―VVV― AAで電気・電子回路図を描くスレ ―||―

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153デム(ry
=元アナログ屋、今アナクロ屋 デム(ry の初歩の有線通信不定期講座(w=

昔の有線電話、たった2本の電線で同時双方向通信が出来るってのも不思議(素人が考えたら4本とか
3本必要)なのですが、ブリッジ回路をを巧みに使い実現します。 最初に考えついた人は誰なんだろう。
此れを応用したら2本の線の途中に入れる双方向アンプとか出来る訳ですが、まずはAAを使って600Ω
系有線電話のインターフェース回路の説明でも。(個人的には無線の話の方が好きなのだけれどネw)

*昔の有線電話機の基本的な回路構成。(半導体を使用したの回路は後述)
  実際の黒電話(600号A型)の結線とは異なります。考え方のみの回路です。
*電話機へのDC供給回路は省略     __
.                         \/Ear Piece   ☆電話機からの送話
.                   電話機 ┌‐|___|‐┐         カーボンマイク抵抗両端に発生した音声
                       └.CCC.┘ T1.Hybrid   電圧はT1の1次巻線中点を通して一つは
     伝送線路600Ω   La    =====   Trans.    局側へ、1つはBalance抵抗側へ流れる。
 ┌─○- - - - - - - - - -○───CCC●CCC───┐    しかし局側のImp.=BalanceRだからその
 │                          ← │→      │   電流の値、位相は同じで、EPが繋がって
 >内部Imp.┐                    │._          |    る、2次巻線には打ち消されて、電圧は発
 >600Ω  |中継局             >/l Carbon  |    生しない。(自分の声は回線へは出るが自
 >       │又は               >/|Mic.   >   分側には聞こえない)
 │       |相手電話機           />\|      >  ☆電話機の受話
.(〜)信号源.┘                     |.   Balance>   相手方(Z=600Ωの信号源)からの信号は
 │              Lb         |   抵抗600Ω|   T1を通って、マイクとバランス抵抗の流れる。
 └─○- - - - - - - - - -○─────●─────┘   Carbon Mic.は電流変化で音は出ない。
                                      1次巻線電流で2次側誘起EPから音が出る。
実際には、La-Lb間から電話機を覗いたImp.が600Ωに成るようにしなければなりません。
このHybrid Trans.と同じ働きをする回路を、次回からTrやIc.で作るAAを描いて見ます。
154774ワット発電中さん:04/07/23 01:08 ID:oPoJe8LU
唯一ネ申デムパ氏キター
これからもご活躍期待しております。がんばってください!!
155デム(ry :04/07/23 13:44 ID:Q9wj4Zvu
        =ゲイン2倍の受話・送話アンプ(2線-4線変換回路)=
*2W-4W変換回路          R2 20kΩ              ☆送話動作
.                      ┌─'VVV.──┐              ・仮にBの入力が1Vだったとする。
.                      |       ‐ | R3 5kΩ   B    Op1.の反転アンプで-R2/R3倍とな
    D C1.DC.cut A     |.    /|─‐●─'VVV──○ 送話   @の出力は ‐4V と成る。 線路の
   La ○─┤|─●─'VVV─●──<  |             入力   終端Zが600ΩならばR1の抵抗で
 to          | R1 600Ω.│  @. \|──┐     .┌○     1/2に分圧されD=Aの電圧は‐2V
 600Ω.         |       >   Op.1 +  ┴     .┴       Gain=- 2倍でライン送出。
 伝送線路      |     R4 >                      ☆受話動作
   Lb ○┐.   │   10kΩ>                       ラインからD=Aの受話電圧が1V
       |      |       |  R5 10kΩ           C    あったとして、Op.2の+入力側のゲ
       ┴.   │      ●─‐'VVV─┐   ┌──‐○ 受話  インは@のpointはImag.Gndだから
               |        | ‐       .│   │      出力  (R4+R5)/R4=2となり、Aが1Vなら、
               |        └─|\     . | .     |   .┌○     受話出力Cは2Vと成る。
               |            |  >──●──┘   .┴      ☆側音抑圧動作
               └──────|/                      Bに入る自分の声は@で‐4V,Aで-2V
                    +  Op.2                  Op2.の‐側入力ゲインは-R5/R4=-1倍 
                                     よって@の電圧のCへの出力は-4V×-1 = +4V,
              一方、+入力側のゲインは上述のごとく2倍だからAの電圧のCへの出力は-2V×2 = -4V
           よって、Bからの送話入力信号は打ち消されてCには出力されない。 Dから覗いたImp.は
           Op2.の+入力側∞で、Op1.の出力Imp.は0Ωなので、結局R1.のImpが見えて600Ω。
           Dからの入力信号がBに出てこない事は自明。 送話側の位相が反転するのを嫌うならB
           の前にゲイン−1の反転アンプでも入れればよい。 この回路を2個作りBとCをテレコ結線
           すれば、中継用とかの双方向アンプが可能になる?ゲイン‐4倍(12dB)?
*実際には、伝送ラインのImp.は600Ωでないし、相手側も正確な600オームではないから、側音(side tone)
 を広範囲な負荷Imp.の変化に対し抑圧させる為の工夫がなされている。一応これは原理のみ理解用です。
156デム(ry:04/07/23 22:09 ID:Q9wj4Zvu
すみません今回はAA無しです。有線電話回線のアナログI/O回路のAAを画く前に、電話局からの加入者
線の説明と、端末のインピーダンス等の条件を説明しておかないと今後の回路が理解しにくいかも知れま
せんね。 私は有線電話の専門家ではありませんが、端末機は何度かは設計した事はあるので一般論で
説明いたします。 電話の専門家の方が読まれたら噴飯ものかしれませんが、どうぞご容赦のほど。
============================================
実際のアナログ電話回線の場合は、負荷Openで伝送線路には+48Vぐらいの直流電圧が出ています。
黒電話の場合受話器を持ち上げる(OFF HOOK)と、電話機の等価直流抵抗分(60Ω〜250Ω)ぐらい
の負荷がかかりますので回線に直流電流が流れます。昔はこの回線のDC供給部にリレーのコイルを入
れ電流が流れるとリレーが働き、端末機のOFF HOOKを検出した訳です。  よってこの直流電流は48V
をリレーのコイルの抵抗分に回線の直流抵抗分(局から遠ければ当然回線DC抵抗は高くなる)+電話機の
直流等価抵抗分で割った値となる訳です。この電流値は一般的な値で15mA〜80mA程度となるでしょう。
国によって、アナログ公衆回線の開放電圧や、許可される端末機の等価DC抵抗値は当然異なります。
OFF Hookで電流がながれますから、当然端末機両端のDC電圧はON Hook時の48Vからドロップし
6V〜18V程度に成るわけです。 黒電話は半導体の電子回路が入ってませんのでDC抵抗は非常に低
い値をとります。 しかし電子式の電話機では回線の入力極性を無極性にする為のブリッジダイオードが
必須となりますので、この分の2Vf(約1.5V)ロスる事になります。 また電子式電話で回路のDC電源
を回線から取ろうとする場合には、この分のDCオフセット電圧も発生しますのでここでも電圧ロスが発生
し、どうしても等価直流抵抗分が高くなってしまいます。
早い話が、アナログ電話回線の端末機器はOFF HOOK時に、直流領域に対しては60Ω〜250Ω程度
の低い抵抗値ををし、音声通話周波数帯域(300Hz〜3.4kHz)では600ΩのImp.である事が要求され
る訳です。(国によっては敢て600Ωでなく、複合インピーダンスで要求される場合もあります。)
前述の、ハイブリッドトランスを使う方式ではトランスはDC領域では只の銅損分のrが直流領域での抵抗と
成る訳です。 実際に、端末機を作る場合いちいち実電話回線に繋いでテストは出来ませんので、公衆
回線代用の簡易シミュレーターを作って動作テスト検討する事になります。
早い話が、+48Vとかを供給でき、かつその供給電源が回線の交流負荷にならなければ良い訳です。
では次回、時間が取れたときに簡易回線シミュレーターのAAを描きます。それから実際の簡易I/Oです。
157774ワット発電中さん:04/07/23 22:45 ID:YR11S6qW
デムパ氏、誘導ありがとうございます。
見に行ったところ、確かに閑古鳥スレではありましたが、
スレ違い、っぽくもあるので躊躇しております。
もう少し別の機会を探します。
158デム(ry:04/07/27 21:26 ID:95h+k0AL
昔の黒電話など、加入者回線から電力をもらい働くタイプの端末機器は、そのままではテストできませんので、
簡易型のLoop Simulatorが必要になります。 下記のDCカットのCの値、AF阻止のLの値、直流電圧の値は
国々により異なりますが、AF帯域内(300Hz 〜3.4kHz)で損失がなければかなりいい加減でかまいません。
----------------------------------------------------------------------------------------
       負荷/信号源              端末機
       接続端子A  C1. 22μ/50V     接続端子 C    ┌────────┐ 
   ┌──●─→ ○───| |───●─────○ ⇔ ○La
 R1 >    |         −   +   |                  |  D.U.T
   >  (VV)ミリ             |                  | 端末機器
   >    | ボル  B   +  −     |           D     | (Off Hook Imp.600Ω)
   └──●─→ ○───| |───┼───●─○ ⇔ ○Lb  
                   C2. 22μ/50V |      |         └────────┘
* 端末機の送話テスト              |      |
 の時はR1=600Ω抵抗.        L1 ll C . . L2 ll C  電圧測定器や負荷・信号源側には直流を流さずに 
 受話テストの時はCR‐       5H ll C.  5H ll C  端末機器側にだけ直流を供給し、且つその供給回路は
 Osc(Imp=600Ω)を繋ぐ   >100mA ll C     ll C  有線電話の音声帯域300Hz〜3.4kHzに対しては、十分に
                            |      |  高いImp.を持つようにした直流供給ブリッジ。 早い話が
.          ┌────'VVV────┘      |  高周波回路で言う所の平衡型のバイアス T 回路。
.          |    R2. 220Ω          R3 > VR.を廻して回線電流が30mA程度流れる様にする。
        - |                 220Ω > +48Vはそんなに厳密な必要は無い。どうせVRで変わる。
        (mA)電流計               > オーディオ帯阻止チョークはSEL(菅野電気)とかのもの。
        + |100mA FS  __                |  セットの受話テスト用信号源のCR-OSCは平衡型が望まし
.          |    |  |  ./|.|    VR..0〜2kΩ |  が、不平衡型でもそこそこ使える。 ミリボルは低いレベル迄
.          └○─|┃|┠/--|┠.○‐──'VVV─●  正確に計りたいのなら、平衡入力型のソフォメーター、CCIR
          + |  | ./   .| −      .↑.   │  −P53フィルター内蔵の物を使用する。
.      直流安定化電源 48V       └─‐┘ *実際の回線等価の擬似線路をC-La、D-Lb 間に入れる
                                 事も有る。(側音=side-tone検討、やラウドネス特性検討時)
 * 低周波塞流線輪w(=チョーク) を使うのが嫌な人の為の簡易型供給回路の回路図は次回に。
159デム(ry:04/07/27 22:40 ID:95h+k0AL
>>158 事故レスです
有線端末機器設計は、大昔の事なの一寸した間違いを >>158に書いてました。
アナログ有線電話のソフォメトリックフィルターの規格はCCIRではなくて、CCITT-P53
の勧告でした。

S/Nが大きく且つ歪みが少ない波形(ほぼ正弦波)ならば、安物のオーディオ・ボル
トメータで計ろうが、上等のソフォメーターで計ろうが同じ値を表示するので問題
ありんませんが、アンプの残留noiseとかを計る場合には元々の信号が単一の正弦波
でありませんから、安物の平均値応答型メーターでは正しい値(rmsの)は指示でき
ませんし、ミリボル計の周波数帯域幅が違えば(〜100kHz 迄と〜5MHz迄伸びている
電圧計では当然アンプのノイズ計測値は異なる)値がかわりますので、アナログ有線
電話回線の場合には、CCITT-P53勧告で300Hz 〜3.4kHzの帯域幅を中心として上側と
下側の周波数特性を落としたカーブのフィルターを実効値応答型のオーディオ電圧計
で計測する事を勧告しています(今はどうなっているか知りませんが)。
このフィルターの規格、オーディオの業界毎に全て違うカーブが規定され、無線音声
やHi-Fi(古いな)オーディオや諸々分野・学会?毎に主義主張が異なり、全てに対応
しょうとすればソフォメーターに山ほど分野別フィルターを内蔵する羽目になってしま
います。 
騒音をあらわす単位に使う「何ホーン」とか単位dBA、人間の聴覚補正用のAカーブの
フィルタは有名ですね。
160774ワット発電中さん:04/07/27 22:43 ID:ifTBa/on
デム(ry氏、スゴイ、スゴイよ。

俺はこのスレが更新されるのを、本当に楽しみにしています。
これからも頑張って下さい。
161デム(ry:04/07/28 19:10 ID:CwnFDcPH
早い話がAFのImp.に影響を与えずにDCを供給すれば良い訳だから、定電流回路(Imp≒∞)を通して
回線に電流を供給してやれば、AFカットのチョーク(昔はOff Hook検出リレーコイルと共用だったらしい?)
を使用せずに済む訳。 引き回る回線長が短くて済むPBX(構内交換機)などではこのような方式の方が
基板上の場所をとらずに済む。                    |
                 ○+12〜15V                | ☆ 定電流回路の例 1     ☆ 定電流回路の例 2
               ┌┴┐                    |       ○ +                    ○ +
 相手側        │↓│定電流源            |        │d                     |
600Ω/CR-Osc    └┬┘ 20〜30mA..とか         |.   g ├┘Nch FET          ┌──‐●
         − +   |          D   ┌── |  ┌┨|   Idss>30mA        >      |
. A ○────| |───●─────○ ⇔ ┤La    |..  |  ├┐__             >15k.  |
       C1. 22μF/50V               |.端.   |..  |.   s |./              >      | c
                                  |.末.   |..  |   >VR            |  b /
                                  |.機.   |..  |   />                  ●─‐┨
       C1. 22μF/50V               |.器.   |..  |   / >100Ω.             |    \i e
. B ○────| |───●─────○ ⇔ ┤Lb    |..  |     |               ▼ Si.D  ~|
         + −    |             E    └── │  └─‐●              ~|~    > R
                ┌┴┐定電流源.              |.       |              ▼ Si.D  >22〜
                │↓│-30mA.とか            |.       ○ -              ~|~     .| 33Ω
                └┬┘                   |* ディプレッション型のFETの     └───●
                  |                     | source抵抗を可変して.20mA            |
                 ○-12〜-15V            | とか30mA の定電流源とする。       ○ -
                                   | -側も対称にしたければコンプリ     I ≒ 0.65/R
                                   | のPch FETを使えば良い。

※ 近距離での、簡単な実験やお遊びレベルなら態々平衡給電にする必要も無い。 
  不平衡給電なら、上図のB-E間を直結として、片側だけに定電流回路を入れる。 DUTのDC.抵抗と
  定電流回路でのロス電圧にも拠るが、供給電圧は片側給電なら+15V〜+20V以上はは欲しい。
  家に転がっている昔の電話機を2台使ってインターホンを作ろう。 ベルの呼び出し回路は後述。
162デム(ry:04/07/28 19:11 ID:CwnFDcPH
電話局より各端末まで有線ケーブルで引かれて来る訳である。  基本的には600Ωの特性Imp.を持つ平衡伝送
線路と言う事になっているが、電信柱の電話線工事の時に見てお分かりの様に、纏めてドバーと一緒に成ってる。
レッヘル線見たいな平行線路を張った無線屋にしてみれば、こんな物はどう見てもまともな特性インピーダンスの
平衡型の伝送線路とは思えない(線径、間隔、誘電率 周囲の状況でImp.は決まると習ったのだが、周りは他人
様の線だらけ)。   その為かどうかは知らないけれど、昔の各国のPTT(post&telephone&telegraph=郵電省)
では自国の実情に合わせた伝送線路の等価回路を作って、距離に応じてそれを供給回路とDUT(Device under
test)間に挿入させる事とした。

☆擬似線路の一例
 例えば200mを下記の1uni tとして表し、距離に応じて多段直列に繋いで行く)
     R/2     R      R/2     
 ○─'VVV─●─'VVV─●─'VVV─○ *このRやCの値は当然使用する電線の太さ(φ0.6とかφ0.4とか)
           |        |           や絶縁物の厚さで変わるので国により異なる事となるが、実際の
         __|__   .    __|__         現場で絶対にこんな理想的な状況なんてあるはずも無い。
           ┬ C     ┬ C        伝送線路の等価回路を見てもお分かりの様にこりゃ600Ωの伝送
           |       |         線路ぢゃなくて、R-CのLPFではないか。 こりゃ局より遠い端末で
 ○─'VVV─●─'VVV─●─'VVV─○  は音量減少、3.4kHz付近の高域の音が落ちるのは当たり前だー。
     R/2     R      R/2     凋落の一途を辿る椅子丼(ISDN)の周波数帯では、端末や伝送
線路のImp.を110Ωぐらいで設計していたのでは無かったかな?  Imp.600Ωとは伝送線路無しの状態か。
Full Duplex通話を、2線ー4線変換回路にて行う場合に、途中にこんな困ったちゃんが入ったのでは、相手の
Imp.を600Ωで考えて設計してたら電話局の横の人しか、side tone(側音)が打ち消されない事に成ってしまう。
そんな訳で実際のside toneキャンセル回路は相手Inp.を600Ωで設計してはいけない訳。国によっては、抵抗
とコンデンサを組み合わせた複合Imp.を電話端末のImp.として要求している国もある。  これは丁度無線屋
がアンテナマッチングにVSWRを言うのと同じように、電話屋は基準Imp.(一般的には600Ω)に対する端末の
マッチング(ミスマッチング)をVSWRではなく、Sパラの時様に「リターンロスが何dB」であらわす。

*電話の設計専門屋さんから見たら「素人に毛が生えたレベルの香具師が何ヌカス」と言いたい事も多くある
 かとは存じますが、此処は有線電話初心者向け説明と言う事で、まあ大目に見てやってくだちぃ。
163774ワット発電中さん:04/07/28 19:40 ID:YwLrFW49
神デムパ氏お忙しい中お疲れサマです。
これからも期待しております。
164デム(ry:04/07/29 18:38 ID:ywLuyVgM
同じ周波数帯域のアナログ信号を2本の線同時双方向伝送するには、2線ー4線変換を信号線の両端で
行えば良い、と言う事は今までの説明でお分かりになられた事と思います。
くどいようですが、これが成り立つ条件は、受け側、送り側、伝送線路のImp.が一致(600Ωとか)してなけ
ればならない訳です。 例えばアナログ電話機を同じ電話線に2台パラに繋いだ事がある人は居ますかね。
相手との通話で、1台のみOFF Hookで話してる時は問題ありませんが、3者通話をしようともう1台の受話
器を取り上げた途端(こちら側のImp.がパラに成り300Ω)に、相手も声が小さくなり、自分の声の回り込み
(side tone=側音)が大きくなりますよね。 こちら側のミスマッチングでバランスが崩れてしまった結果です。
この側音大きくなると、音響的にEP側からマイク側に回り込みハウリングを引き起こす事になります。
電話機で全く側音が無い世界(EPで自分の声がモニターできない)ってのも寂しいのですが、バランスが規
定Imp.より大幅に外れる事は他にエコー等の問題も生じ好ましくないので、各国とも規定Impに対するマッチ
ングの度合いをリターンロス値で規定しています(音声帯域内でリターンロス許容値に差をつける国もある)。

 ☆端末機器のリターンロス測定ブリッジ回路
                                     ・測定対象端末機器はOFF Hook状態で回線
 ┌──────────●──────┐         DC.供給回路を通じてリターンロス測定ブリッ
 │               |         ┌┴┐基準     ジに接続されている。
 │               >.600Ω    │.Z.│Imp.     ・低周波信号発振器のレベルを0〜-10dBm
 │               > >±1%   │  │一般的    程度とし、300Hz 〜3.4kHz の間で f を振り
 │  AF.Osc.          >         └┬┘には600Ω  V1,V2の各ミリボルの読みの比をリターンロス
 │ 理想的には         |           |           としてdBの単位で表す。
(SG)内部.Imp.=0   ┌──●──( V.)──●.    ┌──┐ .   ┌──  
 │              |    |      ~ V1  |      │    |.    |     Return Loss       V1
 │              |    >           └○ ⇒ ┤DC. .├ .⇒ ┤D.U.T.         =20log ──
 │       ミリボル( V )  .>600Ω        to     |..供給..|.    |                   V2
 │         V 2 |~  . > >±1%      D.U.T.  |..回路..|.    | 端末    
 │              |     |           ┌○ ⇒..┤    ├ .⇒ ┤機器 DUTのImp=0 or∞でR.L.=0dB
 └───────●──●──────┘     |    |.    |       600Ωなら R.L.=−∞dB
                                      └──┘ .   └──
・CR-OSCの様に内部抵抗を有する信号源でも、fを変えた時V2の値が常に一定になるようにすれば良い。
・Z=600Ωが相手なら、300Hz〜3.4kHz間でリターンロスは−20dB程度は容易に取れるはずです。
 しかし、伝送線路が600Ωではありませんから、純粋の600Ωに合わせるのが良いわけではありません。
 リターンロスブリッジの回路図を見てお分かりの通り、純粋のウィートストーンブリッジそのままです。
 これが、高周波のネットアナ用の 〜20GHzあたりまで使えるリターンロスブリッジになると、信号源、基準
 Z,及びDUTの片側を全部Gnd.共通にしなければなりませんし、機械精度も厳しい物となりますから大変。
 米国NARDAあたりの上等物で50万円以上ぐらいするのではなかったか?  AF用なら自作可能ですね。
165デム(ry:04/07/29 22:32 ID:ywLuyVgM
AAで電気・電子の回路図を描く話がいつの間にか、電話端末機器に話に変わってしまったようですね。今の参考書
無線関連の本は多いのですが、やがて滅びさる運命?にあるメタリック線?アナログ電話関連の本はまず無いで
しょう。 古い技術も弱電技術屋さんの参考にでもなればと思いもう少し続けます。¥3,000以下で売っている
新品のの電話機を複数台買ってきて、マイコン制御で宅内PBX(交換機)でも作と面白いかも知れませんね。
-----------------------------------------------------------------------------------------
=ベル検出回路=
ベル信号は局(又はPBX)から端末がON Hookの条件の時に送られて来ます。 ON Hook状態ですから基本的に
DC.電流は流れず、La-Lb間には約DC.48V(PBX線ならDC24Vとか)の電圧がでてますが、この上にベル信号交流
電圧を重畳して送ります。 これも国によって異なりますが、一般的には70〜80Vrmsの15Hz〜50Hz間の正弦波
信号を使います(PBXとかでは矩形波とかもある)。 日本では17〜18Hzだったかな? この信号が日本なら1秒
ON - 2秒OFFの間隔で繰り返されます。 よって着信側端末はこの低い周波数の交流信号を検出すれば良い訳。

・機械式の黒電話時代(概念図)
        Hook SW ━┷━ 
○───●────○ ○───┐          ON-Hook状態ではHook SW.はOpenで、加入者線には
       __|__C1 0.9μF         .└→         高耐圧?無極性コンC1を通してベル駆動のソレノイドに繋
局.     ┬ ●━━━━━━□    ダイアル回路   がっています(DC48Vで充電されてるだけ)。ここに18Hz
.       |   ======   γ⌒ヽ   ハイブリッド     とかの低いベルのfが来れば、C1を通してソレノイドに交流
.       └─CCCCC'─┐ゝ __ノ   トランスへ     電流が流れその周波数の磁界振られるプランジャ?が
     ベル駆動用ソレノイド|      ┌→        機械的なチャイムとかベルの ぬるぽ を ガッツ します。
○─────────‐●───┘          OFF Hook を検知すれば当然局はベル信号をストップ。

・このベル検出回路ソレノイドのL値が低ければ、OFF Hook のImpにパラに入るので、Hook SWに連動して切り離し
 ませう。 何せベル信号で機械的エネルギーで発生させますし、局から遠いと伝送線路で電圧もドロップじます。
 この為えらく高い交流電圧をベル信号としてる訳です。  昔の日本の黒電話時代は加入者線に1台しか電話
 機をぶら下げてはいけなかった時代がありました。  此れをチェック当する為に電話局はOFF Hook時の端末
 の容量を定期的にチェックしてたようです、 0.9μFぐらいなら正規。 1.8μFぐらいあれば2台ぶら下げている
 なと。当時私は大邸宅に住んでいましたので(嘘)、2台黒電話を並列にぶら下げてたら早速バレて注意を受けま
 した。  そこでベル回路のDCカットのCを250V耐圧の0.39μFのコンデンサに2台とも交換しました。  以後
 文句は言ってこなくなった。 黒電話ならば音さえ出ればOKですが電子回路ならベルの出力を外部に電気信号
 として取り出す必要があります。 世界初の留守番電話は機械ベルの音をマイクで拾ってモーター駆動で黒電話
 の受話器をOff Hookしてました(当時の規格は一切電話回線に手を加えては逝けなかったので).。
 次回は電子式電話ならばどのようにしてベル信号を取り出すかです(専用リンガーIC.を使わずに)。
166デム(ry:04/07/29 23:07 ID:ywLuyVgM
ついでに、
世界初の留守番電話機の発明の事を書きましたが、意外と知られていないのが発明者
は日本人であるという事です。 ベルの音をマイクで拾って黒電話の受話器をモーター
で持ち上げ(Off Hook)て、受話器のマイクの横に置いたスピーカーからテープレコー
ダーでメッセージを流し、イヤーピース横のマイクで拾ってテープレコーダーに録音
すると言う代物だったらしいです(実物を見た事はありません)。
なんでも、この発明家の橋本さん、留守番電話と言わず電話に関する特許は山ほど取っ
て、その世界中からのロイアリティ収入は膨大なもので、多くの遺産を残した方だとか。
留守電のトーンダイアルキーによるリモコンやトールセーバー機能もこの人の特許とか
言う話です(詳しくは知らない)。
まあ、「偉大は発明家が死後に残した物は?」と言うわけで、暇な人はここでも読んで
みてくらはい。
http://www.geocities.co.jp/Technopolis-Mars/1468/rep1.html
167774ワット発電中さん:04/07/29 23:23 ID:JxURYNMS
おお偉大なるデムパ氏長文お疲れさまです。

昔テレビでその留守番電話機の話をやってました。
その装置を作って特許を出したものの、電電公社が使用の許可をださず、
アメリカで特許とって売り出したらヒットしたってのをやってました。
168774ワット発電中さん:04/07/30 21:41 ID:nEDMWZDt
=歴史的?な電子式ベル信号電圧検出機=
 ・Ne管を使ったフォトカプラー方式
                      今でもAC100V系のパイロットラムプに良く使われている Ne,Ar, 入り放電管
La○───●────        は,ガス圧と電極間距離で放電維持電圧が決まっていた 希ガス He.Ne,Ar,Kr,Xe
          │
        >               放電維持電圧と放電開始電圧は異なりますが、ベル電圧が70〜80V rms
        >R1             ですから、正弦波ならPeak電圧はその√2倍。 途中の伝送線路で電圧が
        >               降下する分を考えても60〜80Vぐらいの放電開始のNe管と抵抗をシリー
         |               にして回線La-Lb間に入れれば、ベルの周波数の2倍でNe管が明滅する。
         | .       ┌──     これを、受光素子で受ければアイソレートされたベル検出信号が取れるわ
       γ⌒ヽNe...┌┴┐       け。当時のこの手のフォトカプラー受光側はCdSか太陽電池かフォトトラか
        | ┷ ..| ⇒ |  │受光    が使われていたはずだが失念してしまった。(何れにせよ低速応答で可)
        | ┯。| ⇒ |  │素子    この手の検出器は高いスレッショルド電圧を持っているから、OFF Hook
        ゝ __ノ  ..└┬┘       後も回線にぶら下げたままにしても、リターンロスに影響を与えない。
          |.       └──      しかし、希ガス 放電管の欠点は暗黒現象?(漏れは物理やぢゃないから突
          |               っ込むなy。)長時間真っ暗な中に放置されると放電開始電圧が上昇する。
          │               此れでは環境により(一般的にセットの中な真っ暗け)検出感度が変わる。
Lb○───●────        そんな訳で、Ne放電管タイプのフォトカプラーの筒の中には、常にNeガスを
                       励起しておく為のラジオアイソトープ(放射性同位元素)が少量入れられてい
たとか。 まあ昔の腕時計の夜光塗料文字板レベル以下でしょう。 Hi-Imp.で動作する点に於て優れものですね。
弱電屋からしてみれば、ベル検出回路のImp.は高ければ高いほうが良い(伝送線ロス少、パラに何台も繋げる)
訳ですが、機械電話から電子式電話の過渡期に於てはDCカットのCの値やこのImpを5kΩぐらいにに合わせろと
か御馬鹿な規格を残した国もありました。 飴公はこのON Hook時のベル回路のImp.と言うよりも1回線に何台まで
電話機をぶら下げて良いかの値をREN(Ringer Equivalence Number)で規定してました。   アメリカに出張され
た際は電話機の裏の銘板をチェックしてみてください。RENの後に数字が書いてます。 早い話この数字の合計が
5.0??(失念した)になるまでは電話端末機を1回線にON Hookでパラって繋いで構わない訳です(全部Off Hook
すれば、双方向通信がメチャメチャになるのは外出です) では次回はもう少しまとも?な電話のベル検出回路を。
169デム(ry:04/07/31 17:33 ID:sSpNGxis
機械式電話(当然パルスダイアル)時代の電話を1つの回線に2台パラッた事がある人はいますか?パルス
ダイアルは1秒間に10パルス(10pps=pulse per second)または20パルスの速度(20pps)でOff Hook時の
回線電流(機械式電話の時はOff Hook時のいDC抵抗分もshortさせて通話時よりもっと電流を流してた)を
Duty比3:7もしくは1:2?(国により異なる)で断続させて交換機に、電話先の信号を送る方式ですが、前述
の様に、局のDCフィードにAFカットのインダクタンスがある為にこのパルスダイアルで電流をOn/Offさせると
回線にインダクタンス分の逆起電力が生じ、ダイアリング中のブレイク時の電圧が48V所かもっと高い電圧
まで過渡的にふれ上がり、恰もベル電圧信号の様になります(周波数は10Hzか20Hzの)よって、2台パラの
黒電話で片方でダイアルすると、もう一方のON Hook側のベルがダイアルに応じてチリ、チリリと鳴ります。
これを通常「共鳴り」と呼びます。まあ此れが電話機なら、「相棒がダイアルしてるな」って分ってご愛嬌ですが
パラの相棒が留守電みたいな自動着信装置だったらさあ大変、ベルでもないのにダイアル中に勝手に作動
してしまいます。  そんな訳でパルスダイアル電話機がまだ残っている状況では、ベル着信回路は可能な限
り「共鳴り」を押さえ込まねばなりません。 一番の手は、共鳴りの方が一般的に電圧が低いのでベル受け付
け感度落とす事。 あとはベルならDuty1:1だけれど、ダイアルはDuty比が1:1でないのを利用して判定する。
国によっては、ベル周波数が25Hzなので22Hz以下の周波数の回線ベル入力は一切受けてはならないとか
の規格(日本はベル周波数が20Hz以下だから使えない)を設けている国もあります。  何れにせよマイコン
にベルの信号を入力させないと判定できませんね。(パルスダイアルを禁止すれば問題は解決ですがね。)

La○────●─────────→to 2W-4W       回路は見てお分かりの様にC1でDCカット
     DC.Cut__|__0.22μ/DC250Vとか         △+5V     R1が,ベル受け回路のImp.上げ+フォトカプラ
        C1 ┬     /AC125Vとか         |       の電流制限抵抗。 直列に繋がったZennerが
         >                    >R2     AFレベルに対するOpenと受付電圧感度を決
        R1 >                    >10kとか  る。 勿論R1,R2でもベル受付電圧は変わる。
    33k とか >.,      .,              >
         └|<|─|>|───┐ 交流用.    |          フォトカプラーのLED側逆並列2個入りが
           '     '     . | フォトカプラ. ●───○   入手困難ならブリッジダイオードを使って
         Zenner D×2    ●─┐      |  Bell Sig.  電流の向きを一方向化すれば、一個入り
         Vz=30V.とか     __|__  .|.      /      Out  の521?タイプの物でも使える。
                    △  .▽ ⇒ |<      ┌○
                     .|  ~|~ ⇒  \i.    |    此れはベル着信回路、原理の一例です。
                       ●─┘       ~|.     ┴  実際は、もっと色々な回路が使われています。
                       |          ┴     
Lb○────────────●─→to 2W-4W
170774ワット発電中さん:04/08/01 22:28 ID:K6+kaIxq
>>148
>>名無し見破られ率No.1 !!

古いスレを見ていたら**10SBというHNがあったが、
これもデムパ氏かな?
171デム(ry:04/08/02 00:47 ID:JBjvrYOC
>>170 それ私の厨房の頃のCall sign でつ。  7.16MHz付近で出た多かな。
-------------------------------------------------------------------
一応ベル信号回路と2線ー4線回路があれば電話回線の着信装置の基本的なところは出来る訳ですね。 パルス
ダイアルでなくてToneダイアルならOff Hook後のDial Tone が局から来ている時に、4Wの送話側からマイク音声
入力の変わりにToneダイアル信号(DTMF=Dual Tone Mulch Freq.)を送りだしてたれば良い訳です。  よって
一般的な電話回線と電子式端末機器のI/F部のブロック図を描けば下記の様になります。

     Hook SW \                      Dc.Cut
La○─●──○  ○──┐  ┌──●─────●.─| |─┐ 
      |              ~│  | +   .|         |      │┌───┐
      |           ┌┴─┴┐   |       ┌┴┐Dc. └┤      ├──→○
    ┌┴┐ベル検出.   │Diode │  ○./       |  │Pass  |2W-4W.├┐ 受話信号
    │  ├──→   │Bridge..│   /        .|..↓│      |      │┷
    │  ├┐回路   │─|<|─│  ○Shorting. └┬┘      | Conv. ├──←○
    └┬┘┷       └┬─┬┘   | SW for PD. .|      ┌┤      ├┐ 送話信号|
      |             ~ |  │‐   . |         |      │└───┘┷
Lb○─●───────┘  └──●─────●───┘

*パルスダイアルする時は、Hook Sw をON(Off Hook)したら、局(又は交換機)よりダイアルトーンが受話信号に出ますので、
 ダイアル寸前にShorting Sw をON(make)にして、パルスのタイミングに合わせてHook SWを開閉すれば、回線電流を
 断続できますからダイアル信号を後れます。 Dc Pass 側の直流抵抗が低ければ、このSWは無しでも構いません。
 ただし、ダイアル中はEPにMuteをかけないと大きなノイズが出るでしょう。
*Diode Bridgeは局線の繋ぎを無極性化するための物です。DC PassやShort Swや2W-4W回路に半導体を使わな
 いのならこのBridgeは不要ですね。
*Hook Swに機械Relayの接点を使わずに半導体、TRや高耐圧(Vceが)ホトカプラーや有極性フォトMosRelay等の
 半導体スイッチを使うのならば、Hook Sw 回路はBridgeの後に入れれば良いでしょう。
*2W-4W回路にDC.電流を流しても良い回路ならDc.PassやDc,Cutコンデンサは不要でしょう。 まあ、この回路でも
 一応働きますが、実際の回路では、回線にRFカット用LとかCやサージプロテクタ、ダイアル接点にスナバ回路とか
 半導体保護Zener等を入れて信頼性を高めています。

いつの間にか、AAスレが電話端末機の解説になってしまってますね。 今まで電話IF回路のの解説で、分りにくい点
や不明な点な点があれば、構いませんからご質問下さい。 本当の電話機の専門家ではありませんが、私の経験で
分る範囲内でお答え致します。
172774ワット発電中さん:04/08/02 17:40 ID:RpzPTPgs
つかデムパ氏の電気講座スレたてていい?
173デム(ry:04/08/02 21:06 ID:JBjvrYOC
端末機の場合、Off Hook時の音声帯域内の交流Imp.ha600Ωとか、規定さらた複合Imp.に合わせるなければなら
ない、訳ですが、「直流Impは低ければ低いほうが良いのか」と言うと、確かに低いほうが途中の伝送線路の抵抗
分を考えると良さそうなのですが、同一回線に電話機をパラに複数台つなぎ、ともにOff Hookした場合を考えると
そうも言えません。   最近の電子式電話(一般にDC抵抗高い)と昔の黒電話(メチャDC抵抗低い)をパラにして
どちらもOFF Hookすれば、伝送線路長さにもよるかもしれませんが多分通話できるのは黒電話の方だけで、電
子式電話は端子間電圧が下がりすぎて無音状態になり3者会談は無理でしょう。
前述のオペアンプを使った2W-4W IFに下記のような回路を繋げば電話回線とのI/F(ベル検出やダイアリング、Off
Hook回路SW等省略)が出来るはずですね。
  
*回線トランスはSANSUIのST-71等(600:600、DC.r≒50Ω) http://www.hashimoto-trans.co.jp/frame/stcat.pdf
                          R2 100kΩ
                            ┌─'VVV'──┐           マイクアンプ
                            |          −| R3 22k C1 0.1μ    から
      T1 1 : 1      R1 560Ω   |      /|─●─VVV──| |──○ 送話
La○───┐ ┌──●──VVV──●──‐<  |                 入力   La-Lbに600Ωを接続し
         │ │    |             |       \|─┐            ┌○       送話入力にC-R Oscより
          ⊃ll⊂    |           >R2      +|バイアスへ     ┷          正弦波を入れて受話出力
          ⊃ll⊂    |           >10k      ○ +5V                への漏れが最小のい成る
          ⊃ll⊂    └┐         > *要調整             EPアンプへ   様にR2の値を微調する。
         │ │      |         |     R4 10k           ┌──○ 受話   周波数が3kHzとかで、キ
Lb○───┘ └─○  |         ●──−VVV──┐.      |      出力   ャンセルレベルが悪化する
            バイアスへ |          | −  △+10V  ..|.      |  ┌○       ならば、R2やR4にパラに
              +5V |          └─|\|  Vcc.    |.      |  ┷        CとかC+Rを入れて高域を
                    │              |.  >────●─| |─┘           位相を補正してみる。
                    └───────|/|       C2 0.1μ
                               + ┷|

*La-Lbの伝送線路に、DC電流を流さない回路(部屋間のインターホフォンとか)ならば上記の回路で、成り立つ訳
 ですが、電話回線の様にDC電流が流れる場合にはT1がDC電流で直流励磁されますので、大きなトランスを使う
 とかギャップを設けたようなトランスが必要となります。  小型のトランスST-71でとても、20mA〜50mADCとか
 のDC重畳は望めませんので、その様な時はDCのバイパス回路を設け、このトランスをDC.カットして交流分のみ
 伝送するようにします。  ではDCに対しては抵抗分(200Ω相当とか)とかに見えて、AC(300Hz〜3.4kHz)に
 対しては、理想的には∞のImp.に見えるチョークトランスみたいな性質を持った半導体回路をTr 1個で作ってみま
 しょう。  このDC.のバイパス回路は次回Upします。
174774ワット発電中さん:04/08/02 22:19 ID:S8pCAL3J
>>173
一寸しつもん。
所謂ΔΣ変調による一bit変換とその転送で、光ファイバー等を使ったインターホンて
意外と簡単に出来そうに思うのだが危険を聞きたいです。
175774ワット発電中さん:04/08/02 22:20 ID:S8pCAL3J
「意見を聞きたい」に、訂正。
176774ワット発電中さん:04/08/02 22:28 ID:7hA3wXCd
>>174
以外に簡単に出来ます。作りましょう、話はそれから。
177デム(ry:04/08/03 20:30 ID:R8qRQl1R
>>174
ΔΣ変調による1bit変換ですか? 最近は専用のICも出ているようですね。 
ぢつわ私はΔΣ変調の経験が無いのです。
Δ変調は黎明期の頃、メモリーICで音声/再生を録音させる実験とはかした事はあるのですが、とても
製品化にまでは至りませんでした。
多分ΔΣ変調に関しては、この板の中には専門家の人がいらっしゃるのでは無いかと思われます。

            @ノハ@. 
           ノノノハヽ:::     / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
          从‘ 。‘ 从    < わからなーいyo-
   ⊂⌒ヾ  ./⌒   ⌒i::::/⌒つ \______
      \\/ /i⌒ ⌒ 彡レ / ̄
       \_/ i """".L__/:::
            )__ |::: ∇×H=J+ε∂E/∂t
           ノ    ヽ:: ∇×E=μ∂H/∂t
         く;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;): ∇・D=ρ
        / / / /::: ∇・B=0
       (  く / /:::
         \ ( (:::   k=2π/λ
          \|  iヽ::: ∇^2E+k^2E=jωμJ+∇ρ/ε
           |_ / (::: ∇^2H+k^2H=-∇×J
           | .|し::: _
      .___ノ i________
         (_ノ 
178デム(ry:04/08/03 20:30 ID:R8qRQl1R
交流に対しては高いImp.で直流に対してはある抵抗値を持つ回路は、オーディオアンプやオペアンプの回路で交流のNF
分は切って、直流に対してのみNFを掛ける回路として良く見かけます。 つまり、NF回路の途中にHPFを入れる方式を使
えば良い訳です。  これをTr.1石で簡単に実現しようとすれば、下記のような回路と成る訳です。
La-Lbの前にはブリッジ回路が入っていて、常にLaが+、Lbが−側で電圧が出る事とします。
Hook SW回路やベル検出回路等も省略。
                                   npn トランジスタへはR1+R2の抵抗を通してBaseバイアス電流が
                    DC cut + -        流れます。 仮にLa-Lb間の電流が20mAVだったと仮定しまし
La○────●‐──────●───| |──┐    しょう。 R3の両端電圧はR3=100Ωで 2V, Vbe=0.6Vで一定
            |            | C2 10μ/50 │    Ic≒20mAでHheが200ならIb=0.1mA よってR1+R2=30kΩに
         >R1         |            |     0.1mAですからVbc=3Vと言う事になります。
         >15k        |            │          La-Lb間の電圧は3.0+0.6+2.0=5.6V
         >            c| NPN TR     └‐.○ →      TrのPd = 3.6×0.02=72mW
            |             / Vcbo=100V    上述         R3のPd = 2.0×0.02=40mW
            ●─'VVV──┨   hfe=200      のI/F   この回路の直流等価抵抗R=5.6/0.02= 280Ω
            | R2 15k     \i e         トランスへ   実際はこの回路の前にブリッジダイオードの2Vf≒1.4V
          __|__+         ~|         ┌─○ →   が入りますから、20mA で7.0V程度になるでしょう。
            ┬ -         > R3        |       この回路は定電流回路ではありません(コレクター電圧
            |C1         > 100Ω      |       が上がれば、ベース電流も増えコレクター電流の増えます。
            | 4.7μ/50V    >         │      よって、回線の抵抗分によってLa-Lbの電圧も変われば、
            |           |            |      DC.バイパス回路の電流もそれにつれて変化(完全リニアー
Lb○────●──────●──────┘      ではありませんが)するDC抵抗分に見えるわけです。
                            バイアス抵抗を減らすとかR3を下げればもっと等価Dc.抵抗は下げれます。
では、交流に対してはどう見えるか?といいますと、DC.領域ではコレクターの電圧に対してベースバイアス電流が追従して
変化した訳ですが、交流信号に対してC1が見えますから、R1とC1のLPFによりLaの電圧が交流信号で振れても、C1の
両端の電位は追従できずに元の電位(AC信号分がLaのDC分に重畳しなかった時の電位)を保ちます。 と言う事ばベ
ース電流はLaの交流振幅に影響されずに一定を保つ事になります。基本的(理想的)にはTr,のコレクターは定電流特性
(コレクター電流はコレクタ電圧に異存せずIbのみで決まる)ですからTrのcはIbが変化しないのなら∞のImp.であると考え
ます。 よって、この回路のACImpはR1がC1を通してGndに落ちている15kΩのみが見える事になります。  15kΩなら
600Ωに対し十分高いから、無視とは逝かないまでもまあ良しと言ったところです。   この回路で十分にAFの低域まで
Hi-Impを保たせる為C1の値をもっと大きくする事も考えられますが、お勧めできません。 と言うのはこのCをメチャ大きく
すると、Off Hook直後の回線電流の流れ始めから定常電流値に落ち着くまでの時間がかかり過ぎる事となり不都合が
生じます。 300H以上の f に対し十分に高いImpであれば十分です。 此れでトランスは交流分だけの通過となります。
なぜ、電話回線端末の直流パスが純粋な定電流回路ではまずいのかは、みんさん考えて見てください。
179170:04/08/03 21:50 ID:STsWmK8F
やはりそうでしたか。
JA**SB氏のレスを見ていると、御年齢を特定できるカキコが
あるんですよね。それでいて(失礼)AAをここまで巧みに
操られるとは驚嘆です。
180774ワット発電中さん:04/08/03 23:03 ID:66Ozk1jd
漏れは60代に246モナー
181デム(ry:04/08/04 00:00 ID:vXDJ7FZY
>>180
  か、勝手に棺桶に入れられても困るのですけど
 `―――y――――――――――――――――'
                       ガラッ
      ∧_∧___________________________
     と(´Д` (` 、 '二' _______/ 三
     | ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄il '
     |____________________i|/

そんなに年喰っちゃいません(w
家電板の人なら知ってる人もいるかも(ry
182774ワット発電中さん:04/08/04 01:06 ID:OY9k9ThJ
おお、デムパ氏登場!
リアル予想で四十代後半か五十代後半でしょうか?
教えてホスィな。
183774ワット発電中さん:04/08/04 01:08 ID:OY9k9ThJ
じゃなくて五十前半でしたOTL
184774ワット発電中さん:04/08/04 09:27 ID:9cvakQjd
なんと家電板にも出没されるんですか>デムパ氏
どのスレにいらっしゃるんでしょうか。
185774ワット発電中さん:04/08/04 09:55 ID:UISbrFbp
>>184
家電板に超名スレがあったのですよ。
基地外に荒らされて無くなっちゃったけど…
186774ワット発電中さん:04/08/04 10:00 ID:UISbrFbp
スレはdat落ちしてみれないからミラー
http://www9.plala.or.jp/NRD535D/2ch/matsu.html
187774ワット発電中さん:04/08/04 10:01 ID:OY9k9ThJ
この板の某スレでデムパ氏の年がわかる発言ハケーン。
やっぱ四十代後半から五十台前半くらいみたい。
漏れも将来はデムパ氏のようなおじ(ry
188デム(ry:04/08/04 21:28 ID:Nmijus5x
アナログ電話端末の話がちょっと長くなり過ぎたようです。 そろそろ本来のAA回路図の貼り付けスレに戻るべきです。
最後に折角電話局からDCをとるエネルギーを貰えるのなら、此れを使って作る完全ディスクリート電話機の回路案でも
描いて有線電話関連のAAは終わりにしましょうかね。  自作の電話機にチャレンジして見ましょうしょう(犯罪教唆?)。
定数は当たらずとも遠からずでいい加減です(実験して決めた値では無い)。   電話局の回線に、認定が取れてない
機器を勝手に繋ぐのは違法らすい(w  ので、実回線で実験したい人は自己責任でよろしこ。
*実際にはベルの検出,発音体ドライブ回路まで入った、Tone Ringer.IC, 2W-4W回路にマイクアンプ+EP、Amp迄入っ
 たスピーチネットワークIC.って物がありますが、アマチュア的にはラジオをIC、1個で作るとIC屋の後追い実験みたく、
 「何かむなすい」気分。         電話機だってグラハム・ベルやエジソンに倣って自作する方が楽しいでせうし、
 原理も良くわかり勉強になります。                   # 以下は次のAA回路の説明。
〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜
*入力回路のダイオードブリッジ回路やベル検出回路は省略。
・マイクアンプやイヤーP−スAmpの電力(電源電圧)は2W-4W回路に直列に入れた、ZD2//C3の両端からとります。
・マイコンの電源はパルスダイアル中(パルス時に回線よりの電力供給が止まる)落ちないようにSD1とC6でバックアップ。
 (Tone Dial Onlyなら不要ですね。)
・当然の事として回線電流以上の回路負荷電流(各Amp,マイコン電流)を流そうとすると、Vz2は働かなくなり3.3Vの安
 定化電圧クランプ(= 4×♀の漫画家集団ぢゃない)は成立しなくなる。
・Q1のPNPの石はHook Swです。 常に回線電圧及びベル電圧に晒されますので、Vcboとかが、300V以上(出来れば
 350V以上) 欲しい所です。電力的には50mAも流さないし、飽和状態で使いますのでPcは大きい必要は無いでしょう。
・Q2のNPNの石はQ1のドライブ石ですから、IcはQ1に比べ遥かに少なくて済む訳ですがVceoは同様に300V以上の石が
 必要になります。
・ZD1とR4は一見何も役に立たない(Off Hookしても12V以上にはならないだろうから)不要な回路ですが、Off Hookの
 過渡時(2W-4W回路の電流がすぐ定常にならないので、)の負荷電圧がうpStartの押さえ用です。
・R5はOff Hook時のSetの内部Imp.整合用です。 DC電流は少しでもAmp側に廻したいので、C1でDC.カットします。
・Q3は上述のDCパスの回路に似ています(R6,R7,C2の働きは同じです)が、此処で2W-4Wの変換も兼ねています。 
 送話のAF信号はこの石のベースにC4でDC.カットして入れる(Q3に於ける電圧Gainはかなり高い、後述)
・受話はR10、R11で合成して出力この回路での受話出力はかなり低くなる。
*こんな良い加減な回路で、送り出した声は、ほんたうに受話側で打ち消されるの?ってのは次回の説明を見るべし。
 長々と分りきった事ウダウダ述るな!クドイ詩寝!。    と言うレベル人は下記問題にチャレンジして下さい。、
 Q1.回線La−Lb上の送話レベルが1kHzで0dBmだった場合の送話AF inからの凡その電圧ゲインは?
 Q2.回線La−Lb上の相手からの受信レベルが1kHzで0dBmだった場合の受話出力端子への凡その電圧ゲインは?
189デム(ry:04/08/04 21:29 ID:Nmijus5x
  Q1(Hook. Sw/Pulse Dial)
La  Vcbo >300V Ic>100mA                             R10 33k
○─●─\i /───‐●────●────●───────‐●──'VVV──┐
    |   ~┯       |       |       |            |          |* R6,R7の定数はQ3のhFEや
    |.     |       |       |       |             / Q3         |   回線等価抵抗を幾らにした
    >R1  |       |       |       |       ┌─┨   2W-4W 変換   |   いかで決まる
    >10k │        >R4    __|_+ C1   > R6   . |.   \i          |   Cxは理論的には不要だが
    >.     |        >47     ┬  10μ  .> 12k   .|    ~'|             |   実際は伝送線には容量分
   └──●        >      │ ‐./50V  >       |     ●──VVV──●  見えるので、その補償。
         |        |.         │       |.         |     |.    R11 5.6K |  R8,R9も側音打消し定数
         |        |       >      | R7 12k   |.     >.R8        |   も要調整箇所となる。
        > R2.   __|__, ZD1   > R 5    ●─'VVV─●.     >           | C5 1μ
        >5.6K   '.△       >820Ω   |       |      > 18Ω       └─| |─→
        >        |.Vz=20V   |.        |       |      |         ・受話出力
         |       |      .|.        |       |     ●───┐
         | Q2.    └────●.       __|__+.    __|__ C4   |      |   + 3.3V     +3.0V
         | Hook. Sw Drive.      |       ┬ C2     ┬ 1.0μ .>R.9   | Cx .△受話Amp.  ▲マイコン部
         | Vcbo>300V Ic>50mA . |       | ‐ 4.7μ. |       >33Ω . __|__+.. | 送話Amp   |の電源
        \                  |       |  /50V.. └‐←  >     ┬2.2μ.| 回路の    .|へ
           >┠┐         |       |     ・送話AFin  |     |−  | 電源へ    .|
         i/   | R3 47k      |       ●────────●───.●──●───|>|─‐●
.          |~   └─'VVV.→.  │       |                 |             SD1    |
.          | *マイコンからOff Hook |.        __|__+           __|__,ZD2     逆流阻止ショットキ‐D __|__+ 
.          | やダイアルパルス.信号.|.      ┬  C3         '.△                     C6┬
Lb      |             |         | - 470μ/6.3V   |.Vz=3.3V       470μ/6.3V| ‐ 回路Gnd.
.○────●─────────●────●────────●────────────‐.●───○
190184:04/08/05 16:09 ID:ak2wHEpQ
185様、ならびに186様、ありがとうございました。
191デム(ry :04/08/05 19:21 ID:To1/qTEk
上図2W-4W回路の動作説明    *上図のI/Fの部交流等価回路(DC系は無視)
          @                                      @          
  ┌───○──●────────●────┐                 ┌─────●─────┐
  │             |               |        |                 |.        |         |
  │             |               |        |R10       Z//600 > 送話   /.         |
  │             |  送話入力   . /       > 33k       = 300Ω >  .○─┨         R10 >
┌┴┐.        |   ○─| |──┨         >               >       \i      33k >
│  │伝送       |            \i.      >                |           ~|         >
│  │線路     >R5//R2//R6    ~|     A | 受話出力    |\  C|          |  受話出力│
│  │+       >          B ●─'VVV─●──○... | ̄ ̄  \  ●─●───┼○  ○──●
│  │局のImp.  >820//5.6k//12k   | R11 10k  hi-Z受け. |__   /  |  ┷     | Gnd.  A |
│  │を理論上... .|計算面倒なので    |                    |/   |         |           |
└┬┘Z=600Ω..  | 600Ωとしておく。 >                   R8+9 >         |     R11 >
  │ とする。    |              >.R8+9                  >         |      5.6k >
  │             |              >= 51Ω                51Ω >        |          >
  │             |               |                        .| B       |          |
  └───○──●────────●─┐                    .└─────●─────┘
                          C    |      (Z//600)×R11≒(R8+9) ×R10
                                ┷     よって、@-B間の送話振幅はC−A間に殆ど出ない。

・回線側から見たこの回路のAF帯域のImp.は、Trのコレクタを∞と勝手に仮定すれば、R5//R2//R6がパラに見え
 ≒600Ωぐらいには成るでしょう(暗算)。
・上左図で、Base−C間へのAF入力信号は、Bのポイントでは、エミフォロ的考え方で、同相で振幅はそのまま出
 ます。   一方コレクタ@に於ては動作はエミッタ接地ですが、エミッタ抵抗でNFが掛かってますから、逆位相で
 振幅はコレクタ負荷抵抗(主としてR5//局側のZ)/エミッタ抵抗 で増幅されて出てきます。  ならばこの2つの
 位相が反転した信号をレベルを合わせて、R10とR11で加算してやれば、A点では送話AF分はは打ち消される事
 に成ります。 (実際にはコレクタ負荷には、伝送線路の抵抗分やC分も発生してるのでエミッタ側にもCxを入れ
 たり、R8,9の値を動かしてして補正する事になる)。 上図右の等価回路でみれば完全にWheatstone Bridgeです。
・受話に関しては、@−C間の振幅がR10とR11,R8+9で分圧されてAに出てくるだけです。
・等価直流抵抗は、Q3にどれだけ電流を流すかにも寄りますが、固定電圧ロス分(ryのダイオードブリッジで2Vf
 や、Q1のVcesat(大した事は無い)、それに回路の電源用のツェナー電圧(これは痛い)がある為に20mAぐら
 いの時でも500Ω近くに見えるのでは?(やってみないと分らないと言う無責任)。 電子式の電話機であるから
 やむを得ないです。 パルスダイアルのMake時もあまり電圧が下がらない事になりますが、PBXとか局の交換機は
 上等ですから受け付けてくれます(日本国内なら20ppsだけで構いません)。
192デム(ry:04/08/05 19:40 ID:To1/qTEk
・最後にGainの宿題がありましたね。 かなり荒っぽい計算ですが、ドライブ側信号源Imp=0Ω、受けImp=∞で
 この回路の送話に関してはエミッタ接地のトランジスタ回路で(Cxは無い物とし)エミッタ抵抗が R8+R9で51Ω、
 コレクタ負荷が自分の分の≒600Ωと局側の負荷Z=600Ωがパラで300Ωよって,電圧ゲインは300÷51≒6倍
 ≒15.5dBぐらいかな?。(暗算なのでいい加減)
 受話に関しては、エミッタ抵抗分を無視してほばR10toR11の分圧だから 5.6/(5.6+33) =0.145倍≒−17dB?
 って所ですかね。 金が絡んでないお遊び設計なので、真面目にやってないから間違ってるかもしれないです。
 送話側は+ゲインですが、受話側は−ゲインなので根性入れてこの後アンプしてください。 こんないい加減な
 計算で設計して良いのか?って所でしょうが、トランジスタのcは理想定電流源ではあ りませんし、仮定の上で
 の定数決めですから最初はこんないい加減な物からスタートです。 あと実測、検討しながら値を追い込みます。
 実際にはLa-Lb間にダイオードブリッジだけでなく、ノイズフィルタやアレスタ(330VくらいのZNRとか)つけたり
 します。  それとBのポイントの電圧を測ればある程度の伝送ラインの距離の推測(長ければ電圧が下がる)
 ので、此れに応じて受話、送話系のAmpのゲインやF特を変えるような(局から遠ければ、ゲインを上げて高域
 も上げるとかのAGC兼高域補正等の細工も考えられます。
・これは、局線電力で働く電話機を作れと言う課題に対する答えのほんの一例です。 もっと上手い回路はいくら
 でもあると思います。

デム(ry の非常に冗長度の高いアナログ電話端末機怪説の御静讀、どうも有難う御座いました。 
みかか さんに怒られる事になるかも知れませんが、アナログ電話回線に何か回路を繋いで遊ぶときの参考に
でもなれば幸いです。