JPS6030140B2 - 電話機用回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、第１端子および接続点間に接続した半導体ス
イッチング素子と、該穣続点および第２端子間に接続し
た制御回路とを有し、該半導体スイッチング素子の制御
電極を該制御回路に結合して、該制御回路により発生さ
れる各制御パルスの存在する間談半導体素子を非導電状
態とし、制御パルスの存在しないとき該半導体素子を導
電状態とするよう形成した電子的ダイヤルパルス生成用
線路断続器を含む電話機用回路に関するものである。

この種回路については、英国特許明細書第１４０４０７
８号に記載されているほか、同一優先権主張日を有する
本願出願人によるオランダ国出願特許第８００１１３６
号に広範に記載されており公知である。

最近の電話機には多数の電子回路が使用されている。

すなわち、この種形式の電話機においては、上記のよう
なダイヤルパルス生成用電子的線路断続回路のほか、特
に、自動電流制御装置および加入者線上のサージ電圧ピ
ーク用保護装置を有する。本発明の目的は半導体スイッ
チング素子をダイヤルパルス生成用として使用するだけ
でなく、電流制限素子としても使用しうるよう形成した
上述形式の電話機用回路を提供しようとするものである
。

これがため、本発明回路によるときは、該制御回路に電
流検出装置を設け、線路電流が所定値以下のとき、該半
導体スイッチング素子をダイヤルパルスの存在しない間
飽和状態に駆動し、線路電流が所定値以上のとき該半導
体スイッチング素子を非飽和状態に駆動するよう形成し
たことを特徴とする。

この場合、前記電流検出装置に、電圧安定回路および前
記安定回路に接続した限界装置を設けるようにした場合
は、回路構成素子の数をさりこ減少させることができる
。

このような配置は、電流検出装置の大部分が付加的回路
素子を必要とせずして電圧安定装置の機能を充足すると
いう利点を有する。以下図面により本発明を詳細に説明
する。

添付図に示す電話機用回路は、第１端子１および接続点
３間に接続した半導体スイッチング素子４と、接続点３
および第２端子２間に接続した制御回路５とを有する線
路断続器を含む。

前記制御回路５の出力はこれを半導体スイッチング素子
４の制御電極６に接続し、前記制御電極６を抵抗８とコ
ンデンサ９の並列配置を介して第１端子１に接続する。
この回路はフック薮触（図示を省略）を介し、また必要
に応じ選択的にブリッジ回路を介して加入者線に接続す
る。

また、マイクロホンおよび電話回路のような他の電話機
用回路は接続点３と端子２との間にこれらを接続する。
また、ダイヤルパルスを送出するため、制御回路５には
パルス発生器１０を設け、前記発生器１０の出力１２に
、クロックパルス発生器１１よりのクロックパルスから
生成され、かつ、そのパルス数が押しボタンまたはダイ
ヤルにより選定された数に等しいような制御パルスを導
出させるようにし、その主電流通路を制御電極６と端子
２間に接続したトランジスタ１３のベースにこれらの制
御パルスを供給する。かくすれば、トランジスタ１３の
ベースに供給される制御パルスのパルス持続時間中、こ
のトランジスタは導電状態となり、半導体スイッチング
素子４の制御電極６は端子２に接続される。

また、この場合、スイッチング素子４は非導電状態にあ
り、加入者ループは関路状態となる。加入者ループが開
放状態の間は、制御回路５の電源電圧はコンデンサー９
により保持される。したがって、トランジスター３のベ
ースに制御パルスが供給されないときは、このトランジ
スタ１３はカットオフ状態となる。また、この場合、半
導体スイッチング素子の制御電極６は抵抗８を介して端
子１に接続しているため、スイッチング素子４は導電状
態となり、したがって加入者ループは閉路状態となる。

きわめて長い亘長を有する加入者線に対しては、端子１
，２間の電圧は最小となり、したがって、スイッチング
素子４の電圧降下のため、制御回路５に加わる電源電圧
の値は、この制御回路およびこれと並列に接続した電話
機の残りの電子回路の適正な作動を危くする程低くなる
可能性がある。

この欠点を除去するため、制御回路５には、スイッチン
グ素子４を飽和させるに充分な出力を発生するスイッチ
モード増幅器７を設ける。前記増幅器７においては、ク
ロックパルス発生器１１の制御によりトランジスター４
を交互に導電状態および非導電状態に駆動するようにす
る。かくすれば、トランジスタ１４が導電状態のときは
、コンデンサ１５はダイオード１６を介して接続点３と
第２端子２間の電圧差からダイオード１６および導電ト
ランジスタ１４の電圧降下を減じた値まで充電される。
一方、トランジスタ１４が非導電状態のときは、電流源
１７を介して、コンデンサ１５の前記電流源１７に接続
した方の側に接続点３の電圧が供給され、したがって、
コンデンサ１５のダイオード１６に接続した方の側の電
圧は増大してダイオード１６をカットオフ状態とし、ダ
ィオード１８を導電状態とする。かくして、この高出力
電圧は半導体スイッチング素子１６の制御電極６‘こ供
給される。スイッチモード増幅器７は、制御電極６の電
圧が少なくとも端子１の電圧に等しくなるような回路構
成とする。このようにして、きわめて長い亘長を有する
加入者線の場合、半導体スイッチング素子４を飽和状態
とすることにより、制御回路５にかかる電源電圧を線路
端子１，２間の電圧にほぼ等しくすることが可能となる
。ここで、トランジスター４が導電状態にある時間周期
に対しては電極６の制御電圧はコンデンサ９により保持
されることを留意する必要がある。

スイッチング素子４としては普通のバィポーラトランジ
スタを使用することもできる。半導体スイッチング素子
としてＶ−ＭＯＳトランジスタを使用した場合は、その
制御に必要なエネルギーがきわめて少なくて済み、飽和
半導体スイッチング素子のヲＥ導電状態から導電状態へ
の切換えをきわめて迅速に行うことができるという利点
を有する。また、宣長の短かし、加入者線に対しては、
端子１，２間で利用可能なエネルギーは制御回路５およ
びこれに並列に接続した他の回路の適正作動に必要な値
より高くなるため、不必要に大きい線路電流が流れ、例
えば、過大電力消費のような種々の欠点をもたらす。

この欠点を除去するため、制御回路５には電流検出装置
２０を設けるようにしている。

この装置は、本実施例の場合、限界装置２２を接続した
電圧安定回路２１として構成しているが、電圧安定器２
１の代りに、例えば分圧器を使用することも可能である
。この電圧安定器については、本願出願人によるオラン
ダ国特許明細書第７３０７２９６号により既知であり、
その動作は以下のとおりである。

接続点３と端子２間の電圧から分圧器２３，２４により
分圧した部分電圧は、これを第１トランジスタ２５のベ
ースに供給するようにし、前記トランジスタ２５の主電
流通路を接続点３と第２端子間において抵抗２６に直列
に接続する。

また、トランジスタ２５のベースは交流に対してコンデ
ンサ２７を介し端子２に短絡されるようにする。

いま、端子１，２間の電圧がゆっくり増加する場合は、
トランジスタ２５のベース電圧は増大して、このトラン
ジスタはますます導電状態となり、線路電流が増加する
。

この電流増加に応じて、加入者線の両端の電圧降下は増
大し、両端子間の電圧は減少する。同様にして、端子１
，２間の電圧差の減少のときも、電圧安定回路２１によ
り逆方向に作用する。しかし、亘長の短かい加入者線の
場合のきわめて大きい線路電流を防止するため、限界装
置２２の入力端子２８をトランジスタ２５のェミッタ抵
抗に接続するようにしている。

本実施例の場合には、前記限界装置を単一トランジス外
こより形成し、このトランジスタの主電流通路を半導体
スイッチング素子４の制御電極６と第２端子２との間に
接続し、そのベースを入力端子２８に接続するようにし
ているが、これ以外の限界装置を使用することもできる
。この回路の作動は以下のとおりである。

すなわち、宣長の短かし、加入者線の場合、線路電流は
、抵抗２６の両端の電圧降下がトランジスタ２２のベー
ス・ェミツタ電圧を超過する程大きいものとなる。した
がって、トランジスタ２２は導電状態となり、半導体ス
イッチング素子４の制御電極６から電流を引込むことに
なる。その結果、半導体スイッチング素子４は飽和状態
でなくなり、スイッチング素子の両端に電圧降下を生じ
、この電圧降下により、接続点３と端子２間の電圧は減
少し、その結果電流が制限される。また、亘長のさらに
短かし、加入者線に対しては、抵抗２６の両端の電圧降
下がさらに大となり、トランジスタ２２をより一層導電
状態とする。したがって、半導体スイッチング素子はよ
り少ない制御電流を受入れることになるため、素子４の
両端の電圧降下が増大し、その結果、線路電流が制限さ
れる。電圧安定回路の定格を適正に選定した場合は、線
路電流を例えば、４５ｈＡに制限することができる。こ
のように、半導体スイッチング素子４は、ダイヤルパル
スに対する断続器接点としての機能のほか、線路電流に
対する制限素子としての機能をも有する。また、半導体
スイッチング素子をＶ−ＭＯＳトランジスタにより形成
する場合は、制御電極６と第２端子２との間に、ッェナ
ーダィオード２９を援続することが望ましい。

かくすれば、通常の最大線路電圧より高い電圧ピークが
突発的に発生した際、このッェナーダィオードが導通し
て制御電極６の電圧をッェナー電圧に制限することがで
きる。したがって、接続点３の電圧は半導体素子４の制
御電圧により低減されたッェナー電圧に制限され、かく
して、集積回路状に形成した制御回路を高いピーク電圧
から保護することができる。また、この場合、ほとんど
すべてのピーク電圧は半導体素子４に印加されるが、前
記素子４は個別回路素子であるため、所要の電圧ピーク
に耐えるような素子を容易に形成されることが可能であ
る。また、接続点３に接続したスイッチモード増幅器７
の電圧源端子を分圧器２３，２４のタップに接続するよ
うにした場合は、スイッチモード増幅器７の電源電圧を
保持する機能をもったコンデンサー９を省略することが
できる。この場合には、コンデンサ２７が電源としての
コンデンサ１９の機能を果すことになる。さらに、半導
体スイッチング素子４が非飽和状態に駆動される際、ス
イッチモード増幅器７をスイッチオフさせ、不必要な電
力消費を防止するようにしたことが望ましい。

これは、例えば、制御回路内に他の付加的トランジスタ
を配置して、前記トランジスタの主電流通路をトランジ
スタ１４のベースと端子２間に接続し、そのベースをト
ランジスタ２５のェミッタ‘こ接続することにより達成
でき、かくして、限界装置２２が作動する前にスイッチ
モード増幅器７をスイッチオフさせることが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明電話機用回路の実施例を示す回路図で
ある。 １，２，１２，２６・・・・・・端子、３・・・・・・
接続点、４……半導体スイッチング素子、５・・・・・
・制御回路、６・・・・・・制御電極、７…・・・スイ
ッチモード増幅器、８・・・・・・抵抗、９，１５，１
９，２７・・・・・・コンデンサ、ＩＱ…・・・パルス
発生器、１１・・・・・．クロツクパルス発生器、１３
，１４，２５・・・・・・トランジスタ、１６，１８・
・・・・・ダイオード、２０・・・・・・電流検出装置
、２１・・・・・・電圧安定回路、２２・・・・・・限
界回路、２３，２４…・・・分圧器、２６・・・・・・
ェミッ夕抵抗、２９・・・・・・ッェナーダィオード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１端子および接続点間に接続した半導体スイツチ
   ング素子と、該接続点および第２端子間に接続した制御
   回路とを有し、該半導体スイツチング素子の制御電極を
   該制御回路に結合して、該制御回路により生成される各
   制御パルスの存在する間該半導体素子を非導電状態とし
   、制御パルスの存在しないとき該半導体素子を導電状態
   とするよう形成した電子的ダイヤルパルス発生用線路断
   続器を含む電話機用回路において、該制御回路に電流検
   出装置を設け、線路電流が所定値以下のとき該半導体ス
   イツチング素子をダイヤルパルスの存在しない間飽和状
   態に駆動し、線路電流が所定値以上のとき該半導体スイ
   ツチング素子を非飽和状態に駆動するよう形成したこと
   を特徴とする電話機用回路。 ２ 該電流検出装置は電圧安定回路、および該電圧安定
   回路に接続した限界装置を有し、該電圧安定回路は前記
   接続点と該第２端子間に接続した第１トランジスタとエ
   ミツタ抵抗よりなる直列配置と、該第１トランジスタを
   含む直列配置に並列に接続した分圧器とを含み、該分圧
   器のタツプ点を該第１トランジスタのベースに接続する
   とともに、該第１トランジスタのベースと該第２端子間
   にコンデンサを配置したこと、前記限界装置は第２トラ
   ンジスタを含み、該第２トランジスタの主電流通路を前
   記半導体スイツチング素子の制御電極と前記第２端子の
   間に接続し、該第２トランジスタのベースを前記第１ト
   ランジスタのエミツタ抵抗に接続したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の回路。 ３ 該半導体スイツチング素子を単一Ｖ−ＭＯＳトラン
   ジスタにより形成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の回路。 ４ 該半導体スイツチング素子の制御電極と該第２端子
   間にツエナーダイオードを配置したことを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の回路。