Brevet FR2335111A1 — publié le 19770708

La présente invention se rapporte à un circuit d'alimentation élec- tronique pour ligne téléphonique. Un poste téléphonique d'abonné nécessite d'être alimenté par une source drénergie continue, généralement une batterie placée dans le central té Léphonique. Cette batterie alimente plusieurs postes téléphoniques et est donc placée en parallèle sur plusieurs lignes. Afin de découpler la batterie et d'atténuer au maximum le phénomène de couplage diaphonique entre les différentes lignes, il est connu de disposer une bobine d'inductance en série dans chacun des deux fils de chaque ligne. Cette bobine présente une impédance élevée vis-à-vis des signaux aLternatifs et bloque ainsi la transmission desdits signaux d'une part dans le sens poste d'abonné # batterie et d'autre part dans le sens batterie + poste d'abonné ne maniere a obtenir l'équilibrage de la ligne, les inductances des bobines ont des valeurs identiques dans chaque fil Ces bobines d'inductance présentent l'inconvénient d'être volumineuses et leur emploi s'adapte mal aux techniques actuelles de miniaturisation.De plus, elles sont le siège de phénomènes indé- sirables de surtension au moment de la coupure de la Ligne Encore un autre inconvénient est La variation du courant circulant dans la ligna en fonction de la longueur de celle-ci. De façon à supprimer ces inconvenients, il est connu de remplacer les bobines d1 inductance par un circuit d'alimentation entièrement électronique présentant une structure symétrique vis-à-vis de chacun des fils de la ligne Un tel circuit, décrit par exemple dans Le brevet américain No. 3 035 I22 déposé le 30 septembre 1958 par la société "General Dynamics Corporation" et intitulé : "Constant current line circuit for loop telephone lines", comporte un transistor foncti@nnant à courant co@stant dans chaque fil de la ligne, Dans la pratique, du fait notamment de la dispersion des caractéristiques des transistors, leur point de fonctionnement sera différent, et l'on peut alors se trouver dans le cas où i 'un des transistors fonctionne dans la partie horizon- tale de- la courbe (r collecteur, V collecteur-émetteur) du réseau de Kellog, alors que l'autre transistor fonctionne dans la partie montante de cette courbe Il en résulte une inégalité des impédances dans les deux fils de la ligne vis-à-vis des signaux alternatifs, provoquant ainsi un déséquilibre La présente invention a précisément pour objet un circuit électro- nique d alimentation équilibré pour une ligne téléphonique Le circuit d'alimentation selon l'invention, placé entre la ligne téléphonique et une source de tension continue, délivrant un courant consrant à l'aide d'un montage à structure symétrique comportant notamment deux transistors complémentaires places en série respectivement avec chacun des deux fils de la ligne, est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de correction modifiant le courant de base de chacun desdits transistors de façon à rapprocher leur point de fonctionnement et à obtenir ainsi l'équilibre. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront gu cours de La description suivante d'un exemple de réalisation du circuit d'alimentation selon L'invention, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels - la figure L représente le schéma connu d'un circuit d'alimentation électro nique à structure symétrique ; - la figure 2 représenta des courbes de fonctionnement relatives au circuit de la figure t ; - la figure 3 représente le schéma du circuit d'alimentation électronique selon l'invention ; - la figure 4 représente une courbe de fonctionnement relative au circuit de la figure 3. La figure 1 représente le schéma connu d'un circuit d'alimentation électronique à structure symétrique. Il est terminé d'une part par demis bornes 1 et 2 respectivement reliées aux deux fils de la ligne dont l'impédance est représentée par La résistance variable X, et d'autre part par deux bonnes 3 et 4 respectivement reliées aux pôles (+4 et (-) d'une source de tension continue S. Ledit circuit d'alimentation comporte un transistor T1 de type P-N-P dont le collecteur est directement relié à la borne I et dont l'émetteur est relié à la borne 3 par l'intermédiaire d'une résistance R1.Il comporte d'autre part un transistor T2 de type N-P-N, complémentaire de TI, dont le collecteur est relié à la borne 2 et dont l'émetteur est relié à la borne 4 par l'inter- médiaire d'une résistance R2 identique à R1. Une résistance B3 est placée entre la base du transistor TI et la borne 3. Une autre résitance R4, identique b R3, est placée entre la base du transistor TZ et la borne 4. Les bases des deux transistors TI et TZ sont reliées par une résistance R5. On appellera V la tension aux bornes de la source S r le courant dans la ligne Vce1 la tension collecteur-émetteur du transistor T1 Vce2 la tension collecteur-émetteur du transistor T2 Vbe1 la tension base-émetteur du transistor T1 ; Vbe2 la tension base-émetteur du transistor T2 ; thI Le courant de hase du transistor T1 ; Ib2 le courant de base du transistor T2. On supposera que ces définitions se rapportent à des valeurs absolues. La source S et les résistances R3, R5 et R4 forment un diviseur de tension. En considérant que les courants Ibl et Ib2 sont faibles par rapport au courant circulant dans les résistances R3, R5 et R4, la tension aux bornes de la résistance R3 est égale à et la tension aux bornes de La résistance R4 est égale à Comme les résistances R3 et H4 sont égales, ces deux tensons sont égales. Le courant dans La résistance RI est égal à Le courant circulant dans la résistance 12 est égal à Ces deux courants sont égaux et peuvent être assimilés au courant de ligne r. Les tensions Vbel et Vbe2 sont de L'ordre de 0,6 V pour des transistors au silicium. Les deux transistors T1 et T2 fenc- tonnent à courant constant. Dans le cas purement théorique où les résistances RI et R2, de que les résistances R3 et R4, sont rigoureusement identiques deux à deur, et où les transistors ont des caractéristiques rigoureusement identiques, an a tes égalités suivantes : Vbel = Vbe2 Ib1 = Ib2 Vce1 = Vce2. Les deux transistors seront polarisés au meme point de fonctionne- ment, par exemple au point F de la courbe a de la figura Z représentant La caractéristique (I collecteur, V collecteur-émetteur) des transistors. L'impé- dance dynamique des transistors TI et T2, respectivement très élevée du fait que le point F se situe dans la partie horizontale de la courbe a, est identique. Le circuit d'alimentation est ainsi équilibré. Dans la réalité, les résistances R1 et R2, de même que les résistances ES et R4, ne sont pas rigoureusement identiques D'autre part il existe une dispersion des caractéristiques des transistors TI et T2. Il en résulte que les deux transistors seront polarisés à des points différents et l'on aura : Vbel * Vbe2 Ib1 # Ib2 Vce1 # Vce2. Le courant de collecteur sera toutefois identique dans les deux transistors, et égal au courant de ligne I. Ainsi, en revenant à la figure 2, l'un des transistors sera polarisé au point F de la courbe a, alors que l'autre pourra etre polarisé au point F' de la courhe b, ce po point se situant dans la tartie de forte pente. Les deux transistors ne présentent plus la même impédance dynamique déséquilibré. et le circuit d'alimentation est La figure 3 représente le schéma du circuit d'alimentation électroni- que selon l'invention, fonctionnant de manière équilibrée. On retrouve les bornes Let Z reliées à la ligne, et les bornes 3 et 4 reliées à la source de tension S. On retrouve également les éléments T1, T2, Ri, R2, R3, R4, R5 permettant de délivrer un courant constant I à la ligne. Un premier diviseur de tension, formé de deux résistances identiques R6 et R7 de valeur élevée, est placé entre les collecteurs des transistors T1 et T2.Un second diviseur de tension, formé de deux résistances identiques R8 et R9 de valeur élevée, est placé entre les bornes de la source de tension S. On appellera A le point milieu du premier diviseur de tension, et B le point milieu du second. Les points A et B sont reliés respectivement à chacune des entrées d'un amplificateur différentiel à gain élevé, constitué par deux transistors T3 et T4 de type N-P-N dont les émetteurs sont reliés à La bonne 4 par une résistance commune R10. Un courant constant circule dans la résistance 110. Les bases des transistors T3 et T4 sont reliées respectivement aux points A et B. Le collecteur du transistor T4 est d- rectement relié à la base du transistor TI.Le collecteur du transistor T3 est relié à la base du transistor T2 par l'intermédiaire d'un étage miroir formé d'un transistor T5 de type P-N-P et de deux résistances identiques R11 et RIZ. Cet étage possède un gain unité en courant, et délivre à La base du transistor T2 un courant identique au courant de collecteur du transistor T3. Le rôle de l'amplificateur différentiel est de compenser le déséquilibre du circuit d'alimentation en modifiant les courants de base Ib1 et Ib2 des transistors T1 et T2. Initialement, le circuit est déséquilibré et les transistors TI et T2 présentent des tensions Vices et YceZ pouvant être tres diffe- rentes. Il en résulte une différence de potentiel entre Les points A & et B.Les collecteurs des transistors T3 et T4 délivrent alors des courants différents variant en sens opposé, ce qui a pour effet d'augmenter le courant de base de l'un des transistors T1 ou T2 et de diminuer le courant de base de l'autre, - tendant ainsi à égaliser les tensions Vcel et Vce2 et à polariser les deux transistors au meme point de fonctionnement. Le gain élevé de l'amplificateur différentiel permet d'obtenir des points de fonctionnement très proches, comme représenté par P et P' sur la courbe de la figure 4, Afin d'augmenter encore le gain dudit amplificateur différentiel, on peut placer un condensateur en parallèle sur la résistance R9. Bien que la présente invention ait été décrite en relation avec un exemple particulier de réalisation, il est clafr qu'elle n'est pas limitée audit exemple et qu'elle est susceptible de variantes ou modifications sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Circuit d'alimentation électronique d'une ligne téléphonique, placé entre la ligne et une source de tension continuer délivrant un courant constant à l'aide d'un montage à structure symétrique comportant notamment deux transistors complémentaires placés en série respectivement avec chacun des deux fils de La ligne, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de correction modifiant le courant de base de chacun desdits transistors complémentaires de façon à rapprocher leur point de fonctionnement et à obtenir ainsi l'équilibre. t. Circuit selon la revendication La caractérisé en ce que lesdits moyens de correction sont constitués par un amplificateur différentiel à transistors délivrant vers les bases des transistors complémentaires des courants différents en fonction de la différence de potentiel existant entre le point milien de la ligne et le point milieu de la source de tension continue. 3. Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que Le point milieu de la ligne est obtenu par l'intermédiaire d'un diviseur de tension constitue par deux résistances série identiques placées en parallèle sur la Ligne, et en ce que le point milieu de la source de tension est obtenu par l'intermédiaire de deux résistances série identiques placées en parallèle sur I 'alimentation. 4. Circuit selon la revendication Z ou 3, caractérisé en ce que le collecteur de l'un des transistors de l'amplificateur différentiel est relié à la base de l'un des transistors complémentaires par l'intermédiaire d'un étage miroir possédant un gain unité en courant2 ledit étage étant composé d'un transistor et de deux résistances identiques placées respectivement dans le circuit d'émetteur et dans le circuit de base.