそれぞれ用いられ、ヒれら各
抵抗１６２６ｍ、２７ｍの接続点、２６　ｂ　、　２７
　ｂ　０８１１１点”ｂｌ比１１１１ｒｌＪ路１４’＊
１４ｂｌ（接続される。

電流検出手段としての抵抗器２５＆、２５ｂＯ各両端の
電圧ｖａ＠ａ並びＫＶｍ＠ｂは各々ＶＲａａｍＲａａＸ
Ｉｅａ　　　　　　　　　　（１０）Ｖｍ　ｏ　ｂｍＲ
ｅ　ｂＸ　Ｉ　ｅ　ｂ　　　　　　　　　　（１１）と
なる。電圧検出用の抵抗器２６　ａ　、　２６　ｂ　、
２７＆、２７ｂの各抵抗値をＲｄｓａ　、　Ｒｄｔｂ　
、　Ｒｄｓａ　。

Ｒｄｍｂとすると、これら電圧検出手段２２　＆　、２
２ｂの各直列抵抗器は分圧回路を構成してシシ、その回
線側端子電圧を基準とする出力電圧Ｖｄ　ａ　＊　Ｖｄ
　ｂは、電源１９並びに接地を入力電圧の基準電圧とし
た場合 ｄ　ｔ　ａ Ｖｄａｗ　ＶＬＩＩ　Ｘ、　、、　　　、、　　　　　
・（１２）Ｒｄｍｂ Ｖｄｂ−ＶＬｂＸ　１．、　　　、、　　　　　　　　
（１３）となる、従って電圧検出手段２２ｍ、２２ｂの
係数Ｋｖａ、Ｋｖｂ並びに電流検出子＆２１ｍ、！ｌｂ
の係数［１＆、ＫｌｂはそれぞれススのようＫなる。

Ｒｄｔ龜 Ｋ”　＝　Ｒｄｓａ　−）　　ｍ＠　　　　　　　　（
１４）Ｒｄｔｂ Ｋｖｂ　１ｉｌＥ　１．　　　　、　　　　　　　　（
１５）Ｋｗａ　ｗｚ　Ｒｏａ　　　　　　　　　　　　
（１６）Ｋｌｂ　−Ｒｏｂ　　　　　　　　　　　　（
１７）電圧検出抵抗値が十分大暑いｔのとすると、給電
回ｌｌｉ　１　ｇ　、　１１　ｂＯｅ価内領内抗Ｒ１ａ
ｍびＫＲｍｂは（８）式、（９）式、（１４）〜（１７
）式よシＫｆａ　　　　　　　Ｒｄｔａ Ｒｍｙａ　−Ｉ「−Ｒｅａ　／　（、、＊ａ　）＝　Ｒ
ａａ　Ｘ　（ｅ　＋　１　）　　　　（１８）１ｂ ＲＩＦｂ　ｓ＝ｓ＋　ＫＶａ　ｆｆｉ　Ｂ６ｂ／　（、
、Ｒｄｔｂ　、　。

Ｒｄｔｂ ｗｓＲａａ　ｘ　＜　Ｒａ、ｂ　＋　１）　　　　　（
ｔｓ）とな夛、コレクタ側抵抗器２５ｍないし２８ｂ１
電圧検出用抵抗器２６ｍ、２７ｍ、ないし２６ｂ、２７
ｂの各抵抗値の選択によ〉任意０等価内部抵抗が得られ
る。尚電圧検出用抵抗ａＯ抵抗値が低い場合でも、等領
内部抵抗は先に求め九等債内部抵抗に対して電圧検出用
抵抗器が並列１１［されるだけであ夛、この発明Ｏｑ＃
黴はそζなわれない。

第５図は出力電流をモニタできるようにした例を示し、
第４図に示した実施例に加えてトランジスタ１５ｍ、１
５ｂの各工電ツタに工電ツメ抵抗器２８＆、２８ｂが直
列挿入され、そのエンツタに％ニタ端子２９ｍ、２９ｂ
が導出される。　（１のＩ（１９）式より明らかなよう
にニオツタ抵抗Ｉ！２８ｍ、２８ｂを挿入しても給電回
路１１＆、１１ｂＯ勢価内部抵抗には変化はなく、一方
、工々ツタ抵抗器２８ａ、２８ｂＫは出力トランジスタ
１５龜、ｘｓｂＫ流れる全電流が流れるため、ニオフＩ
抵抗器２９ｍ、２８ｂの電圧を４Ｂり端子２９＆、２ｅ
ｂＶｃ出力するととくより、実＠に出力トランジスタ１
５＆、１５ｂＫ流れる電流を、給電特性に影響を及ばず
ことなく監視することができる。

従って例えば比＄１１路１４＆、１４ｂ等ＫｐＩ常動作
があってもその影響を受けることなく出力）ランジスタ
１５ｍ、１５ｂＫ流れゐ電流を４ニタすることができ、
モニタ出力は回路保護、加入者端末から送出されるダイ
ヤルパルス信号の受信吟に利用することができる。

第６図は第５５！ＯＫついて説明したモニタ出力の具体
的応用例を示したものである。比較回路１４ｍ、１４ｂ
Ｏ各出力端子と電流１９、接地との間に保護トランジス
タ３１ａ、３１ｂがその；レジタ１工２ツ！で接続され
、これらトランジスタ３１１、３　ｌ　ｂ（Ｄ各ヘ−、
Ｘ　Ｆ！、４　ｇ夕端子２９＆ｅ２９ｂに接続される。

この実施例は過電流に対して出カド２ンジスタ１−５ｍ
、１５ｂを保護し九もので以下に動作を説明する。

出力トランジスタ１５１．１５１１に流れる電流が増大
すると、保護トランジスタ３１ｍ、３１ｂのペース・工
々ツタ間電圧が増加し、その電圧が所定の値、例えはシ
リーントランジスタの場合は０、７〜０．８ｖを越える
と保護トランジスタ３１ら、３１ｂが導通（ＯＮ）状態
となって比較回路１４ａないし１４ｂの出力電流を保１
ト２ンジスタ３１ｍ、３１ｂで吸収し、出力トランジス
タ１５１゜１５ｂのベース電流を減少せしめ、それ以上
出力トランジスタ１！Ｓｍ、１ｓｂｌｃ流れる電流が増
加することを防止できる。

例えばトランジスタ３１ｍのベースエ電ツタ間電圧■・
ＯＨを０．７５Ｖ、エミッタ抵抗器２８＆Ｏ抵抗値Ｒ・
を５Ωと仮定すると、出力段トランジスタ１５ａＫ流れ
る電流Ｉｅｍａｘは Ｒｅ　Ｘ　Ｉｅｍａｘ　ｗｘ　ｖ′ｂ＠ｏＷ　　　　　
　　　　（２０）より、 Ｉａｍａｘ　ｗｚ　Ｖｂｅｏ＊　／　Ｒｅ−０，７５ｆ
％Ｖ）／　５　（０） −０，１５（Ａ） −１ｓ　ｏ　（ｍＡ）　　　　　　　　　（２１）Ｋ制
限することができる。

従って障害勢によってｔａｇ側端子１２＆、１２ｂが地
気Ｋｔｌｉｌ！された夛、異常電圧が加わつ九場合等に
出力トランジスタ１Ｂｍ、１！Ｓｂに天覧ｆｉが流れる
ことを防止できる。

上記動作は、回線側端子電圧を監視し、その監視結果が
回線側端子電圧が異常であることを表示している場合は
、その異常検出出力にょ夛出力トツンジスタ１５ｍ、１
５ｂを制御してその保護を行危うことＫよっても可能で
ある。しかし前記異常電圧によシ監視回路その％ｈＯが
誤動作する場合があって完全な保護を行なうには回路規
模の複雑化を伴なう欠点があるが、この発ＩＪｌｉＫよ
れば出カド２ンジスタそのものに流れている電流によシ
保護を行なえるため上記欠点は生じない。

（５）効果の説明 以上説明したようＫこの発明によれば出力トランジスタ
Ｏ増幅率の影響を受は危いので各実施例ともに高精度の
等領内部抵抗を有する回線電流供給装置を実現でき、ま
たトランジスタの所要アクティブ電圧を減少できる利点
がある。

互に第３図の実施例は補助トランジスタを付加するヒと
Ｋよって比較回路の駆動能力を軽減するとと屯に１との
補助トランジスタとしては低耐圧のものを使用できる利
点かあり、４１Ｋ１１線電流供給回路の集積回路化に際
してはその集積回路内に前記補助トランジスタを収容す
ることが容易となるため大きな利点となる。

第４図の実施例では仁Ｏ発＠Ｃ）電流供給装置によれば
給電回路の等領内部抵抗を抵抗値の選定によ）任意の値
に設定できる利点があることを示している。第５図の実
施例はダイヤルパルスの受信や、回路保護に利用できる
出力トランジスタＫｆＩＬれる電流のモニタが可能な利
点があ夛、第６図の実施例線出力トランジスタに過大電
流が流れることを防止できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回線電流供給装置を示す接続図、第２図
〜第６図社それぞれとの発明による回線電流供給装置の
実施例を示す接続図である。 １１ａ、ｌｌｂ：電流供給回路、１８　ｍ　、１８ｂ、
２８ｍ、２８ｂ：ｚＪｙ／抵抗器、１５１゜１５ｂ：出
力トランジスタ、１２ｍ、１！ｂ：回線側端子、１３：
端末装置、１９：電源、１４ｍ、１４ｂ：比較回路、２
１１．２１ｂ：電流検出手段、２２ａｔ２２ｂ：電圧検
出手段、２３ｍ、２３ｂ：補助トッンジｘ　ｐ　、２４
　’　＊２４ｂ：補助電源、２５ｊｌｉ、２５ｂ：電流
検出用コレクタ抵抗器、２６ｍ、２６ｂ、２７ｍ。 ２７ｂ：電圧検出用紙、抗器、２９　ａ　１　Ｚ　９　
ｂ　：モニタ端子％　３１　ｍ　１３１　ｂ　：保護ト
ランジスタ。 特許出原入　　日本電信電話公社 代理人草野　卓 第１図 ７２　図 ７４　図 ７５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 住）　トランジスタのコレクタ側に電流検出手段の一端
   が接続され、その電流挾み手段の他端が回線側に接続さ
   れ、その回Ｉｌ側にその電圧を検出する電圧検出手段が
   接続され、その＠線側の電圧検出手段の出力と前記電流
   検出子Ｒ（Ｄ出力とが比較回路で比較され、その比較回
   路は前記真出力が特定Ｏｇｋ数関係をもって一致するよ
   うに前記トランジスタのベース側を制御するように構成
   された電流供給回路が２組設けられ、これら電流供給回
   路の各回線側は電流が供給されるべき回線を通じて互Ｋ
   ＩＩ続され、前記２組の電流供給回路の一方のトランジ
   スタのニオツタは電源側に接続され、他方のトランジス
   タのエミッタは電気に接続されている８１ｍ電流供給装
   置。