JPH08149214A

JPH08149214A - モデム及びそのラインインタフェイス装置

Info

Publication number: JPH08149214A
Application number: JP29138994A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Hiyoshi; 雄一郎日吉
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】端末器の電源電圧を低くしても、充分な送出
電力が得られるようにする。【構成】送信時、フックスイッチ１０が閉じ、送信ド
ライバ部３で増幅された送信信号が点Ａから電話回線に
送出される。電源部８は電話回線の直流電圧から一定電
圧ＶＥを形成し、送信ドライバ部３の電源電圧とする。
これにより、端末器の電源電圧に拘らず、大きな送出電
力が得られる。また、送信ドライバ部３の出力は打消増
幅器６で反転増幅されて抵抗５の一方の端子に供給さ
れ、点Ａから受信部４を介して抵抗５の他方の端子に供
給される送信信号の一部を打ち消すようにする。これに
より、送信信号は受信部４に供給されないばかりでな
く、インピーダンス整合用の抵抗での電力の消費をなく
すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信露の４線／２線変
換を行なうモデムとそのラインインタフェイス装置に係
り、特に、電話回線などの２線式回線に接続してモデム
の該２線式回線を介した送受信を行なうに好適なライン
インタフェイス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報機器のダウンサイジングが叫ばれて
久しく、携帯型の端末器においても、電子手帳のように
な装置単独で使用するものからパソコンとの互換性をも
つものへと変わりつつある。これに伴い、かかる端末器
の周辺機器についても、携帯性に優れかつ汎用性のある
ものが求められ、カードタイプのものとして、PCMCIA
（米国）／JEIDA（日本国内）ＴＹＰＥ２（長さ８５．
６×幅５４×厚さ５ｍｍ）の規格のものの需要が期待さ
れている。なかでも、ＩＯカードとしてモデムが広く使
われ始めており、据置型のものとは、伝送速度におい
て、遜色がないものも発表されている。

【０００３】かかるモデムは、図１１に示すように、情
報信号を変調して送信信号とする変調器と受信信号を復
調する復調器などからなる変復調部と、この変復調部を
電話回線などの２線式回線に接続するための接続部とし
てのラインインタフェイス装置と、変復調部を携帯用コ
ンピュータや電子手帳などの処理部に接続するための接
続部としてのＰＣＭＣＩＡインターフェイス装置（米国
規格の場合）とからなり、ラインインタフェイス装置
は、回線設備の損傷や機能障害の防止、回線を使用する
他の利用者への妨害防止、回線設備との責任分解の明確
化などの目的をもって設けられたものである。

【０００４】ラインインタフェイス装置は、２線式回線
との絶縁機能を持たせるために、そのための部品が使用
され、この結果、小型化することが困難であった。高速
モデムにおいては、この絶縁部品として、従来、２Ｈ程
度のインダクタンスのライントランスが使用されてお
り、現在、ＰＣカード用の高価なライントランスでも、
厚さが４ｍｍ程度あるため、厚さ５ｍｍのTYPE2のカー
ドに実装することは容易でなく、プリント基板の一部を
打ち抜いて実装するようにする、という特別の工程を必
要としていた。

【０００５】これに対し、本出願人は、先に、２線／４
線変換機能を持つラインインタフェイス装置の絶縁部品
として、フォトカプラを用いたものを提案した（特願平
６ー１０３８７１号）。図１２に示すような基本構成を
なし、その回路構成として、図１２に示すように、変調
器などの送信側をフォトカプラを介して４端子ブリッジ
の対向する２つの端子Ａ，Ｃ間に接続し、また、復調器
などの受信側を他のフォトカプラを介して４端子ブリッ
ジの他の対向する２つの端子Ｂ，Ｄ間に接続し、２線式
回線としての電話回線を４端子ブリッジの隣合う２つの
端子Ｃ，Ｄ間に接続したものである。

【０００６】４端子ブリッジを平衡状態に設定すること
により、送信信号はフォトカプラと４端子ブリッジを介
して電話線に送られ、受信側に送られることがなく、ま
た、電話線を通して送られてきた信号は４端子ブリッジ
とフォトカプラを介して受信側に送られる。

【０００７】かかる構成によると、フォトカプラによっ
て電話回線との絶縁機能を、４端子ブリッジによって２
線−４線変換器能を夫々もたせることができるし、フォ
トカプラは嵩張ることがないから、４端子ブリッジとと
もにモデムのカード内に容易に収納することができる。
この場合、PCMCIA ＩＯカードとしては、上記のTYPE2よ
りも薄型のTYPE1（長さ８５．６×幅５４×厚さ３ｍ
ｍ）への移行も容易であり、周辺回路を含めたＩＣ化に
も適合している。また、回線は平衡でも非平衡でもよ
く、コモンモードノイズ（電話線をなす２線に同相に生
ずるノイズ）性に優れたものとなるし、安全性や実装の
容易性，部品コストの点でも優れ、回線絶縁体圧は容易
に１５００Ｖ以上とすることができるし、従来必要とし
ていたスピーチネットワークやハイブリット回路が必要
でなくなる。さらに、４線／２線変換のための回路は、
回線に重畳された直流で動作し、このため、送信側のフ
ォトカプラには一次側に、受信側のフォトカプラには二
次側に夫々端末器側から電源を供給するだけでよい。

【０００８】なお、かかるラインインタフェイス装置で
絶縁部品が必要なのは、次の理由によるものである。即
ち、図１３において、４線式回線側では、送信側の回線
や受信側の回線が変復調部（図１１）の信号処理回路に
接続されているため、送信側の回線をなす２本の信号線
の一方と受信側の回線をなす２本の信号線の一方とは必
ず接地されている。そこで、いま、図示するようなフォ
トカプラなどの絶縁部品が設けられておらず、送信側の
回線や受信側の回線が直接４端子ブリッジに接続された
とすると、送信側の回線と受信側の回線との接地されて
いる信号線が４端子ブリッシでの同じ抵抗の両端の端子
（例えば、端子Ｄ，Ｃ）に接続されることになり、この
ため、この抵抗はショートされてしまい、平衡ブリッジ
の動作ができなくなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カード型の
モデムは、端末器からの給電によって動作する。携帯型
の端末器では、電源電圧として５Ｖが使用されていた
が、電源の小型化の必要性から、端末器の電源としてリ
チウム二次電池やＭＨ電池を使用することが一般化して
おり、このため、動作電圧としては、３．３Ｖを標準と
し、一部では２．４Ｖ程度になることが考えられる。

【００１０】しかし、モデムがこのような低電圧で動作
が可能となっても、電話回線の信号レベルは規格によっ
て定められているので、ラインインタフェイス装置に要
求される最大送出電力を低くすることはできない。カー
ド型モデムの電源電圧が３．３Ｖあるいは２．４Ｖと低
くなると、上記従来の方法では、ラインインタフェイス
装置の最大送出電力が不足気味となる。

【００１１】一方、図１４は従来のトランスを用いたラ
インインタフェイス装置の他の例を示すものであって、
この例では、送信アンプである送信ドライバ部Ｔは端末
器から電源電圧が供給されて動作する。抵抗Ｒは４線／
２線変換用の抵抗からなる４端子ブリッジの一辺をなす
ものであるが、２線式回線とのインピーダンス整合をと
る機能を有している。２線式回線が電話回線である場
合、所要のリターンロスを得るために、電話回線とライ
ンインタフェイス装置とのインピーダンス整合が必要と
なるが、この抵抗Ｒによってインピーダンス整合をとる
ことができる。

【００１２】ところで、かかる従来例での最大出力電力
Ｐ_maxは、主として、送信ドライバ部Ｔの電源電圧と４
端子ブリッジの抵抗Ｒの値とによって決まる。ライント
ランスＬＴの昇圧比を１：１とすると、ライントランス
ＬＴのブリッジ側からみた回線インピーダンスＲ_Lが６
００Ωであるから、インピーダンス整合をとるために
は、Ｒ＝Ｒ_L＝６００Ω でなければならない。

【００１３】そこで、送信ドライバ部Ｔの電源電圧が
３．３Ｖのときに得られる最大送出電圧Ｖ_maxを３．０
Ｖ_p-pとすると、その実効値はＶ_max／２√２であるか
ら、トランスの挿入損失を考慮しない最大送出電力Ｐ
_maxは、

【００１４】

【数１】

【００１５】となる。実際には、４端子ブリッジなどの
回路を構成する他の抵抗の損失があるし、また、小型で
広帯域のライントランスＬＴの挿入損失は大きい。この
ライントランスの挿入損失は、代表的なもので最大２．
５ｄＢであり、上記の抵抗による損失を１ｄＢとする
と、これら損失によって、最大送出電力Ｐ_LはＰ_L＝−３．８ｄＢｍ程度となる。

【００１６】送信ドライバ部Ｔの電源電圧を２．４Ｖと
したときには、最大送出電圧Ｖ_maxを２．２Ｖ_p-pとし
て、Ｐ_max＝０．２５ｍＷ＝−６．０ｄＢｍ従って、Ｐ_L＝−９．５ｄＢｍである。

【００１７】日本国内向けのモデムでは、技術基準の制
限から、押しボタンダイヤルのＤＴＭＦ信号の場合に
は、ＤＴＭＦ信号の最大送出電力の範囲が図１５に示す
ように制限されている。図１５から、線路伝送損失の補
償をしたときには、最大送出電力をこの範囲の上限であ
る−２．５ｄＢｍに設定されることがある。このような
場合には、上記の最大送出電力−３．８ｄＢｍでは、電
力が不足することになり、また、電源電圧を２．４Ｖと
したときの最大送出電力−９．５ｄＢｍでは、電力不足
が非常に甚だしいものとなる。

【００１８】以上のように、端末器の電源電圧を３．３
Ｖや２．４Ｖと低くすると、従来の方式では、マージン
がなくなり、基準を満足させることが非常に困難とな
る。

【００１９】本発明の目的は、かかる問題を解消し、端
末器側の電源電圧を低くし、最大送出電力を大きくする
ことができるようにしたモデムのラインインタフェイス
装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、接続される２線式回線の一方の信号線
を、送信部の出力信号線に接続するとともに、受信部を
介してインピーダンス整合用素子の一方の端子に接続
し、該インピダンス整合用素子の他方の端子に、送信
時、該送信部から受信部を介して該インピーダンス整合
用素子の該一方の端子に供給される送信信号と同位相か
つ同振幅の信号を供給する手段を設ける。

【００２１】

【作用】２線式回線の一方の信号線を送信部の出力信号
線に接続することにより、直列抵抗による損失因子がな
くなり、該信号線を受信部を介して、インピーダンス整
合用素子の一方の端子に接続することにより、インピー
ダンスマッチングをとることができ、インピーダンス整
合用素子の他方の端子に、送信時、該送信部から受信部
を介して該インピーダンス整合用素子の該一方の端子に
供給される送信信号と同位相かつ同振幅の信号を供給す
る手段を設け、送信時、該受信部と該インピーダンス整
合用素子とに送信信号が流れるのを阻止することによ
り、並列抵抗の損失因子がなくなる。

【００２２】従って、かかる作用が相俟って、インピー
ダンス整合用素子の抵抗での電力消費をなくすことがで
き、小電力のモデムを構成することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明によるモデムのラインインタフェイス
装置の一実施例を示す構成図であって、１は送信結合
部、２は補償部、３は送信ドライバ部、４は受信部、５
はインピーダンス整合用の抵抗器、６は打消増幅器、７
は抵抗器、８は電源部、９は直流ループ形成部、１０は
フックスイッチ、１１は呼出信号検出部、１２は整流部
である。

【００２４】同図において、図示しない変復調部からの
送信信号は、送信結合部１及び補償部２を介して定電力
出力アンプとしての送信ドライバ部３に送られ、ここ
で、電力増幅されて電話回線に送出される。このとき、
端末器（図示せず）での送信指令、あるいは呼出信号検
出部１１での呼出し検出によってフックスイツチ１０が
閉じており、電話回線からの直流電圧が電源部８に供給
されて電源電圧Ｅが形成され、この電源電圧Ｅが送信ド
ライバ部３の電源電圧としている。

【００２５】このようにして、送信ドライバ部３の電源
電圧を電話回線側から供給することにより、端末器から
の電源電圧とは無関係となり、この電源電圧を、上記の
ように、３．３Ｖや２．４Ｖと低くしても、これに関係
なく最大送出電力を高めることができる。

【００２６】送信結合部１は変復調部とラインインタフ
ェイス装置との間の絶縁をするものであって、フォトカ
プラやトランスなどが用いられる。補償部２は送信結合
部１としてフォトカプラを用いた場合のそのフォトカプ
ラの特性のバラツキを補償するためのものであって、ト
ランスを用いる場合には、必要がない。また、直流ルー
プ形成部９は、電話回線にながれる直流電流が２０〜１
２０ｍＡの範囲で変化するから、送信ドライバ部３で消
費する以外の余剰直流電流をバイパスさせる直流ループ
を形成している。しかも、この直流電流は極性反転する
から、整流部１２でこの直流電流を整流している。

【００２７】電話回線の一方の信号線が受信部４を介し
て抵抗器５の一方の端子に接続され、この抵抗器５の他
方の端子が打消増幅器６の出力端子に接続されている。
この打消増幅器６の入力端子は、送信ドライバ部３の他
の出力端子に接続されるとともに、抵抗器７を介して電
話回線の他方の信号線に接続されている。

【００２８】かかる構成において、受信部４と打消増幅
器６のインピーダンスはほとんど０であって、抵抗器７
の値も抵抗器５の値に比べて充分小さい。また、送信ド
ライバ部３は定電流出力アンプであるから、その出力イ
ンピーダンスは∞である。従って、電話回線からは抵抗
器５のみが接続されていることになり、この抵抗器５の
抵抗値Ｒを電話回線のインピーダンスＲＬと等しくする
ことにより、電話回線とのインピーダンス整合がとれる
ことになる。

【００２９】ところで、送信ドライバ部３から出力され
る送信信号は、電話回線に供給されるとともに、受信部
４を介して抵抗器５にも流れようとする。しかし、一方
では、送信ドライバ部３の出力が打消増幅器６で増幅反
転されて抵抗器５の他方の端子に供給される。このと
き、抵抗器５の両端の電位が等しくなるように、送信ド
ライバ部３から打消増幅器６に供給される出力の振幅や
打消増幅器６の増幅度が設定されている。このために、
受信部４や抵抗器５に送信信号が供給されることがな
い。

【００３０】このようにして、送信時では、インピーダ
ンス整合用の抵抗器５での電力の消費をなくすることが
でき、また、送信信号が受信部４で受信されることもな
い。従って、送信ドライバ部３から電話回線への最大送
出電力がさらに増大する。

【００３１】この実施例によると、電話回線は６００Ω
の定インピーダンスであるから、送信ドライバ部３の送
出電流はすべて電話回線に流れ、効率は１００％であ
る。これに対し、図２に示すラインインタフェイス装置
は、送信ドライバ部３として定電流出力アンプを用い、
４端子ブリッジによって４線／２線変換を行なうように
したものであって、本出願人が先に提案したものである
が（特願平６ー１０３８７１号）、これによると、送信
ドライバ部３の出力電流のうち、その半分しか２線式回
線に流れず、効率は５０％となる。

【００３２】次に、図３〜図６により、送信結合部１と
してフォトカプラを用いた場合のこの実施例の具体的な
回路構成を説明する。

【００３３】図３は図１での４線／２線変換部を示す回
路図であって、図１に対応する部分には同一符号をつけ
ている。

【００３４】同図において、打消増幅器６は演算増幅器
からなり、送信ドライバ部３（図１）の出力が点Ｂから
供給され、これを増幅反転してインピーダンス整合用の
抵抗器５の一方の端子に供給する。また、点Ａは送信ド
ライバ部３のもう一方の出力端子に接続されている。抵
抗器５の他方の端子と点Ａとの間に、受信部４（図１）
を結合するためのフォトカプラ２５の発光素子２５Ｔ
（一次側）が接続されている。

【００３５】図４は図１における送信結合部１を示す回
路図であって、１３は入力端子、１４Ｔ₁，１４Ｔ₂は夫
々フォトカプラ１４₁，１４₂の発光素子（一次側）であ
る。

【００３６】同図において、この具体例では、送信結合
部１をプシュプル型としたものであり、これにより、フ
ォトカプラでの信号波形の歪みの除去と信号の伝達を行
なうようにしている。発光素子１４Ｔ₁のアノードには
直接電源電圧Ｖ_CCが印加され、発光素子１４Ｔ₂のアノ
ードには抵抗Ｒ₁を介して電源電圧Ｖ_CCが印加される。
また、発光素子１４Ｔ₁のカソードは抵抗Ｒ₂を介して接
地され、発光素子１４Ｔ₂のカソードは直接接地され
る。

【００３７】入力端子に供給される変調された送信信号
の振幅が増加すると、発光素子１４Ｔ₂の駆動電流が増
加して発光素子１４Ｔ₁の駆動電流が減少する。。逆
に、この送信信号の振幅が減少すると、発光素子１４Ｔ
₁の駆動電流が増加して発光素子１４Ｔ₂の駆動電流が減
少する。

【００３８】図５は図１における補償部２と送信ドライ
バ部３と電源部８と直流ループ形成部９を示す回路図で
あって、１４Ｒ₁，１４Ｒ₂は夫々図４での発光素子１４
Ｔ₁，１４Ｔ₂に対する受光素子（即ち、フォトカプラ１
４₁，１４₂の二次側）、１５ａ，１５ｂはＦＥＴ（電界
効果トランジスタ）、１６ａ，１６ｂは演算増幅器、１
７ａ，１７ｂはコンデンサ、１８ａ，１８ｂは抵抗器、
１９ａ，１９ｂは増幅器、２０はトランジスタ、２１，
２２は抵抗、２４はコンデンサ、２５はトランジスタで
あり、図１に対応する部分には同一符号をつけている。

【００３９】同図において、受光素子１４Ｒ₁は図４で
の発光素子１４Ｔ₁とともに１つのフォトカプラ１４₁を
構成しており、発光素子１４Ｔ₁からの光を受光してそ
の受光量に応じた大きさの電流（二次電流）を出力す
る。受光素子１４Ｒ₂は図４での発光素子１４Ｔ₂ととも
に１つのフォトカプラ１４₂を構成し、発光素子１４Ｔ₂
からの光を受光してその受光量に応じた大きさの電流
（二次電流）を出力する。これら二次電流は夫々、ＦＥ
Ｔ１５ａ，１５ｂのソースＳに供給される。

【００４０】演算増幅器１６ａとコンデンサ１７ａと抵
抗１８ａとで積分器を形成しており、この積分器とＦＥ
Ｔ１５ａとでフォトカプラ１４₁の特性のバラツキ（即
ち、電流伝達率のバラツキ）を補償する補償回路を形成
している。同様に、演算増幅器１６ｂとコンデンサ１７
ｂと抵抗１８ｂとで積分器を形成しており、この積分器
とＦＥＴ１５ｂとでフォトカプラ１４₂の特性のバラツ
キ（即ち、電流伝達率のバラツキ）を補償する補償回路
を形成している。

【００４１】演算増幅器１９ａ，１９ｂは、差動増幅を
行ない、かつ、プッシュプル合成を行なっている。

【００４２】フォトカプラ１４₁で伝送された送信信号
は、かかる補償回路でこのフォトカプラ１４₁の特性の
バラツキによる影響が補正されてＦＥＴ１５ａのソース
Ｓに得られ、増幅器１９ａで増幅された後、コンデンサ
２３で交流電圧（即ち、信号電圧）が抽出されて演算増
幅器１９ｂに反転入力として供給される。また、フォト
カプラ１４₂で伝送された送信信号は、上記の補償回路
でこのフォトカプラ１４₂の特性のバラツキによる影響
が補正されてＦＥＴ１５ｂのソースＳに得られ、演算増
幅器１９ｂに非反転入力として供給される。この演算増
幅器１９ｂは減算器を構成しており、これにより、特性
のバラツキが補償された夫々のフォトカプラ１４₁，１
４₂からの互いに逆極性の信号がこの減算器で減算処理
されて、波形歪みのない振幅が２倍の送信信号が得られ
ることになる。この送信信号でもってトランジスタ２０
のゲートが制御され、送信信号に応じた送出電流がコレ
クタに得られ、この送出電流が図３の点Ａから電話回線
に送られる。

【００４３】また、受光素子１４Ｒ₁，１４Ｒ₂の二次電
流の差が、図３の点Ｂから打消増幅器６に供給される。

【００４４】ここで、電源部８は図３の点Ｃ，Ｄ間に接
続されており、電話回線の直流電圧から一定の直流電圧
Ｖ_Eを形成する。この直流電圧Ｖ_Eは補償部２での演算増
幅器１６ａ，１６ｂや送信ドライバ部３での演算増幅器
１９ａ，１９ｂに電源電圧として供給される。

【００４５】また、補償部２での演算増幅器１６ａ，１
６ｂには、積分の基準電圧Ｖ_Sが供給されるが、この基
準電圧Ｖ_Sは、電源部８で得られる一定の直流電圧を抵
抗２１，２２からなる分圧器で分圧することにより得ら
れる。

【００４６】直流ループ形成部９も図３の点Ｃ，Ｄ間に
接続されており、電話回線に流れる直流電流の大きさに
応じてトランジスタ２４を制御することにより、この直
流電流のバイパス量を調整し、電源部８に供給される直
流電流の大きさが常に一定となるようにしている。

【００４７】なお、電源部８において、三端子レギュレ
ータは、一定の電圧を作る働きをしている。

【００４８】図６は図３での受信結合部を示す回路図で
あって、２５Ｒは受光素子、２６は出力端子である。

【００４９】同図において、受光素子２５Ｒは、図３に
おける発光素子２５Ｔとともに１つのフォトカプラを構
成しており、発光素子２５Ｔからの光を受光して電話回
線からの受信信号に応じた二次電流を出力する。この二
次電流は、電流電圧変換された後、受信電圧として出力
端子２６から図示しない復調回路に供給される。

【００５０】ここで、図５における補償部２での補償回
路について、図７により説明する。但し、フォトカプラ
１４₁，１４₂に対する補償回路は同一のものであるか
ら、図５での添字を除いた符号でもって各部を対応させ
ている。

【００５１】フォトカプラは、図８に示すように、発光
素子の駆動電流である一次電流に対する受光素子の出力
電流である二次電流の関係を表わす電流伝達率ＣＲＴに
大きなバラツキがある。通常のもので６倍の範囲のバラ
ツキがあって、選別しても、２倍の範囲の保証が限界と
いわれている。モデムの出力電力は電気通信事業法に基
づく技術基準によって厳しく定められており、フォトカ
プラにこのように２倍以上の電流伝達率ＣＴＲのバラツ
キがあっては、これをそのまま絶縁手段として使用した
場合、カード型モデムをこの技術基準を満足するような
動作を行なわせることができない。

【００５２】図７において、ＦＥＴ１５は可変抵抗領域
で動作させるものであり、ドレイン・ソース間にほとん
ど電圧を掛けないようにしている。そして、このＦＥＴ
１５の可変抵抗と受光素子１４Ｒの内部抵抗とで分圧器
（減衰器）を構成し、演算増幅器１６，コンデンサ１７
及び抵抗１８とからなる積分器２７の作用により、ＦＥ
Ｔ１５のソースに接続された出力端子２８に得られる出
力Ｚの直流電圧Ｚ_DCが基準電圧Ｖ_Sと等しくなるよう
に、ＦＥＴ１５にサーボをかけるものである。

【００５３】ここで、出力端子２８に得られる出力Ｚは
交流電圧ＺＡＣと直流電圧ＺＤＣとからなり、交流電圧
ＺＡＣは受光素子１４Ｒからの二次電流の交流分（即
ち、信号電圧）によるもの、直流電圧ＺＤＣは同じく直
流分によるものである。

【００５４】そこで、いま、ＦＥＴ１５のソース・ドレ
イン間の抵抗値をｒ₁、受光素子１４Ｒの内部抵抗をｒ₀
とし、二次電流によるＦＥＴ１５のソース・ドレイン間
と受光素子１４Ｒの内部抵抗とにかかる直流電圧をＶ_D
とすると、直流電圧に関しては、

【００５５】

【数２】

【００５６】

【数３】

【００５７】が成立する。従って、数２，数３から、

【００５８】

【数４】

【００５９】また、交流電圧に関しては、ＦＥＴ１５の
ソース・ドレイン間のインピーダンスがｒ₁に等しいと
し、二次電流によるＦＥＴ１５のソース・ドレイン間と
受光素子１４Ｒの内部抵抗にかかる交流電圧をＶ_Cとす
ると、

【００６０】

【数５】

【００６１】であり、これに上記数４を代入すると、

【００６２】

【数６】

【００６３】となる。

【００６４】このように、出力端子１６に得られる出力
Ｚの交流電圧Ｚ_ACは、基準電圧Ｖ_Sが一定であるから、
交流電圧Ｖ_Cを直流電圧Ｖ_Dで割算したものとなる。

【００６５】そこで、フォトカプラ１４の発光素子１４
Ｔに流れる直流電流（一次直流電流）をＩ₁、同じく交
流電流（一次交流電流）をｉ₁、フォトカプラ１４の受
光素子１４Ｒに流れる直流電流（二次直流電流）を
Ｉ₂、同じく交流電流（二次交流電流）をｉ₂とし、フォ
トカプラ１４の直流，交流の電流伝達率を夫々ＣＴ
Ｒ_DC，ＣＴＲ_ACとすると、Ｉ₂＝ＣＴＲ_DC・Ｉ₁ ｉ₂＝ＣＴＲ_AC・ｉ₁ であり、ｒ₀＋ｒ₁＝ｒとすると、Ｖ_C＝ｒ・ｉ₂＝ＣＴＲ_AC・ｒｉ₁ Ｖ_D＝ｒ・Ｉ₂＝ＣＴＲ_DC・ｒＩ₁ そこで、上記数６から、

【００６６】

【数７】

【００６７】であり、ＣＴＲ_DC＝ＣＴＲ_ACのときには
（実際には、若干異なるが、ほとんど一致するものが市
販されている）、フォトカプラ間に電流伝達率ＣＴＲに
バラツキがあっても、

【００６８】

【数８】

【００６９】となる。ここで、変調器からの信号電圧の
交流電圧をＶ_ACC，直流電圧をＶ_ADCとすると、ｉ₁＝α
Ｖ_AAC、Ｉ₁＝αＶ_ADCであるから、上記数８は、

【００７０】

【数９】

【００７１】となる。

【００７２】数９から明らかなように、出力端子２８に
得られる出力Ｚの交流電圧（即ち、信号電圧）Ｚ_ACはフ
ォトカプラ１４の電流伝達率ＣＴＲに影響されないもの
であり、一次側の直流電圧Ｖ_ADCを安定化することによ
り、一次側の交流電圧Ｖ_AAC（即ち、信号成分）に比例
した信号Ｚ_ACが得られる。また、直流電圧Ｖ_ADCや基準
電圧Ｖ_Sを例えば１Ｖに安定化することにより、出力端
子２８に得られる信号電圧Ｚ_ACは一次側の交流電圧Ｖ
_AACに等しく、ゲインが１の回路となる。

【００７３】以上のようにして、図３〜図６に示した具
体例では、フォトカプラ１４₁，１４₂の特性のバラツキ
による影響をほとんどなくすることができる。

【００７４】次に、図９及び図１０により、送信結合部
１としてトランスを用いた場合の図１に示した実施例の
具体的な回路構成を説明する。

【００７５】図９は図１での４線／２線変換部と受信部
４の結合部とを示す回路図であって、２９は受信側トラ
ンス、３０は出力端子であり、図１に対応する部分には
同一符号をつけている。

【００７６】同図において、電話回線の一方の信号線と
インピーダンス整合用の抵抗５との間に受信側トランス
２９の一次側コイルが設けられ、二次側コイルの一端が
出力端子３０を介して変復調部に接続されている。ま
た、送信ドライバ部３（図１）の出力端子に接続される
点Ａは、電話回線に接続されている。

【００７７】図１０は図１における送信結合部１と送信
ドライバ部３と電源部８と直流ループ形成部９を示す回
路図であって、３２は入力端子、３３は送信側トラン
ス、３４，３５は抵抗、３６はコンデンサであり、図１
に対応する部分には同一符号をつけている。

【００７８】同図において、送信結合部１は送信側トラ
ンス３３からなり、その一次コイルの一方の端子が変復
調部に接続されている。この送信側トランス３３の二次
側コイルに得られた送信電圧は、コンデンサ３６で不要
な直流分が除去された後、抵抗３４，３５からなる分圧
器で電源部８からの一定電圧を分圧して得られる規定の
直流電圧Ｖ_fが付加されて演算増幅器１９で増幅され、
この出力でトランジスタ２０を制御する。このトランジ
スタ２０のコレクタ電流は、送出電流として、図９での
点Ａから電話回線に送られるとともに、点Ｂから打消増
幅器６に供給される。

【００７９】なお、このようにトランスを用いた場合に
は、素子のバラツキや歪みが比較的小さい。このため、
回路電流で動作可能な送信ドライバ部を用いることによ
り、先の具体例のような補償部やプシュプル構成が不要
として、端末器の電源電圧を低くしても、大きな送出電
力を得ることができる。

【００８０】また、トランスに挿入損失があっても、送
信ドライバ部３の増幅率を大きくすることにより、これ
を補償することができる。

【００８１】さらに、トランスは直流バイアス電流なし
で動作するので、端末器の電源電圧がいくら低くなって
も、ラインインタフェイス装置は確実に動作する。この
ため、ラインインタフェイス装置の電源電圧を配慮する
ことなく、端末器の電源電圧を適宜決めることができ
る。

【００８２】さらにまた、上記実施例においては、モデ
ムに本発明を適用した場合を中心に説明したが、本発明
はこれのみに限るものではなく、電話回線を利用した通
信端末器器一般に適用可能である。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回線とのインピーダンス整合のための素子での電力消費
をなくすことができ、このため、回線への最大送出電力
を回線に適合するまでに安定化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるモデムのラインインタフェイス装
置の一実施例を示す構成図である。

【図２】本出願人が先に提案したモデムのラインインタ
フェイス装置の一例を示す回路図である。

【図３】送信結合部としてフォトカプラを用いた場合の
図１に示した実施例での４線／２線変換部を示す回路図
である。

【図４】送信結合部としてフォトカプラを用いた場合の
図１に示した実施例での送信結合部を示す回路図であ
る。

【図５】送信結合部としてフォトカプラを用いた場合の
図１に示した実施例での補償部，送信ドライバ部，電源
部及び直流ループ形成部を示す回路図である。

【図６】送信結合部としてフォトカプラを用いた場合の
図１に示した実施例での受信部を示す回路図である。

【図７】図５での補修回路の動作を説明する図である。

【図８】フォトカプラの特性のバラツキを示す図であ
る。

【図９】送信結合部としてトランスを用いた場合の図１
に示した実施例での４線／２線変換部と受信部を示す回
路図である。

【図１０】送信結合部としてトランスを用いた場合の図
１に示した実施例での送信結合部，送信ドライバ部，電
源部及び直流ループを示す回路図である。

【図１１】モデムのラインインタフェイス装置の構成を
示す図である。

【図１２】フォトカプラを用いたラインインタフェイス
部の構成要素を示す図である。

【図１３】フォトカプラを用いたラインインタフェイス
部の回路構成を示す図である。

【図１４】従来のラインインタフェイス装置の一例を示
す図である。

【図１５】フォトカプラの特性のバラツキを示す図であ
る。

【符号の説明】

１送信結合部２補償部３送信ドライバ部４受信部５インピーダンス整合用の抵抗６打消増幅器７抵抗８電源部９直流ループ形成部１０フックスイッチ１１検出部１２整流部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変調部からの信号を送信信号として２線
式回線に送る送信部と、該２線式回線からの受信信号を
復調部に供給する受信部とを備え、４線／２線変換を行
なうモデムのラインインタフェイス装置であって、該２線式回線の一方の信号線を、送信部の出力信号線に
接続するとともに、受信部を介してインピーダンス整合
用素子の一方の端子に接続し、該インピダンス整合用素子の他方の端子に、送信時、該
送信部から受信部を介して該インピーダンス整合用素子
の該一方の端子に供給される送信信号と同位相かつ同振
幅の信号を供給する手段を設け、送信時、該受信部と該インピーダンス整合用素子とに送
信信号が流れるのを阻止することができるように構成し
たことを特徴とするモデムのラインインタフェイス装
置。
【請求項２】請求項１において、前記２線式回線の直流電圧から一定の直流電圧を形成す
る手段を設け、該一定の直流電圧を前記送信部の電源電圧とすることを
特徴とするモデムのラインインタフェイス装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記送信部及び前記受信部に、前記２線式回線との間を
絶縁する絶縁手段を設けたことを特徴とするモデムのラ
インインタフェイス装置。
【請求項４】請求項３において、前記絶縁手段はフォトカプラであることを特徴とするモ
デムのラインインタフェイス装置。
【請求項５】請求項３において、前記絶縁手段はトランスであることを特徴とするモデム
のラインインタフェイス装置。
【請求項６】請求項１，２，３，４または５におい
て、前記送信部の電源電圧が３．３Ｖ以下、前記２線式回線
の回線インピーダンスが６００Ωであって、送信時、前
記２線式回線に２．０ｄＢｍの最大出力電力を供給する
ことを特徴とするモデムのラインインタフェイス装置。
【請求項７】情報信号を変調して送信信号とする変調
部と、受信信号を復調して情報信号とする復調部と、該
変調部からの送信信号を２線式回線に送る送信部と、該
２線式回線からの受信信号を復調部に供給する受信部と
を備え、４線／２線変換を行なうラインインターフェー
ス装置とからなるモデムにおいて、該ラインインターフェース装置は、該２線式回路の一方
の信号線を該送信部の出力信号線に接続するとともに、
該受信部を介してインピーダンス整合用素子の一方の端
子に接続し、該インピダンス整合用素子の他方の端子に、送信時、該
送信部から該受信部を介して該インピーダンス整合用素
子の該一方の端子に供給される送信信号と同位相かつ同
振幅の信号を供給する手段を設け、送信時、該受信部と該インヒーダンス整合用素子とに送
信信号が流れるのを阻止することができるように構成し
たことを特徴とするモデム。