Brevet FR2325259A1 — publié le 19770415

L'invention concerne un circuit d'alimentation pour une resistance de charge variable, notamment pour un circuit d'abonne faisant partie d'une installation de télephonie. Pour réaliser l'alimentation en courant des circuits d'abonne d'une installation de telephonie, on utilise des circuits d'alimentation ; notamment, on utilise habituellement des appareils d'alizentation séparés pour des installations à postes supplémentaires. De même, on connait l'utilisation de batteries (tension d'alimentation, par exemple de 48 Volts) pour realiser l'alimentation en courant dtinstalla- tions a postes supplementaireg. Pour assurer une tension d'alimentation constante, on peut prévoir des circuits supplémentaires qui contiennent, par exemple, des transistors de régulation de courant. Dans de tels circuits, il se presente des problèmes lorsque des tensions longitudinales sont induites par d'autres lignes dans les lignes de raccordement entre l'abonne et le circuit d'alimentation. De telles tensions longitudinales influencent la régulation de courant du circuit d'alimentation considere, en reduisant de façon inadmissible, par exemple, la tension d'alimentation disponible. Des tensions d'alimentation choisies avec une valeur élevée appropriee entraînent, leur tour, une conso-aiLtion de puissance inutile du circuit d'abonne devant être alimenté et les inconvénients qui y sont lies. La presente invention a pour but de fournir un circuit d'alimentation pour une resistance de charge, qui ne sot-pasinfluence par des tensions longitudinales. Ceci est obtenu conformement l'invention grâce au fait que le collecteur d'un premier transistor est relie a sa base par l'intersediaire de la resistance de charge, d'une résistance de base, et d'une première diode Zener polarisée en inverse, dans cet ordre, que l'émetteur du premier transistor est relié par l'intermédiaire d'une première résistance d'émetteur a une premiere borne et que la borne de la résistance de base connectée au collecteur du premier transistor est reliee par l'intermédiaire d'une seconde resistance d'émetteur a une seconde borne mise la optasse, les deux resistances d'émetteur possedant la sema valeur, tandis qu'une tension d'alimentation est appliquée entre la première et la seconde borne. Une réalisation recommandée de la présente invention est catactérisée en ce que la tension d'aliwentation est produite par un circuit de régulation qui contient un second transistor, que l'émetteur de ce dernier est relie la première borne, que la base du second transistor est reliee à la seconde borne par l'intermédiaire d'une seconde diode Zener polarisée en inverse, que le collecteur est relie par une batterie à la seconde borne, et qu'une resistance chutrice est branchée en parallèle avec le circuit collecteur-base. En liaison avec ce circuit de reglage, le circuit d' alisentation selon la presente invention permet une reduction de la puissance consommée, et donc de l'encombrement ; ceci permet en plus l'emploi de circuits integrés. La suite de la description se réfère aux figures annexées qui représentent, respectivement - figures 1, la, lb, le circuit d'alimentation conforme à la présente invention pour un circuit d'abonné - figure 2, une réalisation recommandée du circuit d'alimentation conforme à la présente invention - figure 2a, un schéma de principe de la figure 2 ; et, - figure 3, un autre exemple de réalisation. La figure i représente le circuit d'alimentation SP conforme à l'invention qui sert ici à alimenter en courant une résistance variable Rx qui se compose de la résistance d'un circuit d'abonné TS et d'un poste d'abonné T qui s'y trouve raccordé. Les sorties du circuit d'abonné TS sont reliées à un transformateur V par l'intermédiaire duquel un jeu d'organes de jonction V peut être atteint. Si le circuit de l'abonné est alimenté à partir de l'extérieur, le circuit d'alimentation SP, conforme à l'invention,est branché en parallèle avec le transformateur V par l'internédiaire de deux bobines d'arrêt DRI, DR2. Un condensateur K situé dans le transformateur empêche que le courant d'alimentation délivré par le circuit d'alimentation ne traverse le transformateur 8. Le circuit d'alimentation SP se compose d'un transistor npn TRI, dont le circuit collecteur-base est formé par la résistance Rx, une résistance de base RB et une diode Zener ZI. L'émetteur du transistor TRI est relié par l'inter mediaire d'une premiere résistance d'émetteur REI a une premiere borne A, tandis que la borne, côté collecteur, de la résistance de base RB est reliée par I'intermédiaire d'une seconde résistance d'émetteur RE2 a une seconde borne B qui est mise a la masse. Une tension d'alimentation US est appliquee entre les bornes A et B. Si l'on considère, les tensions dans la boucle I, on obtient pour REl RE2 - RE : US - IE.RE + VL + VBEI + VZ1 + IB.RB + IE.RE-VL, où IE - courant d'alimentation. VL - tension longitudinale. VZ1 - tension de Zener. IB - courant de base. La tension longitudinale VL est éliminée lorsqu'on choisit deux résistances d'émetteur égales et qu'on effectue une mise à la masse entre les résistances d'émetteur, et de ce fait on n'influence pas la tension collecteur-émetteur UCE. Ceci n'est rigoureusement valable que dans le cas où les résistances REI et RE2 sont égales de façon précise, mais des considérations quantitatives montrent que des écarts ARE de ltordre de + 5 Z par rapport à la valeur nominale RE n'ont aucune influence sur la tension longitudinale VL. La tension d'alimentation US peut être produite habituellement par une batterie BA (figure la). Mais pour éviter des variations de tension, il est intéressant de prendre des dispositions supplémentaires. La figure lb représente un circuit de régulation connu en soi, utilisé dans ce but. Le circuit de régulation se compose d'un transistor pnp TR2, d'une diode Zener Z2, d'une résistance supplémentaire RV et d'une batterie BA. Si le circuit d'alimentation SP,conforme à l'invention,est alimenté par le circuit de régu- lation, on obtient pour le courant d'alimentation IE (en considérant les tensions dans la boucle I) : - lE - VZ2-VZl-2VBE 2RE+RB/BI avec 131 = coefficient de transfert de courant du transistor TR1. Le courant d'alimentation IE dépend donc de la différence des tensions de Zener VZ2 - VZ1. Pour l'utilisation du circuit d'alimentation SP pour alimenter un circuit d'abonné, il faut en outre considérer que des conditions d'équilibre doivent être respectées en ce qui concerne les deux fils téléphoniques, et notamment il faut veiller à ce que le déséquilibre des impédances du à la résistance CA élevée du transistor TRI soit éliminé. Pour ce faire, il serait nécessaire de brancher en parallele avec le chemin collecteur-émetteur du transistor TRI un condensateur de capacite relativement élevée, ce qui, par-ailleurs, entraînerait à des distorsions indésirables dans l'identification des impulsions (cas de la signalisation à courant continu). La figure 2 représente une réalisation du circuit d'alimentation SP conforme à l'invention, dans lequel, au lieu de brancher un condensateur de capacité élevée en parallele avec le chemin collecteur-émetteur (représenté en tirets), on branche un petit condensateur C en parallèle avec le chemin émetteur-base et avec la diode Zener ZI. Ce condensateur C simule une capacité sensiblement plus élevée; la figure 2a illustre le schéma de principe de ce circuit. Pour l'impédance Z = IE (par exemple en utilisant un schéma équivalent du transistor avec les paramètres caractéristiques résistance d'entrée hll et amplification en courant h21),on obtient par calcul avec des hypothèses adéquates (h21js 1, h21 RE/RB): La capacité C du circuit collecteur-base agit par conséquent copte une capacité C' en parallele au chemin collecteur-émetteur et ayant pour valeur C' = C . RE C' -C RE De ce fait, il est possible de simuler la capacité nécessaire élevée C' avec une faible capacité C par un choix approprié de résistances. On va indiquer un autre avantage du circuit d'alimentation conforme à l'invention (figures 1,- lb, 2) à l'aide d'un exemple numérique. Les exigences requises par les Postes d'Allemagne Fédérale en ce qui concerne un circuit d'alimentation et les résistances devant être alimentées sont les suivantes : - courant d'alimentation minimal : 12,5 mA - résistance maximale (Boucle 'abonné) : 1840 n - tension d'alimentation : 44-52 V Si, pour satisfaire ces exigences, on utilise un-circuit classiqued'alimentation (raccordement de la batterie aux-bobines d'arrêt DRI et DR2) on obtient un courant d'alimentation maximal d'environ 35 mA pour une conception optimale et, dans les conditions les plus défavorables, le circuit d'alimentation conforme à l'invention ne fournit cependant qu'un courant d'alimentation maximal d'environ 18 mA ; c'est-à-dire que la consommation de puissance est notablement réduite et que, par conséquent,le dégagement de chaleur est moindre et qu'on peut utiliser des composants plus petits, un assemblage plus compact ainsi que la technique des circuits intégrés. La figure 3 illustre une autre réalisation du circuit d'alimentation conforme à l'invention. Le premier transistor Tl a été remplacée par une paire de Darlington composée de deux transistors Tll et T12, à coefficient de transfert de courant ss élevé ; une résistance supplémentaire RZ sert à obtenir le courant de Zener minimal pour la diode Zener ZI. La résistance supplémentaire RZ n'influence pas le comportement dynamique du circuit, car RZ//RE2 et RZ RE2. Le courant d'alimentation IE est alors donné par la formule IE = VZ2 - VZ1 - 2VBE (RE/RZ + 1) 2RE + (2RE+RB) / ss + RE/RZ [(RB + Ru/ss) + RE] On voit que les caractéristiques de variation du courant d'alimentation IE en fonction des facteurs VBE, RE et RB sont sensiblement améliorées avec une valeur élevée de B de la paire Darlington et une valeur élevée de la résistance supplémentaire RZ. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS I. Circuit d'alimentation pour une résistance de charge variable, notamment pour un circuit d'abonné faisant partie d'une installation de téléphonie, caractérisé en ce que le collecteur d'un premier transistor (TRI) est relié à sa base par l'intermédiaire de la résistance de charge (Rx), d'une résistance de base (RB) et d'une première diode Zener (ZI) polarisée en inverse, dans cet ordre,en ce que l'émetteur du premier transistor (TRI) est relié par l'inter médiaire d'une premiere résistance d'émetteur (REI) à une premiere borne (A) et en ce que la borne, située du côté collecteur, de la résistance de base (RB) est reliée,par l'intermédiaire d'une seconde résistance d'émetteur (RE2), à une seconde borne (B) mise à la masse, les deux résistances d'émetteur (REI, RE2), possédant la même valeur, tandis qu'une tension d'alimentation (US) est appliquée entre la premiere et la seconde bornes (A, B). 2. Circuit d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension d'alimentation (US) est fournie par une batterie (BA). 3. Circuit d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension d'alimentation (US) est fournie par un circuit de régulation qui comporte un second transistor (TR2), en ce que l'émetteur de ce dernier est relié à la premiere borne (A), en ce que la base de ce second transistor (TR2) est reliée à la seconde borne (B) par l'intermédiaire d'une seconde diode Zener (Z2),polarisée en inverse, en ce que le collecteur est relié à cette seconde borne (B) par l'intermédiaire d'une batterie (BA),et en ce qu'une résistance supplémentaire (RV) est branchée en parallele avec le circuit collecteur-base. 4. Circuit d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour réaliser l'alimentation extérieure du circuit collecteur-base du premier transistor (TRI), des bobines d'arrêt (DRI, DR2) sont branchées, res- pectivesent, des deux côtés de la resistance de charge (Rx) et un condensateur (C) est placé en parallèle avec le chemin collecteur-base du premier transistor (TRI) et avec la premier diode Zener (il). 5. Circuit d'alimentation selon l'une des revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu'a la place du premier transistor (TRI) il est prévu une paire de Darlington composée de deux transistors (tir, T12) et en ce qu'une résistance supplémentaire (RZ) relie la premiere diode Zener (ZI) à la premiere résistance d'émetteur (REl).