JPS5910837Y2 - スイツチ回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、電話機回路等に使用される電源供給をかね
た２端子形出力端子に、カーボン送話器、押しボタンダ
イヤル発振器等の信号源を接続するスイッチ回路の改良
に関するものである。

一般に押しボタンダイヤル電話機回路では、ダイヤル発
信時にダイヤル発振回路への給電を安定的に行い、また
送話器から入り込む雑音の混入を避けるため、送話器を
電話機回路から切り離す必要があった。

従来は、これを機械スイッチで行っていたが、ダイヤル
スイッチの機構簡略化のため、このスイッチを電子化す
る要求がでてきている。

第１図は、従来実施されているこの種のスイッチ回路の
構戒例を示す回路図である。

同図において１，１′は電源供給をかねた２端子形出力
端子、２，２′は信号源の接断用制御端子、３は送話器
等の信号源、４は信号源を接断するトランジスタ、５は
トランジスタ４のベース電流供給用抵抗である。

さて、第１図において、今トランジスタ４と抵抗５を考
えないこととし、信号源３が端子１，１′間に直結して
いるものとする。

端子１，１′は、例えば図示せざる電話局等から直流電
源を供給されており、信号源３が例えばカーボン送話器
であったりすると、該送話器は端子１，１′から直流を
供給されながら、音声により抵抗値が変り、そのため交
流信号を端子１，１′に出力する。

このような意味で、１，１′を電源供給をかねた２端子
形出力端子という。

所で端子１，１′間における信号源３の接断を行うには
、これと直列に接続されたスイッチング・トランジスタ
４のベース側端子２とエミッタ側端子２′の間を電気的
に開または短絡すればよい。

すなわち制御端子２，２′の間を開にしておけば、端子
１から供給される電流が抵抗５を介してトランジスタ４
のベースに流れ込み、そのためトランジスタ４はオンと
なるので信号源３は端子１，１′間に接続されたことに
なる。

制御端子２，２′間を短絡するとトランジスタ４のベー
ス電流は流れなくなるのでトランジスタ４はオフする。

従って信号源３は端子１，１′間で断となる。

従来のスイッチ回路はこのように構成されていたので次
のような欠点があった。

信号源３の両端電圧が変化し、端子１，１′間の電圧が
例えば約０．７ボルト以下になると、抵抗５より供給さ
れるトランジスタ４のベース電流が小さくなり、トラン
ジスタ４はカットオフ状態となる。

トランジスタ４のカットオフは信号源３の信号出力のク
リップとなって現われるため、送話信号等のダイナミッ
クレンジすなわち最大出力が制限される。

このことをもう少し詳しく説明すると次の如くである。

端子１，１′から供給される平均直流電圧が仮に１０ボ
ルトであったとし、信号源３から出力される交流電圧の
ピーク値が±２ボルトであったとすると、負のピーク値
（−２ボルト）のときには端子１，１′間の電圧は８ボ
ルトとなる。

８ボルトもあれば抵抗５を介してトランジスタ４を充分
オン状態にすることができる。

しかし実際には、端子１，１′間の平均電圧に対し、信
号源３は相当に大きく信号出力を発生することになる。

すると信号出力が正のピーク値にあるときはトランジス
タ４は益々オンとなり、負のピーク値にあるときはベー
ス電流が減る傾向にある。

そして負のピーク等において電圧が０．７ボルキ以下に
なるとトランジスタ４はカットオフ状態となる。

端子１，１′における交流のスイングでみると、負のピ
ーク値が０．７ボルト以下に低下しようとするとトラン
ジスタ４がカットオフするため、端子１，１′間の全体
抵抗が上り、そうなればまたベース電流が流れ、ピーク
値は０．７ボルト以下に低下しようとする。

このようなことを繰り返し、結局負のピーク値は０．７
ボルトにクリップされたことになる。

従って信号源３からの交流電圧振幅の負のピーク値も、
この０．７ボルトにより制限され、それ以上大きな振幅
はとれないので結局、信号源３が送話器であるとすれば
送話信号の最大出力が制限されることになるわけである
。

そこで従来は、制御端子２，２′間にコンテ゛ンサを付
加する試みがなされたが、トランジスタ４の導通時のベ
ース電位はほぼ０．７ボルトであり、これよりわずかで
もベース電位が低下すると、トランジスタ４はカットオ
フし始めるために、このコンテ゛ンサ付加の方法もダイ
ナミックレンジ（最大出力）減少対策としてはほとんど
役に立たなかった。

この考案は、上述の如き従来技術の欠点を除去するため
になされたものであり、従ってこの考案の目的は、信号
源からの出力信号の振幅に関係なくトランジスタのベー
ス電流が確保されるようにして、信号源の出力信号の最
大出力が制限を受けることのないようにした上述の如き
スイッチ回路を提供することにある。

この考案の構或の要点は、トランジスタのベース電流供
給用抵抗を２分割し、その共通端子にコンデンサを付加
し、分割された抵抗とコンデンサとで構戒される時定数
回路によって、信号源の出力信号の振幅によらず、トラ
ンジスタの安定したベース電流を確保し、信号源出力の
ダイナミックレンジの減少を防止しうるようにした点に
ある。

次に図を参照してこの考案の一実施例を詳しく説明する
。

第２図は、この考案の一実施例を示す回路図であり、第
１図と同一のものには同じ番号を付与してあるのでその
説明は略す。

同図にみられるように、この考案の構或は出力端子１と
トランジスタ４のベース間に、直列接続された２個の抵
抗６，７を接続し、この抵抗６，７の共有端子を一つの
制御端子２とし、この制御端子２とトランジスタ４のエ
ミツタ間にコンデンサ８を接続したものである。

以下、第２図を参照して動作を説明する。

コンデンサ８の端子電圧は抵抗６，７によって出力端子
１の電圧が分割されて設定さ・れている。

そこで、分割比等を適当に定めコンデンサの端子電圧が
、０．７ボルト以上になるように定めておく。

このような構或にすることによって、出力端子１の電圧
が瞬時的にＯボルト近くまで低下しても、トランジスタ
４のベース電流はコンテ゛ンサ８に蓄えられた電荷によ
って供給されつづけるので直ちにはトランジスタ４のカ
ットオフが起らない。

また、出力端子１に現われる通常の交流信号に対しては
抵抗６とコンテ゛ンサ８が時定数回路（ローパスフィル
タ）を形或するので、大幅な出力信号の電圧変化は、コ
ンデンサの両端には現われない。

したがって、トランジスタ４を安定なオン状態に保つだ
けのベース電流はコンデンサ８から供給されつづける。

なお、この考案の具体的構或にあたっては、トランジス
タ４の電流増幅率等を考慮し、必要とされるベース電流
を安定に流しうるよう抵抗６，７の抵抗値を設定する。

また、両抵抗の分割比については、実験によれば１：１
とすることが、信号源出力のダイナミックレンジの減少
を軽減する上で最も望ましいことが判明している。

以上説明したように、この考案によれば、ベース電流供
給用の抵抗を単に分割し、コンデンサと組み合せること
によって、信号源から発生される出力信号のダイナミッ
クレンジの減少を防ぐことができ、信号特性の良好なス
イッチ回路を提供できる。

したがって、この考案は、電話機回路のように特に低直
流抵抗が要求されるもの、電池動作が必要な低電圧回路
等において、取り扱う交流振幅を大きくとる必要のある
場合に用いて極めて有効である。

また、トランジスタのベース・エミツタ間の電圧降下に
よって生ずる出力信号のダイナミックレンジの低下を防
止できるので、スイッチ用トランジスタとしてダーリン
トン接続トランジスタを用いる場合に特に有効である。

なお、本実施例ではＮＰＮ｝ランジスタで説明したが、
ＰＮＰトランジスタの場合も同様であることは云うまで
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスイッチ回路を示す回路図、第２図はこ
の考案の一実施例を示す回路図である。 図において、１，１′は電源供給をかねた２端子形出力
端子、２，２′は信号源の接断用制御端子、３は信号源
、４は信号源３を接断するトランジスタ、５はトランジ
スタ４のベース電流供給用抵抗、６と７はそれぞれ抵抗
、８はコンデンサ、を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外部から直流電源を供給される第ｌおよび第２の端子間
   に、交流信号源とスイッチング・トランジスタのエミツ
   タ・コレクタ間を直列に接続し、該トランジスタのスイ
   ッチングを制御することにより交流信号源の前記第１お
   よび第２の端子間における接、断を制御するようにした
   スイッチ回路において、前記第１および第２の端子のう
   ちで交流信号源と直結する側の端子と前記トランジスタ
   のベースとの間に第１および第２の抵抗を直列に接続し
   、交流信号源と直結しない側の前記端子と前記第１およ
   び第２の抵抗の接続点との間にコンデンサを接続し、該
   コンテ゛ンサの両端を前記トランジスタのスイッチング
   制御用端子としたことを特徴とするスイッチ回路。