Brevet FR2465384A1 — publié le 19810320

" Dispositif de téléphonie électronique à connecter à une ligne de transmission de signaux". La présente invention concerne un dispositif de téléphonie électronique à connecter à une ligne de trans- mission de signaux par laquelle le dispositif reçoit un courant continu d'alimentation, ce dispositif de téléplho- nie comportant un certain nombre d'unités de circuit qui sont chacune pourvues de deux bornes d'alimentation desti- nées à recevoir un courant continu d'alimentation. Un dispositif de ce type est, par exemple, un ap- pareil téléphonique à haut-parleur qui comporte diverses unités de circuit, comme un commutateur commandé par la parole, un amplificateur de puissance et un terminal hy- bride électronique à quatre fils. Ces unités de circuit exigent pour leur fonctionne- ment une tension d'alimentation de fonctionnement détermi- née. Pour utiliser le mieux possible la tension d'alimenta- tion en courant zontinu pour l'amplificateur de puissance, il est souhaitable d'alimenter l'amplificateur de puissance en série avec les autres unités de circuit.Les tensions d'alimentation de fonctionnement des unités de circuit s'ad- ditionnent alors avec le risque qu'un maximum déterminé, qui est juste totérable, soit dépassé. Dans de nombreux systèmes de téléphonie automati- ques, il faut que la tension entre les bornes de connexion de l'appareil téléphonique, dans les circonstances les plus défavorables, ne puisse dépasser une valeur déterminée pour une valeur déterminée du courant continu d'alimentation. Cette valeur déterminé mentionnée en dernier lieu peut être inférieure à la somme des tensions de fonctionne- ment des unités de circuit, à la suite de quoi, dans les circonstances les plus défavorables, l'exigence mentionnée dans le paragraphe précédent n'est pas satisfaite. L'invention a pour but de procurer un dispositif de téléphonie électronique du type indiqué dans le préambule au moyen duquel on puisse satisfaire d'une manière simple à l'exigence selon laquelle la tension présente entre les bornes de connexion du dispositif, dans les circonstances les plus défavorables, ne peut pas dépasser une valeur déter- minée pour une valeur déterminée du courant continu d'alimen- tation. Le dispositif de téléphonie électronique conforme à l'invention est carctérisé en ce que les bornes d'alimentation d'au moins deux unités de circuit sont connectées d'une ma- nière telle que le courant d'alimentation passe en série dans les unités de circuit et que la tension d'alimentation d'une unité de circuit s'additionne à la tension d'alimentation de l'autre unité de circuit, et en ce que des moyens sont pré- sents pour, lorsque le courant continu d'alimentation tombe en dessous d'une valeur déterminée, réduire la tension d'ali- mentation d'au moins une des unités de circuit plus que pro- portionnellement au courant continu d'alimentation. L'invention et ses avantages seront décrits ci- après avec référence au dessin annexé, dans lequel: la figure 1 est un schéma synoptique d'un disposi- tif conforme à l'invention, et la figure 2 est un diagramme de tensioncourant pour illustrer le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention. La figure 1 est un schéma synoptique d'un appareil téléphonique à haut-parleur qui constitue un exemple type d'un dispositif de téléphonie électronique faisant l'objet de l'invention. L'invention sera expliquée ci-après avec référence à l'appareil téléphonique à haut-parleur, mais il va de soi qu'elle peut être utilisée pour d'autres dispositifs de té- léphonie électroniques qui comportent un certain nombre d'u- nités de circuit alimentées au moyen de la ligne de trans- mission de signaux. L'appareil téléphonique à haut-parleur représenté sur la figure 1 comporte deux bornes 1 et 2 pour connecter l'appareil à une ligne de transmission de signaux, par exem- ple à une ligne d'abonné d'un système de téléphonie automa- tique. L'appareil téléphonique est conçu pour recevoir une tension d'alimentation en courant continu qui est amenée à l'appareil par l'intermédiaire de la ligne de transmission de signaux. Cette tension d'alimentation en courant continu provient, dans le cas d'une ligne d'abonné d'un central té- léphonique, de la batterie centrale du central téléphonique. La ligne d'abonné est dans ce cas habituellement connectée à la batterie centrale au moyen de deux résistances qui sont qualifiées de résistances d'alimentation. Pour rendre l'appareil téléphonique indépendant de la polarité de la tension d'alimentation en courant continu de la ligne de transmission de signaux, un montage en pont redresseur 3 est connecté entre les bornes de connection 1 et 2 et les autres circuits de l'appareil. Ce pont redresseur assure que la tension du conducteur 4 soit toujours positi- ve par rapport à la tension du conducteur 5. Les conducteurs 4 et 5 transportent le courant d'alimentation des circuits de l'appareil téléphonique, qui passe du conducteur 4 au con- ducteur 5 et simultanément, les conducteurs 4 et 5 transpor- tent les autes courants de téléphonie qui sont provoqués par des signaux de conversation et/ou de signalisation. Bien entendu, le schéma synoptique de la figure 1 ne représente que quelques unités de circuit importantes d'un appareil téléphonique à haut-parleur. Ces unités peu- vent encore être complétées par d'autres unités de circuit pour l'exécution d'autres fonctions encore. L'invention peut cependant être expliquée à l'aide des unités de circuit re- présentées. Par ailleurs, l'invention ne se rapporte pas à la construction précise des unités de circuit constituant un appareil téléphonique à haut-parleur. Elle se rapporte à l'alimentation en courant continu des unités de circuit. Une reproduction synoptique des unités de circuit sera dès lors suffisante pour expliquer l'invention. L'appareil téléphonique à haut-parleur représenté sur la figure 1 comprend un terminal hybride actif à quatre fils 6, un commutateur duplex7rt un amplificateur de puissan- ce 8. Le terminal de circuit à quatre fils 6 est pourvu de deux bornes d'alimentation 6-1 et 6-2. Le commutateur du- plex 7 est pourvu de deux bornes d'alimentation 7-1 et 7-2. L'amplificateur de puissance 8 est pourvu des bornes d'alimen- o4 tation 8-1 et 8-2. Les bornes d'alimentation sont intercon- nectées de telle sorte que le courant d'alimentation passe en série par les unités de circuit et que les tensions d'ali- mentation des unités de circuits s'additionne-nt. - Des appareils téléphoniques à haut-parleur sont - connus, comme décrit par exemple dans les brevets des Etats Unis d'Amérique Ne 3.751.602 et 4.052.562. Le terminal de circuit à quatre fils 6 comporte en outre une connexion pour une voie d'émission 9 et une conne- xion pour une voie de réception 10. Des signaux de parole sont amenés au terminal à quatre fils 6 au moyen de la voie d'émission 9.En puissance de signaux de parole des courants téléphoniques circulent entre les bornes 61 et 6-2, de sorte qu'un courant téléphonique passe entre les bornes de conne- xion 1 et 2. Des signaux de parole qui proviennent de la li- gne de transmission de signaux font passer des courants té- léphoniques entre les bornes d'alimentation 6-1 et 6-2. Ces courants téléphoniques provoquent l'apparition de signaux de parole sur la voie de réception 10. La réalisation du terminal à quatre fils 6 n'a au- cune importance pour la compréhension et l'utilisation de l'invention. Il suffit de savoir que le terminal à quatre fils 6 peut comporter des éléments actifs ayant la forme d'amplificateurs opérationnels et de transistors qui, pour leur bon fbnctionnement, nécessitent un courant continu d'a- limentation qui est dérivé des bornes d'alimentation 6-1 et 6-2. Une forme d'exécution possible du terminal à quatre fils 6 est illustrée sur la figure 3b du brevet des Etats Unis d'Amérique N0 3.751.602 précité, étant entendu que la borne d'alimentation 6-1 est connectée directement au collec- teur du transistor qui y est représenté et la borne d'alimen- tation 6-2, au moyen de la résistance représentée à l'émet- teur de ce même transistor. Le commutateur duplex 7 fournit une voie de trans- mission entre le microphone 11 et la voie d'émission 9 ou en- tre la voie de réception 10 et le canal 12 de haut-parleur. Le commutateur duplex 7 comporte des circuits qui, en fonc- tion des signaux provenant du microphone 11 et de la voie de réception 10 créent une voie de transmission allant, dans un sens, du microphone 11 vers la voie d'émission 9, ou dans l'autre sens, de la voie de réception 10 vers le canal 12 de haut-parleur. Le réalisation du commutateur duplex 7 n'a aucune importance pour la compréhension et l'utilisation de l'in- vention.En principe, tout commutateur duplex connu peut être utilisé. Une forme d'exécution particulièrement adé- quate est illustrée sur la figure 11 du brevet des Etats- Unis d'Amérique N0 4.052.562 précité, 9tant entendu que l'un des hauts-parleurs qui y est représenté ainsi que l'am- plificateur de puissance associé sont remplacés par la voie d'émission 9 et que le microphone associé au haut-parleur est remplacé par la voie de réception 10, les amplificateurs de puissance restant ainsi que le hautparleur qui y est connecté corresponde à l'amplificateur de puissance 8 et au haut-parleur 13, tandis que le microphone qui est associé au haut-parleur correspond au microphone 11. Les circuits électroniques prévus dans le commuta- teur duplex 7 exigent, pour leur bon fonctionnement, un cou- rant continu d'alimentation qui est dérivé des bornes d'ali- mentation 7-1 et 7-2. La tension d'alimentation entre les bornes d'alimentation 7-1 et 7-2 est stabilisée au moyen de la diode Zener 14 qui est connectée en parallèle aux bornes d'alimentation. L'impédance en courant alternatif de la dio- de Zener 14 est très basse, de sorte que les courants de si- gnaux en courant alternatif, qui passent entre les bornes d'alimentation 6-1 et 6-2 du terminal à quatre fils 6, tra- versent la diode Zener. L'amplificateur de puissance 8 amplifie les signaux de parole qui sont amenés à l'amplificateur par l'intermé- diaire du canal 12 de haut parleur. Le courant continu d'ali- mentation est prélevé aux bornes d'alimentation 8-1 et 8-2. La tension d'alimentation entre ces bornes d'alimentation est stabilisée par le montage en série des diodes Zener 15 et 16, qui est connecté en parallèle aux bornes d'alimentation. Ces diodes Zener forment une voie détournée pour les courants de signaux en courant alternatif de la même manière que la diode Zener 14. o6 Une raison importante pour le montage en série des voies d'alimentation des unités de circuit 6,7 et 8 est que le courant continu d'alimentation de l'appareil téléphonique peut de cette façon être complètement utilisé pour l'ampli- ficateur de puissance 8. Un inconvénient est que les ten- sions d'alimentation des unités de circuit s'additionnent. Dans un appareil téléphonique automatique pratique, la tension en courant continu entre les bornes 1 et 2 de l'appareil téléphonique ne peut pas dépasser une valeur dé- terminée pour une valeur déterminée du courant continu d'ali- mentation. Par exemple, la dite tension ne peut pas être supérieure à environ 18,5 volts pour 15 mA lorsqu'on a affaire à un central téléphonique-présentant une tension de batte- rie centrale minimale de 42 volts, à deux résistances d'ali- mentation d'une valeur totale au maximum de 1000-l-et à une longueur de ligne au maximum de 2 km, ainsi qu'à une valeur de seuil de 15 mA pour le courant de ligne. Lesdites valeurs qui apparaissent ensemble dans le cas le plus défavorable, aboutissent à une tension aux bor- nes maximale admissible pour la valeur de seuil donnée du courant de ligne. Lorsque cette valeur de tension est rete- nue comme valeur de consigne même dans le cas o le courant d'alimentation est supérieur à la valeur de seuil, ceci abou- tit à une limitation-des tensions d'alimentation des unités de circuit. Le développement des unités de circuit est alors rendu plus difficile ou leurs fonctions diminuent. Ceci est surtout valable pour l'amplificateur de puissance 8. Suivant l'invention, il est prévu un circuit qui est sensible au courantcontinu d'alimentation et provoque une diminution de la tension d'alimentation de l'amplifica- teur de puissance 8 plus que proportionnellement au courant d'alimentation lorsque le courant d'alimentation parvient au voisinage de la valeur de seuil.La tension d'alimentation V de l'amplificateur de puissance 8 en fonction du courant d' alimentation " i " de l'appareil téléphonique présente l'al- lure telle que représentée sur la figure 2. La valeur de seuil est, par exemple de 15 mA, la tension d'alimentation est alors, par exemple de 4,5 volts, tandis que pour des courants d'alimentation plus importants, la tension d'ali- mentation est, par exemple de 10 volts. Les tensions d'alimentation du terminal à quatre fils actif 6 et du commutateur duplex peuvent ensemble, par exemple, être d'environ 12,5 volts, ce qui, avec la tension d'alimentation de, par exemple, 10 volts de l'amplificateur de puissance 8 et la chute de tension au passage du pont redresseur 3 produit une tension d'environ 24 volts entre les bornes de connexion 1 et 2. La diminution de la tension d'alimentation de l'amplificateur de puissance 8 de 10 volts pour des courants supérieurs à 15 mA à 4,5 volts pour la va- leur de seuil de 15 mA assure que la tension aux bornes pour la valeur de seuil ne.devienne pas supérieure à la valeur maximale admissible d'environ 18,5 volts. La diminution de la qualité de la reproduction de la parole par le haut-par- leur dans le cas le plus défavorable, qui n'apparaît que ra- rement, est acceptée en vue d'une reproduction de bonne qua- lité de haut-parleur dans des circonstances normales. Le circuit de perception de courant comporte, entre autres, les transistors 17,18 et 19. Un courant d'environ 1 mA passe par le transistor 17 et est ajusté au moyen d'une résistance 20. Ce courant passe aussi par le transistor 18, qui est connecté en diode, et par la résistance 21 d'environ 300-..f.en série. La tension dans le transistor 18 et la résis- tance 21 en série est alors d'environ 900 mV. Le courant d'alimentation de l'appareil téléphoni- que passe par la résistance 22 d'environ 18J-qui est pontée; pour des courants téléphoniques alternatifs, par le conden- sateur 23. Ladite tension de 900 mV est présente sur le mon- tage en série de la jonction base-émetteur du transistor 19 et de la résistance 22. Le transistor 19 va alors devenir conducteur lorsque le courant d'alimentation devient infé- rieur à environ 16,5 mA. Dans ce cas, le condensateur 24, qui forme normalement un tampon pour l'alimentation de l'am- plificateur de puissance 8, est déchargé par le transistor 19. Le courant qui est finalement amené par le transistor 19 à la résistance 22 est tel que la somme des tensions sur la jonction base-émetteur du transistor 19 et la résistance 22 compense ladite tension de 900 mV. o8 Le résultat du fonctionnement du circuit de percep- tion du courant est que, pour une diminution du courant con- tinu d'alimentation qui passe entre les bornes de connexion 1 et 2 ( le courant de ligne), la tension d'alimentation de l'amplificateur de puissance 8 diminue dans une mesure telle que, lorsque la valeur de seuil ou la valeur limite du cou- rant de ligne est atteinte, la tension de borne maximale admissible ne soit pas dépassée. L'amplificateur de puissance peut alors être conçu pour une tension d'alimentation qui est supérieure à la tension d'alimentation admise dans le cas le plus défavorable pour un courant de ligne de 15 mA. o9 RIVENDICATIONS 1. Dispositif téléphonique électronique à connec- ter à une ligne de transmission de signaux par laquelle le dispositif recoit un courant continu d'alimentation, ce dis- positif comportant un certain nombre d'unités de circuit qui sont, chacune, pourvues d'une paire de bornes d'alimentation destinées à recevoir un courant d'alimentation continu, ca- ractérisé en ce que les bornes d'alimentation d'au moins deux unités de circuit sont connectées d'une manière telle que le courant d'alimentation passe en série par les unités de cir- cuit, et que la tension d'alimentlation d'une unité de circt s'additiomnne à la tension d'alimentation de laue unité de circut et en e que des moyens sont présents pour, lors de la Indnutondu courant continu d'alimentation en dessous d'une valeur déterminée, réduire la tension d'ali- mentation d'au moins une des unités de circuit plus que pro- portionnellement au courant d'alimentation continu. 2. Dispositif téléphonique électronique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le trajet de cou- rant principal d'un transistor est connecté en parallèle aux bornes d'alimentation d'au moins une des unités de cir- cuit et en ce que des moyens sont prévus pour commander le transistor par la difference entre une tension de référence et une tension proportionnelle au courant continu d'alimen- tation.