JPS5953747B2 - 線路インタラプシヨン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子的に発生させられたダイヤル・パルスを
電話機内に生じさせるため、主電流通路と制御電極とを
有する第１半導体スイツチング素子と、複数個の給電端
子および１個の出力端子を有する制御回路とを具えてお
り、前記第１半導体スイツチング素子の前記主電流通路
を第１および第２の線路端子間に前記制御回路の給電端
子と直列に接続しおよび前記制御回路の前記出力端子を
前記半導体スイツチング素子の前記制御電極に結合させ
制御パルスの存否に応答して前記半導体スイツチング素
子の前記主電流通路を導通および非導通となすようにな
した線路インタラプシヨン装置に関する。

かかる装置は英国特許明細書第１，４０４，０７８号に
も記載されており、これよりダイヤル内に存在する機械
的インタラプタ接点を電子インタラプラ接点に置き変え
ることは周知である。

その場合、大切なことは電子インタラプラ接点の特性が
機械的インタラプラ接点の特性に著しく接近しているこ
とが必要である。また、この接点の抵抗値は開放状態で
は著しく大きくかつ閉成状態では著しく小さいことが特
に重要である。

閉成状態はもとより開放状態での抵抗の値は素子の選定
によるのみだけではなく接点が組み込まれる回路によつ
ても決まる。

本願人は、前述した英国特許明細書から公知の線路イン
タラプシヨン装置によれば、加入者線路が著しく長い場
合のような低線路電流に対して電子インタラプラ接点の
端子間電圧降下が十分に小さくはないという問題がある
。

残りの装置への供給電圧が十分であるようにするために
長加入者線路に対してはスイツチング接点の端子間での
電圧降下が低いことが特に要請される。この不所望な電
圧降下は、線路電流の減少に応答して電子インタラプラ
接点の制御エネルギーが減少しその接点の端子間電圧降
下を増大せしめてしまうことに原因する。

本発明の目的は本明細書の頭初に述べた線路イノンタラ
プシヨン装置の動作範囲を一層小さな線路電流にまで拡
長することにある。

本発明によれば、制御装置は前記制御電極の電位を前記
第１の線路端子の電位に少なくとも等しくする出力回路
を具え、前記第１の線路端子は前・記半導体スイツチン
グ素子の前記主電流通路に直接接続されていることを特
徴とする。

以下、図面につき本発明の実施例につき説明する。

第１図に示す線路インタラプシヨン装置はフツ澹ク接点
を介して加入者線路を接続するため第１および第２の線
路端子１および２を有している。

この線路インタラプシヨン装置は、加入者線路の極性と
は無関係に、これら線路端子に接続されている電話機に
供給電流を供給するため整流回路を経て線路端子に任意
に接続する。第１図はこの加入者電話機のインタラプタ
接点３とこれに関連した制御回路４とを示しているにす
ぎない。ダイヤル・パルス接点であるインタラプラ接点
３は第１半導体スイツチング素子の形態をなしていて、
これは制御電極１３を備えかつ線路端子１および２間で
接続点１５を介して制御回路４と直列に接続されている
。

この制御回路４はダイヤル・パルス発生器５と、ダイヤ
ル・パルスの周波数よりも高い周波数のクロツク・パル
スを発生するクロツク・パルス発生器８と、インタラプ
ラ接点３を制御するための第３半導体スイツチング素子
例えばトランジスタ１１とを備える。タロツク・パルス
発生器８の出力部９をダイヤル・パルス発生器５に接続
しこれにクロツタ・パルスを供給しこれからこの発生器
５により制御パルスを発生する。第３トランジスタ１１
の主電流通路を第２の線路端子２と電子インタラプタ接
点の制御電極１３との間に接続し、この制御電極１３を
抵抗１４を介して第１の線路端子１に接続する。第３ト
ランジスタ１１の制御電極をダイヤル・パルス発生器５
の出力部に接続する。これまで説明したライン・インタ
ラプシヨン装置の動作は英国特許明細書第１，４０４，
７０８号に記載されているので簡単に説明する。

フツク接点（図示していない）の閉成に応答して線路端
子］および２間に加入者線路を介して電圧が印加される
と、第１の線路端子１から抵抗１４、制御電極１３、接
続点１５および制御回路４を経て第２の線路端子２へと
電流が流れ、この電流により電子インタラプタ接点３を
導通状態にならしめる。

このインタラプタ接点３が導通状態にあると、クロツク
・パルス発生器８およびダイヤル・パルス発生器５が作
動する。

一般には、このダイヤル・パルス発生器５は第３トラン
ジスタ１１の制御電極に低出力電圧を印加しているので
、このトランジスタは非導通状態にある。

図示されていないダイヤル或いは押釦スイツチで選択さ
れた数字（デイジツト）はダイヤル・パルス発生器から
第３トランジスタ１１の制御電極へと一連の制御パルス
の形で供給される。

これら各制御パルスのパルス持続時間の間、このダイヤ
ル・パルス発生器５は第３トランジスタ１１の制御電極
に高電圧を印加するのでこのトランジスタが導通となる
。この第３トランジスタ１１が導通状態にあるときは、
電子インタラプタ接点３の制御電極１３は線路端子２に
短絡され、このインタラプタ接点が非導通状態となり加
入者線路がしや断される。

この制御回路には、接続点１５と線路端子２との間に接
続されかつインタラプタ接点の閉成時に充電されるよう
なコンデンサ７を設け、このインタラプタ接点の開放時
に供給電圧を与えるようになしている。正のスレツシヨ
ールド電圧を有した半導体素子の形で形成されているイ
ンタラプタ接点の場合には、ダイヤル・パルスの伝送の
間に制御電極１３を接続点１５へ短絡する回路を第３ト
ランジスタ］１の代わりに使用してもよい。

上述の説明から明らかなように、インタラプタ接点の両
端間の最小電圧は制御電極１３および接続点１５間のイ
ンタラプタ接点によつて定まる電ノ圧と抵抗１４の両端
間電圧降下分とを加え合わせた電圧に等しい。

加入者線路の長さが短か・つたりおよび沖程度の長さで
ある場合には、制御回路やこれと並列に組み込まれてい
る電話機の他の回路のための十分な供給電圧が常に接続
点１５と線路端子２との間に存在するので、このインタ
ラプタ接点３の端子間での電圧降下は何ら問題を生じな
い。

しかしながら、加入者線路の長さがそれ以上長い場場合
には、制御回路やこれと並列に接続されている電話機の
端子間に得られる電圧は減少し、加入者線路が著しく長
い場合には最小供給電圧をも最早得ることができない。

これら長い加入者線路では制御回路を含む電話機の適切
な動作が危ぶまれている。

このような状態を回避するために、制御回路４は出力回
路１２を具え、これにより制御電極１３に端子の電位と
少なくとも等しい電位を生ぜしめるようになす。この出
力回路１２の構成は種々あるが、一例として発振器を具
え、その出力電圧を整流するようになすこともできる。
しかしながらこの実施例では、切換モード増幅器１２を
具え、これを接続点１５と第２の線路端子２との間に接
続し、その出力端子１６をインタラプタ接点３の制御電
極１３に接続させている。この切換モード増幅器は、接
続点１５と線路端子２との間に存在する供給電圧から発
生させた制御電圧をその出力端子］６に生じさせており
、この場合この制御電圧は第１の線路端子１の電圧と少
なくとも等しい。

このようにすることにより、不十分な供給電圧が線路端
子１および２間に存在する期間中、電子インタラプタ接
点３を常に飽和状態へ駆動することができ制御回路を適
切に動作させることができる。

この電子インタラプタ接点３の端子間での微小な電圧降
下を無視する場合には、このインタラプタ接点３が飽和
状態に駆動されていると、供給電圧は切換モード電圧増
幅器１２の最小供給電圧に等しい。その結果電話機の使
用可能範囲が著しく長い加入者線路にも拡長されたこと
となる。この電子インタラプタ接点は好ましくは−ＭＯ
Ｓトランジスタとする。

しかしながら、バイポーラ・トランジスタのような他の
タイプのトランジスタを使用してもよい。接続点１５と
線路端子２との間に存在する電圧から前述の制御電圧を
発生するため、切換モード増幅器１２は倍電圧回路を接
続点１５と出力端子１６との間に２つのダイオード１７
および１８を直列に接続した形で具え、さらに、電流源
１９と．第２半導体スイツチング素子の主電流通路とか
ら成る直列回路を具え、このスイツチング素子を例えば
トランジスタとし、その制御電極をクロツク・パルス発
生器８の第２出力部に接続させており、さらにこの直列
回路を接続点１５と線路端子，２との間に接続させてあ
り、さらにこの増幅器はダイオード］７および１８の接
続中点と電流源１９およびトランジスタ２０との間に接
続したコンデンサ２１を具えている。

次にこの切換モード増幅器１２の動作につき説明する。

タロツタ・パルス発生器８により発生させられたクロツ
ク・パルスの期間はスイツチング・トランジスタ２０が
導通状態にある。

この場合、線路端子１から電子インタラプタ接点３、接
続点１５、ダイオード］７、コンデンサ２１およびスイ
ツチング・トランジスタ２０を経て線路端子２へと流れ
る充電電流によつてコンデンサ２１が充電される。この
電流によるコンデンサ２１の充電電圧は線路端子］およ
び２間の電圧からインタラプタ接点３、ダイオード１７
およびスイツチング・トランジスタ２０による電圧降下
分だけ減じた電圧に等しい。

２つの順次のクロツク・パルス間の期間では、スイツチ
ング・トランジスタ２０は非導通状態にある。

この場合、コンデンサ２１の、電流源１９に接続されて
いる電極の電位は接続点１５の電位に上昇しており、他
方の電極の電位は前述の電圧の和にまで増大しダイオー
ド１７をカツトオフせしめかつダイオード１８を導通と
なす。接続点１６の電圧は好ましくは線路端子１の電圧
よりも数ボルト高く、この電圧を制御電極１３に供給し
電子インタラプタ接点を駆動してこれを飽和状態にする
。

トランジスタ２０が導通している時制御電圧が尚も制御
電極１３に存在するようになすため、抵抗１４をコンデ
ンサ２２で分路する。コンデンサ２２は雑音電圧に対す
るインタラプタ接点の感度を低減する。インタラプタ接
点３としてバイポーラ・トランジスタを使用してもよい
。

この電子インタラプタ接点３としてＶ−ＭＯＳトランジ
スタを使用すると、制御エネルギーがほとんど必要とな
らないという利点がある。加えてクロツク・パルスの周
波数を高くすると、切換モード増幅器の電力消費を著し
く微小となさしめ、コンデンサ２１および２２の値は小
さくしてもよく、これらを著しく高い抵抗値の抵抗１４
と組み合わせ使用することができる。このようにするこ
とにより、インタラプタ接点３を飽和の、閉成状態から
しや断の、開放状態へのおよびその逆の非常に急激な切
換えを行なうことができるという利益を奏し得る。さら
に、電流源１９を使用する代わりに、抵抗を使用するこ
ともで゛きる。

さらに、インタラプタ接点３の制御電極１３と第２の線
路端子２との間にツエナーダイオード（図示されていな
い）を接続して加入者線路に過電圧が生じた場合にこれ
からインタラプシヨン回路を保護するようになすことも
できる。第２図はバイポーラ・トランジスタの制御電極
の特性に好適な切換モード増幅器１２の他の実施例を示
す回路図である。

これがため、切換モード増幅器１２を、電子インタラプ
タ接点３がバイポーラ・トランジスタを具えている場合
に使用して好適である。出力端子１６に接続点１５の電
圧よりも高い電圧を得るため、この切換モード増幅器は
前述したスイツチング・トランジスタ２０に加えて、接
続点１５とこのトランジスタ２０のコレクタとの間に接
続させたコイル２３と、このコレクタと出力端子１６と
の間に接続したダイオード２４とを具えている。

このトランジスタ２０の導通状態のときには、コイル２
３を経て電流が流れ、これがしや断状態にあるときはコ
イル２３がこのコイルに電流を維持しようとするため、
このコイルの端子間電圧はこの方向を反転しこれが接続
点１５の電圧に加えられる。

その場合、ダイオード２４が導通となり、これに応答し
てスイツチング素子３のバイポーラ・トランジスタには
出力端子１６を経て所望の、高い制御電圧が加わる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による線路インタラプシヨン装置を示す
回路図、第２図は第１図の線路インタラプシヨン装置に
使用するための交流出力回路を示す回路図である。 １，２・・・・・・線路端子、３・・・・・・インタラ
プタ接点（またはダイヤル・パルス接点）、４・・・・
・・制御回路、５・・・・・・ダイヤル・パルス発生器
、７，２１，２２・・・・・・コンデンサ、８・・・・
・・クロツク・パルス発生器、９，１０・・・・・・（
クロツク・パルス発生器の）出力部、］１・・・・・・
第３トランジスタ、１２・・・・・・出力回路、１３・
・・・・・制御電極、１４・・・・・・抵抗、１５・・
・・・・接続点、１６・・・・・・（出力回路の）出力
端子、１７，１８，２４・・・・・・ダイオード、１９
・・・・・・電流源、２０・・・・・・トランジスタ、
２３・・・・・・コイノレ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子的に発生させられたダイヤル・パルスを電話機
   内に生じさせるため、主電流通路と制御電極とを有する
   第１半導体スイッチング素子と、複数個の給電端子およ
   び１個の出力端子を有する制御回路とを具えており、前
   記第１半導体スイッチング素子の前記主電流通路を第１
   および第２の線路端子間に前記制御回路の給電端子と直
   列に接続しおよび前記制御回路の前記出力端子を前記半
   導体スイッチング素子の前記制御電極に結合させ制御パ
   ルスの存否に応答して前記半導体スイッチング素子の前
   記主電流通路を導通および非導通となすようになした線
   路インタラプシヨン装置において、前記制御装置は前記
   制御電極の電位を前記第１の線路端子の電位に少なくと
   も等しくする出力回路を具え、前記第１の線路端子は前
   記半導体スイッチング素子の前記主電流通路に直接接続
   されていることを特徴とする線路インタラプシヨン装置
   。 ２ 前記半導体スイッチング素子はＶ−ＭＯＳタイプの
   トランジスタであることを特徴とする線路インタラプシ
   ヨン装置。 ３ 前記出力回路は前記制御回路の端子間の電位差から
   高電位を発生させるため切換モード増幅器を具え、該切
   換モード増幅器の出力端子は前記制御回路の前記出力端
   子に接続されていることを特徴とする線路インタラプシ
   ヨン装置。 ４ 前記切換モード増幅器は、前記制御回路の給電端子
   および前記半導体スイッチング素子の接続点と前記制御
   回路の出力端子との間に接続された２つのダイオードの
   直列回路と、前記接続点および前記第２の線路端子間に
   接続され高い値の抵抗および第２半導体スイッチング素
   子の主電流通路から成る直列回路と、前記ダイオードの
   接続中点および前記高い値の抵抗と前記第２半導体スイ
   ッチング素子との接続点間に接続されたコンデンサとを
   具え、前記第２半導体スイッチング素子の制御電極に接
   続されたクロック・パルス発生器により制御パルスを発
   生させるようになしていることを特徴とする特許請求の
   範囲３記載の線路インタラプシヨン装置。 ５ 前記高い値の抵抗を電流源の抵抗となしたことを特
   徴とする特許請求の範囲４記載の線路インタラプシヨン
   装置。 ６ 前記切換モード増幅器は、前記制御回路の前記給電
   端子と前記第１半導体スイッチング素子の前記主電流通
   路との接続点および前記第２の線路端子間に接続された
   コイルおよび第２半導体スイッチング素子の主電流通路
   から成る直列回路を具え、該第２半導体スイッチング素
   子の制御電極はクロック・パルス発生器に接続されてお
   り、前記コイルと前記第２半導体スイッチング素子との
   接続点はダイオードを経て前記出力端子に接続されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲３記載の線路インタ
   ラプシヨン装置。 ７ 前記第１の線路端子と前記第１半導体スイツチング
   素子の制御電極との間に第２抵抗を備えている特許請求
   の範囲２記載の線路インタラプシヨン装置において、前
   記第１半導体スイッチング素子の制御電極と前記第２の
   線路端子との間にツェナーダイオードが接続されている
   ことを特徴とする線路インタラプシヨン装置。 ８ 前記制御装置はダイヤル・パルス発生器を具え、該
   ダイヤル・パルス発生器に制御電極が接続されている第
   ３半導体スイッチング素子の主電流通路は前記第１半導
   体スイッチング素子の制御電極と前記第２の線路端子と
   の間に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲
   ４記載の線路インタラプシヨン装置。