(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回線に接続され端末に電流を供給するために電源の正端子と端末との間に接続された第１の給電抵抗の電源側端子に一端が接続された第１の抵抗と、
前記第１の給電抵抗の端末側端子に一端が接続された第２の抵抗と、
前記端末と電源の負端子との間に接続された第２の給電抵抗の端末側端子に一端が接続された第３の抵抗と、
前記第２の給電抵抗の電源側端子に一端が接続された第４の抵抗と、
前記第１及び第３の抵抗の他端が共通接続されて入力端に接続され、前記第１及び第３の抵抗にそれぞれ流れる電流の和電流を入力とする第１のカレントミラー回路と、
前記第２及び第４の抵抗の他端が共通接続されて入力端に接続され、前記第２及び第４の抵抗にそれぞれ流れる電流の和電流を入力とする第２のカレントミラー回路と、
を備え、
前記第１のカレントミラー回路の出力電流と前記第２のカレントミラー回路の出力電流の差電流が供給され前記差電流を電圧に変換するための出力抵抗と、
前記出力抵抗の端子電圧を基準電圧と比較する比較器と、
を備えたことを特徴とするループ電流検出回路。
【請求項２】
通信回線に電流を供給する第１及び第２の給電抵抗と、
前記第１の給電抵抗の両端にそれぞれ一端が接続された第１及び第２の抵抗と、
前記第２の給電抵抗の両端にそれぞれ一端が接続された第３及び第４の抵抗と、
前記第１及び第３の抵抗の他端が共通接続されて入力端に接続され、前記第１及び第３の抵抗にそれぞれ流れる電流の和電流を入力とする第１のカレントミラー回路と、
前記第２及び第４の抵抗の他端が共通接続されて入力端に接続され、前記第２及び第４の抵抗にそれぞれ流れる電流の和電流を入力とする第２のカレントミラー回路と、
入力端が前記第１のカレントミラー回路の出力端に接続され、出力端が前記第２のカレントミラー回路の出力端に接続された第３のカレントミラー回路と、
前記第２のカレントミラー回路の出力端と前記第３のカレントミラー回路の出力端の接続点に一端が接続された出力抵抗と、
前記出力抵抗の端子電圧を基準電圧と比較する比較器と、
を備えたことを特徴とするループ電流検出回路。
【請求項３】
前記基準電圧の電圧値を可変させる手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のループ電流検出回路。
【請求項４】
前記第１のカレントミラー回路及び／又は前記第２のカレントミラー回路におけるミラー比を可変させる手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のループ電流検出回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ループ電流検出回路に関し、特に、加入者回線を介して通信端末に直流電流を供給する電流供給回路におけるループ電流検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２線式加入者回線を経由して直流電流を供給する通話電流供給回路に流れるループ電流の検出回路の従来の構成の一例を図４に示す。図４を参照すると、このループ電流検出回路は、給電抵抗の両端の電圧を差動増幅器で検出するものであり、ループ電流検出回路２２は、第１、第２の給電抵抗１、２の両端電圧をそれぞれ差動増幅する第１、第２の差動増幅回路１９、２０と、第１、第２の差動増幅器の出力を加算する加算回路２１と、加算回路２１と出力を基準電圧１３と比較する比較器１４と、を備えている。
【０００３】
第１の給電抵抗１の端子間電圧を第１の差動増幅回路１９で増幅し、加算回路２１に出力し、第２の給電抵抗２の端子間電圧を第２の差動増幅回路２０で増幅し、加算回路２１に出力する。加算回路２１は、第１、第２の差動増幅回路１９、２０の出力電圧を加算して比較器１４へ信号を送出する。比較器１４では、加算回路２１からの出力電圧を基準電圧１３と比較してループ電流を検出している。
【０００４】
なお、２線式加入者回線を経由して直流電流を供給する通話電流供給回路に流れるループ電流の検出回路として、例えば特開昭６１−１５２１５９号公報等の記載も参照される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示した構成は、給電抵抗の電圧を差動増幅器で検出しているために、回路規模が大きくなり、ＬＳＩのチップサイズも大きくなる、という問題点を有している。
【０００６】
また、抵抗値が大きく、且つ、相対精度が必要な抵抗が多数必要とされており、このためチップ面積巾で抵抗の占める面積が大きくなる、と問題点もある。
【０００７】
したがって、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、回路規模を縮減し、集積回路化に好適とされるループ電流検出回路を提供することにある。
【０００８】
また本発明の他の目的は、相対精度が必要な抵抗の本数を削減し、集積回路化に好適とされるループ電流検出回路を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明は、回線に接続され通信端末に電流を供給する第１給電抵抗と第２の給電抵抗の各端子間電圧を、それぞれ第１、第２の抵抗と、第３、第４の抵抗とを介して電流に変換し、前記第１、第３の抵抗に流れる電流の和電流を入力とする第１のカレントミラー回路と、前記第２、第４の抵抗に流れる電流の和電流を入力とする第２のカレントミラー回路と、を備え前記第１のカレントミラー回路の出力電流と前記第２のカレントミラー回路の出力電流の差電流を出力抵抗に供給し、前記出力抵抗の端子電圧を基準電圧と比較する比較器を備える。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。本発明のループ電流検出回路は、通信回線に電源を供給する給電抵抗の端子に接続した抵抗に流れる電流の差を２つ足し合わせてループ電流を検出するようにしたものである。
【００１１】
本発明において、ループ電流検出回路は、通信回線に電流を供給する第１、第２の給電抵抗１、２と、第１の給電抵抗１の両端にそれぞれ一端が接続された第１、第２の抵抗５、７と、第２の給電抵抗２の両端にそれぞれ一端が接続された第３、第４の抵抗６、８と、第１、第３の抵抗５、６の他端が共通接続されて入力端に接続され、第１、第３の抵抗５、６に流れる電流の和電流を入力とする第１のカレントミラー回路９と、第２、第４の抵抗７、８の他端が共通接続されて入力端に接続され、第２、第４の抵抗７、８に流れる電流の和電流を入力とする第２のカレントミラー回路１１と、入力端が第１のカレントミラー回路９の出力端に接続され、出力端が第２のカレントミラー回路１１の出力端に接続された第３のカレントミラー回路１０を備え、第２、第３のカレントミラー回路１０、１１の出力端の接続点を出力抵抗１２の一端に接続し、出力抵抗１２の端子電圧を基準電圧１３と比較する比較器１４を備えている。出力抵抗１２の他端は、ループ電流検出回路の地気側に接続されている。
【００１２】
第１の給電抵抗１、通信端末３、第２の給電抵抗２、電源４よりなるループに流れる電流は、給電抵抗１、２のそれぞれの端子間に電位差を作る。
【００１３】
通信端末３に接続される第１の給電抵抗１の両側の端子には、抵抗５と、抵抗７の一端がそれぞれ接続され、第１の給電抵抗１の端子間の電位差の分だけ異なる電流を流す。
【００１４】
同様にして、通信端末３に接続される第２の給電抵抗２の両側の端子には、抵抗６と、抵抗８の一端がそれぞれ接続され、第２の給電抵抗２の端子間の電位差の分だけ異なる電流を流す。
【００１５】
抵抗５と抵抗６に流れる電流を足し合わせた電流を、第１のカレントミラー回路９の入力とし、抵抗７と抵抗８を流れる電流を足し合わせた電流を第２のカレントミラー回路１１の入力とする。
【００１６】
第１のカレントミラー回路９の出力を入力とする第３のカレントミラー回路１０の出力を第２のカレントミラー回路１１の出力と接続し、差分の電流を、出力抵抗１２に流す。
【００１７】
この差電流による出力抵抗１２の端子電圧と基準電圧１３とを比較器１４で比較することで、ループ電流を検出する。
【００１８】
【実施例】
本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例の構成を示す図である。図１を参照すると、本発明の一実施例をなすループ電流検出回路１５は、通信端末３に接続された給電抵抗１の両側端子に一端がそれぞれ接続された抵抗５と抵抗７と、通信端末３に接続された給電抵抗２の両側端子に一端がそれぞれ接続された抵抗６と抵抗８とを有している。給電抵抗１と抵抗５の接続点は、地気側に接続されている。
【００１９】
抵抗５と抵抗７の他端は、それぞれ第１のカレントミラー回路９の入力端と第２のカレントミラー回路１１の入力端に接続されている。
【００２０】
また、抵抗６と抵抗８の他端もそれぞれ第１のカレントミラー回路９の入力端と第２のカレントミラー回路１１入力端に接続されている。
【００２１】
第１のカレントミラー回路９の出力端からは、抵抗５と抵抗６を流れる電流を加算した電流が出力される。同様に第２のカレントミラー回路１１の出力端からは、抵抗７と抵抗８を流れる電流を加算した電流が出力される。
【００２２】
第３のカレントミラー回路１０は、入力端を第１のカレントミラー回路９の出力端に接続し、出力端を第２のカレントミラー回路１１の出力端に接続し、第３のカレントミラー回路１０の出力端と第２のカレントミラー回路１１の出力端には、第２のカレントミラー回路１１の出力電流から第１のカレントミラー回路９の出力電流を差し引いた差電流が出力される。第２のカレントミラー回路１１の出力と第１のカレントミラー回路９の出力の差電流は、出力抵抗１２に流れ、電圧に変換される。
【００２３】
出力抵抗１２の端子間電圧と基準電圧１３とを比較器１４で比較して、ループ電流を検出する。
【００２４】
図２は、本発明の一実施例におけるカレントミラー回路の構成を示す図であり、公知の構成が用いられる。すなわち入力側のトランジスタ３０と出力側トランジスタ３１のベースを共通接続し、入力側のトランジスタ３０のベースとコレクタを接続して構成される。なお、第１、第２のカレントミラー回路９、１１は、トランジスタのエミッタが電源１６の高電位側に接続され、第３のカレントミラー回路１０は、トランジスタのエミッタが電源１６の低電位側に接続される。
【００２５】
本発明の一実施例の動作について説明する。通常、通信端末３を起動（発呼）した場合、端末内の直流抵抗は小さくなり、給電抵抗１、２を通して電流が流れる。この時、給電抵抗１、２の端子間には電位差が生じる。
【００２６】
電源１６から給電抵抗１、２の各端子までの電圧を、抵抗５、６、７、８によって電流に変換している。抵抗５、６、７、８の抵抗値は同一にする。
【００２７】
抵抗５と抵抗６に流れる電流は第１のカレントミラー回路９に入力される。同様に、抵抗７と抵抗８を流れる電流は第２のカレントミラー回路１１に入力される。入力を第１のカレントミラー回路９の出力に接続し、出力を第２のカレントミラー回路１１の出力に接続した第３のカレントミラー回路１０は、その出力から、第１のカレントミラー回路９の出力電流を折り返した電流をミラー電流として出力し、第２のカレントミラー回路１１の出力と第３のカレントミラー回路１０の出力の接続点からは、第１のカレントミラー回路９の出力電流分を第２のカレントミラー回路１１の出力電流から引き抜いた（差し引いた）電流が出力される。第２のカレントミラー回路１１の出力電流と第１のカレントミラー回路９の出力電流の差電流Ｉoutは、出力抵抗１２に流れ、出力抵抗１２で電圧に変換される。
【００２８】
この差電流Ｉoutは、次式（１）で示される電流となる。すなわち、Ｖ16を電源１６の電圧、ＶAを電池側の給電抵抗２（抵抗値ＲA）の回線側端子電圧、ＶBを地気側の給電抵抗１（抵抗値ＲB）の回線側端子電圧、Ｖ4を電源４の電圧、Ｒを抵抗５、６、７、８の抵抗値とし、ＶRB、ＶRAをそれぞれ給電抵抗１、２の端子間電圧、ＩLをループ電流とすると、抵抗５に流れる電流Ｉ1＝（Ｖ16−ＶBE）／Ｒ5（但し、ＶBEはカレントミラー回路のトランジスタのベース・エミッタ間電圧）、抵抗６に流れる電流Ｉ3＝(Ｖ16-ＶBE−ＶA)／Ｒ6、抵抗７に流れる電流Ｉ2＝(Ｖ16-ＶBE−ＶB)／Ｒ7、抵抗８に流れる電流Ｉ4＝(Ｖ16-ＶBE−Ｖ4)／Ｒ8となり、第１のカレントミラー回路９の入力には、和電流Ｉ1＋Ｉ3が入力され、第２のカレントミラー回路１１の入力には和電流Ｉ2＋Ｉ4が入力され、（Ｉ2＋Ｉ4）−（Ｉ1＋Ｉ3）から次式（１）が導出される。
【００２９】
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【００３０】
比較器１４は、基準電圧１３と出力抵抗１２の電圧を比較し、ループ電流を検出する。
【００３１】
本発明の一実施例によれば、給電抵抗に流れる電流の差を足し合わせてループ電流を検出しているため、回線に交流雑音等があり、電源４の電圧範囲を超えた場合でもループ電流を検出することができる。
【００３２】
本発明の第２の実施例について説明する。図３は、本発明の第２の実施例の構成を示す図である。図３を参照すると、本発明の第２の実施例においては、図１に示した構成に加えて、比較器１４に入力される基準電圧１３に、電圧切替制御回路１８を備えたものである。
【００３３】
この電圧切替回路１８に、上位装置から制御信号を供給することで、比較器１４に供給する基準電圧１３の電圧値を変化させることで、ループ電流検出用の閾値を複数持たせている。
【００３４】
更に、出力抵抗１２の電圧を入力とするミラー比制御回路１７を追加し、第１、及び第２のカレントミラー回路９、１１、又はいずれか一方におけるミラー比を変化させることで、検出電流の範囲を広くすることができる。カレントミラー回路の入力電流値と出力電流値の比であるミラー比を１：１から１：Ｎとする場合、通常、図２に示したカレントミラー回路の出力側トランジスタ３１としてそのエミッタ面積が入力側トランジスタ３０のエミッタ面積のＮ倍のものが用いられるが、ミラー比を可変に制御するには、例えば図２に示したカレントミラー回路の出力側トランジスタとして、ベースを入力側トランジスタとベースと共通接続した同一エミッタ面積の出力側トランジスタを複数備え、各トランジスタのエミッタと電源間にスイッチを備え、ミラー比に応じてスイッチをオン・オフ制御して１又は複数の出力側トランジスタをアクティブとし、選択された出力側トランジスタのコレクタの出力電流の和電流を出力とすることで構成される。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、オペアンプを使わずにループ電流検出回路を構成することができるため、回路規模を縮減することが出来る、という効果を奏する。
【００３６】
また本発明によれば、相対精度の必要な抵抗値の大きい抵抗の個数が少なく、集積回路化に有効である。
【００３７】
また、本発明によれば、回線に交流誘導等があり、電源の電圧範囲を超えた場合でもループ電流を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施例におけるカレントミラー回路の構成を示す図である。
【図３】本発明の別の実施例の構成を示す図である。
【図４】従来のループ電流検出回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
１、２  給電抵抗
３  通信端末
４  電源
５、６、７、８  抵抗
９、１０、１１  カレントミラー回路
１２  出力抵抗
１３  基準電圧
１６  電源
１７  ミラー比制御回路
１８  電圧切替制御回路
１９、２０  差動増幅回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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