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Signalempfänger
Die Erfindung betrifft einen Signalempfänger, der zur Umwandlung einer Mehrzahl von Wechselstrom-
Eingangssignalen mit verschiedenen Frequenzen in ein Gleichstrom-Ausgangssignal und zur Zuführung dieses Ausgangssignals zu bestimmten von mehreren Ausgangsklemmen in Abhängigkeit von den Fre- quenzen der Eingangssignale dient.
Bei einem typischen Mehrfrequenz-Signalsystem werden Signale verwendet, die einen sogenannten
4 x 4-Mehrfrequenzkode bilden. Solche Signale können beispielsweise von einer mittels Druckknöpfen bedienten Wähleinrichtung in einer Telephon-Teilnehmerstation erzeugt werden. Jedes Signal besteht dabei aus einer ausgewählten Kombination von zeitlich koinzidierenden Zweiton-Wechselstromstössen, wobei jede Kombination einen Ton aus einem relativ hohen Frequenzband (A-Band) und einen weiteren
Ton aus einem relativ niedrigen Frequenzband (B-Band) enthält. Mehrfrequenz-Kodesignale dieser Art sind in der Zeitschrift "Bell System Technical Journal", 1960, S. 235, genauer beschrieben.
Bei einer Telephonanlage, bei welcher diese Art von Signalgabe angewendet wird, ist inder Zen- trale ein Empfänger vorgesehen, der jedes Zweiton-Signal oder Tonpaar in Gleichstromsignale umwandelt ; die so erhaltenen Kombinationen von Gleichstromsignalen werden in üblicher Weise zur Einleitung der Vermittlungsvorgänge in der Zentrale ausgenützt.
Ein schwieriges Problem bei Empfangseinrichtungen der beschriebenen Art liegt darin, dass durch eingangsseitige Störsignale, die beispielsweise von Sprechfrequenzen oder von Rauschfrequenzen gebildet werden, scheinbar gültige Ausgangssignale ausgelöst werden können. Bei bekannten Signalempfängern der erläuterten Art werden aus diesem Grunde bereits verschiedene"Gültigkeitsteste"bezuglich der Signale angewendet, doch sind die hiefür bekannten Schaltungen sehr kompliziert und die erzielbaren Ergebisse sind nicht vollkommen befriedigend. Die Erfindung befasst sich deshalb mit der Aufgabe, eine falsche Betätigung von Mehrfrequenz-Signalempfängern der angegebenen Art durch eingangsseitige Störsignale auf günstigere Weise zu verhindern.
Ein gemäss der Erfindung ausgebildeter Signalempfänger für die Umwandlung einer Mehrzahl von im wesentlichen gleichzeitig auftretenden Wechselstrom-Eingangssignalen mit verschiedenen Frequenzen in Gleichstrom-Ausgangssignale und für die Zuführung dieser Ausgangssignale zu bestimmten von mehreren Ausgangsklemmen in Abhängigkeit von den Frequenzen der Eingangssignale ist gekennzeichnet durch einen über getrennte Eingänge von den Eingangssignalen beaufschlagten Koinzidenzdauer-Testkreis zur Betätigung eines nachgeschalteten, ein Zeitsteuersignal liefernden Zeitsteuergerätes bei einer während einer vorgeschriebenen Zeitspanne andauernden Koinzidenz der Eingangssignale, durch je einem Eingangssignal zugeordnete,
vom Zeitsteuergerät zu ihren Ausgangsklemmen durchschaltbare Speichereinrichtungen zur Speicherung von während des gesamten Koinzidenzdauer-Testes anhaltenden Eingangssignalen sowie durch einen ebenfalls vom Zeitsteuergerät gesteuerten Inhibitorkreis zur Sperrung der Zufuhr weiterer Eingangssignale zu den Speichereinrichtungen vor der Beendigung des Zeitsteuersignals, so dass nur die Ausgangsklemmen jener Speichereinrichtungen erregt werden, in denen geprüfte Eingangssignale gespeichert worden sind.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung unterzieht der Testkreis fur die Dauer der Signalkoinzidenz in Kombination mit abgestimmten Kreisen und einer steuernden logischen Schaltung die ankommenden Signale einem Gültigkeitstest, der darauf beruht, dass Signale, die als gültig anerkannt werden sollen, sowohl innerhalb eines vorbestimmtenFrequenzbandes liegen müssen, als auch zeitlich für eine bestimm-
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te, vorgegebene Dauer koinzidieren müssen. Die Gültigkeit des Frequenzwertes einer jeden Komponente des ankommenden Signals wird mittels der Spannungen an den abgestimmten Kreisen überprüft. Dieser Testvorgang wird nachfolgend als "Detektorvorgang" bezeichnet. Der Gültigkeitstest hinsichtlich der Signaldauer wird an Gleichstromimpulsen vorgenommen, die durch den Detektorvorgang gewonnen werden.
Nach Beendigung beider Testvorgänge, nämlich des Frequenz-Testes und des Koinzidenzdauer-Testes, könnten die Eingangstöne bei Fehlen eines Speichers oder einer Speicherfunktion unter Umständen bereits zu'Ende sein, so dass die Frequenzwert dieser Töne nicht mehr verfügbar wären. Deshalb werden diese Frequenzwert, d. h. die Identitäten der ankommenden Töne, durch eine Kombination der Detektor- und Ausgangsvorgänge im Empfänger gespeichert. Beispielsweise sind in jedem Frequenzkanal die Detektorstufe und die Ausgangsstufe, die gegebenenfalls je eine Transistorstufe darstellen, so zusammengeschaltet, dass sie einen bistabilen Kippkreis bilden.
Der Kippkreis eines aktivenFrequenzkanals kippt dabei in den Zustand"Ausgangssignal", wenn zwei Bedingungen erfüllt sind : Erstens muss ein Eingangssignal von einem zugeordneten, selektiv abgestimmten Kreis vorhanden sein und zweitens muss am Emitter des Ausgangs-Transistors eine Speisespannung vorhanden sein. Die Speisespannung für die Emitter der AusgangsTransistoren wird über einen Ventilkreis zugeführt, der seinerseits durch einen Öffnungssignalgeber über das Zeitsteuergerät und den Koinzidenz-Testkreis betätigt wird.
Sobald einmal ein Kippkreis den Zustand "Ausgangssignal" angenommen hat, bleibt dieser Zustand so lange bestehen, wie die zeitgesteuerte Ausgangsspannung des Öffnungssignalgebers vorhanden ist, und die Identität des wirksamen Kanals wird dadurch gespeichert, unabhängig davon, ob das Eingangssignal während des Zeitintervalls, in dem die Ausgangsspannung auftritt, noch vorhanden ist oder nicht.
EinAnsprechen allerDetektoren mit Ausnahme des einen aktiven Detektors in jedem der beiden Frequenzbänder wird für die Dauer eines jeden Ausgangssignals unterbunden, wodurch ein zusätzlicher Schutz gegen Störsignale erreicht wird. Diese Sperrfunktion wird durch einen Inhibitorkreis oder Sperrsignalgeber erreicht, der in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Öffnungssignalgebers die Emitterspannung der Detektor-Transistoren auf einen Wert anhebt, bei dem alle Transistoren gesperrt sind, mit Ausnahme jener beiden, welche ihre Basisströme aus den Ausgangskreisen beziehen.
Eine abermalige Feststellung des gleichen Signals nach Beendigung des Zeitintervalls für die Ausgangsspannung wird verhindert, um eine Wiederholung des Ausgangssignals zu vermeiden. Diese Sicher- heitsmassnahme wird durch den Koinzidenzdauer-Testkreis bewirkt, der erst bei Beendigung des ersten Signals zurückgestellt werden kann, um ein zweites Signal zu behandeln.
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel genauer erläutert werden. Fig. 1 ist ein Blockschema eines Mehrfrequenz-Signalempfängers gemäss der Erfindung.
Die Fig. 2 und 3 stellen zusammengenommen ein schematisches Schaltbild des Empfängers nach Fig. 1 dar. Fig. 4 zeigt, wie die Fig. 2 und 3 zu kombinieren sind, und die Diagramme nach Fig. 5 erläutern die Spannungsverläufe in den einzelnen Kreisen der Schaltungen nach den Fig. 2 und 3.
Der in Fig. 1 dargestellte Empfänger hat einen Eingangsverstärker 2, dessen Ausgang mit zwei Bandsperrfiltern 4 und 5 verbunden ist. DasFilteré unterdruckt dasrelativ niedrigeFrequenzband oder"B-Band", wogegen das Filter 5 das relativ hohe Frequenzband oder" A-Band" unterdrückt. Die Ausgangsspannungen der Filter 4 und 5 müssen hinreichend Amplituden haben, um die Amplitudenschwelle der nachgeschalteten Begrenzer 3 bzw. 6 zu überwinden. Die Funktion der Begrenzer 3 und 6 besteht darin, die als Wechselstromstösse vorliegenden Eingangssignale in symmetrische Rechteckwellen mit Tonfrequenz umzuwandeln. Die nachfolgenden selektiven Kreise 7-10 im A-Band bzw. 11 - 14 im B-Band sind Serienresonanzkreise ; jeder dieser Kreise ist auf eine zugeordnete Frequenz der Eingangstöne abgestimmt. Soweit bisher beschrieben, ist die Bauart des Empfängers üblich.
Im Netzwerk A folgt auf jeden der abgestimmten Kreise 7 - 10 eines der einer logischen Schaltung angehörenden Ventile 15 - 18. In entsprechender Weise sind im Netzwerk B die Ventile 19-22 vorgesehen. Bei Fehlen eines sperrenden Signals von einem Sperrsignalgeber 57 (Inhibitor) kann jedes der Ventile 15 - 22 über ein zugeordnetes der ODER-Ventile 23 - 30 ein Signal vom zugeordneten der abgestimmten Kreise 7 - 14 zu einem zugeordneten der Detektoren 31-38 übertragen. Demgemäss fahrt nach der Terminologie der logischen Schaltungen jedes der Ventile 15 - 22 eine UND-NICHT-Funktion aus.
Jeder Kanal ist ferner in beiden Netzwerken A und B zusätzlich an ein ODER-Ventil 39 bzw. 40 und an eine zugeordnete Ausgangsstufe angeschlossen, die eines der UND-Ventile 41 - 48 und einen der Verstärker 49 - 56 enthält. Der übrige Teil des Empfängers wird durch Einheiten gebildet, die den A- und B-Netzwerken gemeinsam angehören, nämlich ein UND-Ventil 58, einen Koinzidenzdauer-Testkreis 59, ein ausgangsseitiges Zeitsteuergerät 60 sowie einen Öffnungssignalgeber 61 und einen Inhibitor oder Sperrsignalgeber 57. Die spezielle Aufgabe und Arbeitsweise des Empfängers und der in ihm zusammenwirken-
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den Kreise können am besten durch Verfolgung des Weges eines ankommenden Signals erläutert werden.
Es sei angenommen, dass ein aus zwei Tönen zusammengesetztes Eingangssignal auf die Eingangs- klemme 1 in Fig. 1 wirkt. Jeder der beiden Töne wird durch den gemeinsamen Eingangsverstärker 2 ver- stärkt. Der hÏherfrequente Ton wird durch das Bandsperrfilter 5 und der niederfrequente Ton durch das Bandsperrfilter 4 unterdrückt. Der Begrenzer 3 wandelt den höherfrequenten Ton oder A-Ton in eine Wel- le mit Rechteckverlauf gleicher Frequenz um und in ähnlicher Weise behandelt der Begrenzer 6 den
B-Ton. Die Ausgangssignale der beiden Begrenzer verursachen ihrerseits Ausgangssignale an jenen zwei der selektiven Kreise 7 - 14, welche auf die beiden Töne des zusammengesetzten Eingangssignals abge- stimmt sind.
Beispielsweise mögen die abgestimmten Kreise 7 und 11 Ausgangssignale liefern ; diese
Ausgangssignale werden von den zugeordneten UND-NICHT-Ventilen 15 bzw. 19 und von den zugeord- neten ODER-Ventilen 23 bzw. 27 als Eingangssignale zu den zugeordneten Detektoren 31 bzw. 35 über- tragen. Die Detektoren sind in geeigneter Weise zwecks Bildung einer Ansprechschwelle vorgespannt, wobei diese Schwelle von jedem Eingangssignal überwunden werden muss, bevor das betreffende Signal als gültig weiterbehandelt wird. Nach diesem Schwellenwertstest in den Detektoren 31 und 35 werden die beiden Signale mittels je eines der ODER-Ventile 39 und 40 dem UND-Ventil 58 zugeführt. An dieser
Stelle ist eine zeitliche Koinzidenz der Signale erforderlich, damit die Signale dem Koinzidenzdauer-
Testkreis 59 zugeführt werden können.
Der Koinzidenzdauer-Testkreis 59 setzt seinerseits das ausgangs- seitige Zeitsteuergerät 60 nur in Betrieb, wenn die Koinzidenz zwischen den beiden Signalen innerhalb einer vorgeschriebenen Zeitdauer besteht, die beispielsweise 30 msec betragen kann.
Wenn die Prüfung auf Koinzidenzdauer befriedigend verlauten ist, sind alle erforderlichen Prüfun- gen beendet, die Eingangssignale sind als gültig anerkannt worden, und es wird nun die Ausgangsphase des
Empfängerbetriebes eingeleitet.
Bei Auftreten eines Ausgangssignals am Koinzidenzdauer-Testkreis 59 erzeugt das ausgangsseitige
Zeitsteuergerät 60 ein impulsförmige Steuersignal mit einer Dauer, welche die Dauer des endgültigen
Ausgangssignals festlegt. In diesem Betriebszeitpunkt besteht das Problem darin, durch das Zeitsteuerge- rät 60 an nur eines der Ausgangsventile 41 - 44 und nur eines der Ausgangsventile 45 - 48 ein Steuersi- gnal abzugeben, weil ein Ausgangssignal nur von jenen Ausgangsventilen erwünscht ist, deren zugeord- nete Detektoren betätigt worden sind. Während der Zeit, in welcher der Koinzidenzdauer-Test erfolgt, ist in den abgestimmten Kreisen eine Information hinsichtlich der Identität der Frequenzen bzw. des Fre- quenzwertes der ankommenden Signaltöne verfügbar.
Es kann jedoch nicht angenommen werden, dass diese Information in den abgestimmten Kreisen notwendigerweise für eine erhebliche Zeit nach Beendigung desEingangssignals gespeichert bleibt. Wenn daher die Eingangssignale enden, bevor das Signal vom ausgangsseitigen Zeitsteuergerät 60 auf das richtige Paar von Ausgangsventilen 41 - 48 wirkt, so besteht in diesem Zeitpunkt keine Möglichkeit mehr zu ermitteln, welches bestimmte Paar von Ausgangs-Ven- tilen verwendet werden soll.
Das vorstehend aufgezeigte Problem wird durch Anlegen des Ausgangssignals des Zeitsteuergerätes an einen Öffnungssignalgeber 61 gelöst. Der Öffnungssignalgeber 61 wirkt seinerseits auf jedes der UND-
Ventile 41 - 48 im Sinne einer Öffnung und hält diese Ventile für die Dauer des Signals vom ausgangs- seitigen Zeitsteuergerät 60 in diesem Vorbereitungszustand. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine ausgangsseitige Signaldauer von 50 msec angewendet. Obgleich alle UND-Ventile 41 - 48 für die Öffnung vorbereitet sind, können nur jene zwei Ventile ein Ausgangssignal liefern, deren vorgeschaltete Detektoren ein Signal abgeben. Demgemäss sprechen im betrachteten Falle nur die
UND-Ventile 41 und 45 an ; sie bewirken dadurch die Inbetriebnahme der ausgangsseitigen Verstärkerstufen 49 bzw. 53.
Um die Inbetriebnahme der ausgangsseitigen Stufen 49 und 53 für die volle Dauer des
Signals vom Ausgang des Zeitsteuergerätes 60, also unabhängig von der Beendigung der Schwingungen in den abgestimmten Kreisen 7 und 11 sicherzustellen, wird ein Teil des Ausgangssignals zum Eingang des entsprechenden Detektors zurückgekoppelt. Demgemäss wird im vorliegenden Falle im A-Netzwerk über das ODER-Ventil 23 ein Rückkopplungssignal an den Eingang des Detektors 31 angelegt. In analoger Weise wird imB-Netzwerk einRückkopplungssignal über das ODER-Ventil 27 an den Detektor 35 angelegt. Durch diese Massnahme bleiben die Ausgangsventile 49 und 53 für die volle Dauer des Signals vom ausgangsseitigen Zeitsteuergerät 60 geöffnet.
Aus dem in Fig. 1 gezeigten Blockschema eines erfindungsgemässen Signalempfängers ist erkennbar, dass ein aus zwei Tönen bestehendes Eingangssignal, dessen Dauer die vom ausgangsseitigen Zeitsteuergerät 60 festgelegte Dauer überschreitet, am Ende der Ausgangsphase des Empfängerbetriebes ein zweites Signal in einem der ausgangsseitigen Verstärker 49 - 56 auslösen könnte. Dies wird jedoch dadurch verhindert, dass der Koinzidenzdauer-Testkreis 59 vorerst nicht zurückgestellt wird und damit auch das aus-
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gangsseitige Zeitsteuergerät 60 eingestellt bleibt, bis einer der Detektoren 31 - 38 zurückgestellt worden ist.
Die speziellen Einrichtungen, die verwendet werden, um diese Rückstellungen zu verhindern, sind in
Fig. 1 nicht dargestellt, werden aber nachfolgend in Verbindung mit den Schaltungen nach den Fig. 2 und 3 erläutert.
Um die Schutzwirkung gegen falsche Betätigung des Signalempfängers gegen Störsignale weiterhin zu erhöhen, ist noch eine zusätzliche Massnahme getroffen. Wie schon dargelegt worden ist, werden alle
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kommenden Signaltöne sehr kurz sind und beispielsweise gerade noch zu ihrer Feststellung ausreichen, ist es möglich, dass auf diese Töne Störsignale folgen, die durch Sprechsignale oder Rauschsignale gebildet werden und Frequenzkomponenten enthalten, welche der Resonanzfrequenz eines oder mehrerer der abge-
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abgestimmten Kreise auf ein solches Störsignal anspricht und zusätzlich zu dem Signalpaar, welches durch das gültige Eingangssignal ausgelöst worden ist, ein weiteres Ausgangssignal an eine der Ausgangs- stufen (oder mehrere) abgibt.
Eine solche Störbetätigung wird durch Sperrung der Übertragung von Infor- i mationen von den abgestimmten Kreisen 7 - 14 zu den Detektoren 31 - 38 während der Öffnungsperiode der Ausgangsventile verhindert. Insbesondere wird ein Teil des Ausgangssignals des Öffnungssignalgebers
61 zum Sperrsignalgeber 57 zurückgekoppelt und über diesen an den Eingang eines jeden der UND-NICHT-
Ventile 15 - 22 angelegt. Solange dieser Zustand vorherrscht, sind z. B. die Detektoren 31 und 35 gegen das direkte Anlegen eines ankommenden Signals gesperrt und sie können nur über den Rückkopplungsweg vom zugeordneten ausgangsseitigen Verstärker in Betrieb gehalten werden.
Die Fig 2 und 3 stellen zusammen ein detailliertes Schaltbild eines Teiles des in Fig. 1 im Block- schema gezeigten Empfängers dar. Der Eingangsverstärker 2 und die Bandsperrfilter 4 und 5 nach Fig. 1 sind in Fig. 2 weggelassen worden, weil hiefür beliebige Kombinationen von Verstärkern und Filtern be- kannter Art verwendet werden können. Die schaltungsmässigen Einzelheiten des Begrenzers 6 im Netz- werk B von Fig. 1 sind identisch mit denen des Begrenzers 3 im Netzwerk A und sind deshalb ebenfalls weggelassen. Die Hauptteile der Schaltung nach den Fig. 2 und 3 sind mit Bezugsziffern versehen, die mit jenen übereinstimmen, welche für die entsprechenden Teile in Fig. 1 verwendet worden sind.
Der Begrenzer 3 umfasst vier Stufen mit Transistoren Q4, Q5, Q6 bzw. Q7 und zugeordneten Schalt- elementen. Die Transistoren Q4 und Q6 der ersten und dritten Stufe bilden emitterseitig geerdete Verstär- ker mit Begrenzerwirkung ; ihre Hauptaufgabe besteht darin, Ausgangssignale mit praktisch sYJY1metrischem
Rechteckverlauf, also mit konstanter Amplitude, zu erzeugen, die innerhalb eines weiten Bereiches von
Eingangsamplituden und Eingangsfrequenzen untereinander ähnlich sind. Die Transistoren Q5 und Q7 sind
Verstärker in Emitterfolgeschaltung und bewirken eine niedrige Treiberimpedanz bzw. eine niedrige Aus- gangsimpedanz für den Transistor Q6.
Die. Vorspannung für die ersteBegrenzerstufe wird von negativen Gleichspannungsquellen E1 und E2 in
Kombination mit Widerständen R17, R18, R21, R22 und R25 erzeugt. Zu den zusätzlichen Schaltelemen- ten, welche den einwandfreien Betrieb der ersten Begrenzerstufe sicherstellen, gehören eine Diode D3 und ein Kondensator C19, welche die Spannung am Emitter des Transistors Q4 stabilisieren, und ein Konden- sator C17, der die Verstärkung bei hohen Frequenzen begrenzt und dadurch das Auftreten unerwünschter
Schwingungen bei hohen Frequenzen verhindert. Bei seiner Wirkung als Begrenzer verhält sich der Transi- stor Q4 im wesentlichen wie ein Ein- und Ausschalter, dessen jeweiliger Betriebszustand von der Polarität des Eingangssignals abhängt.
Das kollektorseitige Ausgangssignal des Transistors Q4, das noch durch eine
Zweiweg-Diode D1 begrenzt wird, wirkt auf die Basis des Transistors Q5 der zweiten Stufe.
Der Kollektor des Transistors Q5 wird unmittelbar von der Gleichspannungsquelle El vorgespannt, während die Emittervorspannung dieses Transistors von der Gleichspannungsquelle E2 über einen Wider- stand R27 abgeleitet wird. Wie schon erwähnt, besteht die Hauptaufgabe des Transistors Q5 darin, für den Transistor Q6 der zweiten Begrenzerstufe eine niedrige Treiberimpedanz zu schaffen. Die emittersei- tige Ausgangsspannung des Transistors Q5 wirkt über einen Koppelkondensator C23 auf die Basis des
Transistors Q6.
Die allgemeineArbeitsweise des Transistors Q6 als Begrenzer und die Aufgaben der diesem Transistor zugeordneten Schaltelemente stimmen im wesentlichen mit dem überein, was vorstehend im Zusam- menhang mit dem Transistor Q4 der ersten Begrenzerstufe angegeben worden ist. Eine Ausnahme in dieser Überenstimmung besteht nur darin, dass die zweite Stufe keine zusätzliche Diodenbegrenzung enthält und dass die Vorspannung für den Transistor Q6 auf andere Weise gewonnen wird. Die Vorspannung für die Ba- sis und den Kollektor des Transistors Q6 wird zum Teil durch den Spannungsabfall an einer Zener-Diode
D23 im Inhibitorkreis 57 über die Widerstände R29 und R33 gewonnen.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass
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der Spannungsabfall an der Zener-Diode D23 auch zur Vorspannung der Emitterelektroden der Detektor-
Transistoren Q12 - Q19 verwendet wird, die ihrerseits die Ansprechschwelle der Detektoren festlegen.
Durch die Anwendung der gleichen Spannung für die Regelung der Amplitude des Ausgangssignals der Be- grenzer 3 und 6 und für die Festlegung der Ansprechschwelle der Detektor-Transistoren Q12 - Q19 wird das Verhältnis der Begrenzer-Ausgangsspannung zur Detektor-Schwellenspannung relativ konstant und un- abhängig von der Temperatur oder von Schwankungen der Speisespannung gehalten. Als Ergebnis davon ist die wirksame Bandbreite eines jeden abgestimmten Kreises relativ konstant und unabhängig, von Ände- rungen der Ansprechschwelle der Transistoren Q12 - Q19.
Das Ausgangssignal vom Kollektor des Transistors Q6 wird über einen Kondensator C29 an die Basis des Transistors Q7 angelegt. Die Vorspannung der Basis des Transistors Q7 erfolgt durch die Gleichspan- nungsquellen EI und E2 über Widerstände R39 und R40. Über einen Widerstand R43 wird der Emitter des
Transistors Q7 vorgespannt, während der Kollektor dieses Transistors von der Spannungsquelle E3 vorge- spannt wird. Das endgültige Ausgangssignal des Begrenzers 3 wird vom Emitter des Transistors Q7 abge- nommen und über einen Kondensator C31 an den gemeinsamen Punkt PA der abgestimmten Kreise des
A-Netzwerkes angelegt. Das entsprechende Ausgangssignal vom Begrenzer 6 des Netzwerkes B wird analog an den gemeinsamen Punkt PB der abgestimmten Kreise des Netzwerkes B angelegt.
Jeder der acht abgestimmten Kreise enthält einen Widerstand aus der Gruppe R55-R62, eine Induk- tivität aus der Gruppe L11 - L18 und einen Kondensator aus der Gruppe C33-C40. Jeder dieser Kreise ist auf eine Resonanzfrequenz abgestimmt, die einer der Signalfrequenzen entspricht. Jedes der ODER-
Ventile 23-30 in Fig. 1 besteht aus einem der Diodenpaare D7-D8 bis D21-D22 und jeder der Detekto- ren 31 - 38 in Fig. 1 enthält einen der Transistoren Q12-Q19.
Wie schon erwähnt, wird die Ansprechschwelle der Detektoren durch entsprechende Vorspannung der
Emitterelektroden der Detektor-Transistoren seitens der Gleichstromquelle E2 festgelegt, deren Spannung durch den Spannungsabfall an der Zener-Diode D23 des Inhibitorkreises 57 vermindert wird. Der Transi- stor Q20 des Inhibitorkreises 57 ist normalerweise eingeschaltet und schafft so einen Gleichstromweg re- lativ niedrigen Widerstandes von der Kathode der Diode D23 zum Emitter eines jeden der Detektor-
Transistoren Q12 - Q19.
Die Inbetriebnahme eines Detektorkreises, wie etwa des den Transistor Q12 enthaltenden Kreises im
Netzwerk A, wird durch ein Signal vom zugeordneten abgestimmten Kreis eingeleitet, sobald die positiven Kuppen der Wechselspannung am Kondensator 23, vermindert um den Spannungsabfall an der Diode D8 und am Emitter-Basis-Übergang des Transistors Q12, die Ansprechschwelle des Detektors uberschreiten und dadurch zur vorläufigen Anerkennung des betreffenden Signals Anlass geben. Die Diode D8 wird dann leitend, der Transistor Q12 wird eingeschaltet und die auftretende Spannungsänderung am Kollektor bewirkt eine Ladung des Kondensators C41. Die Gleichrichterwirkung des Transistors Q12 und die Filterwirkung des Kondensators C41 transformieren somit das Wechselstromsignal am Kondensator C38 in ein Gleichstromsignal am Kondensator C41.
Im Falle eines richtigen Eingangssignals, das aus einem Ton in jedem der beiden Frequenzbänder besteht, wird auch ein Detektor in der Gruppe der Transistoren Q16 bis Q19 in Betrieb genommen, der seinerseits eine Ladung eines entsprechenden der Kondensatoren C47 - C50 im Kollektorkreis bewirkt. Nach jedem Ladezyklus entlädt sich der Kondensator C41 über einen die Widerstände R90 und R98 enthaltenden Entladungsweg gegen Erde. In analoger Weise ist im Netzwerk B für jeden der Kondensatoren C47 - C50 ein Entladungsweg gegen Erde vorgesehen, der einen der Widerstände R94 - R97 und einen gemeinsamen Widerstand R101 enthält.
Das Gleichstrom-Ausgangssignal eines jeden ansprechenden Detektors wird über einen der Widerstände R80-R83 bzw. R86-R89 und über eine der Adern 202,204, 206,209 bzw. 211,213, 215,217 an eine zugeordnete der in Fig. 3 gezeigten Ausgangsstufen angelegt. Wie Fig. 1 zeigt, wird das Ausgangssignal eines jeden der Detektoren 31-38 im A-Netzwerk auch an das ODER-Ventil 39 angelegt. In analoger Weise wird das Ausgangssignal eines jeden Detektors imB-Netzwerk an das ODER-Ventil 40 angelegt. Die Ausgangssignale der ODER-Ventile 39 und 40 wirken ihrerseits auf ein UND-Ventil 58. Gemäss Fig. 2 umfasst das ODER-Ventil 39 eine Kombination von Widerständen R90-R93 und einen weiteren Widerstand R98. Analog umfasst das ODER-Ventil 40 des B-Netzwerkes eine Kombination von Widerständen R94-R97 und einen weiteren Widerstand R101.
Das UND-Ventil 58 des Koinzidenz-Testkreises nach Fig. l umfasst die Dioden D25 und D26 in Fig. 2. Diese Dioden sind so gepolt, dass koinzidierende Signale von einem Detektor im A-Netzwerk und von einem Detektor im B-Netzwerk beide Dioden ausschalten, d. h. in den
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den Koinzidenz-Test bestanden haben, und es wird sodann geprüft, ob diese Koinzidenz die vorgeschriebene Dauer hat.
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Der Testkreis 59 für die Koinzidenzdauer enthält gemäss Fig. 3 die Transistoren Q21, Q22, Q23 und deren zugehörige Schaltelemente. Sein Zweck liegt darin, ein Ausgangssignal zu liefern, wenn die bei- den Dioden D25 und 1 : 126 für eine bestimmte Zeit gesperrt sind. Wenn eine dieser Dioden oder beide leitend sind, so wird das Potential an der Basis des Transistors Q21 so stark positiv in bezug auf den
Emitter gehalten, dass der Transistor Q21 gesperrt bleibt.
Wenn die beiden Dioden D25 und D26 hingegen gesperrt sind, so wird die Vorspannung an der Basis des Transistors Q21 infolge des Vorspannungspoten- tials, das ausschliesslich durch die Komhination der Gleichspannungsquelle E2, des Widerstandes R99 und des Widerstandes Rl00 bestimmt wird, in bezug auf den Emitter negativ und infolgedessen wird der Transi- stor Q21 eingeschaltet bzw. leitend. Die Emittervorspannung des Transistors Q21 wird durch einen Vor- spannungskreis festgehalten, welcher die Gleichspannungsquelle E2 und Widerstände R102 und Rl03 ent- hält. Die Kollektorvorspannung des Transistors 021 wird durch eine Diode D28 festgehalten, die einen
Stromfluss über den Basis-Emitter-Übergang des Transistors Q22 und den Widerstand R104 zur Gleich- spannungsquelle E2 bewirkt.
Im Normal- oder Ruhezustand der Schaltung ist der Transistor Q21 ausgeschaltet und der Transistor
Q22 eingeschaltet. Die Schaltelemente, welche diesen Zustand durch geeignete Vorspannung des Transi- stors Q22 herbeiführen, umfassen die Widerstände R104, RIO 6, RIO ? und die Dioden D28 und D29. Wenn der Transistor Q21 leitend wird, wird hingegen das Potential an seinem Kollektor und damit das Poten- tial an der Basis des Transistors Q22 auf einen Wert geändert, der ausreichend negativer ist als die Emit- terspannung, um den Transistor Q22 auszuschalten. Das Potential am Kollektor des Transistors Q22 steigt in negativer Richtung bis zu einem Wert an, der durch die Widerstände R106, R107, die Diode D29 und die negative Gleichspannungsquelle E2 festgelegt wird.
Die Art und Dauer dieses Potentialanstieges wird in erster Linie durch die Zeitkonstante von Kondensator C51 ucd Widerstand R106 bestimmt. Wenn die Koinzidenz der Eingangssignale hinreichend lange Zeit besteht (bei einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist diese Periode mit 30 msec bemessen), so wird die Ladung am Kondensator C51 so stark negativ, dass die Basis des Transistors Q23 in bezug auf dessen Emitter negativ wird und der Transistor Q23 daher eingeschaltet wird. Die Emitter- und Kollektorspannungen des Transistors Q23 werden dabei durch die Diode D30 bzw. durch den Widerstand R108 festgehalten. Wenn der Transistor Q23 eingeschaltet wird, so ist dies eine Anzeige dafür, dass alle Gültigkeitsteste des Signals positiv abgeschlossen sind und daher das aus zwei Tönen bestehende Eingangssignal als gültig anerkannt worden ist.
In diesem Zeitpunkt braucht nur noch ein zeitlich festgelegtes Ausgangssignal erzeugt und an ein geeignetes Ausgangsklemmenpaar angelegt zu werden, um die Aufgaben des Signalempfängers zu vollenden.
Das ausgangsseitige Zeitsteuergerät 60 ist ein monostabiler Multivibrator, der aus Transistoren Q24 und Q25 besteht. Im Ruhezustand ist der Transistor Q24 durch geeignete Vorspannung ausgeschaltet, der Transistor Q25 hingegen eingeschaltet. Wenn der Transistor Q23 eingeschaltet wird, so wirkt der am Kollektor dieses Transistors auftretende Spannungsanstieg über die Kondensatoren C52 und C54 auf die Basis des Transistors Q25, wodurch der Transistor Q25 ausgeschaltet wird. Der am Kollektor des Transistors Q25 auftretende Spannungsanstieg wird über den Kondensator C53 zur Basis des Transistors Q24 übertragen, wodurch der Transistor Q24 eingeschaltet wird. Der hiemit verbundene Spannungsanstieg am Kollektor des Transistors Q24 verstärkt den ursprünglichen Spannungsanstieg, der die Ausschaltung des Transistors Q25 veranlasst hat.
Nach der Ausschaltung des Transistors Q25 entlädt sich der Kondensator C54 gemäss einer Zeitkonstante, welche durch seine Eigenkapazität und einen Widerstand R114 festgelegt wird.
In einem Zeitpunkt, in dem sich die Spannung am Kondensator C54 noch ziemlich rasch ändert, wird das Potential an der Basis des Transistors Q25 so stark negativ in bezug auf den Emitter dieses Transistors, dass der Transistorl Q25 wieder eingeschaltet wird. Die gesamte Ausschaltperiode des Transistors Q25 legt die Dauer des Ausgangssignals am Kollektor des Transistors fest. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist diese Zeitdauer in der Grössenordnung von 50 msec bemessen.
Während der Ausschaltperiode des Transistors Q25 erniedrigt die verminderte Kollektorspannung dieses Transistors das Basispotential des Transistors Q26 in bezug auf das Emitterpotential und schaltet damit den Transistor Q26 ein. Das sich hiedurch ergebende Potential am Kollektor des Transistors Q26 ist soviel stärker positiv als das durch die Gleichspannungsquelle E2 und die Diode an den Emitterelektroden der Ausgangs-Transistoren Q27 - Q34 \'lirksame Potential, dass jeder Ausgangs-Transistor, an dessen Basis ein geeignetes Signal liegt, eingeschaltet wird. Wenn beispielsweise an den Basiselektroden der beiden Transistoren Q27 und Q31 ein Signal wirksam ist, so erscheint am Kollektor eines jeden dieser Transistoren ein Ausgangssignal.
Diese beiden Signale können dann dazu verwendet werden, eine übliche Vermittlungseinrichtung in der Zentrale in Betrieb zu nehmen. Beim Empfänger nach den Fig. 2 und 3 ist angenommen, dass von jedem Ausgangs-Transistor Q27 - Q34 ein zugeordnetes Relais betätigt werden soll.
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gangssignal dar. Der Sägezahnteil des Spannungsverlaufes G endet zu Beginn des Spannungsverlaufes H, der das inhibierende oder sperrende Signal vom Inhibitorkreis 59 darstellt, welches die Ansprechschwelle des Detektors bis zu einem Punkte anhebt, der oberhalb des Ausgangspegels des abgestimmten Kreises liegt.
Das Ausgangssignal des Koinzidenz-Testkreises, d. h. das Signal am Kollektor des Transistors Q21, wird durch den Spannungsverlauf I angegeben ; die Dauer dieses Signals bzw. die Spannung am Kondensator C51 ist am Spannungsverlauf J erkennbar. Die Amplituden dieser Signale können beispielsweise 5 bzw. 10 V betragen.
Der Spannungsverlauf K gibt schliesslich das endgültige Ausgangssignal in Form eines Impulses an, dessen Amplitude 30 V und dessen Dauer 50 msec beträgt.
PATENTANSPRÜCHE 1. Signalempfänger für die Umwandlung einer Mehrzahl von im wesentlichen gleichzeitig auftre- tenden Wechselstrom-Eingangssignalen mit verschiedenen Frequenzen in Gleichstrom-Ausgangssignale und fur die Zuführung dieser Ausgangssignale zu bestimmten von mehreren Ausgangsklemmen in Abhängigkeit von den Frequenzen der Eingangssignale, gekennzeichnet durch einen über getrennte Eingänge (39,40) von den Eingangssignalen beaufschlagten Koinzidenzdauer-Testkreis (59) zur Betätigung eines nachgeschalteten, ein Zeitsteuersignal liefernden Zeitsteuergerätes (60) bei einer während einer vorgeschriebenen Zeitspanne andauernden Koinzidenz der Eingangssignale, durch je einem Eingangssignal zugeordnete, vom Zeitsteuergerät (60) zu ihren Ausgangsklemmen durchschaltbare Speichereinrichtungen (23,31, 49 ;
24, 32,50 usw.) zur Speicherung von während des gesamten Koinzidenzdauer-Testes anhaltenden Eingangssignalen sowie durch einen ebenfalls vom Zeitsteuergerät (60) gesteuerten Inhibitorkreis (57) zur Sperrung der Zufuhr weiterer Eingangssignale zu den Speichereinrichtungen vor der Beendigung des Zeitsteuersignals, so dass nur die Ausgangsklemmen jener Speichereinrichtungen erregt werden, in denen geprüfte Eingangssignale gespeichert worden sind.