JPH0261830B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、特定の係数で入力電流の加重を行う
電流加重回路に関するものである。

かかる回路は例えば加入者線路インターフエー
ス回路において使用され、かかるインターフエー
ス回路では加入者線路に流入する電流および加入
者線路から流出する電流の加重和である電流を形
成する必要がある。

従来技術 特定の係数で入力電流の加重を行うことにより
出力電流を形成する回路は一般に電流鏡像回路と
呼ばれる。既知の電流鏡像回路（例えば米国特許
第3588672号明細書に記載されたウイルソン
（Wilson）回路）は２個のトランジスタを含む回
路で構成され、その場合これらトランジスタは共
通エミツタ接続および共通ベース接続され、かつ
一方のトランジスタのコレクタをそのベースに接
続してベース・エミツタ・ダイオードとして作動
するようにしている。この回路では、２個のトラ
ンジスタのコレクタ電流の間の比、すなわち２つ
のコレクタ電流の一方の重み係数は殆んど、２個
のトランジスタのベース・エミツタ・ダイオード
の特性だけに依存し、これら２個のトランジスタ
を１個の半導体本体に集積回路として構成した場
合には、前記電流比は殆んど、２つの電流のうち
一方の電流の特定値に対する２個のトランジスタ
のエミツタ領域の比にだけ依存する。

ある場合には、良好に規定されかつ正確な電流
比を得るため簡単に調整できる電流鏡像回路が要
求される。また、ほぼ等しい電流比を有する電流
鏡像回路が要求されることもある。しかし当業者
には明かなように、既知の電流鏡像回路は正確な
電流比を得ることができるようには構成できず、
また前記電流比を調整できるように構成すること
はできなかつた。一方、前記既知の電流鏡像回路
は、電流比がほぼ一定に維持される電流範囲が制
限されるという欠点を有していた。従つて既知の
電流鏡像回路は広い電流範囲にわたり調整できる
正確な電流比を必要とする用途には不適当であ
る。広い電流範囲にわたり調整できる正確な電流
加重の要求は、例えば本願人のフランス国特許出
願第7818960号およびその追加特許出願である同
第7827762号に記載された線路インターフエース
回路において起こる。この形式のインターフエー
ス回路は、直流電源の２個の端子に、接続すべき
２個の給電端子および加入者線路の両端に接続す
べき２個の出力端子を有するプツシユプル電力増
幅器と、ほぼ等しい重み係数と共に加入者線路流
入電流および流出電流の加重和電流を表わす電流
を形式する装置と、前記加重和電流が流れる負荷
インピーダンスの端子電圧と同相および逆相の２
つの電圧を形成し、かつ前記２つの電圧をプツシ
ユプル電力増幅器の２個の入力端子に負帰還する
装置とを備えている。

既知の如く、加入者線路インターフエース回路
は各加入者線路を電話交換機に接続する装置であ
り、この目的のため加入者線路インターフエース
回路は、加入者線路において一方または他方の方
向に直流電流を供給すること、加入者線路および
電話交換機の間における通話信号の伝送、および
加入者への発算信号の伝送を含む多数の機能を遂
行しなければならない。これらの機能を達成する
ためには、加入者線路における電流は広範囲には
変化できないこと、各電源端子に対し平衡させる
伝送ブリツジ・インピーダンスを最小（例えば
300オーム）にすること、アースに対し完全に平
衡した前記インターフエース回路の通話電流に対
するインピーダンスを特定値（例えば600オーム）
にすること、および音声信号の伝送効率を高める
ことの如き多数の要件を満足しなければならな
い。

上記形式のインターフエース回路における伝送
ブリツジ抵抗および通話電流に対するインピーダ
ンスの対称性を維持するためには、加入者線路の
流入電流および流出電流がその加重和電流におい
てほぼ等しい重みで生ずるようにすることが極め
て重要である。一方、前記抵抗およびインピーダ
ンスが特定の値を有するようにするためには、加
重和電流を調整する一方、等しい重み係数を維持
する簡単な装置を設けるのが有用である。また、
前記重み係数の値は、広い範囲の異なる値をとる
ことができる加入者線路の電流には依存しないよ
うにする必要がある。これらの要件は、加入者線
路の流入電流および流出電流から加重和電流を形
成するため従来の電流鏡像回路を使用した場合に
は、簡単に満足することができない。

発明の開示 本発明の目的は、入力電流加重回路であつて、
特定値に正確に調整できる重み係数と共に入力電
流の加重を行い、かつ前記重み係数が入力電流に
は依存しないようにしたものを提供するにある。

特定の係数で入力電流の加重を行うための本発
明の入力電流加重回路は、特許請求の範囲に記載
の如くの特徴を有する。

電流鏡像回路として作動するかかる回路は、出
力電流および入力電流の間の比すなわち入力電流
に対する重み係数が２つの抵抗値の比だけに依存
し、回路の半導体の特性には依存しないという利
点を有する。前記抵抗値の比は所要の精度で簡単
に調整することができる。

実施例 以下図面により本発明を説明する。

第１図は本発明による加重回路を２個備える装
置の実施例を示す。図面の下部における回路１９
は電流鏡像回路として作動する回路であり、１つ
の入力電流に重み係数をもつて加重を行い、かつ
図面の上部における回路１６は複数の入力電流に
重み係数をもつて加重を行い、これら加重された
入力電流の和を形成するよう作動する。

個別に使用できる回路１９および１６のそれぞ
れにつきまず説明し、次いで第１図の実施例につ
き説明する。なお第１図の実施例は例えば第２図
に示した加入者線路インターフエース回路におい
て使用することができる。

電流鏡像回路として作動する回路１９は入力電
流i^-が現れる入力端子１７と、直流電源の負端子
３に接続した給電端子１８とを備え、負端子３の
電位は−Ｅである。前記直流電源の正端子２の電
位は零すなわちアース電位である。回路１９は、
入力電流i^-に対し１より小さい重み係数ｋで加重
して得られる出力電流J′＝ki^-をその出力端子２
１に発生する必要がある。入力電流i^-および出力
電流J′は入力端子１７および出力端子２１に対し
同じ方向を有する。

回路１９は第1npnトランジスタ６０を備え、
そのエミツタは抵抗値p′およびr′の直列接続抵抗
６１および６２を介して給電端子１８に接続し、
抵抗６２の上端６３は入力端子１７に接続し、抵
抗６２の下端は給電端子１８に接続する。トラン
ジスタ６０のコレクタは電流I₀′を供給する電流
源６８の一方の端子に接続する。トランジスタ６
０のベースは電流J₀′を供給する電流源６９の一
方の端子に接続する。電流源６８および６９の他
方端子は零電位に結合する。またトランジスタ６
０のベースはダイオード６７を介してトランジス
タ６５のエミツタに接続する。npnトランジスタ
６４および６５をダーリントン回路として接続配
置して高利得複合トランジスタを構成するように
する。この複合トランジスタ６４−６５のエミツ
タつまりトランジスタ６５のエミツタを値q′の抵
抗６６を介して給電端子１８に接続する。複合ト
ランジスタ６４−６５のベースつまりトランジス
タ６４のベースはトランジスタ６０のコレクタに
接続する。２個のトランジスタ６４および６５の
供通コレクタは回路１９の出力端子２１に接続す
る。

回路１９の動作は次の通りである。トランジス
タ６０および６４のベース電流を無視すると、電
流源から図示の方向に電流が流れ、電流I₀′が値
p′の抵抗６１に流れかつ電流I₀′＋i^-が値r′の抵抗
６２に流れる。同様にして電流J′＋J₀′が値q′の抵
抗６６を流れる。ダイオード６７およびトランジ
スタ６０のベース・エミツタ・ダイオードにおけ
る電圧降下はほぼ等しいから、トランジスタ６０
および６５のエミツタにおける電圧もほぼ等しく
なり、これは次式 p′I₀＋r′（I₀′＋i^-）＝q′（J′＋J₀′） または J′＝r′／q′i^-＋〔I₀′r′＋p′／q′−J₀′〕 で表すことができる。

電流源６８および６９によつて供給される電流
I₀′およびJ₀′は小さいバイアス電流であり（数＋
μA程度の）、互いに等しくすることができる。上
記J′を表す関係式の右辺において差を表わす括弧
内の項は極めて小さく、所要に応じ完全に除去す
ることができる。例えば、I₀′＝J₀′の場合、r′＋
p′＝q′ならば前記差の項は消去される。これによ
り上記関係式は J′＝r′／q′i^- (1) となる。

回路１９は、２つの抵抗６２および６６の値
r′およびq′の比r′／q′だけに依存する重み係数ｋ＝ r′／q′で入力電流i^-に加重することによつて得られ る出力電流J′を発生する電流鏡像回路として作動
する。重み係数ｋは回路１９のトランジスタおよ
びダイオードの特性には依存せず、従つて入力電
流i^-には依存しない。重み係数ｋは、J′に対する
上記関係式の右辺の括弧内の差の項をほぼ零に維
持する如く抵抗値例えば抵抗６６の値q′を調整す
ることにより所望の精度で簡単に調整することが
できる。

２つの入力電流につき加重を行いかつ前記加重
した入力電流の和を形成する回路１６は回路１９
に極めて類似している。この回路１６は電源正端
子２に接続して給電端子１５を備えている。本例
では回路１６は２つの入力電流すなわち入力端子
１４に生ずる入力電流i⁺および入力端子２０に生
ずる入力電流J′を供給されるが、ここで入力端子
２０は電流鏡像回路１９から遮断されていると仮
定する。回路１６は、１より小さいかまたは１に
等しい重み係数で入力電流i⁺およびJ′の加重を行
うことによつて得られる出力電流Ｊを出力端子２
２に発生するよう作動する。入力電流i⁺，J′およ
び出力電流Ｊは端子１４，２０および２２に対し
同一方向を有する。

回路１６は第1pnpトランジスタ７０を備え、
そのエミツタは値ｐおよびｒの直列接続抵抗５１
および５２を介して給電端子１５に接続する。抵
抗５１のトランジスタ７０のエミツタ接続端を入
力端子２０に接続し、かつ抵抗５１および５２の
共通接続点５３を入力端子14に接続する。トラン
ジスタ７０のコレクタは電流I₀を供給する電流源
７５の一方の端子に接続する。トランジスタ７０
のベースは電流J₀を供給する電流源７６の一方の
端子に接続する。これら電流源７５および７６の
他方端子は電位−Ｅに結合する。またトランジス
タ７０のベースはダイオード７４を介してトラン
ジスタ７２のエミツタに接続する。pnpトランジ
スタ７１および７２はダーリントン回路の形態に
接続配置して高利得複合トランジスタを形成する
ようにする。この複合トランジスタ７１−７２の
エミツタつまりトランジスタ７２のエミツタは値
ｑの抵抗７３を介して給電端子１５に接続する。
この複合トランジスタのベースつまりトランジス
タ７１のベースはトランジスタ７０のコレクタに
接続する。２個のトランジスタ７１および７２の
共通接続コレクタは回路１６の出力端子２２に接
続する。

回路１６の動作は次の通りである。トランジス
タ７０および７１のベース電流を無視すると、値
ｐの抵抗５１に電流J′＋I₀が流れ、値ｒの抵抗５
２に電流J′＋I₀＋i⁺が流れ、値ｑの抵抗７３に電
流Ｊ＋J₀が流れる。ダイオード７４およびトラン
ジスタ７０のベース・エミツタ・ダイオードの電
圧降下は互いにほぼ等しく、従つてトランジスタ
７０および７２のエミツタ電圧がほぼ等しくな
る。これにより次の関係式 ｐ（J′＋I₀）＋ｒ（J′＋I₀＋i⁺）＝ｑ（Ｊ＋J₀） または Ｊ＝ｒ／ｑi⁺＋ｒ＋ｐ／ｑJ′＋〔I₀ｒ＋ｐ／ｑ−J₀
〕 が得られる。

電流I₀およびJ₀は小さいバイアス電流であり、
Ｊに対する上記関係式の右辺の括弧内の差を表わ
す項は極めて小さく、所要に応じ完全に消去する
ことができ、その場合上記関係式は Ｊ＝ｒ／ｑi⁺＋ｒ＋ｐ／ｑJ′ (2) となる。

回路１６により入力電流i⁺およびJ′にそれぞれ
重み係数ｒ／ｑおよびｒ＋ｐ／ｑで加重を行つて、これ ら加重された入力電流の和である出力電流Ｊを形
成することができる。これらの重み係数は回路１
６のトランジスタおよびダイオードには依存せ
ず、抵抗５１，５２，７３の値を調整することに
より調整することができる。

出力電流Ｊに対する前出の関係式(2)においては
回路１６の２つの入力電流i⁺およびJ′に対し異な
る重み係数で加重が行われる。２つの入力電流に
対し同じ重み係数で加重を行い、これら加重され
た電流の和を形成することが所望される場合に
は、回路１６に電流鏡像回路を付加すると有利で
ある。その場合第１図に示すように回路１６に電
流鏡像回路１９を付加すると特に有利である。そ
の際第１図に示すように回路１９の出力端子２１
を回路１６の入力端子２０に接続する。この場合
加重すべき一方の電流が電流鏡像回路１９の入力
端子１７に供給される電流i^-であり、加重すべき
他方の電流が回路１６の入力端子１４に供給され
る電流i⁺である。回路１９は電流i^-に重み係数ｋ
で加重を行うから、回路１６の入力端子２０に供
給される電流J′はJ′＝ki^-となる。従つて回路１６
によつて供給される出力電流Ｊは式(2)により Ｊ＝ｒ／ｑi⁺＋ｒ＋ｐ／ｑki^- となる。

回路１６において抵抗５２の値ｒおよび抵抗５
１の値ｐを適切に調整して ｒ／ｒ＋ｑ＝ｋ となるようにした場合には Ｊ＝ｒ／ｑ（i⁺＋i^-） (3) となる。

抵抗５２の値ｒおよび抵抗５１の値ｐを適切に
調整してｒ／ｒ＋ｑ＝ｋとなるようにすると、回路 １６の出力電流Ｊにおいて電流i⁺およびi^-は同一
重み係数ｒ／ｑで加重されることとなる。次いで抵 抗７３の値ｑを調整することによりこの重み係数
を変化させることができ、すなわち出力電流Ｊの
振幅を変化させることができ、しかも２つの重み
係数を等しくしなければならないという要件に対
し影響を及ぼすことがない。第１図において回路
１９を既知の電流鏡像回路で置換することもでき
るが、これによつては上記と同じ利点は得られな
い。

第１図につき上述した回路１６および１９はそ
れぞれpnpトランジスタおよびnpnトランジスタ
で構成し、かつそれぞれ対応する極性の電圧で駆
動される。また回路１６および１９は反対導電形
のトランジスタで構成し、かつ反応極性の電圧で
駆動できることは明かである。

上述した本発明による電流加重回路は、加入者
線路の流入電流および流出電流に等しい重み係数
で加重しその和の電流を形成する必要がある加入
者線路インターフエース回路に使用するのに特に
好適である。そこで以下にまず、かかるインター
フエース回路を説明し、次いで本発明の電流加重
回路を上記インターフエース回路に使用する態様
を説明する。

上記インターフエース回路の一例の回路図を第
２図に示す。このインターフエース回路の一つの
機能は直流電源を介し加入者線路１に直流電力を
供給することであり、この直流電源の正端子２は
零電位点に結合し、かつその負端子３は負電位−
Ｅ（例えば−48V）に結合する。

このインターフエース回路は２対の相補トラン
ジスタT₁，T₂およびT₃，T₄で構成したプツシユ
プル電力増幅器を備え、これらトランジスタはそ
れぞれダーリントン回路として既知の複合トラン
ジスタとすることができる。

npnトランジスタT₁およびT₃のコレクタは互
いに接続すると共にこの電力増幅器の一方の給電
端子４７に接続し、かつnpnトランジスタT₂およ
びT₄のコレクタは互いに接続すると共にこの電
力増幅器の他方給電端子４８に接続する。

それぞれ対を成すトランジスタT₁，T₂および
T₃，T₄のベースは互いに接続すると共に電力増
幅器の入力端子４および５にそれぞれ接続する。
これら入力端子４および５は、抵抗８および９並
に反対位置ｔおよびｒに設定されるスイツチング
回路１０および１１を介して電源端子２および３
に結合する。更に、２個の入力端子４および５は
コンデンサ１２および１３を介して接地する。

トランジスタT₁，T₂およびT₃，T₄のエミツタ
は互いに同様に接続すると共にプツシユプル電力
増幅器の出力端子６および７にそれぞれ接続す
る。これら出力端子は加入者線路１の両端に接続
する。

プツシユプル電力増幅器の一方の給電端子４７
は、例えば、後で詳述する回路１６の端子１４お
よび１５を介して直流電源の正端子２に結合す
る。プツシユプル増幅器の他方給電端子４８は後
で詳述する回路１９の端子１７および１８を介し
て直流電源の負端子３に結合する。回路１６およ
び１９は、それぞれの端子２０および２１を介し
て互いに接続され、かつ後述するように共動して
加入者線路に流入する電流および加入者線路から
流出する電流の加重された和電流を発生するる本
発明による装置の実施例を形成する。

第２図に示した回路では電話交換機との４線式
結合を想定しており、この結合は後述するように
回路１６の出力端子２２に生ずる加重和電流Ｊ
を、電源端子３に接続した３個の直列抵抗２３，
２４，２５から成る回路に供給することにより有
利に実現することができる。インターフエース回
路の交換機に対する４線接続は次のようにして得
られる。抵抗２４および２５の共通接続点２８を
結合コンデンサ２９を介して端子２７に接続し、
交換機からら到来する信号はインターフエース回
路の入力端子２７および接地した端子２６に供給
する。抵抗２３の端部３０を結合コンデンサ３２
を介して端子３１に接続し、交換機へ送信する信
号はインターフエース回路の出力端子３１および
接地した端子２６の間に生ずる。結合コンデンサ
２９および３２は伝送される通話信号に対し極め
て低いインピーダンスを呈する。

更に、抵抗２３および２４の共通接続点３３は
位相推移およびスイツチング回路３５の入力端子
３４に接続する。この位相推移およびスイツチン
グ回路３５はnpnトランジスタ３６を備え、その
ベースを入力端子３４に接続し、そのコレクタお
よびエミツタは値の等しい抵抗３７および３８の
一端にそれぞれ接続し、これらの抵抗３７および
３８の他端は電源端子２および３の電位０および
−Ｅにそれぞれ結合する。またトランジスタ３６
のコレクタpnpトランジスタ３９のベースに接続
し、このトランジスタ３９のコレクタは負電位−
Ｅに結合し、かつそのエミツタはこのトランジス
タ３９のエミツタ・ベース・ダイオードと同一方
向に導通する極性で接続したダイオード４２およ
び４３を介して位相推移およびスイツチング回路
３５の出力端子４０および４１にそれぞれ接続す
る。またトランジスタ３６のエミツタはnpnトラ
ンジスタ４４のベースに接続し、このトランジス
タ４４のコレクタは電位０に結合し、かつそのエ
ミツタはこのトランジスタ４４のベース・エミツ
タ・ダイオードと同一方向に導通する極性で接続
したダイオード４５および４６を介して位相推移
およびスイツチング回路３５の出力端子４０およ
び４１にそれぞれ接続する。回路３５の出力端子
４０および４１はプツシユプル電力増幅器の入力
端子４および５にそれぞれ接続する。

位相推移およびスイツチング回路３５が存在し
ない場合、すなわち例えば端子４０および４と、
４１および５との間の接続を遮断した場合を仮定
すると、スイツチング回路１０および１が永久に
図示のスイツチ位置に設定されているとき、プツ
シユプル電力増幅器の入力端子４および５に供給
される電圧は０および−Ｅとなる。その場合トラ
ンジスタT₁およびT₄が導通し、トランジスタT₂
およびT₃は非導通である。トランジスタT₁およ
びT₄のエミツタ・ベース・ダイオードにおける
電圧降下を無視すると、これら電圧０および−Ｅ
はプツシユプル電力増幅器の出力端子６および７
に現われ、従つて加入者線路１に振幅Ｅの電圧が
供給され、加入者線路１には端子６から端子７へ
至る方向に直流電流が流れる。

次に、位相推移およびスイツチング回路３５を
図示の如く設けた場合におけるこの回路の機能を
以下に説明する。２個の直列抵抗２４および２５
の両端間の電圧をｕとすると、この電圧ｕは加重
和電流Ｊと、交換機から端子２７に供給される通
話信号とによつて生じる。従つて回路３５の入力
端子３４に供給される電圧（アースに対する）は
−Ｅ＋ｕとなる。トランジスタ３６のエミツタに
は電圧−Ｅ＋ｕが生じ、そのコレクタには電圧−
ｕが生じる。この電圧−ｕはトランジスタ３９の
ベース・エミツタ・ダイオード、ダイオード４２
および端子４０を介してプツシユプル電力増幅器
の入力端子４に供給され、かつ電圧−Ｅ＋ｕはト
ランジスタ４４のベース・エミツタ・ダイオー
ド、ダイオード４６および端子４１を介してプツ
シユプル電力増幅器の入力端子５に供給される。
従つてプツシユプル電力増幅器の２個の入力端子
４および５に生ずる電圧０および−Ｅに対し回路
３５によつて２つ負帰還電圧−ｕおよび＋ｕが加
算されることとなる。入力端子４および５に生ず
る電圧−ｕおよび−Ｅ＋ｕはトランジスタT₁お
よびT₄のベース・エミツタ・ダイオードを介し
てプツシユプル電力増幅器の出力端子６および７
にそれぞれ供給される。従つてて加入者線路１に
は振幅Ｅ−2uの電圧が供給され、端子６から端
子７に至る方向に直流電流が流れる。

スイツチング回路１０および１１を図示とは反
対のスイツチ位置に設定した場合、回路３５が存
在しないと、プツシユプル電力増幅器の入力端子
４および５における電圧は−Ｅおよび０となり、
加入者線路１には端子７から端子６に至る方向に
直流電流が流れる。回路３５が存在すると、プツ
シユプル電力増幅器の入力端子４および５には２
つの帰還電圧＋ｕおよび−ｕが供給され、加入者
線路１には振幅Ｅ−2uの電圧が供給され、端子
７から端子６に至る方向に直流電流が流れる。

次にインターフエース回路の動作を説明する
が、まず加入者線路に対する直流電流の供給から
説明を始めることにする。なお電流および電圧は
その直流分だけ考慮することとする。これに適合
させるためインターフエース回路が、電源の２個
の端子間で等分される抵抗R₀を有する伝送ブリ
ツジの如く作動するようにする必要がある。

インターフエース回路によつて振幅Ｅ−2uの
電圧を加入者線路１に供給することができるか
ら、インターフエース回路はインターフエース回
路によつて加入者線路に付与される全抵抗R₀＝
2u／ｉ（但しｉは本質的には横方向電流であるルー プ電流）を有する伝送ブリツジの如く作動する。
電源の２個の端子のそれぞれに対する抵抗は伝送
ブリツジの抵抗の半分Ro／２＝ｕ／ｉに等しくなる。

加重和電流Ｊが流れる抵抗２４および２５の抵
抗値をそれぞれＲおよびＳで表せば ｕ＝（Ｒ＋Ｓ）Ｊ となり、従つて R₀＝２（Ｒ＋Ｓ）Ｊ／ｉ (4) が成立つ。加入者線路１に流入する電流（図面の
場合端子６を介して）をi⁺で示し、かつ加入者線
路１から流出する電流（端子７を介して）をi^-で
示すと、それぞれ重み係数λ⁺およびλ^-と共に電
流i⁺およびi^-の加重和から得られる加重和電流Ｊ
は Ｊ＝λ⁺i⁺＋λ^-i^- で表される。２つの重み係数λ⁺およびλ^-が同じ
値λ／２を有する場合には、加重和電流Ｊは Ｊ＝λ／２（i⁺＋i^-） で表すことができる。かかる態様で形成される加
重和電流Ｊはインターフエース回路により加入者
線路に供給される横方向電流ｉだけに左右され、
加入者線路において誤つて発生することがある縦
方向電流i_eには左右されない。実際上、電流i⁺お
よびi^-はそれぞれ次式 ｛i⁺＝ｉ＋i_e i^-＝ｉ−i_e で表すことができる。両電流の和i⁺＋i^-＝2iは横
方向電流ｉだけに左右され、縦方向電流i_eには左
右されない。

従つて同一重み係数λ／２と共に電流i⁺およびi^- の加重和によつて形成される電流Ｊは次式 Ｊ＝λi (5) で表すことができる。

Ｊがこの値の場合、インターフエース回路に等
価な伝送ブリツジの全抵抗R₀は前出の式(4)によ
り次式 R₀＝2λ（Ｒ＋Ｓ） (6) で表される。

電流の２個の端子のそれぞれに対する抵抗は伝
送ブリツジの抵抗の半分R₀／２＝λ（Ｒ＋Ｓ）に等 しくなる。なおこれは、加重和電流Ｊが電流i⁺＋
i^-に対し同一重み係数λ／２との加重により形成さ れる場合だけ成立つことに注意する必要がある。
この条件が満足された場合式(6)は、重み係数およ
び抵抗ＲもしくはＳを変化させることによりイン
ターフエース回路の伝送ブリツジ抵抗R₀を調整
することができ、その際完全な平衡が維持される
ことを示している。

次に、通話信号が交換機および加入者線路間を
伝送される態様、つまり端子２６，２７および３
１を介して行われる交換機との４線回線接続並に
端子６および７を介して行われる加入者線路との
２線回線接続の態様を説明する。ここでは、使用
する種々の量（電圧、電流、インピーダンス回路
等）については可変通話信号だけ参照して説明す
る。

考慮すべき第１の場合は交換機から加入者線路
への通話信号の伝送であり、加入電話器では変化
する電圧は発生しないものと仮定する。また加重
和電流Ｊは加入者線路に流入する電流および加入
者線路から流出する電流に対し同一重み係数λ／２ １共に常に同一態様で形成されるものと仮定す
る。従つてこの加重和電流Ｊは常にＪ＝λiなる形
を有し、かつ抵抗２３および２４と、大容量コン
デンサ２９と、インターフエース回路の入力端子
２７およびアース端子２６の間に接続される交換
機の低インピーダンス回路（図示せず）とを介し
て流れる。交換機から到来し端子２６および２７
に供給される電圧をe_cとし、位相推移およびスイ
ツチング回路３５の入力端子３４に供給される電
圧をｕとし、抵抗２４の値をＲとすると、 ｕ＝e_c＋λRi と表すことができる。

位相推移およびスイツチング回路３５のため、
加入者線路１の両端子６および７の間で得られる
電圧u_sは u_s＝−2u となる。加入者線路１のインピーダンスをＷとす
ると、上式から u_s＝Wi が得られる。

これら２つの式から次式 u_s＝−2W／Ｗ＋2λR・e_c を簡単に得ることができる。

この式から明かなように、通話信号に対しイン
ターフエース回路は次式 Ｚ＝2λR (7) で表されるインピーダンスＺの如く作動する。

このインピーダンスＺは加重和電流ＪがＪ＝λi
なる形を有する場合アースに対し完全に平衡状態
となり、重み係数λおよび／または抵抗Ｒに影響
を及ぼすことによりこのインピーダンスの値を調
整することができ、しかもその際アースに対する
このインピーダンスの平衡状態に影響を及ぼすこ
とがない。

特にＷ＝2λRで表される加入者線路およびイン
ターフエース回路の間のインピーダンスが整合さ
れている場合、u_s＝−e_cとなる。インターフエー
ス回路の４線入力端に供給された電圧はその全電
圧が加入者線路の両端子上に現われる。

更に、この方向の伝送に対しては差動動作が生
ずる可能性をチエツクする必要があり、すなわち
電圧e_cの作用の下でインターフエース回路の４線
出力端（端子３１および２６の間）に電圧が生じ
ないようにする必要がある。

従つて、抵抗２３の値をW₀とすると、インタ
ーフエース回路の４線出力端における電圧v_sは v_s＝ｕ＋λW₀ ｉ で表すことができる。ここで想定している伝送方
向に対しては上述した関係式から ｕ＝Wi／２ ｉ＝−2e_c／Ｗ＋2λR が得られる。

これから、この伝送方向に対する電圧v_sは次式 v_S＝2e_c／Ｗ＋2λR（Ｗ／２−λW₀） で表すことができる。

この電圧は電圧e_cの値とは無関係に消去され、
平衡インピーダンスと呼ぶことができる抵抗W₀
が W₀＝Ｗ／2λ であれば差動動作は完全に実現される。

次に、逆の伝送方向すなわち加入者線路から交
換機に至る伝送方向に対するインターフエース回
路の動作を説明する。インターフエース回路の４
線入力端には交換機から電圧が供給されず（e_c＝
０）、かつ加入者線路において電圧V_aが発生する
と仮定する。その場合前記記号を用いて ｕ＝λRi −ｕ＝Wi＋v_a と表すことができる。

これから、電圧v_aが作用している状態で加入者
線路における電流は ｉ＝V_a／Ｗ＋2λR で表すことができる。この式はインターフエース
回路が依然としてインピーダンスＺ＝2λRの如く
作動することを示している。

これから、ここで想定した伝送方向に対しては
インターフエース回路の４線出力端における電圧
は v_s＝−λ（Ｒ＋W₀）／Ｗ＋2λRV_a で表される。

差動動作を実現するため平衡インピーダンス
W₀をW₀＝Ｗ／2λに選定した場合、v_s＝−v_a／２とな る。従つてインターフエース回路の４線出力端に
は加入電話器において発生する電圧v_aの半分の電
圧が生じ、これは無損失伝送に対応する。

Ｗ＝2λR W₀＝Ｗ／2λ が成立つように選定することにより、加入者線路
に接続するインターフエース回路の２線回線接続
端と、交換機に接続するインターフエース回路の
４線回線接続端との間の無損失伝送 （U_s＝−e_c，v_s＝−v_a／２）と同時に完全な差動動 作が得られる。

上述した形式の加入者線路インターフエース回
路では上記の説明から明かなように、加入者線路
に流入する電流i⁺および加入者線路から流出する
電流i^-の加重和電流Ｊは等しいλ／２を有する重み 係数λ⁺およびλ^-と共に形成するようにすること
が重要である。かかる態様において、インターフ
エース回路に等価な伝送ブリツジの抵抗R₀はR₀
＝2λ（Ｒ＋Ｓ）を満足し、電源端子に対し平衡し
た状態に維持され、λ，ＲおよびＳの値とは無関
係に特定の値のR₀が得られる。同様に、かかる
態様において、通話信号に対するインターフエー
ス回路のインピーダンスＺはＺ＝2λRなる形を有
し、アースに対し完全に平衡な状態に維持され、
λおよびＲの値とは無関係に特定の値のＺが得ら
れる。更に、このインターフエース回路において
は２つの重み係数λ⁺およびλ^-を共通の値λ／２に調 整できるようにすると極めて有用である。

第２図に示すようにそれぞれインターフエース
回路として構成した回路１６および１９を組合せ
ることにより加重和電流Ｊを形成する装置を得る
ことができる。加入者線路における直流電流の方
向とは無関係に回路１６の端子１４においては、
常に同一方向に流れかつ実際上加入者線路の流入
電流i⁺に等しい電流が得られ、同様に回路１９の
端子１７においては、常に同一方向に流れかつ実
際上加入者線路の流出電流i^-に等しい電流が得ら
れる。

回路１９は電流鏡像回路として既知の回路で構
成し、この回路は電流i^-が流入する入力端子１
７、電源負端子３に接続する加算端子１８、およ
び出力端子２１を備える。第２図に示した例では
電流鏡像回路１９は図示の如く端子１７，１８お
よび２１に接続したnpnトランジスタ４９および
ダイオード５０で構成する。電流鏡像回路はその
入力端子１７における電流i^-に比例する電流ki^-
をその出力端子２１に発生し、図示の例において
係数ｋは、トランジスタ４９およびダイオード５
０が同一半導体本体上に集積回路として形成され
ている場合、トランジスタ４９およびダイオード
５０の幾何学的特性だけに左右される。

回路１６は電流i⁺が現れる入力端子１４と、電
流鏡像回路１９によつて供給される電流ki^-が現
れる別の入力端子２０と、電源正端子２に接続し
た給電端子１５と、加重和電流Ｊが現れる出力端
子２１とを備える。端子２０および１５の間にそ
れぞれ値p₁およびr₁を有する２個の抵抗５１１お
よび５２１を直列に接続する。入力端子１４は抵
抗５１１および５２１の共通接続点５３１に接続
する。入力端子２０はpnpトランジスタ５５のベ
ースに接続し、トランジスタ５５のコレクタは出
力端子２２に接続しかつそのエミツタは値ｓの抵
抗５６を介して給電端子１５に接続する。

回路１６の動作は次の通りである。トランジス
タ５５のベースおよび端子１５の間の電圧ｖは次
式 ｖ＝r₁i⁺＋（r₁＋p₁）ki^- で表すことができる。２個の抵抗の値r₁およびp₁
を適切に調整して r₁／r₁＋p₁＝ｋ となるようにすると、電圧ｖは次式 ｖ＝r₁（i⁺＋i^-） となる。

トランジスタ５５は電圧ホロワとし構成配置
し、そのエミツタ抵抗５６にはそのベースに供給
された電圧ｖからそのベース・エミツタ・ダイオ
ードにおける電圧を減算した電圧が生ずる。トラ
ンジスタ５５の前記ベース・エミツタ・ダイオー
ド電圧およびベース電流を無視すると、トランジ
スタ５５のコレクタ電流すなわち回路１６の出力
電流Ｊは Ｊ＝ｖ／Ｓすなわち Ｊ＝r₁／Ｓ（i⁺＋i^-） で表すことができる。

従つて加重和電流Ｊにおいて電流i⁺およびi^-は
同じ重み係数r₁／Ｓで加重され、この共通の重み係 数は可変抵抗５６の値ｓを調整することによつて
調整し、その際両電流に対し重み係数が等しくな
るという状態を損なうことがないが、これは要件 r₁／r₁＋p₁＝ｋ を満足することによつて得られる。

しかし上述したように組合せた第２図の回路１
６および１９はインターフエース回路においてあ
る問題を生ずる。従つて図示の電流鏡像回路１９
においては重み係数ｋある範囲にわたりダイオー
ド５０およびトランジスタ４９のベース・エミツ
タ・ダイオードの電圧降下に依存し、従つて入力
電流i^-に依存する。これは等しい重み係数を得る
ために満足すべき要件 r₁／r₁＋p₁＝ｋ が加入者線路における電流に依存することを意味
する。これもまた、重み係数ｋを調整できる場合
には興味のある事柄である。一方、図示の回路１
９では、加重和電流を規定する関係式 Ｊ＝r₁／ｓ（i⁺＋i^-） は、トランジスタ５５のベース・エミツタ・ダイ
オード電圧を無視したときだけ成立つ。実際上こ
のダイオード電圧は無視できず、電流Ｊと共にす
なわち加入者線路における電流と共に変化する。

第１図に示した本発明の回路１６および１９は
前述したようにかかる欠点を有せず、第１図に示
した本発明の２個の回路１６および１９を組合せ
て第２図に示した加入者線路インターフエース回
路に使用すると特に有利である。前記インターフ
エース回路では代案として、第２図に示した如き
既知の電流鏡像回路を第１図に示した本発明の回
路１９と組合せること、または第２図に示した如
き回路１９を第１図に示した本発明の電流鏡像回
路と組合せることができる。

ここで、インターフエース回路においては第１
図に示した回路１６および１９を適切に組合せて
使用して、加重和電流が式(3)に従つてＪ＝ｒ／Ｓ （i⁺＋i^-）となると仮定する。インターフエース
回路によつて供給される横方向電流ｉを導入する
ことにより電流ＪはＪ＝λiと表わすこともでき、
係数λは次式 λ＝2r／ｑ (8) で表される。

式(6)および(7)から、係数λを変更することによ
りインターフエース回路の伝送ブリツジ抵抗R₀
および通話電流に対するるインターフエース回路
のインピーダンスＺを調整することができる。加
重和電流Ｊ＝λiを形成するため本発明で使用する
装置によれば、直流電流および可変通話電流に対
してλにつき個別に調整可能な値を簡単に得るこ
とができ、従つて抵抗R₀およびインピーダンス
Ｚを互いに独立に調整することができる。

これは回路１６を第３図に示すように変形する
ことにより達成することができる。この変形回路
１６は第１図の回路１６における要素をすべて備
えている上に、次の態様で実現するインピーダン
ス７３を備える。このインピーダンス７３はそれ
ぞれ抵抗値q₁およびq₂の２個の直列抵抗７７およ
び７８と、抵抗７７と並列接続した静電容量Ｃの
コンデンサ７９とで構成し、コンデンサ７９の静
電容量Ｃは可変通話電流に対し実際上短絡回路を
構成するよう選定する。式(8)を適用すると係数λ
の値は直流電流に対しては2r／q₁＋q₂となり、可変 通話電流に対しては2r／q₂となる。従つて、式(6)お よび(7)によつて与えられるR₀およびＺの値は R₀＝4r／q₁＋q₂（Ｒ＋Ｓ） (9) Ｚ＝4r／q₂Ｒ (10) となる。これらの式(9)および(10)から明かなよう
に、通話電流に対し所望のインピーダンス値Ｚを
得るため抵抗値q₂を調整する場合、抵抗値q₁を変
更して伝送ブリツジ抵抗R₀の所望値を得るよう
にすることができる。

かかる特長はインターフエース回路において一
般に必要とされる機能を簡単な態様で遂行するの
に用いることができる。この機能とは、交換機が
例えば加入者受話器の長時間に亘る不注意による
オフフツク状態から招来する誤発信または不正発
信を検出した場合ループ電流を減少させるため伝
送ブリツジ抵抗R₀を増大することである。その
場合、交換機からの指令に応答して、抵抗値q₁を
その通常の値からR₀の一層大きい値に対応する
一層低い値に切換えることができる。

更に第３図につき上述した回路１６に破線で示
したようにトランジスタ８０を追加することによ
り、極めて短い加入者線路の場合においてループ
電流を所定値に制限することができる。このトラ
ンジスタ８０はpnp形で、そのエミツタを電源正
端子２に接続し、そのコレクタを回路１６の出力
端子２２に接続する一方、抵抗７７をポテンシヨ
メータで置換し、その摺動アームをトランジスタ
８０のベースに接続する。トランジスタ８０のベ
ースおよびエミツタ間の電圧がしきい電圧
（0.6V程度の）より小さい限り、トランジスタ８
０へ導通せず、インターフエース回路は上述した
ように作動し、実際上ループ電流は式(9)によつて
与えられるインターフエース回路の伝送ブリツジ
抵抗R₀により制限される。既に説明したように、
ループ電流ｉは加入者線路に電圧Ｅ−2uが供給
されることから生じ、ここでｕは電流Ｊ＝λiが流
れることにより抵抗値ＲおよびＳの２個の直列抵
抗２４および２５の両端間に生ずる電圧降下であ
る。ループ電流ｉがある値を越えると、抵抗７７
を流れる電流Ｊ＝λiによりトランジスタ８０のベ
ースおよびエミツタ間に充分な電圧が発生してこ
のトランジスタを導通させる。トランジスタ８０
によつて供給される電流は電圧降下ｕを増大し、
加入者線路に供給される電圧Ｅ−2uを減少し従
つてループ電流ｉを減少しようとする傾向を呈す
る。加入者線路が過度に短い場合、ループ電流は
値i₀で安定化され、この値はポテンシヨメータ７
７の摺動アームを移動することにより調整するこ
とができる。この調整は通常の長さの加入者線路
に対するインターフエース回路の特性に何等影響
を及ぼさない。

第３図の回路１６につき上述したすべての事柄
は第２図の回路１６にもそのまま当てはまる。値
ｓの抵抗５６は値ｑの抵抗７３と同一態様で変更
すれば充分である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の２個の電流加重回路を組合わ
せた実施例を示す回路図、第２図は第１図の実施
例を適用する加入者線路インターフエース回路の
回路図、第３図は第１図の回路１６の変形例を示
す回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力電流に特定の係数で加重つけを行う電流
   加重回路において、 第１トランジスタ６０を備え、そのエミツタを
   直列接続した第１抵抗及び第２抵抗６１，６２を
   介して給電端子１８に結合し、これら両抵抗の接
   続点６３を入力電流を供給される電流加重回路の
   入力端子１７に接続し、前記第１抵抗６１の一端
   を前記エミツタに接続し、第２抵抗６２の他端を
   前記給電端子に接続し、前記第１トランジスタ６
   ０のコレクタを第１電流源６８によつて付勢し、
   かつそのベースを第２電流源６９およびダイオー
   ド６７に接続し、前記ダイオード６７は単一また
   は複合構造の第２トランジスタ６４，６５のエミ
   ツタに接続し、前記第２トランジスタのエミツタ
   を第３抵抗６６を介して前記給電端子に接続し、
   そのベースを前記第１トラジスタのコレクタに接
   続し、かつそのコレクタを電流加重回路の出力端
   子２１に接続し、この出力端子は、次式によつて
   定まる加重入力電流を出力すること、 J′＝r′／q′i^-＋〔I₀′r′＋p′／q′−J₀′〕 ここで、 J′＝出力電流 i^-＝入力電流 I₀′＝第１電流源６８の電流 J₀′＝第２電流源６９の電流 p′＝第１抵抗６１の抵抗値 r′＝第２抵抗６２の抵抗値 q′＝第３抵抗６６の抵抗値 さらに、これらの電流値I₀′及びJ₀′、並びに抵
   抗値p′，r′，q′のそれぞれは、 値〔I₀′r′＋p′／q′−J₀′〕が 値r′／q′i^- に比し、極めて小なる値となる如くし、入力電流
   の加重係数が、入力端子と電流供給端子との間の
   第２抵抗６２の値と第３抵抗６６の値との比で定
   まる如くしたことを特徴とする電流加重回路。