給電回路
【課題】応答速度が速く所望の給電特性が得られる給電回路を提供する。
【解決手段】負荷電流ＩＬによって給電部１０，２０に発生する電圧降下に応じた電流は、電流ミラー４２，４４で検出され、加算部４５で加算されて電流ミラー４６に与えられる。電流ミラー４６からノードＮＢに出力される電流ＩＢは、抵抗５１で電圧ＶＢに変換される。電圧ＶＢが上昇すると、その上昇分に応じた補償用の電流Ｉ７０が過渡応答改善部７０からノードＮＡに出力される。電圧ＶＢが低下すると、その低下分に応じた補償用の電流Ｉ６０が過渡応答改善部６０からノードＮＡに出力される。補償用の電流Ｉ６０，Ｉ７０は、電流ミラー４６から出力される本来の電流ＩＡと加算され、交流成分がキャパシタ４８で除去されて直流成分が駆動部３０に与えられる。駆動部３０は、電流ＩＡ，Ｉ６０，Ｉ７０に応じた制御信号を生成して給電部１０，２０の負荷電流ＩＬを制御する。
【解決手段】負荷電流ＩＬによって給電部１０，２０に発生する電圧降下に応じた電流は、電流ミラー４２，４４で検出され、加算部４５で加算されて電流ミラー４６に与えられる。電流ミラー４６からノードＮＢに出力される電流ＩＢは、抵抗５１で電圧ＶＢに変換される。電圧ＶＢが上昇すると、その上昇分に応じた補償用の電流Ｉ７０が過渡応答改善部７０からノードＮＡに出力される。電圧ＶＢが低下すると、その低下分に応じた補償用の電流Ｉ６０が過渡応答改善部６０からノードＮＡに出力される。補償用の電流Ｉ６０，Ｉ７０は、電流ミラー４６から出力される本来の電流ＩＡと加算され、交流成分がキャパシタ４８で除去されて直流成分が駆動部３０に与えられる。駆動部３０は、電流ＩＡ，Ｉ６０，Ｉ７０に応じた制御信号を生成して給電部１０，２０の負荷電流ＩＬを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電話交換機の加入者回路等における給電回路、特に給電回路の過渡応答改善技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は、下記特許文献１に開示された従来の加入者回路の構成図である。
この加入者回路は、他装置の試験に利用する加入者回路の立ち上がり特性を改善するもので、トランジスタ１０１，１０２、抵抗１０３，１０４，１０５、増幅器１０６，１０７，１０８，１０９、カレントミラー回路１１０，１１１，１１２、変換器１１３、及びコンデンサ１１４からなる給電回路１１９を有している。
【０００３】
また、この加入者回路は、給電回路１１９から試験線１２０に接続するためのスイッチ１２２，１２３と、この試験線１２０に供給される負荷電流ＩＬの有無を検出してスキャニング情報ＳＣＮを出力する負荷電流検出回路１１６と、給電回路１１９を制御するスイッチ１１５を具備している。更に、この加入者回路には、カレントミラー回路１１０の端子Ｓ２側に接続されたコンデンサ１４に絶えずある一定以上の充電を行う電流源１２４と、このカレントミラー回路１１０の端子Ｓ１側に絶えずある一定以上の充電を行う電流源１２５が設けられている。なお、電流源１２４，１２５は同一容量に設定されている。
【０００４】
この加入者回路において、給電回路１１９は、負荷電流ＩＬによって発生する電圧Ｖａ，Ｖｂを、それぞれ増幅器１０８，１０９で検出し、変換器１１３に伝達する。変換器１１３は、伝達された電圧Ｖａ，Ｖｂの情報を合計し、この合計電圧に比例した帰還電流Ｉ２をカレントミラー回路１１２から引き込む。カレントミラー回路１１２は、帰還電流Ｉ２に対して一定（α）の比率の帰還電流Ｉ３（＝α×Ｉ２）を出力する。帰還電流Ｉ３は、電流Ｉ４，Ｉ５に分流し、電流Ｉ４は交流差動電圧変動分としてコンデンサ１１４に流れ、電流Ｉ５は抵抗１０５を介してカレントミラー回路１１０に流れる。
【０００５】
カレントミラー回路１１０は、帰還電流Ｉ５に対して一定（β）の比率の帰還電流Ｉ１（＝β×Ｉ５）を、カレントミラー回路１１１に出力する。カレントミラー回路１１１は、増幅器１０６，１０７に制御信号を出力し、これにより、トランジスタ１０１，１０２によって所望の負荷電流ＩＬが供給される。
【０００６】
このとき、試験線１２０の負荷である抵抗１１７がスイッチ１１８でオン・オフされるような状態（例えば電話機のダイヤルパルス生成時）において、スイッチ１１８がオフのときは、負荷電流ＩＬが流れないので帰還電流Ｉ３は殆ど流れず、コンデンサ１１４の端子間の電圧Ｖｃは低い。
【０００７】
次に、スイッチ１１８がオンになると、負荷電流ＩＬが流れるので帰還電流Ｉ３は増加する。但し、スイッチ１１８がオンになった当初は、帰還電流Ｉ３の大部分がコンデンサ１１４に対する充電電流Ｉ４として流れる。そして、充電電流Ｉ４の漸減と共に漸増する帰還電流Ｉ５に比例して負荷電流ＩＬが増加するので、この負荷電流ＩＬの過渡応答が遅くなる。
【０００８】
ここで、過渡応答の遅延を緩和するために設けられた電流源１２４では、スイッチ１１８がオフの時にでも、コンデンサ１１４を絶えずある一定以上の電圧に充電するようにしている。これにより、帰還電流Ｉ５の立ち上がりが速くなる。但し、電流源１２４による定電流は、本来の電圧Ｖａ，Ｖｂに基づいた電流ではないので給電特性がずれてしまう。このため、電流源１２５からカレントミラー回路１１０に電流源１２４と同じ定電流を流すことで電流源１２４の定電流をキャンセルし、所望の給電特性が確保される。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−２２５０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記加入者回路は、次のような２つの課題があった。
１つ目は、電流源１２４，１２５が供給する定電流は、電流源のばらつきにより、必ずしも一致せず、給電特性が所望の特性にならないという課題である。
【００１１】
２つ目は、コンデンサ１１４の充電期間のみを考慮しているので、加入者回路内または線路及び端末に容量成分が存在する場合に、負荷電流ＩＬが変化するとその容量成分の充電により、応答速度が遅くなるという課題である。
【００１２】
本発明は、応答速度が速く所望の給電特性が得られる給電回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の給電回路は、制御信号に従って負荷回路に負荷電流を供給する給電手段と、前記給電手段に生ずる電圧降下を監視して該電圧降下に応じた電流を出力する監視手段と、前記監視手段から出力される電流に応じて第１のノードに第１の電流を出力し第２のノードに第２の電流を出力する電流ミラー手段と、前記第１のノードに出力される第１の電流の交流成分を除去する容量手段と、前記第２のノードに出力される第２の電流に応じた電圧を出力する抵抗手段と、前記抵抗手段から出力される電圧が上昇したときにその上昇分に応じた第１の補償電流を前記第１のノードに出力する第１の過渡応答改善手段と、前記抵抗手段から出力される電圧が低下したときにその低下分に応じた第２の補償電流を前記第１のノードに出力する第２の過渡応答改善手段と、前記電流ミラー手段と前記第１及び第２の過渡応答改善手段から前記第１のノードに出力される電流に基づいて前記制御信号を出力する駆動手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、負荷回路に電流を供給する給電手段の電圧降下を監視手段で監視し、その監視結果に応じて電流ミラー手段から第１のノードに第１の電流を出力し、第２のノードに第２の電流を出力する。第２の電流は抵抗手段によって電圧に変換され、この電圧が上昇すると第１の過渡応答改善手段から、その上昇分に応じた第１の補償電流が第１のノードに出力される。また、抵抗手段から出力される電圧が低下すると、第２の過渡応答改善手段からその低下分に応じた第２の補償電流が第１のノードに出力される。
【００１５】
第１のノードに出力された第１或いは第２の補償電流は、電流ミラー手段から出力される第１の電流と加算され、この第１のノード接続された容量手段で交流成分が除去されて駆動手段に与えられる。これにより、駆動手段から電圧変動補償分を含む制御信号が給電手段に与えられる。
【００１６】
従って、負荷回路に容量成分が存在しても、負荷電流の変動に伴うその容量成分の充電電流は、第１または第２の過渡応答改善手段による補償電流によって補われるので、遅延のない速い応答速度が得られるという効果がある。また、負荷電流の変動がなければ、第１及び第２の過渡応答改善手段による補償電流は生じないので、所望の給電特性が得られるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、次の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。但し、図面は、もっぱら解説のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の実施例を示す加入者回路の構成図である。
この加入者回路は、負荷回路である加入者線ＳＬが接続される端子１，２を有している。この加入者線ＳＬは、電話機を含む線路抵抗ＲＬ及びこの電話機に設けられたスイッチＳＷと、線路間のキャパシタンスＣＬで構成されていると考えることができる。
【００１９】
端子１と接地電位ＧＮＤの間には、加入者線ＳＬに負荷電流ＩＬを供給するための給電手段である給電部１０が接続され、端子２と電源電位ＶＢＢ（例えば、−４８Ｖ）の間には、この加入者線ＳＬから流れ込む負荷電流ＩＬを制御する給電部２０が接続されている。給電部１０は、端子１にコレクタが接続されたＰＮＰ型トランジスタ(以下、「ＰＮＰ」という)１１を有している。ＰＮＰ１１のエミッタは抵抗１２を介して接地電位ＧＮＤに接続され、ベースは差動増幅器(以下、「ＯＰ」という)１３の出力側に接続されている。ＰＮＰ１１のエミッタは、抵抗１４を介してＯＰ１３の一方の入力側に接続され、このＯＰ１３の他方の入力側は、抵抗１５を介して接地電位ＧＮＤに接続されている。
【００２０】
給電部２０は、給電部１０と対称的な構成となっており、端子２にコレクタが接続されたＮＰＮ型トランジスタ(以下、「ＮＰＮ」という)２１を有している。ＮＰＮ２１のエミッタは抵抗２２を介して電源電位ＶＢＢに接続され、ベースはＯＰ２３の出力側に接続されている。ＮＰＮ２１のエミッタは、抵抗２４を介してＯＰ２３の一方の入力側に接続され、このＯＰ２３の他方の入力側は、抵抗２５を介して電源電位ＶＢＢに接続されている。
【００２１】
給電部１０，２０は、駆動手段である駆動部３０から与えられる電流によって駆動されるようになっている。駆動部３０は、電流ミラーで構成され、入力端子に与えられる電流に比例した電流を出力するものである。この駆動部３０の第１の出力側は給電部１０の抵抗１５の一端に接続され、第２の出力側は給電部２０の抵抗２５の一端に接続されている。
【００２２】
端子１は抵抗４１を介して電流ミラー４２の入力端子に接続され、端子２は抵抗４３を介して電流ミラー４４の入力端子に接続されている。電流ミラー４２の出力端子は、加算部４５の入力端子に接続され、電流ミラー４４の出力端子は、この加算部４５の出力端子に接続されている。加算部４５の出力端子は、電流ミラー手段である電流ミラー４６の入力端子に接続されている。加算部４５は、電流ミラーで構成され、２つの電流ミラー４２，４４から出力される電流を加算した大きさの電流を、電流ミラー４６から引き出すものである。これらの抵抗４１，４３、電流ミラー４２，４４、及び加算部４５は、負荷電流ＩＬによって給電部１０，２０に生ずる電圧降下Ｖ１０，Ｖ２０を監視してその電圧降下に応じた電流Ｉ４６を出力する監視手段を構成している。
【００２３】
電流ミラー４６は、２つの出力端子を有しており、第１の出力端子はノードＮＡに接続され、このノードＮＡに抵抗４７と容量手段であるキャパシタ４８の一端が接続されている。キャパシタ４８は、電流ミラー４６からノードＮＡに出力される電流の交流成分を除去するものである。抵抗４７の他端はＰＮＰ４９のエミッタに接続され、キャパシタ４８の他端がこのＰＮＰ４９のベースとＰＮＰ５０のエミッタに接続されている。ＰＮＰ５０のベースは電源電圧ＶＥＥ（例えば、−８Ｖ）に接続され、コレクタは電源電圧ＶＢＢに接続されている。そして、ＰＮＰ４９のコレクタが、駆動部３０の入力端子に接続されている。
【００２４】
電流ミラー４６の第２の出力端子はノードＮＢに接続され、このノードＮＢと接地電位ＧＮＤ間に抵抗手段である抵抗５１が接続されている。抵抗５１は、電流ミラー４６からノードＮＢに出力される電流に応じた電圧ＶＢを出力するものである。ノードＮＢには、更に、過渡応答改善手段である過渡応答改善部６０，７０が接続されている。
【００２５】
過渡応答改善部６０は、立ち下り時の過渡応答を改善するためのもので、一端がノードＮＢに接続された直流成分カット用のキャパシタ６１を有している。キャパシタ６１の他端はＰＮＰ６２のベースに接続され、このＰＮＰ６２のエミッタが抵抗６３を介して電源電位ＶＤＤ（例えば、５Ｖ）に接続されている。更に、ＰＮＰ６２のベースは抵抗６４を介して電源電位ＶＤＤに接続され、このＰＮＰ６２のコレクタは、後述するスイッチ部８０に接続されている。
【００２６】
一方、過渡応答改善部７０は、立ち上がり時の過渡応答を改善するためのもので、一端がノードＮＢに接続された直流成分カット用のキャパシタ７１を有している。キャパシタ７１の他端はＮＰＮ７２のベースに接続され、このＮＰＮ７２のエミッタが抵抗７３を介して接地電位ＧＮＤに接続されている。更に、ＮＰＮ７２のベースは抵抗７４を介して接地電位ＧＮＤに接続され、このＮＰＮ７２のコレクタが抵抗７５を介して電源電位ＶＤＤに接続されている。ＮＰＮ７２のコレクタは、更にＰＮＰ７６のベースに接続され、エミッタは抵抗７７を介して電源電位ＶＤＤに接続されている。そして、ＰＮＰ７６のコレクタは、スイッチ手段であるスイッチ部８０に接続されている。
【００２７】
スイッチ部８０は、過渡応答改善部６０，７０から出力される電流をノードＮＡに与えるか否かの制御を、制御信号ＣＯＮに従って行うもので、任意にオン・オフが可能であり、この制御信号ＣＯＮがベースに与えられるＮＰＮ８１を有している。ＮＰＮ８１のベースは、抵抗８２を介して接地電位ＧＮＤに接続され、エミッタは接地電位ＧＮＤに直接接続されている。ＮＰＮ８１のコレクタは、抵抗８３を介して電源電位ＶＤＤに接続されると共に、スイッチ用のＰＮＰ８４，８５のベースに接続されている。ＰＮＰ８４は、過渡応答改善部６０からの電流をオン・オフするもので、エミッタがＰＮＰ６２のコレクタに接続され、コレクタがノードＮＡに接続されている。またＰＮＰ８５は、過渡応答改善部７０からの電流をオン・オフするもので、エミッタがＰＮＰ７６のコレクタに接続され、コレクタがノードＮＡに接続されている。
【００２８】
スイッチ部８０は、制御信号ＣＯＮがレベル“Ｈ”のときに、ＮＰＮ８１がオンとなってＰＮＰ８４，８５をオン状態にするものである。制御信号ＣＯＮがレベル“Ｌ”のときはＮＰＮ８１がオフとなり、ＰＮＰ８４，８５はオフとなるように構成されている。
【００２９】
次に動作を説明する。
先ず、定常給電状態（制御信号ＣＯＮが“Ｌ”に設定され、スイッチ部８０がオフとなっている状態）において、負荷電流ＩＬによって端子１と接地電位ＧＮＤ間に電圧Ｖ１０が生ずる。また、端子２と電源電位ＶＢＢ間には、電圧Ｖ２０が生ずる。これにより、端子１，２間の電圧（加入者線間電圧）ＶＬは、次のようになる。
ＶＬ＝ＶＢＢ−Ｖ１０−Ｖ２０ ・・・（１）
【００３０】
電圧Ｖ１０は、抵抗４１を介して電流ミラー４２の入力端子に印加されるので、この抵抗４１には電流Ｉ４１が流れる。ここで、電流ミラー４２における電圧降下は僅少であるので無視し、抵抗４１の抵抗値をＲ４１とすると、次式の関係が成り立つ。
Ｖ１０＝Ｉ４１×Ｒ４１ ・・・（２）
【００３１】
同様に、電圧Ｖ２０は、抵抗４３を介して電流ミラー４４の入力端子に印加されるので、この抵抗４３には電流Ｉ４３が流れる。ここで、電流ミラー４４における電圧降下は僅少であるので無視し、抵抗４３の抵抗値をＲ４３とすると、次式の関係が成り立つ。
Ｖ２０＝Ｉ４３×Ｒ４３ ・・・（３）
【００３２】
電流ミラー４２，４４のミラー比をαとすると、電流ミラー４２の出力端子から流れ出る電流Ｉ４２は、α×Ｉ４１となる。また、電流ミラー４４の出力端子に流れ込む電流Ｉ４４は、α×Ｉ４３となる。
【００３３】
電流ミラー４２から流れ出る電流Ｉ４２は、加算部４５の入力端子に流れ込むので、この加算部４５の出力端子にも同じ大きさの電流が流れ込む。電流ミラー４４と加算部４５の出力端子に流れ込む電流は、電流ミラー４６の入力端子から供給されるので、この電流ミラー４６の入力端子から流れ出る電流Ｉ４６は、次式のようになる。
Ｉ４６＝Ｉ４２＋Ｉ４４＝α×Ｉ４１＋α×Ｉ４３
＝α×（Ｖ１０／Ｒ４１＋Ｖ２０／Ｒ４３） ・・・（４）
【００３４】
電流ミラー４６の入力端子に電流Ｉ４６が流れることにより、電流ミラー４６のミラー比をβ及びγとすると、第１の出力端子からノードＮＡにミラー比βの電流ＩＡが流れ、第２の出力端子からノードＮＢにミラー比γの電流ＩＢが流れる。従って、電流ＩＡ，ＩＢは、次式のようになる。
ＩＡ＝β×Ｉ４６
＝αβ×（Ｖ１０／Ｒ４１＋Ｖ２０／Ｒ４３） ・・・（５）
ＩＢ＝γ×Ｉ４６
＝αγ×（Ｖ１０／Ｒ４１＋Ｖ２０／Ｒ４３） ・・・（６）
【００３５】
この定常給電状態では、スイッチ部８０からノードＮＡに流れる電流はないので、電流ＩＡは抵抗４７に流れる帰還電流である電流Ｉ４７と、キャパシタ４８に流れる交流差動電圧変動分である電流Ｉ４８に分岐して流れる。電流Ｉ４７はＰＮＰ４９を介して駆動部３０に送出され、この駆動部３０から給電部１０，２０に制御信号が出力される。これにより、加入者線ＳＬに所望の負荷電流ＩＬが供給される。
【００３６】
次に、加入者線ＳＬに接続されたスイッチＳＷの過渡応答動作時の説明を、電話機等がダイヤル信号を送出する場合を一例として説明する。
【００３７】
スイッチ部８０に与えられる制御信号ＣＯＮを“Ｈ”に設定すると、このスイッチ部８０のＰＮＰ８４，８５がオンとなる。次に、電話機のダイヤル操作により、スイッチＳＷのオン・オフが繰り返えされる。
【００３８】
ここで、スイッチＳＷがオフからオンに変化する場合を説明する。
スイッチＳＷがオフの状態では、負荷電流ＩＬは流れないので、端子１，２間の電圧ＶＬは電源電圧ＶＢＢにほぼ等しくなり、電圧Ｖ１０，Ｖ２０はほぼ０となる。従って、電流Ｉ４１，Ｉ４３もほぼ０となり、電流Ｉ４６は殆ど流れない。このとき、キャパシタ４８の端子間の電圧ＶＣは低い。
【００３９】
スイッチＳＷがオンに変化すると、負荷電流ＩＬが流れるので、電圧ＶＬが減少し、電圧Ｖ１０，Ｖ２０が増加する。これにより、電流Ｉ４１，Ｉ４３が増加し、電流Ｉ４６が増加する。このとき、電流ミラー４６から電流Ｉ４６のγ倍の電流ＩＢがノードＮＢを介して抵抗５１に流れる。従って、ノードＮＢの電圧ＶＢは、抵抗５１の抵抗値をＲ５１とすると、次式のように表される。
ＶＢ＝ＩＢ×Ｒ５１
＝αγ×Ｒ５１×（Ｖ１０／Ｒ４１＋Ｖ２０／Ｒ４３） ・・・（７）
【００４０】
上式で、α，γ，Ｒ５１，Ｒ４１，Ｒ４３は固定値で、電圧Ｖ１０，Ｖ２０が増加しているので、ノードＮＢの電圧ＶＢは上昇する。電圧ＶＢの上昇により、過渡応答改善部７０では、キャパシタ７１を介してＮＰＮ７３のベース電圧が上昇する。これにより、ＮＰＮ７３のベースから抵抗７３に電流が流れてこのＮＰＮ７３はオンとなり、抵抗７５に電流が流れ、ＰＮＰ７６がオンとなる。
【００４１】
このとき、スイッチ部８０では、制御信号ＣＯＮは“Ｈ”であるので、ＮＰＮ８１がオンとなりＰＮＰ８５がオンとなって、抵抗７７を通して電流Ｉ７０が流れる。従って、ノードＮＡに流れ込む電流は、ＩＡ＋Ｉ７０となる。この内、電流Ｉ７０は、主にキャパシタ４８の充電電流となる。
【００４２】
過渡応答改善部７０を持たない従来の構成では、電流ミラー４６からノードＮＡに供給される電流ＩＡは、過渡状態ではキャパシタ４８に対する充電電流として使用され、このキャパシタ４８の充電に伴って充電電流が減少すると、抵抗４７に流れる電流が増加して、負荷電流ＩＬが増加するようになっていた。これに対し、過渡応答改善部７０を付加することにより、この過渡応答改善部７０から供給される電流Ｉ７０によってキャパシタ４８の充電が加速され、負荷電流ＩＬの増加時間が短縮し、スイッチＳＷがオフからオンに変化する場合の過渡応答が速くなる。
【００４３】
次に、スイッチＳＷがオンからオフに変化する場合を説明する。
スイッチＳＷがオンの状態では、加入者線ＳＬの線路抵抗ＲＬに負荷電流ＩＬが流れるので、端子１，２間の電圧ＶＬは、次のようになる。
ＶＬ＝ＩＬ×ＲＬ ・・・（８）
【００４４】
このとき、電流ミラー４６からノードＮＡに流れる電流ＩＡと、ノードＮＢに流れる電流ＩＢによってこのノードＮＢに発生する電圧ＶＢは、それぞれ（５）式と（７）式で表される。
【００４５】
スイッチＳＷがオフに変化すると、負荷電流ＩＬは減少し、電圧ＶＬは増加する。電圧ＶＬの増加により、加入者線ＳＬの線路間のキャパシタンスＣＬと、加入者回路の端子１，２間のキャパシタンスＣＳを充電するための電流ＩＣＬ，ＩＣＳが必要となる。これらの電流ＩＣＬ，ＩＣＳは、給電部１０，２０から負荷電流ＩＬとして供給される。
【００４６】
スイッチＳＷがオフになって電圧Ｖ１０，Ｖ２０が減少し、電流ミラー４６からノードＮＢに流れる電流ＩＢが減少することにより、このノードＮＢの電圧ＶＢも減少する。ノードＮＢの電圧低下は、過渡応答改善部６０のキャパシタ６１を介してＰＮＰ６２のベースに伝達され、このＰＮＰ６２はオン状態となる。このとき、スイッチ部８０のＰＮＰ８４はオンとなっているので、過渡応答改善部６０からの電流Ｉ６０が、このスイッチ部８０を介してノードＮＡに流れ込む。
【００４７】
即ち、ノードＮＡに流れ込む電流は、本来の電流ＩＡに加えて、過渡応答改善部６０からの電流Ｉ６０が過渡的に追加される。この過渡的に追加された電流Ｉ６０は、本来の電流ＩＡと共に、抵抗４７及びＰＮＰ４９を介して駆動部３０に与えられ、給電部１０，２０に対する制御信号に反映される。これにより、給電部１０，２０から供給される負荷電流ＩＬが過渡的に増加し、キャパシタンスＣＬ，ＣＳに対する充電電流ＩＣＬ，ＩＣＳとして使用され、これらのキャパシタンスＣＬ，ＣＳは、急速に所定の電圧に充電される。
【００４８】
過渡応答改善部６０を持たない従来の構成では、駆動部３０から給電部１０，２０に与えられる制御信号は、電流ミラー４６から出力される電流ＩＡのみに対応しているので、スイッチＳＷがオンからオフに変化すると、給電部１０，２０から供給される負荷電流ＩＬも減少するようになっていた。これに対し、過渡応答改善部６０を付加することにより、この過渡応答改善部６０から供給される電流Ｉ６０によって駆動部３０に与えられる電流が増加し、給電部１０，２０から供給される負荷電流ＩＬが増加する。これにより、電圧ＶＬの上昇時間が短縮し、スイッチＳＷがオンからオフに変化する場合の過渡応答が速くなる。
【００４９】
スイッチＳＷのオン・オフ動作の後、端子１，２間の電圧ＶＬの過渡応答が収束すると、電流ミラー４６に流れる電流Ｉ４６の変化も収束し、ノードＮＢの電圧ＶＢも一定値に収束する。過渡応答改善部６０，７０は、それぞれキャパシタ６１，７１によってノードＮＢに交流接続されているので、ノードＮＢの電圧ＶＢが一定値に収束すると、これらの過渡応答改善部６０，７０に流れる電流Ｉ６０，Ｉ７０は停止する。
【００５０】
以上のように、本実施例の加入者回路は、立ち下り時の過渡応答を改善するための過渡応答改善部６０と、立ち上がり時の過渡応答を改善するための過渡応答改善部７０を有している。これにより、加入者線間電圧ＶＬが急激に減少した場合には、過渡応答改善部７０によってキャパシタ４８の充電電流を増加させ、加入者線間電圧ＶＬが急激に増加した場合には、過渡応答改善部６０によって負荷電流ＩＬを増加させることができる。従って、この加入者回路は、加入者線ＳＬの状態変化に対する応答速度が速いという利点がある。
【００５１】
また、過渡応答改善部６０，７０は、加入者線間電圧ＶＬの変化が出力されるノードＮＢに交流的に結合してこの電圧ＶＬが変化したときにのみ動作するように構成しているので、電圧ＶＬが変動しない定常状態での給電特性に影響を与えず、所望の給電特性が得られるという利点がある。
【００５２】
更に、過渡応答改善部６０，７０の出力をオン・オフ制御するスイッチ部８０を備えているので、不必要な場合には過渡応答改善機能を停止させることができるという利点がある。
【００５３】
なお、本発明は、上記実施例に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
（ａ） 電話の加入者回路に適用した給電部の例を説明したが、一般的な給電回路としても適用可能である。
（ｂ） 駆動部３０や加算部４５は、電流ミラーを用いたものとして説明したが、具体的な回路構成は、任意である。また、給電部１０，２０、過渡応答改善部６０，７０、及びスイッチ部８０等の回路構成も、同様の機能を有する別の回路に置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例を示す加入者回路の構成図である。
【図２】従来の加入者回路の構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１，２ 端子
１０，２０ 給電部
３０ 駆動部
４２，４４，４６ 電流ミラー
４１，４３，４７，５１ 抵抗
４８ キャパシタ
６０，７０ 過渡応答改善部
８０ スイッチ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電話交換機の加入者回路等における給電回路、特に給電回路の過渡応答改善技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は、下記特許文献１に開示された従来の加入者回路の構成図である。
この加入者回路は、他装置の試験に利用する加入者回路の立ち上がり特性を改善するもので、トランジスタ１０１，１０２、抵抗１０３，１０４，１０５、増幅器１０６，１０７，１０８，１０９、カレントミラー回路１１０，１１１，１１２、変換器１１３、及びコンデンサ１１４からなる給電回路１１９を有している。
【０００３】
また、この加入者回路は、給電回路１１９から試験線１２０に接続するためのスイッチ１２２，１２３と、この試験線１２０に供給される負荷電流ＩＬの有無を検出してスキャニング情報ＳＣＮを出力する負荷電流検出回路１１６と、給電回路１１９を制御するスイッチ１１５を具備している。更に、この加入者回路には、カレントミラー回路１１０の端子Ｓ２側に接続されたコンデンサ１４に絶えずある一定以上の充電を行う電流源１２４と、このカレントミラー回路１１０の端子Ｓ１側に絶えずある一定以上の充電を行う電流源１２５が設けられている。なお、電流源１２４，１２５は同一容量に設定されている。
【０００４】
この加入者回路において、給電回路１１９は、負荷電流ＩＬによって発生する電圧Ｖａ，Ｖｂを、それぞれ増幅器１０８，１０９で検出し、変換器１１３に伝達する。変換器１１３は、伝達された電圧Ｖａ，Ｖｂの情報を合計し、この合計電圧に比例した帰還電流Ｉ２をカレントミラー回路１１２から引き込む。カレントミラー回路１１２は、帰還電流Ｉ２に対して一定（α）の比率の帰還電流Ｉ３（＝α×Ｉ２）を出力する。帰還電流Ｉ３は、電流Ｉ４，Ｉ５に分流し、電流Ｉ４は交流差動電圧変動分としてコンデンサ１１４に流れ、電流Ｉ５は抵抗１０５を介してカレントミラー回路１１０に流れる。
【０００５】
カレントミラー回路１１０は、帰還電流Ｉ５に対して一定（β）の比率の帰還電流Ｉ１（＝β×Ｉ５）を、カレントミラー回路１１１に出力する。カレントミラー回路１１１は、増幅器１０６，１０７に制御信号を出力し、これにより、トランジスタ１０１，１０２によって所望の負荷電流ＩＬが供給される。
【０００６】
このとき、試験線１２０の負荷である抵抗１１７がスイッチ１１８でオン・オフされるような状態（例えば電話機のダイヤルパルス生成時）において、スイッチ１１８がオフのときは、負荷電流ＩＬが流れないので帰還電流Ｉ３は殆ど流れず、コンデンサ１１４の端子間の電圧Ｖｃは低い。
【０００７】
次に、スイッチ１１８がオンになると、負荷電流ＩＬが流れるので帰還電流Ｉ３は増加する。但し、スイッチ１１８がオンになった当初は、帰還電流Ｉ３の大部分がコンデンサ１１４に対する充電電流Ｉ４として流れる。そして、充電電流Ｉ４の漸減と共に漸増する帰還電流Ｉ５に比例して負荷電流ＩＬが増加するので、この負荷電流ＩＬの過渡応答が遅くなる。
【０００８】
ここで、過渡応答の遅延を緩和するために設けられた電流源１２４では、スイッチ１１８がオフの時にでも、コンデンサ１１４を絶えずある一定以上の電圧に充電するようにしている。これにより、帰還電流Ｉ５の立ち上がりが速くなる。但し、電流源１２４による定電流は、本来の電圧Ｖａ，Ｖｂに基づいた電流ではないので給電特性がずれてしまう。このため、電流源１２５からカレントミラー回路１１０に電流源１２４と同じ定電流を流すことで電流源１２４の定電流をキャンセルし、所望の給電特性が確保される。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−２２５０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記加入者回路は、次のような２つの課題があった。
１つ目は、電流源１２４，１２５が供給する定電流は、電流源のばらつきにより、必ずしも一致せず、給電特性が所望の特性にならないという課題である。
【００１１】
２つ目は、コンデンサ１１４の充電期間のみを考慮しているので、加入者回路内または線路及び端末に容量成分が存在する場合に、負荷電流ＩＬが変化するとその容量成分の充電により、応答速度が遅くなるという課題である。
【００１２】
本発明は、応答速度が速く所望の給電特性が得られる給電回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の給電回路は、制御信号に従って負荷回路に負荷電流を供給する給電手段と、前記給電手段に生ずる電圧降下を監視して該電圧降下に応じた電流を出力する監視手段と、前記監視手段から出力される電流に応じて第１のノードに第１の電流を出力し第２のノードに第２の電流を出力する電流ミラー手段と、前記第１のノードに出力される第１の電流の交流成分を除去する容量手段と、前記第２のノードに出力される第２の電流に応じた電圧を出力する抵抗手段と、前記抵抗手段から出力される電圧が上昇したときにその上昇分に応じた第１の補償電流を前記第１のノードに出力する第１の過渡応答改善手段と、前記抵抗手段から出力される電圧が低下したときにその低下分に応じた第２の補償電流を前記第１のノードに出力する第２の過渡応答改善手段と、前記電流ミラー手段と前記第１及び第２の過渡応答改善手段から前記第１のノードに出力される電流に基づいて前記制御信号を出力する駆動手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、負荷回路に電流を供給する給電手段の電圧降下を監視手段で監視し、その監視結果に応じて電流ミラー手段から第１のノードに第１の電流を出力し、第２のノードに第２の電流を出力する。第２の電流は抵抗手段によって電圧に変換され、この電圧が上昇すると第１の過渡応答改善手段から、その上昇分に応じた第１の補償電流が第１のノードに出力される。また、抵抗手段から出力される電圧が低下すると、第２の過渡応答改善手段からその低下分に応じた第２の補償電流が第１のノードに出力される。
【００１５】
第１のノードに出力された第１或いは第２の補償電流は、電流ミラー手段から出力される第１の電流と加算され、この第１のノード接続された容量手段で交流成分が除去されて駆動手段に与えられる。これにより、駆動手段から電圧変動補償分を含む制御信号が給電手段に与えられる。
【００１６】
従って、負荷回路に容量成分が存在しても、負荷電流の変動に伴うその容量成分の充電電流は、第１または第２の過渡応答改善手段による補償電流によって補われるので、遅延のない速い応答速度が得られるという効果がある。また、負荷電流の変動がなければ、第１及び第２の過渡応答改善手段による補償電流は生じないので、所望の給電特性が得られるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、次の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。但し、図面は、もっぱら解説のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の実施例を示す加入者回路の構成図である。
この加入者回路は、負荷回路である加入者線ＳＬが接続される端子１，２を有している。この加入者線ＳＬは、電話機を含む線路抵抗ＲＬ及びこの電話機に設けられたスイッチＳＷと、線路間のキャパシタンスＣＬで構成されていると考えることができる。
【００１９】
端子１と接地電位ＧＮＤの間には、加入者線ＳＬに負荷電流ＩＬを供給するための給電手段である給電部１０が接続され、端子２と電源電位ＶＢＢ（例えば、−４８Ｖ）の間には、この加入者線ＳＬから流れ込む負荷電流ＩＬを制御する給電部２０が接続されている。給電部１０は、端子１にコレクタが接続されたＰＮＰ型トランジスタ(以下、「ＰＮＰ」という)１１を有している。ＰＮＰ１１のエミッタは抵抗１２を介して接地電位ＧＮＤに接続され、ベースは差動増幅器(以下、「ＯＰ」という)１３の出力側に接続されている。ＰＮＰ１１のエミッタは、抵抗１４を介してＯＰ１３の一方の入力側に接続され、このＯＰ１３の他方の入力側は、抵抗１５を介して接地電位ＧＮＤに接続されている。
【００２０】
給電部２０は、給電部１０と対称的な構成となっており、端子２にコレクタが接続されたＮＰＮ型トランジスタ(以下、「ＮＰＮ」という)２１を有している。ＮＰＮ２１のエミッタは抵抗２２を介して電源電位ＶＢＢに接続され、ベースはＯＰ２３の出力側に接続されている。ＮＰＮ２１のエミッタは、抵抗２４を介してＯＰ２３の一方の入力側に接続され、このＯＰ２３の他方の入力側は、抵抗２５を介して電源電位ＶＢＢに接続されている。
【００２１】
給電部１０，２０は、駆動手段である駆動部３０から与えられる電流によって駆動されるようになっている。駆動部３０は、電流ミラーで構成され、入力端子に与えられる電流に比例した電流を出力するものである。この駆動部３０の第１の出力側は給電部１０の抵抗１５の一端に接続され、第２の出力側は給電部２０の抵抗２５の一端に接続されている。
【００２２】
端子１は抵抗４１を介して電流ミラー４２の入力端子に接続され、端子２は抵抗４３を介して電流ミラー４４の入力端子に接続されている。電流ミラー４２の出力端子は、加算部４５の入力端子に接続され、電流ミラー４４の出力端子は、この加算部４５の出力端子に接続されている。加算部４５の出力端子は、電流ミラー手段である電流ミラー４６の入力端子に接続されている。加算部４５は、電流ミラーで構成され、２つの電流ミラー４２，４４から出力される電流を加算した大きさの電流を、電流ミラー４６から引き出すものである。これらの抵抗４１，４３、電流ミラー４２，４４、及び加算部４５は、負荷電流ＩＬによって給電部１０，２０に生ずる電圧降下Ｖ１０，Ｖ２０を監視してその電圧降下に応じた電流Ｉ４６を出力する監視手段を構成している。
【００２３】
電流ミラー４６は、２つの出力端子を有しており、第１の出力端子はノードＮＡに接続され、このノードＮＡに抵抗４７と容量手段であるキャパシタ４８の一端が接続されている。キャパシタ４８は、電流ミラー４６からノードＮＡに出力される電流の交流成分を除去するものである。抵抗４７の他端はＰＮＰ４９のエミッタに接続され、キャパシタ４８の他端がこのＰＮＰ４９のベースとＰＮＰ５０のエミッタに接続されている。ＰＮＰ５０のベースは電源電圧ＶＥＥ（例えば、−８Ｖ）に接続され、コレクタは電源電圧ＶＢＢに接続されている。そして、ＰＮＰ４９のコレクタが、駆動部３０の入力端子に接続されている。
【００２４】
電流ミラー４６の第２の出力端子はノードＮＢに接続され、このノードＮＢと接地電位ＧＮＤ間に抵抗手段である抵抗５１が接続されている。抵抗５１は、電流ミラー４６からノードＮＢに出力される電流に応じた電圧ＶＢを出力するものである。ノードＮＢには、更に、過渡応答改善手段である過渡応答改善部６０，７０が接続されている。
【００２５】
過渡応答改善部６０は、立ち下り時の過渡応答を改善するためのもので、一端がノードＮＢに接続された直流成分カット用のキャパシタ６１を有している。キャパシタ６１の他端はＰＮＰ６２のベースに接続され、このＰＮＰ６２のエミッタが抵抗６３を介して電源電位ＶＤＤ（例えば、５Ｖ）に接続されている。更に、ＰＮＰ６２のベースは抵抗６４を介して電源電位ＶＤＤに接続され、このＰＮＰ６２のコレクタは、後述するスイッチ部８０に接続されている。
【００２６】
一方、過渡応答改善部７０は、立ち上がり時の過渡応答を改善するためのもので、一端がノードＮＢに接続された直流成分カット用のキャパシタ７１を有している。キャパシタ７１の他端はＮＰＮ７２のベースに接続され、このＮＰＮ７２のエミッタが抵抗７３を介して接地電位ＧＮＤに接続されている。更に、ＮＰＮ７２のベースは抵抗７４を介して接地電位ＧＮＤに接続され、このＮＰＮ７２のコレクタが抵抗７５を介して電源電位ＶＤＤに接続されている。ＮＰＮ７２のコレクタは、更にＰＮＰ７６のベースに接続され、エミッタは抵抗７７を介して電源電位ＶＤＤに接続されている。そして、ＰＮＰ７６のコレクタは、スイッチ手段であるスイッチ部８０に接続されている。
【００２７】
スイッチ部８０は、過渡応答改善部６０，７０から出力される電流をノードＮＡに与えるか否かの制御を、制御信号ＣＯＮに従って行うもので、任意にオン・オフが可能であり、この制御信号ＣＯＮがベースに与えられるＮＰＮ８１を有している。ＮＰＮ８１のベースは、抵抗８２を介して接地電位ＧＮＤに接続され、エミッタは接地電位ＧＮＤに直接接続されている。ＮＰＮ８１のコレクタは、抵抗８３を介して電源電位ＶＤＤに接続されると共に、スイッチ用のＰＮＰ８４，８５のベースに接続されている。ＰＮＰ８４は、過渡応答改善部６０からの電流をオン・オフするもので、エミッタがＰＮＰ６２のコレクタに接続され、コレクタがノードＮＡに接続されている。またＰＮＰ８５は、過渡応答改善部７０からの電流をオン・オフするもので、エミッタがＰＮＰ７６のコレクタに接続され、コレクタがノードＮＡに接続されている。
【００２８】
スイッチ部８０は、制御信号ＣＯＮがレベル“Ｈ”のときに、ＮＰＮ８１がオンとなってＰＮＰ８４，８５をオン状態にするものである。制御信号ＣＯＮがレベル“Ｌ”のときはＮＰＮ８１がオフとなり、ＰＮＰ８４，８５はオフとなるように構成されている。
【００２９】
次に動作を説明する。
先ず、定常給電状態（制御信号ＣＯＮが“Ｌ”に設定され、スイッチ部８０がオフとなっている状態）において、負荷電流ＩＬによって端子１と接地電位ＧＮＤ間に電圧Ｖ１０が生ずる。また、端子２と電源電位ＶＢＢ間には、電圧Ｖ２０が生ずる。これにより、端子１，２間の電圧（加入者線間電圧）ＶＬは、次のようになる。
ＶＬ＝ＶＢＢ−Ｖ１０−Ｖ２０ ・・・（１）
【００３０】
電圧Ｖ１０は、抵抗４１を介して電流ミラー４２の入力端子に印加されるので、この抵抗４１には電流Ｉ４１が流れる。ここで、電流ミラー４２における電圧降下は僅少であるので無視し、抵抗４１の抵抗値をＲ４１とすると、次式の関係が成り立つ。
Ｖ１０＝Ｉ４１×Ｒ４１ ・・・（２）
【００３１】
同様に、電圧Ｖ２０は、抵抗４３を介して電流ミラー４４の入力端子に印加されるので、この抵抗４３には電流Ｉ４３が流れる。ここで、電流ミラー４４における電圧降下は僅少であるので無視し、抵抗４３の抵抗値をＲ４３とすると、次式の関係が成り立つ。
Ｖ２０＝Ｉ４３×Ｒ４３ ・・・（３）
【００３２】
電流ミラー４２，４４のミラー比をαとすると、電流ミラー４２の出力端子から流れ出る電流Ｉ４２は、α×Ｉ４１となる。また、電流ミラー４４の出力端子に流れ込む電流Ｉ４４は、α×Ｉ４３となる。
【００３３】
電流ミラー４２から流れ出る電流Ｉ４２は、加算部４５の入力端子に流れ込むので、この加算部４５の出力端子にも同じ大きさの電流が流れ込む。電流ミラー４４と加算部４５の出力端子に流れ込む電流は、電流ミラー４６の入力端子から供給されるので、この電流ミラー４６の入力端子から流れ出る電流Ｉ４６は、次式のようになる。
Ｉ４６＝Ｉ４２＋Ｉ４４＝α×Ｉ４１＋α×Ｉ４３
＝α×（Ｖ１０／Ｒ４１＋Ｖ２０／Ｒ４３） ・・・（４）
【００３４】
電流ミラー４６の入力端子に電流Ｉ４６が流れることにより、電流ミラー４６のミラー比をβ及びγとすると、第１の出力端子からノードＮＡにミラー比βの電流ＩＡが流れ、第２の出力端子からノードＮＢにミラー比γの電流ＩＢが流れる。従って、電流ＩＡ，ＩＢは、次式のようになる。
ＩＡ＝β×Ｉ４６
＝αβ×（Ｖ１０／Ｒ４１＋Ｖ２０／Ｒ４３） ・・・（５）
ＩＢ＝γ×Ｉ４６
＝αγ×（Ｖ１０／Ｒ４１＋Ｖ２０／Ｒ４３） ・・・（６）
【００３５】
この定常給電状態では、スイッチ部８０からノードＮＡに流れる電流はないので、電流ＩＡは抵抗４７に流れる帰還電流である電流Ｉ４７と、キャパシタ４８に流れる交流差動電圧変動分である電流Ｉ４８に分岐して流れる。電流Ｉ４７はＰＮＰ４９を介して駆動部３０に送出され、この駆動部３０から給電部１０，２０に制御信号が出力される。これにより、加入者線ＳＬに所望の負荷電流ＩＬが供給される。
【００３６】
次に、加入者線ＳＬに接続されたスイッチＳＷの過渡応答動作時の説明を、電話機等がダイヤル信号を送出する場合を一例として説明する。
【００３７】
スイッチ部８０に与えられる制御信号ＣＯＮを“Ｈ”に設定すると、このスイッチ部８０のＰＮＰ８４，８５がオンとなる。次に、電話機のダイヤル操作により、スイッチＳＷのオン・オフが繰り返えされる。
【００３８】
ここで、スイッチＳＷがオフからオンに変化する場合を説明する。
スイッチＳＷがオフの状態では、負荷電流ＩＬは流れないので、端子１，２間の電圧ＶＬは電源電圧ＶＢＢにほぼ等しくなり、電圧Ｖ１０，Ｖ２０はほぼ０となる。従って、電流Ｉ４１，Ｉ４３もほぼ０となり、電流Ｉ４６は殆ど流れない。このとき、キャパシタ４８の端子間の電圧ＶＣは低い。
【００３９】
スイッチＳＷがオンに変化すると、負荷電流ＩＬが流れるので、電圧ＶＬが減少し、電圧Ｖ１０，Ｖ２０が増加する。これにより、電流Ｉ４１，Ｉ４３が増加し、電流Ｉ４６が増加する。このとき、電流ミラー４６から電流Ｉ４６のγ倍の電流ＩＢがノードＮＢを介して抵抗５１に流れる。従って、ノードＮＢの電圧ＶＢは、抵抗５１の抵抗値をＲ５１とすると、次式のように表される。
ＶＢ＝ＩＢ×Ｒ５１
＝αγ×Ｒ５１×（Ｖ１０／Ｒ４１＋Ｖ２０／Ｒ４３） ・・・（７）
【００４０】
上式で、α，γ，Ｒ５１，Ｒ４１，Ｒ４３は固定値で、電圧Ｖ１０，Ｖ２０が増加しているので、ノードＮＢの電圧ＶＢは上昇する。電圧ＶＢの上昇により、過渡応答改善部７０では、キャパシタ７１を介してＮＰＮ７３のベース電圧が上昇する。これにより、ＮＰＮ７３のベースから抵抗７３に電流が流れてこのＮＰＮ７３はオンとなり、抵抗７５に電流が流れ、ＰＮＰ７６がオンとなる。
【００４１】
このとき、スイッチ部８０では、制御信号ＣＯＮは“Ｈ”であるので、ＮＰＮ８１がオンとなりＰＮＰ８５がオンとなって、抵抗７７を通して電流Ｉ７０が流れる。従って、ノードＮＡに流れ込む電流は、ＩＡ＋Ｉ７０となる。この内、電流Ｉ７０は、主にキャパシタ４８の充電電流となる。
【００４２】
過渡応答改善部７０を持たない従来の構成では、電流ミラー４６からノードＮＡに供給される電流ＩＡは、過渡状態ではキャパシタ４８に対する充電電流として使用され、このキャパシタ４８の充電に伴って充電電流が減少すると、抵抗４７に流れる電流が増加して、負荷電流ＩＬが増加するようになっていた。これに対し、過渡応答改善部７０を付加することにより、この過渡応答改善部７０から供給される電流Ｉ７０によってキャパシタ４８の充電が加速され、負荷電流ＩＬの増加時間が短縮し、スイッチＳＷがオフからオンに変化する場合の過渡応答が速くなる。
【００４３】
次に、スイッチＳＷがオンからオフに変化する場合を説明する。
スイッチＳＷがオンの状態では、加入者線ＳＬの線路抵抗ＲＬに負荷電流ＩＬが流れるので、端子１，２間の電圧ＶＬは、次のようになる。
ＶＬ＝ＩＬ×ＲＬ ・・・（８）
【００４４】
このとき、電流ミラー４６からノードＮＡに流れる電流ＩＡと、ノードＮＢに流れる電流ＩＢによってこのノードＮＢに発生する電圧ＶＢは、それぞれ（５）式と（７）式で表される。
【００４５】
スイッチＳＷがオフに変化すると、負荷電流ＩＬは減少し、電圧ＶＬは増加する。電圧ＶＬの増加により、加入者線ＳＬの線路間のキャパシタンスＣＬと、加入者回路の端子１，２間のキャパシタンスＣＳを充電するための電流ＩＣＬ，ＩＣＳが必要となる。これらの電流ＩＣＬ，ＩＣＳは、給電部１０，２０から負荷電流ＩＬとして供給される。
【００４６】
スイッチＳＷがオフになって電圧Ｖ１０，Ｖ２０が減少し、電流ミラー４６からノードＮＢに流れる電流ＩＢが減少することにより、このノードＮＢの電圧ＶＢも減少する。ノードＮＢの電圧低下は、過渡応答改善部６０のキャパシタ６１を介してＰＮＰ６２のベースに伝達され、このＰＮＰ６２はオン状態となる。このとき、スイッチ部８０のＰＮＰ８４はオンとなっているので、過渡応答改善部６０からの電流Ｉ６０が、このスイッチ部８０を介してノードＮＡに流れ込む。
【００４７】
即ち、ノードＮＡに流れ込む電流は、本来の電流ＩＡに加えて、過渡応答改善部６０からの電流Ｉ６０が過渡的に追加される。この過渡的に追加された電流Ｉ６０は、本来の電流ＩＡと共に、抵抗４７及びＰＮＰ４９を介して駆動部３０に与えられ、給電部１０，２０に対する制御信号に反映される。これにより、給電部１０，２０から供給される負荷電流ＩＬが過渡的に増加し、キャパシタンスＣＬ，ＣＳに対する充電電流ＩＣＬ，ＩＣＳとして使用され、これらのキャパシタンスＣＬ，ＣＳは、急速に所定の電圧に充電される。
【００４８】
過渡応答改善部６０を持たない従来の構成では、駆動部３０から給電部１０，２０に与えられる制御信号は、電流ミラー４６から出力される電流ＩＡのみに対応しているので、スイッチＳＷがオンからオフに変化すると、給電部１０，２０から供給される負荷電流ＩＬも減少するようになっていた。これに対し、過渡応答改善部６０を付加することにより、この過渡応答改善部６０から供給される電流Ｉ６０によって駆動部３０に与えられる電流が増加し、給電部１０，２０から供給される負荷電流ＩＬが増加する。これにより、電圧ＶＬの上昇時間が短縮し、スイッチＳＷがオンからオフに変化する場合の過渡応答が速くなる。
【００４９】
スイッチＳＷのオン・オフ動作の後、端子１，２間の電圧ＶＬの過渡応答が収束すると、電流ミラー４６に流れる電流Ｉ４６の変化も収束し、ノードＮＢの電圧ＶＢも一定値に収束する。過渡応答改善部６０，７０は、それぞれキャパシタ６１，７１によってノードＮＢに交流接続されているので、ノードＮＢの電圧ＶＢが一定値に収束すると、これらの過渡応答改善部６０，７０に流れる電流Ｉ６０，Ｉ７０は停止する。
【００５０】
以上のように、本実施例の加入者回路は、立ち下り時の過渡応答を改善するための過渡応答改善部６０と、立ち上がり時の過渡応答を改善するための過渡応答改善部７０を有している。これにより、加入者線間電圧ＶＬが急激に減少した場合には、過渡応答改善部７０によってキャパシタ４８の充電電流を増加させ、加入者線間電圧ＶＬが急激に増加した場合には、過渡応答改善部６０によって負荷電流ＩＬを増加させることができる。従って、この加入者回路は、加入者線ＳＬの状態変化に対する応答速度が速いという利点がある。
【００５１】
また、過渡応答改善部６０，７０は、加入者線間電圧ＶＬの変化が出力されるノードＮＢに交流的に結合してこの電圧ＶＬが変化したときにのみ動作するように構成しているので、電圧ＶＬが変動しない定常状態での給電特性に影響を与えず、所望の給電特性が得られるという利点がある。
【００５２】
更に、過渡応答改善部６０，７０の出力をオン・オフ制御するスイッチ部８０を備えているので、不必要な場合には過渡応答改善機能を停止させることができるという利点がある。
【００５３】
なお、本発明は、上記実施例に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
（ａ） 電話の加入者回路に適用した給電部の例を説明したが、一般的な給電回路としても適用可能である。
（ｂ） 駆動部３０や加算部４５は、電流ミラーを用いたものとして説明したが、具体的な回路構成は、任意である。また、給電部１０，２０、過渡応答改善部６０，７０、及びスイッチ部８０等の回路構成も、同様の機能を有する別の回路に置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例を示す加入者回路の構成図である。
【図２】従来の加入者回路の構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１，２ 端子
１０，２０ 給電部
３０ 駆動部
４２，４４，４６ 電流ミラー
４１，４３，４７，５１ 抵抗
４８ キャパシタ
６０，７０ 過渡応答改善部
８０ スイッチ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号に従って負荷回路に負荷電流を供給する給電手段と、
前記給電手段に生ずる電圧降下を監視して該電圧降下に応じた電流を出力する監視手段と、
前記監視手段から出力される電流に応じて第１のノードに第１の電流を出力し第２のノードに第２の電流を出力する電流ミラー手段と、
前記第１のノードに出力される第１の電流の交流成分を除去する容量手段と、
前記第２のノードに出力される第２の電流に応じた電圧を出力する抵抗手段と、
前記抵抗手段から出力される電圧が上昇したときにその上昇分に応じた第１の補償電流を前記第１のノードに出力する第１の過渡応答改善手段と、
前記抵抗手段から出力される電圧が低下したときにその低下分に応じた第２の補償電流を前記第１のノードに出力する第２の過渡応答改善手段と、
前記電流ミラー手段と前記第１及び第２の過渡応答改善手段から前記第１のノードに出力される電流に基づいて前記制御信号を出力する駆動手段とを、
備えたことを特徴とする給電回路。
【請求項２】
前記第１及び第２の過渡応答改善手段は、前記第２のノードの電圧をキャパシタを介して検出することによって直流成分を除去し、該第２のノードの電圧が変動しないときには前記補償電流を出力しないように構成したことを特徴とする請求項１記載の給電回路。
【請求項３】
前記第１及び第２の過渡応答改善手段と前記第１のノードとの間に、前記補償電流の出力を制御するためのスイッチ手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の給電回路。
【請求項１】
制御信号に従って負荷回路に負荷電流を供給する給電手段と、
前記給電手段に生ずる電圧降下を監視して該電圧降下に応じた電流を出力する監視手段と、
前記監視手段から出力される電流に応じて第１のノードに第１の電流を出力し第２のノードに第２の電流を出力する電流ミラー手段と、
前記第１のノードに出力される第１の電流の交流成分を除去する容量手段と、
前記第２のノードに出力される第２の電流に応じた電圧を出力する抵抗手段と、
前記抵抗手段から出力される電圧が上昇したときにその上昇分に応じた第１の補償電流を前記第１のノードに出力する第１の過渡応答改善手段と、
前記抵抗手段から出力される電圧が低下したときにその低下分に応じた第２の補償電流を前記第１のノードに出力する第２の過渡応答改善手段と、
前記電流ミラー手段と前記第１及び第２の過渡応答改善手段から前記第１のノードに出力される電流に基づいて前記制御信号を出力する駆動手段とを、
備えたことを特徴とする給電回路。
【請求項２】
前記第１及び第２の過渡応答改善手段は、前記第２のノードの電圧をキャパシタを介して検出することによって直流成分を除去し、該第２のノードの電圧が変動しないときには前記補償電流を出力しないように構成したことを特徴とする請求項１記載の給電回路。
【請求項３】
前記第１及び第２の過渡応答改善手段と前記第１のノードとの間に、前記補償電流の出力を制御するためのスイッチ手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の給電回路。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１８２３０８（Ｐ２００８−１８２３０８Ａ）
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２３４２（Ｐ２００７−１２３４２）
【出願日】平成１９年１月２３日（２００７．１．２３）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【出願人】（５９３０６５８４４）株式会社沖コムテック (127)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２３日（２００７．１．２３）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【出願人】（５９３０６５８４４）株式会社沖コムテック (127)
【Ｆターム（参考）】
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