Brevet FR2686757A1 — publié le 19930730

MODULATEUR DU COURANT D'UNE LIGNE TÉLÉPHONIQUE La présente invention concerne les postes téléphoni- ques comprenant un amplificateur d'écoute permettant de trans- mettre sur un haut-parleur la conversation du correspondant. La figure 1 représente schématiquement et de manière très simplifiée une architecture de poste téléphonique à ampli- ficateur d'écoute Une ligne téléphonique, non représentée, est reliée à une borne active E et à une borne de masse G La ten- sion disponible entre la borne E et la masse est notée VL et le courant de ligne est noté IL. Le poste comprend un circuit 10 de gabarit et d'ali- mentation d'un amplificateur 12 relié à un haut-parleur 13 Ce circuit de gabarit 10 est destiné à établir une caractéristique normalisée VL=f(IL) de la tension de ligne VL en fonction du courant de ligne IL Le courant consommé pour établir cette caractéristique est exploité pour alimenter l'amplificateur 12. Le circuit 10 comprend un convertisseur tension- courant 15 de transconductance G, alimenté par la tension de ligne VL, et injectant un courant Io dans une capacité C reliée à la masse et dans l'amplificateur 12 La tension d'entrée du convertisseur 15 est établie à une valeur VL-Vl par une source de tension constante Vl connectée en opposition entre la borne E et l'entrée du convertisseur 15. Avec cette configuration, on obtient, d 'une part, un courant I O d'alimentation de l'amplificateur 12 croissant en fonction de la tension de ligne VL, et d'autre part, la carac- téristique VL=f(IL) du gabarit (On entend par "courant d'alimentation de l'amplificateur" la somme des courants circu- lant dans l'amplificateur 12 et dans la capacité C). Les paramètres du circuit de gabarit 10 (Vî, G) sont choisis pour tenir compte des courants consommés par d'autres éléments du poste Ces autres éléments comprennent un modulateur de courant 16 et des circuits supplémentaires 17 Les circuits supplémentaires 17, comme par exemple un microprocesseur, con- somment un courant constant Il Le modulateur 16 sert à moduler le courant de ligne IL en fonction d'un signal de parole Vm. Le courant traversant le modulateur est noté Im et présente une composante continue Im O Ainsi, on a à tout instant un courant de ligne moyen IL = I O +Im O+Il. La figure 2 illustre une réalisation pratique du cir- cuit de gabarit 10 dans un poste téléphonique classique Ce circuit comprend un miroir de courant Ml relié à la borne E et recevant en entrée un courant de référence io petit devant le courant de ligne IL Ce miroir Ml est multiplieur par un fac- teur K grand devant 1 (de 1 'ordre de 40) et fournit le courant I O (=Kio) d'alimentation de l'amplificateur 12 Le courant de référence io est drainé par un générateur de courant 18, généra- lement un régulateur shunt, comprenant un convertisseur tension- courant 19 de transconductance g Ce convertisseur 19 est con- necté avec une source de tension Vl selon la même configuration que la source Vi et le convertisseur 15 de la figure 1 Avec cette configuration, on a un circuit équivalent au circuit 10 de la figure 1 avec Kg=G. En pratique, pour que le modulateur 16 puisse moduler le courant de ligne IL avec une amplitude suffisante, il lui faut un courant de repos Im O de 1 ' ordre de 5 m A En outre, le courant Il consommé par les circuits supplémentaires 17 est de l'ordre de 5 m A. Le courant de ligne disponible IL peut, selon la nature et la longueur de la ligne, avoir une valeur faible, de l'ordre de 15 m A seulement, ce qui ne laisse qu'un faible courant, 5 m A, pour alimenter l'amplificateur 12 (en négligeant un courant voisin de io consommé par le circuit de gabarit 10 et non fourni à l'amplificateur). Un objet de la présente invention est de prévoir une architecture de poste téléphonique à amplificateur d'écoute, permettant de fournir un courant plus important à l'amplifica- teur d'écoute. Cet objet est atteint grâce à un poste téléphonique relié à une ligne téléphonique et comprenant: un circuit d'ali- mentation fournissant un courant de sortie qui est une fonction croissante de la tension disponible sur la ligne téléphonique; un amplificateur d'écoute alimenté par ledit courant de sortie; et un modulateur consommant un courant de repos et susceptible d'injecter dans la ligne un courant de modulation proportionnel à un signal de parole Selon l'invention, le modulateur incor- pore le circuit d'alimentation, le courant consomnné par le modu- lateur étant essentiellement le courant fourni à l'amplificateur par le circuit d'alimentation. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le courant de repos du modulateur est choisi égal à la somme du courant classique d'alimentation de l'amplificateur et du courant de repos d'un modulateur classique. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le courant de sortie du circuit d'alimentation est réparti entre l'amplificateur et une capacité de filtrage. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le poste comprend des moyens pour établir un courant de consigne à une valeur croissante en fonction de la tension disponible sur la ligne téléphonique, ledit courant de sortie étant fourni par un miroir de courant multiplieur par K et recevant en entrée le courant de consigne. Selon un mode de réalisation de la présente invention, lesdits moyens pour établir le courant de consigne comprennent des moyens pour générer un courant de référence proportionnel à la différence entre la tension disponible sur la ligne et une tension de référence. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le modulateur comprend un premier transistor et un moyen rés is- tif alimentés par le courant de réf érenoe; et un deuxième tran- sistor dans lequel est recopié, avec un éventuel facteur multi- plicatif, le courant traversant le premier transistor, le courant traversant ce deuxième transistor étant pris pour le courant de cons igne. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le poste comprend un amplificateur pilotant les bases des premier et deuxième transistors et dont deux entrées différen- tielles sont reliées respectivement à une borne recevant le signal de parole et au point de connexion entre le premier transistor et le moyen résistif. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d 'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: La figure 1, précédemment décrite, représente schéma- tiquement une architecture classique de poste téléphonique à amplificateur d'écoute; la figure 2, précédemment décrite, représente une réalisation pratique d'un élément du poste téléphonique de la f Lgure 1 la figure 3 représente schématiquement un mode de réalisation de modulateur selon la présente invention; et la figure 4 représente un autre mode de réalisation de modulateur selon la présente invention. Dans les figures, des mêmes réf érenoes dés ignent des mêmes éléments. Selon la présente invention, il est prévu un modu- lateur particulier incorporant le circuit 10 d'alimentation de l'amplificateur 12 et dont le courant de repos constitue le courant d'alimentation de l'amplificateur 12 Le courant de repos de ce modulateur particulier est choisi égal à la somme du courant d'alimentation classique I O et du courant de repos Im O du modulateur classique 16 Ainsi, le courant Im O, au lieu d'être consommé en vain, contribue à une augmentation du courant fourni à l'amplificateur 12. La figure 3 représente l'architecture de la figure 1 dans laquelle a été inséré un mode de réalisation de modulateur selon l'invention incorporant le circuit 10 Un sommateur 20 est disposé entre la source de tension Vi et l'entrée du conver- tisseur 15 Le sommateur 20 reçoit en entrée le signal de parole Vm On retrouve ainsi sur l'entrée du convertisseur 15 la tension classique VL-Vl à laquelle est superposé le signal de parole Vm. Avec cette configuration, l'homme du métier saura réajuster la tension Vi pour que, en l'absence de signal de parole Vm, le courant de sortie du convertisseur 15 (et donc le courant d'alimentation de l'amplificateur 12) soit égal à IO+Im O Alors, le courant de ligne moyen IL s'exprime exac- tement de la même manière que dans la figure 1, à savoir, par IL = I O + I 1 +Im O Le poste selon l'invention respecte donc le gabarit VL=f(IL) L'amplitude maximale du signal de parole Vm pourra être réajustée pour que le courant de ligne IL soit modulé avec une amplitude adéquate. Ainsi, par rapport au cas de la figure 1, le courant fourni à l'amplificateur 12 se trouve augmenté de Im O, c'est-à- dire de la valeur ( 5 m A) du courant de repos du modulateur clas- sique 16 Dans l'exemple o le courant de ligne IL atteint une valeur minimale de 15 m A, le courant fourni à l'amplificateur 12 est pratiquement doublé par rapport à sa valeur dans un poste classique. La figure 4 illustre un autre mode de réalisation de modulateur selon la présente invention facilement adaptable à l'architecture classique de la figure 2 Dans la figure 4, on retrouve le générateur de courant 18 et le miroir Ml. Selon l'invention, le courant de référence io, norma- lement fourni par le générateur 18 au miroir MI, est ici fourni à l'entrée d'un miroir de courant M 2 relié à la borne E Le miroir M 2 répartit le courant io entre une résistance R reliée à une tension de référence Vref et le collecteur d'un transistor QI à émetteur relié à la masse La base du transistor Qi est reliée à la sortie d'un amplificateur opérationnel 34 dont l'entrée non-inverseuse est reliée au collecteur du transistor Qi et dont l'entrée inverseuse reçoit le signal de parole Vm Un transistor Q 2 est relié en parallèle sur la base et l'émetteur du transistor Qi et son collecteur est relié à l'entrée du miroir Ml; cette disposition permet de recopier le courant de collecteur du transistor Qi sur l'entrée du miroir Ml en le multipliant par un facteur p égal au rapport des surfaces du transistor Q 2 et du transistor Qi. Avec ctte configuration, le signal de parole Vm apparait au point de connexion entre la résistance R et la sortie du miroir M 2 La tension de référence Vref est choisie égale à la valeur de repos du signal de parole Vm Ainsi, en l'absence de signal Vm, la totalité du courant de référence io traverse le transistor Qi Un courant pio apparaît donc à l'entrée du miroir Ml et il apparaît à la sortie du miroir Ml un courant d'alimentation de l'amplificateur 12 de valeur p Kio Le courant soutiré à la ligne téléphonique en lieu et place du courant IO+Im O des figures précédentes vaut ici l 2 +p(K+l)lio, ce courant étant essentiellement le courant p Kio fourni à l'ampli- ficateur 12 puisque K est grand (de l'ordre de 40) devant 1. L'homme du métier saura réajuster la tension Vl pour obtenir l 2 +p(K+ 1)li O=IO+Im O afin de respecter le gabarit VL=f(IL). Lorsqu'on applique un signal de parole Va, il passe un courant modulé dans la résistance R qui se soustrait au courant io passant dans le transistor Q 1 On retrouve donc dans le tran- sistor Ql un courant modulé autour de io qui est amplifié par le transistor Q 2 et le miroir Ml avant d'être soutiré de la ligne téléphonique L'homme du métier saura choisir la résistance R pour que le courant de ligne soit modulé avec une amplitude suffisante. La présente invention est susceptible de nombreuses variantes et modifications qui apparaîtront à l'hoamme du métier, notamment en oe qui concerne la réalisation du modulateur. REVENDICATIONS 1 Poste téléphonique relié à une ligne téléphonique et comprenant: un circuit d'alimentation ( 10) fournissant un cou- rant de sortie (Io) qui est une fonction croissante de la ten- sion (VL) disponible sur la ligne téléphonique; un amplificateur d'écoute ( 12) alimenté par ledit courant de sortie; et un modulateur ( 16) consommant un courant de repos (Im O) et susceptible d'injecter dans la ligne un courant de modulation (Im-Im O) proportionnel à un signal de parole (Vm); caractérisé en ce que le modulateur incorpore le cir- cuit d'alimentation ( 10), le courant consommé par le modulateur étant essentiellement le courant fourni à l'amplificateur ( 12) par le circuit d'alimentation. 2 Poste téléphonique selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le courant de repos du modulateur est choisi égal à la somme du courant classique (IO) d'alimentation de l'amplificateur ( 12) et du courant de repos (Im O) d'un modula- teur classique ( 16). 3 Poste téléphonique selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le courant de sortie du circuit d'alimentation ( 10) est réparti entre l'amplificateur ( 12) et une capacité de filtrage (C). 4 Poste téléphonique selon la revendication 1, carac- térisé en ce quelil comprend des moyens pour établir un courant de consigne (pio) à une valeur croissante en fonction de la tension (VL) disponible sur la ligne téléphonique, ledit courant de sortie étant fourni par un miroir de courant (Ml) multiplieur par K et recevant en entrée le courant de consigne. Poste téléphonique selon la revendication 4, carac- térisé en ce que lesdits moyens pour établir le courant de con- signe comprennent des moyens pour générer un courant de réfé- rence (io) proportionnel à la différence entre la tension (VL) disponible sur la ligne et une tension de référence (Vî). 6 Poste téléphonique selon la revendication 5, carac- térisé en ce que le modulateur comprend un premier transistor (Qj) et un moyen résistif (R) alimentés par le courant de réfé- rence (io); et un deuxième transistor (Q 2) dans lequel est recopié, avec un éventuel facteur multiplicatif (p), le courant traversant le premier transistor; le courant traversant ce deuxième transistor étant pris pour le courant de consigne. 7 Poste téléphonique selon la revendication 6, carac- térisé en ce qu'il comprend un amplificateur ( 34) pilotant les bases des premier et deuxième transistors (Ql, Q 2) et dont deux entrées différentielles sont reliées respectivement à une borne recevant le signal de parole (Vm) et au point de connexion entre le premier transistor et le moyen résistif (R).