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Signalisierungsschaltung für Trägerfrequenzsysteme
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Signalisierungsgenerator durch einen Transistor gebildet wird, wobei Eingangssignale der Emitter- bzw. der Basiselektrode zuge- fuhrt werden, welche Elektroden durch je einen Spannungsteiler an eine feste Vorspannung angeschlossen sind, wobei einer dieser Spannungsteiler über eine für Gleichstrom durchlässige Schaltimpedanz mit dem
Signalisierungsschalter verbunden ist und die Ausgangsspannung des Signalisierungsgenerators einem im
Kollektorkreis enthaltenen Selektionsfilter entnommen wird.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachstehend an Hand der Figur näher erläutert, die einen Trägerfrequenz-Fernsprechkanal nach der Erfindung darstellt.
Der in der Figur veranschaulichte Trägerfrequenz-Fernsprechkanal gemäss der Erfindung bildet einen
Teil eines Trägerfrequenz-Fernsprechsystems bei dem pro Trägerfrequenz-Femsprechsendekanal zur Über- tragung von Gesprächssignalen und Signalisierungssignalen eine Bandbreite von 4 kHz reserviert wird.
Der Trägerfrequenz-Femsprechsendekanal eignet sich z. B. zur Übertragung von Gesprächssignalen undSignalisierungssignalen in dem Band von 20 bis 24 kHz und ist mit einem Gesprächskanal l und einem
Signalisierungskanal 2 versehen, wobei die Ausgangskreise des Gesprächskanals 1 und des Signalisierungs- kanals 2 über ein Hochpassfilter 3 an eine Leitung 4 für den ausgehenden Verkehr angeschlossen sind.
In dem Gesprächskanal1 werden die einemMikrophon 5 entstammendenGesprächssignale in einem Modula- tor 7 auf eine durch einen Kanaloszillator 8 gelieferte Gesprächsträgerfrequenz von 20 kHz aufmoduliert, wobei das obere Seitenband in dem Frequenzband von 20, 3 bis 23, 4 kHz durch ein Einseitenbandfilter, das durch ein Tiefpassfilter 9 mit einer Grenzfrequenz von 23, 4 kHz und ein Hochpassfilter 3 mit einer
Grenzfrequenz von 20, 3 kHz gebildet wird, ausgesiebt und über die Leitung 4 ausgesandt wird.
Der Si- gnalisierungskanal 2 enthält einenSignalisierungsgenerator, dem die Gesprächsträgerfrequenz von 20 kHz und eine Signalisierungsfrequenz von 3, 825 kHz eines Signalisierungsfrequenzoszillators 10 als Eingangssignale zur Übertragung vonSignalisierungssignalen auf eine Signalisierungsträgerfrequenz von 23, 825 kHz zugeführt werden, welche Frequenz also um die Signalisierungsfrequenz von 3, 825 kHz von der Gesprächsträgerfrequenz von 20 kHz verschieden ist.
In dem für den angegebenen Trägerfrequenz-Femsprechkanal reserviertenFrequenzband von 20 bis 24 kHz wird auf diese Weise das Band von 20, 3 bis 23, 4 kHz für die Übertragung der Gesprächssignale beansprucht, während die Signalisierungssignale auf die Signalisierungsträgerfrequenz von 23, 825 kHz aufmoduliert werden.
Zum Erzielen eines besonders vorteilhaften Signalisierungsgenerators wird dieser durch einen Transistor 11 gebildet, bei dem die Emitterelektrode und die Basiselektrode durch je einen zwischen Erde und derMinusklemme 12 derSpeisespannungsqueIie liegenden Spannungsteiler 13, 13', 14 bzw. 15, 16 an eine feste Vorspannung angeschlossen sind, wobei weiter die Gesprächsträgerfrequenz des Kanaloszillators 8 über einen Trennkondensator 17 der Basiselektrode des Transistors 11 zugeführt wird und der Signalisierungsfrequenzoszillator 10 über einen Reihenwiderstand 18 an eine Anzapfung 19 des im Emitterkreis liegenden Spannungsteilerwiderstands 13, 13' angeschlossen ist, während die Ausgangsspannung des Signalisierungsgenerators 11 einem in dem Kollektorkreis enthaltenen Selektionsfilter 23 entnommen wird.
An den Spannungsteiler 15, 16 ist eine für Gleichstrom durchlässige Schaltimpedanz 20 angeschlossen, die über eineSignalisierungsleitung 6 mit einem in einem automatischen Fernsprechamt vorgesehenen Signalisierungsschalter 21 verbunden ist, der über einen Schaltkontakt 22 mit Erde verbunden werden kann. Als Schaltimpedanz 20 wird ein T-Netzwerk verwendet, das durch die Reihenschaltung zweier Widerstände 24, 25 und einem an denverbindungspunkt der Widerstände 24, 25 angeschlossenen Parallelkondensator 26 gebildet wird, wobei die Schaltimpedanz 20 eine angemessene Flankenabflachung herbeiführt. Gegebenenfalls können statt der beiden Reihenwiderstände 24,25 der Schaltimpedanz 20 auch die Reihenschaltung zweier Induktivitäten verwendet werden.
Die Wirkungsweise der veranschaulichten Vorrichtung wird nachstehend näher erläutert.
Bei offenem Schalter 21 arbeitet in der beschriebenen Vorrichtung der Transistor 11 durch die Spannungsteiler 13, 13', 14 und 15, 16 annähernd als B-Verstärker, wobei im Transistor 11 durch Mischung der Signalisierungsfrequenz von 3,825 kHz und der Gesprächsträgerfrequenz von 20 kHz die Signalisierungsträgerfrequenz von 23,825 kHz entsteht, die in dem Selektionsfilter 23 selektiert und über das Kanalfilter 3 durch die Ausgangsleitung 4 ausgesandt wird.
Wenn der Schalter 21 über den Kontakt 22 mit Erde verbunden wird, wird die für Gleichstrom durchlässige Schaltimpedanz 20 parallel mit dem Widerstand 15 des an'die Basiselektrode angeschlossenen Spannungsteilers 15, 16 geschaltet, wodurch die Basisvorspannung des Transistors 11 in Abhängigkeit von der Zeitkonstanten der Schaltimpedanz 20 allmählich'in positivem Sinne geändert und der Transistor 11 in die Sperrlage gebracht wird, wobei auf die Übertragungsleitung 4 keine Schwingungen mehr übertragen werden.
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Wird der Schalter 21 wieder geöffnet, so wird die Basisvorspannung des Transistors 11 in Abhängigkeit von der Zeitkonstanten der Schaltimpedanz 20 allmählich nach der ursprünglichen Basisvorspannung zurückkehren, wobei wieder die Signalisierungsträgerfrequenz von 23, 825 kHz über die Leitung 4 ausgesandt wird.
Bei Betätigung des Schalters 21 wird eine Übertragung von Signalisierungssignalen auf die Signalisierungsträgerfrequenz von 23, 825 kHz bewerkstelligt, wobei die Schaltimpedanz 20 eine geeignete Flankenabflachung herbeiführt, und hohe Harmonische in dem Spektrum der Signalisierungss1gnaIe unterdrückt werden, so dass diese nicht in das Gesprächsband von 20,3 bis 23,4 kHz oder in den nächstliegenden Kanal hindurchdringen können.
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einer Änderung der Transistoreigenschaften, da der Spannungsteilerwiderstand 13, 13' In dem Emitterkreis eine erhebliche Gleichstromgegenkopplung des Transistors 11 bildet, wodurch die Amplitude der in dem Transistor 11 erzeugten Signalisierungsträgerfrequenz von 23,825 kHz praktisch nicht von den Eigenschaften des Transistors 11 beeinflusst wird.
Zur Amplitudeneinstellung der Signalisierungsträgerfrequenz von 23, 825 kHz ohne Beeinflussung der Gleichstromgegenkopplung ist zwischen der Emitterelektrode und dem Anschlusspunkt 19 des Signalisierungsfrequenzoszillators 10 an den Emitterwiderstand 13, 13' die Reihenschaltung eines Trennkondensators 27 und eines einstellbaren Widerstandes 28 geschaltet ; mittels des einstellbaren Widerstandes 28 wird eine Einstellung der Amplitude der Signalisierungsfrequenz an der Emitterelektrode des Transistors 11 erzielt und somit eine Einstellung der Amplitude der Signalisierungs- trägerfrequenz.
Ausser einer einfachen Bauart und ausser einer weitgehenden Unabhängigkeit von den Änderungen der Eigenschaften des Transistors 11 hat der dargestellte Signalisierungsgenerator 11 besonders für Träger- frequenz-Fernsprechzwecke noch den wesentlichen Vorteil, dass bei Betätigung des Schalters 21 eine minimale Rückwirkung auf denKanaloszillator 8 und denSignalisierungsfrequenzoszillator 10 auftritt.
Der Ka- naloszillator 8 wird nämlich wegen der sehr hohen Eingangsimpedanz des im Emitterkreisgegengekoppelten Transistors 11 praktisch nicht durch den Transistor 11 belastet und dieser Oszillator 8 erfährt beim Schalten des Schalters 21 keine schwankende Belastung, da der zwischen den Widerständen 24 und 25 der Schaltimpedanz liegende Parallelkondensator 26 für die Gesprächsträgerfrequenz von 20 kHz einen Kurzschluss bildet, während in bezug auf den Signalisierungsoszillator 10 die Rückwirkung auf ein Mindestmass herabgesetzt wird, indem dieser Oszillator 10 über den Reihenwiderstand 18 an den Verbindungspunkt 19 des Emitterwiderstandes 13, 13' angeschlossen wird. Ohne die Gefahr eines Übersprechens können diese Oszillatoren 8 und 10 mehrfach verwendet werden ; der Oszillator 10 kann z.
B. zur gleichzeitigen Speisung mehrerer Signalisierungsgeneratoren benutzt werden.
Wie bereits erwähnt, eignet sich die dargestellte Ausführungsform des Signalisierungsgenerators zur Signalisierungsübertragung, wobei in der offenen Lage des Schalters 21 die Signalisierungsträgerfrequenz ausgesandt und in der geschlossenen Lage unterdrückt werden soll, z. B. eur kontinuierlichensignalisierung nach dem Ruhestromprinzip, wenn in dem selbsttätigen Fernsprechamt die geschlossene Lage des Signalisierungsschalters 21 den besetzten Zustand kennzeichnet, oder zur kontinuierlichen Signalisierung nach
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Ist es hingegen erwünscht, dass bei geschlossenem Schalter 21 die Signalisierungsträgerfrequenz ausgesandt wird, während sie bei geöffnetem Schalter unterdrückt werden soll, z. B. zur kontinuierlichen Signalisierung nach dem Ruhestromprinzip, wenn in dem selbsttätigen Fernsprechamt die geschlossene Lage des Signalisierungsschalters 21 den nicht besetzten Zustand kennzeichnet, oder zur kontinuierlichen Signalisierung nach dem Arbeitsstromprinzip, wenn in dem selbsttätigen Fernsprechamt die geschlossene Lage des Signalisierungsschalters 21 den besetzten Zustand angibt, so kann dieser Zweck unter Aufrechterhaltung der erwähnten Vorteile auf einfache Weise erzielt werden, indem die Schaltimpedanz 20 mittels eines Schalters 29 an den Emitterkreis des Transistors 11 angeschlossen wird und der im Emitterkreis des Transistors 11 liegende Spannungsteilerwiderstand 13,
13' mittels eines Schalters 30 mit einem mit der Minusklemme 12 verbundenen Widerstand 31 verbunden wird.
Bei dieser Einrichtung ist der Transistor 11 bei geöffnetem Schalter 21 gesperrt und arbeitet bei geschlossenem Schalter 21 als B-Verstärker, wobei der Übergang von dem gesperrten Zustand des Transistors 11 in die Klasse B-Einstellung und umgekehrt in Abhängigkeit von der Zeitkonstanten der Schalterimpedanz 20 allmählich erfolgt. Auf ähnliche Weise, wie bereits bei der vorhergehenden Ausftihrungsform erörtert wurde, wird bei Betatigung des Schalters 21 eine Signalisierungsübertragung auf der Signalisierungsträgerfrequenz von 23, 825 kHz erhalten, unter der Bedingung, dass hier bei geöffnetem
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Schalter 21 die Signalisierungsträgerfrequenz unterdrUckt und bei geschlossenem Schalter 21 ausgesandt wird.
Bei der Umschaltung der Schalter 29 und 30 werden die Vorteile des Signalisierungsgenerators vollkommen beibehalten ; insbesondere wird durch Anschluss der Schaltimpedanz 20 mittels des Schalters 29 an den Emitterkreis des Transistors 11 keine andere Belastung für den Oszillator 10 eingeführt, da der zwischen den Widerständen 24 und 25 eingeschaltete Parallelkondensator 26 der Schaltimpedanz 20 auch für die Signalisierungsfrequenz von 3, 825 kHz einen Kurzschluss bildet.
Der dargestellte Signalisierungsgenerator kann ohne weiteres für die Impulssignalisierungs-und für die kontinuierliche Übertragungsmethode benutzt werden und dieser Zweck wird auf einfache Weise dadurch erreicht, dass der Kollektor des Transistors 11 über einen Schalter 35 direkt an das Selektionsfilter 23 angeschlossen oder mit einem Anzapfungspunkt 36 eines parallel zum Selektionsfilter 23 geschalteten
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Anschlusswährend beim Anschluss des Schalters 35 an den Anzapfungspunkt 36 der Pegel der Signalisierungsträgerfrequenz den für kontinuierliche Signalisierung gewünschten Wert von z. B. 1 mW-18 db an einem Punkt eines relativen Nullpegel hat.
Nicht nur für die vorstehend geschilderten Ausführungsformen von Trägerfrequenz-Fernsprechzentralen, wobei die Signalisierungsleitung 6 durch den Signalisierungsschalter 21 über den Schaltkontakt 22 mit Erde verbunden oder unterbrochen wird, sondern auch für selbsttätige Fernsprechämter ist dieser Signalisierungsgenerator anwendbar, wobei die Signalisierungsleitung 6 über den Signalisierungsschalter 21 zwischen Erde und einer Minusspannung eingeschaltet wird. Dabei wird die negative Spannung über die gestrichelt angegebene Leitung 32 einem Schaltkontakt 33 zugeführt, der mit dem Kontakt 22 einen Wechselkontakt bildet.
Zwischen derschaltimpedanz 20 und dem Schalter 21 ist dazu eine Diode 34 eingeschaltet, die eine Stromdurchlassrichtung hat, wie diese in der Figur angedeutet ist, wodurch erzielt wird, dass in der Kontaktlage, in der der Schalter 21 mit dem Kontakt 33 verbunden ist, die Diode 34 durch die negative Spannung der Leitung 32 gesperrt wird und somit eine Unterbrechung bildet, während in der Kontaktlage, in der der Schalter 21 mit dem Schaltkontakt 22 verbunden ist, die Diode 34 leitend ist und die Schaltimpedanz 20 über denKontakt 21 mit Erde verbunden ist, so dass eine Arbeitspunktverschiebung des Transistors 11 bewerkstelligt wird.
Wird auf diese Weise mit dem Schalter 21 zwischen den beiden Kontakten 22 und 33 geschaltet, so wird auf die vorstehend angegebene Weise eine Signalisierungsübertragung auf der Signalisierungstragerfrequenz von 23, 825 kHz bewerkstelligt. Es sei hier bemerkt, dass die Diode 34 einen festen Teil der Schaltimpedanz 20 bildet, auch wenn der dargestellte Signalisierungsgenerator in Vereinigung mit selbsttätigen Fernsprechämtern verwendet wird, wobei die Signalisierungsleitung 6 über einen Signalisierungsschalter 21 mit Erde verbunden oder unterbrochen wird, da, wie dies im vorstehenden erörtert wurde, bei Verbindung des Signalisierungsschalters 21 mit Erde die Diode 34 leitend ist und somit einen Kurzschluss bildet.
Auf diese Weise wird durch die Anwendung der Massnahmen nach der Erfindung ein Signalisierungs-
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Eine in der Praxis ausführlich nachgeprüfte Ausführungsform eines Signalisierungsgenerators des angegebenen Typs wies die nachfolgenden Daten auf :
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<tb> Transistor <SEP> 11 <SEP> OC71 <SEP> Kondensator <SEP> 27 <SEP> ; <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> pF <SEP>
<tb> Widerstand <SEP> 13 <SEP> 8, <SEP> 2 <SEP> kOhm <SEP> Widerstand <SEP> 28 <SEP> : <SEP> max. <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP> kOhm <SEP>
<tb> Widerstand <SEP> 13'3 <SEP> kOhm <SEP> Widerstand <SEP> 31 <SEP> : <SEP> 10 <SEP> kOhm
<tb> Widerstand <SEP> 14 <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP> kOhm <SEP> Widerstand <SEP> 24 <SEP> : <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP> kahm <SEP>
<tb> Widerstand <SEP> 15 <SEP> 10 <SEP> kOhm <SEP> Widerstand <SEP> 25 <SEP> : <SEP> 7,5 <SEP> kOhm
<tb> Widerstand <SEP> 16'9, <SEP> 1 <SEP> k0hm <SEP> Kondensator <SEP> 26 <SEP> :
<SEP> 0, <SEP> 32 <SEP> ils <SEP>
<tb> Widerstand <SEP> 18 <SEP> 3 <SEP> kOhm <SEP> Widerstand <SEP> 37 <SEP> : <SEP> 15 <SEP> kOhm
<tb> Widerstand <SEP> 37' <SEP> : <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP> kOhm <SEP>
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