DD236426A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TRANSMITTING ELECTRICAL SIGNALS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum potentialfreien Senden und Empfangen von elektrischen Signalen, vorzugsweise fuer die Uebertragung von Sprache oder Steuersignalen im Sprachfrequenzband und von Rufsignalen in Fernsprechnetzen und in automatischen Telefonanrufbeantwortern. Es sollen mit geringem Aufwand gute uebertragungstechnische und potentialtrennende Eigenschaften erreicht werden. Aufgabe ist, unter Anwendung von Optokopplern und einer Gleichrichteranordnung als Verpolungsschutz die uebertragungstechnischen Bedingungen fuer die Zusammenschaltung mit dem Fernsprechnetz fuer die Uebertragung von elektrischen Signalen sowohl im Sprachfrequenzband als auch von Rufsignalen im Sende- und Empfangsbetrieb zu erfuellen. Erfindungsgemaess sind ein zweiter Optokoppler als Sender, die Reihenschaltung eines Widerstandes mit einem ersten Optokoppler als Empfaenger und ein schaltbarer komplexer Widerstand parallel an die Uebertragungsleitung und der erste Optokoppler mit dem Ausgang sowie der zweite Optokoppler ueber ein in Reihe geschaltetes Verstaerkerelement mit einstellbarem Arbeitspunkt mit dem Eingang parallel an die Betriebsspannung angeschlossen. FigurThe invention relates to a circuit arrangement for the potential-free transmission and reception of electrical signals, preferably for the transmission of voice or control signals in the voice band and of ringing signals in telephone networks and automatic telephone answering machines. It should be achieved with little effort good transmission technology and potential separation properties. The object is to comply with the application of optocouplers and a rectifier arrangement as reverse polarity protection transmission conditions for interconnection with the telephone network for the transmission of electrical signals in both the voice frequency band and ringing signals in the transmission and reception mode. According to the invention, a second optocoupler as a transmitter, the series connection of a resistor with a first optocoupler as a receiver and a switchable complex resistor in parallel to the transmission line and the first optocoupler with the output and the second optocoupler via a serially connected Verstaerkerelement with adjustable operating point with the input connected in parallel to the operating voltage. figure
Description
Hierzu 1 Seite Zeichnung Anwendungsgebiet der ErfindungFor this 1 page drawing application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum potentialfreien Senden und Empfangen von elektrischen Signalen, vorzugsweise für die Übertragung von Sprache oder Steuersignalen im Sprachfrequenzband und von Rufsignalen in Fernsprachnetzen und in automatischen Telefonanrufbeantwortern.The invention relates to a circuit arrangement for the potential-free transmission and reception of electrical signals, preferably for the transmission of voice or control signals in the voice frequency band and of paging signals in long-distance voice networks and in automatic telephone answering machines.
Zur Potentialtrennung und Pegelanpassung für elektrische Signalübertragungseinrichtungen werden üblicherweise Transformatoren verwendet, die unter anderem einen hohen Fertigungsaufwand erfordern und deshalb für verschiedene Einsatzfälle bereits durch optoelektronische Bauelemente abgelöst wurden.For potential separation and level adjustment for electrical signal transmission equipment transformers are usually used, which require, inter alia, a high production cost and have therefore been replaced for various applications by optoelectronic devices.
Die Signalübertragung in einer Richtung ist mit einem Optokoppler problemlos möglich.Signal transmission in one direction is easily possible with an optocoupler.
Aus der „Nachrichtenelektronik", H. 10/1984 ist es auch bekannt, zur Übertragung in beiden Richtungen je einen Sender- und einen Empfängeroptokoppler in Reihe zu schalten und den Empfängeroptokoppler während des Sendebetriebes zu überbrücken. Für eine wechselseitige Übertragung von Steuersignalen sind in diesem Falle zusätzliche Umschaltsignale erforderlich, die als Nachteil empfunden werden. Diese Schaltungsanordnung ist nicht geeignet zur Übertragung von analogen Signalen. Als weiterer Nachteil ähnlicher Schaltungsanordnungen ist die Nichteinhaltung der durch die Postverwaltung vorgeschriebenen übertragungstechnischen Bedingungen für eine Zusammenschaltung mit dem Fernsprechnetz anzusehen, beispielsweise bei der Hausanlage zur Übertragung von Informationen gemäß DE-OS 2 946 177 (H 04 M 9/02).It is also known from "Nachrichtenelektronik", H. 10/1984, to connect a transmitter and a receiver optocoupler in series for transmission in both directions and to bridge the receiver optocoupler during the transmission operation A further disadvantage of similar circuit arrangements is the non-compliance with the transmission-related conditions prescribed by the Postal Administration for interconnection with the telephone network, for example in the case of home automation systems Transmission of information according to DE-OS 2 946 177 (H 04 M 9/02).
Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Schaltungsanordnung zur Übertragung von elektrischen Signalen, vorzugsweise im Sprachfrequenzband und von Rufsignalen, die mit geringem Aufwand gute übertragungstechnische und potentialtrennende Eigenschaften aufweist.The aim of the invention is to provide a circuit arrangement for the transmission of electrical signals, preferably in the voice frequency band and ringing signals, which has good transmission technology and potential-separating properties with little effort.
Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird.The technical problem which is solved by the invention.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Anwendung von Optokopplerbauelementen und einer Gleichrichteranordnung als Verpolungsschutz eine Schaltungsanordnung vorzuschlagen, die die übertragungstechnischen Bedingungen für die Zusammenschaltung mit dem Fernsprechnetz für die Übertragung von elektrischen Signalen sowohl im Sprachfrequenzband als auch von Rufsignalen im Sende- und Empfangsbetrieb erfüllt.The invention has for its object to provide a circuit arrangement using optocoupler devices and a rectifier arrangement as reverse polarity protection, which meets the transmission conditions for interconnection with the telephone network for the transmission of electrical signals in both voice frequency band as well as ringing signals in transmit and receive operation.
Erfindungsgemäß sind ein zweiter Optokoppler als Sender, die Reihenschaltung eines Widerstandes mit einem ersten Optokoppler als Empfänger und ein schaltbarer komplexer Widerstand parallel an die Übertragungsleitung und der erste Optokoppler mit dem Ausgang sowie der zweite Optokoppler über ein in Reihe geschaltetes Verstärkerelement mit einstellbarem Arbeitspunkt mit dem Eingang parallel an die Betriebsspannung angeschlossen.According to the invention, a second optocoupler as a transmitter, the series connection of a resistor with a first optocoupler as a receiver and a switchable complex resistor in parallel to the transmission line and the first optocoupler with the output and the second optocoupler via a series-connected amplifier element with adjustable operating point with the input connected in parallel to the operating voltage.
Es ist zweckmäßig, als Verpolungsschutz eine Gleichrichter-Brückenschaltung zwischen dem komplexen Widerstand und den Optokopplern anzuordnen.It is expedient to arrange a rectifier bridge circuit between the complex resistor and the optocouplers as reverse polarity protection.
Für die Sprachsignalübertragung sind beim Senden und Empfangen alle parallelgeschalteten Elemente an der Stromteilung beteiligt. Der als Sender arbeitende Optokoppler führt den von einer Treiberstufe aufgeprägten Strom innerhalb seines linearen Arbeitsbereiches, wodurch die Modulation dieses Stromes für den Sendebetrieb möglich ist. Durch geeignete Wahl des komplexen Widerstandes und des Widerstandes vordem Empfängeroptokoppler, bei Berücksichtigung des Stromes im Sendeoptokoppler, arbeiten beide Optokoppler jeweils in ihrem linearen Arbeitsbereich und die Anschaltbedingungen zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Stromes, auch Schleifenstrom genannt und des vorgegebenen Innenwiderstandes werden erfüllt.For the voice signal transmission, all parallel-connected elements are involved in the current division during transmission and reception. The optocoupler operating as a transmitter carries the current impressed by a driver stage within its linear operating range, whereby the modulation of this current for the transmission mode is possible. By suitable choice of the complex resistance and the resistance before the receiver optocoupler, taking into account the current in the transmitting optical coupler, both optocouplers operate in their linear operating range and the Anschaltbedingungen to maintain a predetermined current, also called loop current and the predetermined internal resistance are met.
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Eine spezielle Anschaltbedingung, die gleichstromfreie Ankoppelung beim ausschließlichen Empfang von Rufsignalen wird gelöst, indem in bekannter Weise durch Kontakte ein Kondensator und ein Widerstand in Reihe zu obiger Schaltungsanordnung in die Übertragungsleitung eingeschleift und erfindungsgemäß der komplexe Widerstand und das Verstärkerelement zum Aufprägen des Stromes in den Sendeoptokoppler ausgeschaltet und die Rufsignale mit dem bereits genannten Empfängeroptokoppler empfangen werden.A special connection condition, the DC-free coupling in the exclusive reception of ringing signals is solved by looped in the known manner by contacts a capacitor and a resistor in series with the above circuit arrangement in the transmission line and according to the invention the complex resistor and the amplifier element for impressing the current in the transmitting optical coupler switched off and the call signals are received with the already mentioned receiver optocoupler.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the circuit arrangement according to the invention.
Die Anschlüsse a und b stellen die Verbindung der Übertragungsleitung zum nicht dargestellten und in der Wirkung als bekannt vorausgesetzten Fernsprechnetz dar.The connections a and b represent the connection of the transmission line to the telephone network, not shown and assumed to be known in the effect.
Die Kontakte K, bis K3 sind bis auf weiteres geschlossen. Der Schleifenstrom ls gelangt über die Anschlüsse a und b in die Schaltung und teilt sich in den Zweigstrom I1, der durch den komplexen Widerstand R2 fließt, in den Zweigstrom I20 durch den Sendeoptokoppler OK2 und in den Zweigstrom I30 durch den Empfängeroptokoppler OK1. Der Zweigstrom I30 wird durch den Widerstand R3 beeinflußt und der Zweigstrom l2o wird durch den Transistor VT dem Sendeoptokoppler OK2 aufgeprägt. Über Anschluß Ub erfolgt die Stromversorgung für das Empfängerbauelement von OK1 und das Sendebauelement von OK2. Die Widerstände R6 und R7 legen den Strom I21 durch Transistor VT fest. Eine veränderliche Spannung am Anschluß E erlaubt die Modulation des Stromes I21 und damit auch vom Strom I20. Widerstand R5 und Kondensator C4 verbessern den Arbeitsbereich des Transistors VT.The contacts K, to K 3 are closed until further notice. The loop current l s passes through the terminals a and b in the circuit and divides into the branch current I 1 , which flows through the complex resistor R 2 , in the branch current I 20 through the transmitting optical coupler OK 2 and in the branch current I 30 through the Receiver Optocoupler OK 1 . The branch current I 30 is influenced by the resistor R 3 and the branch current I 2 o is impressed by the transistor VT the transmitting optical coupler OK 2 . Via connection Ub the power supply for the receiver component of OK 1 and the transmission component of OK 2 takes place . The resistors R 6 and R 7 set the current I 21 through transistor VT. A variable voltage at terminal E allows the modulation of the current I 21 and thus also of the current I 20 . Resistor R 5 and capacitor C 4 improve the operating range of the transistor VT.
Die Gleichrichterbrücke mit den Dioden VD1 bis VD4 zwischen dem Widerstand R2 und den Optokopplern OK, und OK2 macht die Schaltung polungsunabhängig vom Schleifenstrom ls.The rectifier bridge with the diodes VD 1 to VD 4 between the resistor R 2 and the optocouplers OK, and OK 2 makes the circuit polungsunabhängig of the loop current l s .
Durch geeignete Wahl der Werte für den komplexen Widerstand R2, den Widerstand R3 und dem vom Transistor VT aufgeprägten Strom I20 liegen die Ströme für den Empfänger- und Sendeoptokoppler jeweils in ihrem linearen Arbeitsbereich und für die Anschlußpunkte a und b werden die übertragungstechnischen Anschaltbedingungen zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Schleifenstromes I3 und komplexen Innenwiderstandes erfüllt.By suitable selection of the values for the complex resistance R 2 , the resistance R 3 and the current impressed by the transistor VT I 20 , the currents for the receiver and transmitting optocoupler are each in their linear operating range and for the connection points a and b are the transmission-technical Anschaltbedingungen to maintain a predetermined loop current I 3 and complex internal resistance met.
Die Schaltungsanordnung überträgt vom Anschlußpunkt a/b der Übertragungsleitung den Schleifenstrom I5 und die dem Schleifenstrom aufmodulierten Signalwechselspannungen als Zweigstrom I30 über Empfängeroptokoppler OK1 als Strom I31 potentialfrei auf den Widerstand R4 bzw. als Spannungsänderung an den Anschlußpunkt A und überträgt vom Eingang E eine Signalwechselspannung als Modulation des Stromes I21 über den Sendeoptokoppler OK2 als Zweigstrom I20 zum Anschlußpunkt a/b. Die Modulation des Zweigstromes I20 führt über die Modulation des Schleifenstromes I5 zu einer Veränderung der Stromaufteilung aller drei Zweigströme, so daß die Signalspannung vom Eingang E auch gleichzeitig am getrennten Ausgang A vorliegt, wobei Voraussetzung ist, daß in dieser Zeifauch der Schleifenstrom I5 eingespeist wird. Dadurch ist eine Kontrolle auf das Vorhandensein des übertragungstechnisch notwendigen Schleifenstromes I5 möglich.The circuit transmits from the connection point a / b of the transmission line, the loop current I 5 and the loop current modulated signal AC voltages as branch current I 30 via receiver optocoupler OK 1 as current I 31 floating on the resistor R 4 or as a voltage change to the connection point A and transmits from the input E an alternating signal voltage as a modulation of the current I 21 via the transmitting optical coupler OK 2 as a branch current I 20 to the connection point a / b. The modulation of the branch current I 20 leads via the modulation of the loop current I 5 to a change in the current distribution of all three branch currents, so that the signal voltage from the input E is also present at the separate output A, which is a prerequisite that in this Zeifauch the loop current I fifth is fed. As a result, a check for the presence of the technically necessary loop current I 5 is possible.
Die Realisierung der speziellen übertragungstechnischen Anschaltbedingung, die gleichstromfreie Ankoppelung beim ausschließlichen Empfang von Rufsignalen aus dem Fernsprechnetz wird gelöst, indem die Kontakte K1 bis K3 geöffnet werden. In bekannter Weise wird der Kondensator C1 und der Widerstand R1 in Reihe zur bisher verwendeten Schaltungsanordnung gelegt und erfindungsgemäß der komplexe Widerstand R2 sowie der Zweigstrom I20 abgeschaltet. Die Rufwechselspannung vom Anschluß a/b gelangt über Kondensator C1 und Widerstand R1 über die Gleichrichterbrücke VD1 bis VD4 und über Widerstand R3 an den Empfängeroptokoppler OK1. Die der Rufwechselspannung proportionale Stromänderung wird ohne Stromteilung dem Optokoppler OK1 insgesamt zugeführt und liegt über Widerstand R4 bzw. am Anschluß A vor. Der Sendeoptokoppler OK2 ist durch Unterbrechen des Basisspannungsteilers durch Kontakt K3 nicht in Funktion. Ein Verpolungsschutz kann auch erreicht werden, wenn die Gleichrichterbrücke so angeordnet wird, daß der komplexe Widerstand R2 auf der Gleichstromseite der Brücke bzw. eine Gleichrichteranordnung vor den Anschlußpunkten a, b der Übertragungsleitung, beispielsweise im Fernsprechanschluß liegt. Als Vorteil der Schaltungsanordnung gilt der geringe Aufwand auf der mit dem Fernmeldenetz verbundenen Seite der Schaltung für die Umschaltung auf Sprachsignalübertragung, die ohne Umschaltkontakte in beide Richtungen geführt werden kann. Die Potentialtrennung wird ohne technologisch aufwendige Übertrager erreicht. Es werden gute übertragungstechnische Eigenschaften und die übertragungstechnischen Bedingungen für die Zusammenschaltung mit dem Fernsprechnetz erfüllt.The realization of the special transmission connection condition, the DC-free coupling in the exclusive reception of ringing signals from the telephone network is solved by the contacts K 1 to K 3 are opened. In a known manner, the capacitor C 1 and the resistor R 1 is placed in series with the previously used circuit arrangement and according to the invention the complex resistor R 2 and the branch current I 20 off. The ringing AC voltage from terminal a / b passes through capacitor C 1 and resistor R 1 via the rectifier bridge VD 1 to VD 4 and via resistor R 3 to the receiver optocoupler OK. 1 The alternating current of the alternating ringing voltage is supplied without splitting the optocoupler OK 1 total and is above resistor R 4 and at terminal A before. The transmitting optical coupler OK 2 is not in function by interrupting the base voltage divider by contact K 3 . A reverse polarity protection can also be achieved if the rectifier bridge is arranged so that the complex resistor R 2 on the DC side of the bridge or a rectifier arrangement before the connection points a, b of the transmission line, for example in the telephone connection. An advantage of the circuit arrangement is the low cost on the side connected to the telecommunications network side of the circuit for switching to voice signal transmission, which can be performed without changeover contacts in both directions. The potential separation is achieved without technologically complex transformer. Good transmission characteristics and transmission conditions for interconnection with the telephone network are met.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD27535985A DD236426A1 (en) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TRANSMITTING ELECTRICAL SIGNALS |
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| DD27535985A DD236426A1 (en) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TRANSMITTING ELECTRICAL SIGNALS |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD236426A1 true DD236426A1 (en) | 1986-06-04 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DD27535985A DD236426A1 (en) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TRANSMITTING ELECTRICAL SIGNALS |
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|---|---|
| DD (1) | DD236426A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4916689A (en) * | 1987-12-29 | 1990-04-10 | Eaton Corporation | Communications apparatus for encoding and decoding multiplexed optical signal |
-
1985
- 1985-04-19 DD DD27535985A patent/DD236426A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4916689A (en) * | 1987-12-29 | 1990-04-10 | Eaton Corporation | Communications apparatus for encoding and decoding multiplexed optical signal |
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Legal Events
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