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Verstärkerschaltung für Fernsprechanlagen.
Um bei Fernleitungen mit Verstärkern zu verhindern, dass aus der Hinleitung in die Rückleitung
Energie übertritt, wodurch Eigenschwingungen des Systems erzeugt werden oder Echos entstehen könnten, hat man die Benutzung von Ausgleichschaltungen vorgeschlagen. Diese bedürfen aber der genauen
Nachbildung des Scheinwiderstandes der angeschlossenen Leitungen, die praktisch nur angenähert mög- lich ist. Hiedurch entstehen verschiedene Nachteile, insbesondere ist dadurch die auf der Vierdrahtleitung unterbringbare Restverstäikung begrenzt.
Die Erfindung geht aus von der in der deutschen Patentschrift 348076 beschriebenen Zweidrahtschaltung. Bei dieser wird durch Gittei potentialverlagerung je einer der Spreehverstärker für eine Sprechrichtung, die im Ruhezustand ständig in die Leitung eingeschaltet sind, ausser Betrieb gesetzt.
Erst bei der Sprachübertragung wird der entsprechende Sprachverstärker betriebsfähig gemacht und gleichzeitig der der andern Spreehrichtung zugeordnete Richtverstärker unwirksam gemacht. Dadurch wird der Sprachverstärker für die unbenutzte Sprechrichtung gesperrt.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden die Vorzüge der letzterwähnten Schaltungsanordnung insbesondere für Vierdrahtbetrieb weitergebildet. Dies geschieht in der Weise, dass durch zusätzliche Anordnungen die Sprechströme die Sperrung eines weiteren Verstärkers der unbenutzten Sprechrichtung und die Inbetriebsetzung eines in der Spreehrichtung liegenden Verstärkers in bestimmter vorgeschriebener zeitlicher Aufeinanderfolge bewirken. Diese zeitliche Aufeinanderfolge kann je nach der Lage des Verstärkers mit Bezug auf das Gabelamt verschieden gewählt werden. Wesentlich ist dabei, dass die Sprech- ströme den zu sperrenden Verstärker für die andere Sprechrichtung bereits gesperrt vorfinden.
Die An- ordnung wird dann, wenn der zu sperrende Verstärker unmittelbar am Gabelamt gelegen ist, zweck- mässig derart gewählt, dass zunächst die Sperrung dieses Verstärkers und dann erst die Inbetriebsetzung des in der Sprachrichtung liegenden Verstä] kers veranlasst wird. Ist der zu sperrende Verstärker hingegen vom Gabelamt entfernt angeordnet, so empfiehlt es sich, unter Umständen zuerst die Inbetriebsetzung des in der Sprechlichtung liegenden Verstärkers zu bewirken und darauf erst den erwähnten andern Verstärker zu sperren. Die Sperrung und die Inbetriebsetzung der Verstärker erfolgt vorzugsweise durch Gitterpotentialverlagerung mittels des Spannungsabfalles in einem Widerstand, der im Anodenkreis eines von den Sprechströmen beeinflussten Steuerrohres liegt.
Als ein solches bteuerrohr kann beispielsweise eine aus einem Verstärker und aus einem Gleichrichter bestehende Anordnung verwendet werden.
Die neue Anordnung wird vorteilhaft in der Weise getroffen, dass jeder gesteuerte Verstärker nur dann wirksam ist, wenn der Spannungsabfall im Anodenkreis des zugeordneten Steuerrohres Null ist. Um zu vermeiden, dass durch die zeitliche Aufeinanderfolge der Schaltvorgänge bei der neuen Anordnung der Anfang der Sprache bei der Übertragung verloren geht, können zweckmässig verzögernde Schaltmittel, z. B. Kettenleiter zwischen die Anschlusspunkte der Steuerschaltungen und die Eingangsseite des Spreehverstärkers eingeschaltet werden.
Die Eifindung ist keineswegs auf Vierdrahtbetriebe eingeschränkt, sondern kann in entsprechender Weise auch für andere Schaltungsar, en angewendet werden, z. B. für Zweidrahtbetriebe mit mehreren Verstärkern für jede Spreehriehtung.
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In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, für den Fall, dass es sich um Vierdraht-Fernsprechverkehr handelt. Fig. 1 zeigt die Gesamtanordnung, während Fig. 2 eine Abänderung der Anordnung nach Fig. 1 veranschaulicht. In Fig. 1 sind in die Doppelfernleitungen Fi und F2 eine beliebige Anzahl von Verstärkern eingeschaltet. Die Sprechrichtungen sind durch Pfeile
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bestehende Anordnung eingeschaltet, die an das Gitter eines Verstärkers V4 (V2) der andern Sprechrichtung angeschlossen ist. Von der Fernleitung F2 . FJ sind bei D2 DJ nach dem Gitter der ersten Röhre R1 einer Gleichrichterschaltung G2 (GI) abgezweigt.
Das letzte Rohr jBs dieser beiden miteinander übereinstimmenden Gleichrichterschaltungen, von denen nur die eine G2 im einzelnen dargestellt ist, enthält in ihrem Anodenkreis eine wiederum aus einem Ohmschen Widerstand W2 und einem parallel dazu geschalteten Kondensator C2 bestehende Anordnung, die mit dem Gitter des Verstärkers Vi VJ
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kommen für die Erfindung selbst nicht in Betracht. Ihre Anordnung ist die allgemein übliche.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist die folgende :
Im Ruhezustand sind Vierdrahtverstärker V2 und V1 unwirksam, da der Spannungsabfall des Anodengleichstromes im Widerstand W1 bzw. W3 das Potential des angeschlossenen Gitters soweit senkt,
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so, dass der Anodenstrom in diesem Verstärker Null wird und V1 daher für über die Leitungen T1 kommende Sprechströme unwirksam ist. Durch das Nullwerden des Anodenstromes verschwindet der Spannungsabfall am Widerstand IF, wodurch das Gitterpotential des Verstärkers V4 auf einen Wert gebracht wird, der diesen Verstärker in Tätigkeit setzt. Nunmehr gelangen die von T2 eintreffenden Sprechströme über V4, A1 in der bekannten Weise zu den Teilnehmerleitungen T,.
Ströme, die infolge mangelhafter Übereinstimmung zwischen Leitungsnachbildung N1 und Teilnehmerleitung T1 in die Rückleitung übertreten, werden durch den unwirksam gemachten Verstärker Va gehindert, in die Doppelleitung jFi einzutreten und nach T2 zurückzugelangen, solange in T2 gesprochen wird.
Das gleiche Spiel findet beim Sprechen in umgekehrter Richtung statt. In diesem Falle wird zunächst durch die Anordnung G2 der Verstärker V2 ausser Betrieb gesetzt und dadurch dann erst der Verstärker V2 betriebsfähig gemacht.
Wesentlich ist, dass die Verstärker V1 bzw. V3 sich bereits ausser Betrieb befinden, wenn die Rück- kopplungsströme bei ihm eintreffen.
Der gleiche Zweck kann auch mit Hilfe eines besonderen Zusa zrohres H3 erreicht werden, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist. Durch den Verstärker und Gleichrichter G2 wird der Verstärker V1 gesperrt ; über das Rohr Hound die Anordnung Z hinweg wird V4 in Tätigkeit gesetzt. Die Anordnung Z dient zur einstellbaren Verzögerung des Inbetriebsetzens von V4 ; sie besteht beispielsweise aus der Parallelschaltung von Widerstand und Kondensator. Eine der Anordnung Z entsprechende Schaltung könnte auch zwischen den Verstärkern V2 und Va eingefügt sein.
Um zu vermeiden, dass der erste Teil der Sprechströme infolge der anfänglichen Sperrung verloren geht, werden zweckmässig zwischen die Punkte Ei und D1 und E2 und D2 noch Anordnungen an die Leitungen. Fi und F2 angeschaltet, die das Auftreffen der Sprechströme auf die Verstärker V2 und V4 verzögern. Hiezu können vorteilhaft Kettenleiter mit genügend grossem Durchlässigkeitsbereich verwendet werden. Sie werden so bemessen, dass ihre Laufzeit übereinstimmt mit der Verzögerung der Wirksam-
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Bei den Anordnungen nach Fig. 1 und 2 erfolgt die Beeinflussung des Sprachverstärkers durch Gitterpotentialverlagerung. In Fig. 3 ist eine Anordnung dargestellt, bei der die Beeinflussung des Sprachverstärkers durch Relais erfolgt, die durch Gleichrichter betätigt werden.
Sie arbeiten gewöhnlich so, dass der verstärkte Sprechstrom auf ein Gleichrichterrohr wirkt, das im unteren Knick der Anodenkennlinie arbeitet. Die Gleichstromkomponente des hervorgerufenen Anodenstromes betätigt ein Relais, das die entsprechenden Kontakte steuert. Diese Schaltung hat zwei Nachteile. Es ist erstens eine Gitterbatterie notwendig, die grösser bemessen ist als die normale, um das Gitter des Gleichrichterrohres genügend negativ vorzuspannen. Zweitens ist der erzielbare gleichgerichtete Anodenstrom, da er nur aus den positiven Halbwellen von Sinusströmen besteht, nur ein Bruchteil des grösstmöglichen Anodenstromes. Da der Emissionsstrom der in der Fernsprechtechnik üblichen Rohre an und für sich schon gering ist, so ist man in diesem Falle gezwungen, sehr empfindliche Relais zu verwenden.
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Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung vermeidet diese Nachteile und bringt noch den weiteren Vorteil, dass man mit Hilfe eines Kondensators, wie später erläutert wird, die Ansprech-und Abfallzeiten des angeschlossenen Relais beeinflussen kann.
Über einen Vorschaltwiderstand Wz werden dem Verstärkerrohr Ru die steuernden Sprechströme zugeführt. Der Transformator Us koppelt Rohr 1 mit Rohr 2, das als Audion geschaltet ist. Das Gitter der Röhre 2 ist über die Sekundärseite des Transformators U2 und einen Widerstand W1, der durch einen Kondensator C überbrückt ist, mit dem positiven Pol der Heizung verbunden. Bei in Reihe geheizten Röhren kann, wie dargestellt, der Spannungsabfall am Glühfaden des ersten Rohres zur Erzielung der positiven Vorspannung am zweiten Rohr dienen. Im Anodenkreis von R2 liegt die Drossel D und das Relais R.
An Stelle des Gleichrichterrohres das am unteren Knick der Charakteristik arbeitet, ist ein Rohr in Audionschaltung getreten. Im Ruhezustand isc das Gitter positiv vorgespannt, so dass im Relais der volle Emissionsstrom fliesst. Ausser diesem Relais liegt im Anodenkreis noch eine Drossel mit hohem Scheinwiderstand. Sie bewirkt, dass der Anodengleit, hstrom bei auftreffender Wechselspannung noch weiter sinkt, als wenn das Relais allein im Anodenkreis liegen würde. Vom Scheinwiderstand des Relais selbst ist man dann unabhängig, es kann nötigenfalls sogar durch einen Kondensator Überbrückt werden.
Infolge des Gitterstromes sinkt bei auftreffenden Sprechströmen das mittlere Gitterpotential des Audionrohres und der Audionkondensator wird aufgeladen. Der Anodenstrom kann nach Aufhören der Wechselspannung erst nach Entladung dieses Kondensators wieder zum normalen Werte ansteigen und das Relais betätigen. Die Entlade-und Aufladezeiten des Kondensators sind aber leicht zu ändern durch Ändern der Grösse des Kondensators oder des Parallelwiderstandes und damit ist leicht die Ansprechund Abfallzeit des Relais zu regulieren.
An welche Stellen in der Fernleitung die die Sprechverstärker beeinflussenden Gleichrichteranordnungen angeschlossen werden, ist für die Erfindung ohne Bedeutung. Es können, wie dargestellt, die Anfangs-und Endverstärker jeder Sprechrichtung oder beliebige, dazwischen liegende Verstärkerpaare oder ein Anfangsverstärker einer Sprechrichtung mit einem beliebigen Verstärker der andern Spreenriehtung einander zugeordnet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verstärkerschaltung für Fernsprechanlagen, bei der einer von den ständig in die Leitung eingeschalteten Verstärkern für eine Sprechrichtung im Ruhezustand betriebsunfähig gemacht ist, dadurch gekennzeichnet,, dass zusätzliche Anordnungen vorgesehen sind, die eine bestimmte vorgeschriebene zeitliche Aufeinanderfolge für die Inbetriebsetzung des Verstärkers der einen Sprechrichtung und die Sperrung eines weiteren Verstärkers der anderen Sprechrichtung bewirken.