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Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, in welchen zu Prüfzwecken Prüfleitungen mit Prüfschaltmitteln zu Prüfstromkreisen durchgeschaltet werden, und in welchen durch das Grössenverhältnis von Blind- und Realteil des komplexen Widerstandes von freien oder gesperrten Prüfleitungen deren Belegungszustand als Freizustand oder Sperrzustand angezeigt ist.
Es sind bereits Prüfschaltungen mit derartigen Merkmalen bekannt, in welchen bezüglich der Prüfmethode bestimmte Probleme auftreten, wie z. B. in Schaltungsanordnungen für Fernmeldeanlagen, in welchen an Prüfleitungen, deren Freizustand durch ein erstes Spannungspotential und deren Sperrzustand durch ein zweites Spannungspotential angezeigt wird, und in welchen darüber hinaus freiwerdende Prüfleitungen auslösender Verbindungen möglicherweise für eine bestimmteDauer zwar bereits das erste, dem Freizustand entsprechende Spannungspotential führen, obwohl aber der Auslösevorgang noch nicht'beendet ist und mithin der Freizustand noch nicht herbeigeführt ist.
In diesen Schaltungen weist bei Prüfung mittels Prüfschaltmitteln einerseits von freien Prüfleitungen und anderseits von frei werdenden Prüfleitungen auslösender Verbindungen die jeweilige Änderung des Spannungsabfalles an Widerständen derPrüfschaltmittel infolge der dabei unterschiedlichen komplexen Widerstände von Prüfleitungen unterschiedliche Steilheit auf.
In bekannten Schaltungen wurde zum Zwecke der Unterscheidung von einerseits freien Prüfleitungen und anderseits frei werdenden Prüfleitungen auslösender Verbindungen eine Prüfverzögerung vorgesehen, durch welche der Beginn jedes Prüfvorganges bis nach Ende der jeweiligen bestimmten Dauer hinausgeschoben wird, während derenDoppelprüfgefahr besteht. Eine derartige Prüfverzögerung ist jedoch für Prüfschaltungen in zentralen Schaltgliedern sehr nachteilig.
Darüber hinaus wurde bereits eine Schaltungsanordnung für Nachprüfzwecke vorgeschlagen, in welcher frei werdende Prüfleitungen auslösender Verbindungen von freien Prüfleitungen, die nicht im Auslösestadium sind, unterschieden werden können. Hiezu sind durch Verzögerungsglieder bestimmte Zeitpunkte für den Beginn und das Ende des Prüfvorganges festgelegt ; innerhalb des dadurch begrenzten Zeitraumes findet die Prüfung durch Spannungsanschaltung an die zu prüfende Vermittlungseinrichtung statt ; dieser Zeitraum ist dabei so festgelegt, dass er in den durch die in der Prüfleitung enthaltenen Blindwiderstände dynamisch verlaufenden Spannungsanstieg fällt.
Ferner ist ein Spannungsschwellwert festgelegt, welchen die Spannung an den Prüfschaltmitteln innerhalb des genannten Zeitraumes bei Prüfung einer freien Prüfleitung überschreitet, und welchen sie dagegen bei Prüfung einer frei werdenden Prüfleitung einer auslösenden Verbindung nicht überschreitet. Der Belegungszustand einer Prüfleitung wird hiebei also durch die fakultative Überschreitung desSpannungsschwellwertes unter Ausnutzung der Charakteristik des Spannungverlaufes innerhalb des Zeitraumes des dynamischen Stromanstieges erkennbar gemacht, welcher bei Prü- fung frei werdender Prüfleitungen auslösender Verbindungen stattfindet.
Zwecks Verkürzung des Prüfvorganges z. B. in zentralen Schaltgliedern ist es vorteilhaft, den Prüfvorgang von Verzögerungsgliedern unabhängig zu machen.
Deshalb wird mit der Erfindung eine andere Lösung angegeben, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Prüfschaltung ein nur für Wechselspannungen durchlässiges Filter C3 aufweist, wobei für die Prüfschaltung das Mass der jeweiligensteilheit derSpannungsänderung beimSchliessen des Prüfstromkreises
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das Kriterium für den jeweiligen Belegungszustand ist.
Durch die Erfindung wird insbesondere ermöglicht dass in derartigen Schaltungsanordnungen, in welchen an Prüfleitungen deren Freizustand durch ein erst Spannungspotential und deren Sperrzustand durch ein zweites Spannungspotential angezeigt wird, und welchen darüber hinaus freiwerdende nicht belegbare Prüfleitungen auslösender Verbindungen mögliche weise das erste Spannungspotential führen und in welchen bei Prüfung mit Hilfe der Prüfschaltung einerse von freien Prüfleitungen und anderseits von freiwerdenden Prüfleitungen auslösender Verbindungen die j weiligeÄnderung des Spannungsabfalles an Widerständen der Prüfschaltung infolge der dabei unterschie lichen komplexen Widerstände von Prüfleitungen unterschiedliche Steilheit aufweist, dadurch geken zeichnet,
dass der Eingang der Prüfschaltung nur für innerhalb desjenigen Potentialbereiches liegende Wec selspannungen durchlässig ist, der dem ersten Spannungspotential entspricht.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch Auswertung der Steilheit des Stromanstieges in Prüfkreis ein Auswerteergebnis bereits vor Beendigung des Stromanstieges ermittelt werden kann.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, freiwerdende, nicht zu belegende Prüfli tungen auslösender Verbindungen, deren Prüfspannung nach Schliessung eines Prüfstromkreises für eine t stimmte Dauer gleich der freier, belegbarer Prüfleitungen sein kann, von diesen bereits während I Stromanstieges im Prüfstromkreis zu unterscheiden. Dadurch kann der Prüfvorgang wesentlich verkü werden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass Prüfschaltungen dieser Art gel Störbeeinflussung durch Versorgungsspannungen (z. B. 50 Hz vom öffentlichen Versorgungsnetz o 16 2/a Hz vom Eisenbahnversorgungsnetz) sehr unempfindlichsind, da die Steilheit der Kurvenformen diE Störspannungen relativ viel geringer ist, als die derSteilheit desStromanstiegs bei derartigen Prüfschi vorgängen.
In den Fig. l und 2 ist in nur wesentlich zum Verständnis der Erfindung beitragenden Bestandtei ein Ausführungsbeispiel von ihr gezeigt, auf welches dieselbe keineswegs beschränkt ist. Dabei zei die Fig. l und 2 gemeinsam eine Schaltungsanordnung, welche durch Zusammenfügung der Fig. l ur am Schaltpunkt a ein Ganzes darstellt.
Das Relais C und der Widerstand R stellen, in Reihe geschaltet, den Belegungsstromkreis an welchen über die Prüfleitung PL durch Wähler W, z. B. Drehwähler, Relaiskoppelfelder od. die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Prüfschaltung angeschaltet wird.
In bekannterweise ist das Relais C in diesemBelegungsstromkreis abgefallen, wenn die zu die führende Prüfleitung PL frei, d. h. belegbar ist. Seine Wicklung II ist dann über den Kontak kurzgeschlossen.
Im Besetztzustand dagegen ist das Relais C über die Prüfleitung PL, einen Wähler W, Prüfwiderstände u. dgl. mit Sperrpotential, z. B. Erdpotential, verbunden, ist dadurch erregt und ai sprochen, so dass seine Wicklung II, die im Ruhezustand kurzgeschlossen ist, in den genannten Str kreis einbezogen ist.
Im Auslösezustand ist dieser Stromkreis zwar z. B. am Wähler W aufgetrennt, das Relais C aber noch nicht abgefallen, und seine Wicklung II ist infolgedessen noch nicht kurzgeschlosse diesem Zustand klingt die Erregung des Relais C ab. Sein induktiver Widerstand ist infolge Fehlen Kurzschlusskreises zu der Zeit grösser als im Freizustand. Bei Wiedereinschaltung eines Stromkreises ein derart abfallendes Relais ist dieses infolge der noch vorhandenen Teilerregung schneller durche als beiBelegung derPrüfleitung nachAbfall desRelais C und Kurzschliessung seiner Wicklung II den Kontakt c.
Bei Schliessung eines Prüfstromkreises z. B. über den Wähler W wird, wie bereits in einer Sc tungsanordnung vorgeschlagen, ein Spannungsteiler aus dem Widerstand R, dem Relais C der I sel Dr und dem Widerstand R1 gebildet. Die Drossel Dr und der Widerstand Rl sind unte rücksichtigung der elektrischen Werte des Widerstandes R und des Relais C so bemessen und licherweise eingestellt, dass bei Durchschaltung dieses Prüfkreises mit einem ausgelösten Beleger lais C sich am Prüfpunkt ein während des Stromanstieges in diesem Stromkreis nahezu gleichble des Potential einstellt. Der Spannungsanstieg am Prüfpunkt x weist dabei eine relativ grosse Ste auf.
Wird dagegen ein derartiger Prüfstromkreis über eine zur Zeit freiwerdende Prüfleitung (und gungsstromkreis) einer auslösenden Verbindung geschlossen, so steigt die negative Spannung am punkt x infolge des relativ viel grösseren induktiven Widerstandes des Relais C gegenüber de duktiven Widerstand der Drossel Dr mit einer wesentlich geringeren Steilheit an ;
die negative nungamprüfpunkt x steigt aber infolge derTatsache, dass dasRelais C bereits vorerregt ist. da
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die Drossel Dr nicht, und dass diese ausserdem noch gedämpft ist (da sie ein abgefallenes Belegungsre- lais C nachbilden soll), kurzzeitig auf einen höheren als den Endwert an, welcher durch die Werte der Gleichstromwiderstände von Belegungsrelais C und Prüfdrossel Dr bestimmt ist, da der Endwert der Erregung beim ungedämpften und vorerregten Belegungsrelais schneller erreicht ist als bei der gedämpften Relaisdrossel Dr. Dieser genannteEndwert liegt unterhalb des kleinsten negativen Spannungspotentials, welches noch als Freipotential angesehen wird.
Die Spannung, auf welche das Potential am Prüfpunkt aber kurzzeitig ansteigt, ist grösser und liegt im Bereich des Freipotentials, wird aber nicht als solches gewertet durch Berücksichtigung der Steilheit des Spannungsanstieges.
Im Ruhezustand der Schaltung, d. h. wenn die Prüfschaltung über den Prüfpunkt x nicht durch einen Wähler an eine freie Prüfleitung PL angeschaltet ist, sind in der Prüfschaltung verschiedene Spannungs-
EMI3.1
EMI3.2
:2. Erde, Rl, Dr, (x), R2, R4, G4, RIO,-24 :
EMI3.3
4. Erde, R16, R25, R13,-24 ;
5. Erde, R14, R12,-60.
Wird nun ein Prüfstromkreis über eine freie Prüfleitung PL z. B. durch Wähler W geschlossen, in welcher also das Belegungsrelais C abgefallen ist, so entsteht dadurch zunächst ein Spannungsteiler :
EMI3.4
Am Prüfpunkt x stellt sich ein Spannungspotential ein, welches während des Stromanstieges im Prüfstromkreis nahezu gleich bleibt, da die Prüfdrossel Dr annähernd gleiche elektrische Eigenschaften aufweist wie das Belegungsrelais C. Die Einstellung dieses Spannungspotentials von Erdpotential ausgehend weist eine relativ grosse Steilheit auf. Dieses als Freipotential auszuwertende Spannungspotential wird auf den Transistor Tl wirksam. Die Steilheit des Spannungsanstieges wird durch den Kondensator Cl etwas abgeflacht, um den Einfluss von Störspannungsspitzen, welche z. B. infolge von Knackgeräuschen od. dgl. entstehen können, unwirksam zu machen, und um die Steilheit auf ein definiertes Mass herabzusetzen. Dabei bleibt diese Steilheit jedoch trotzdem relativ gross.
Das am Transistor Tl wirksam werdende Freipotential steigt z. B. über 24 V an. Der Stromkreis 2 wird dadurch unwirksam, da der Gleichrichter G4 nun inSperrichtung beansprucht wird. Statt dessen wird aber derTransistor Tl leitend und es wird folgender Stromkreis wirksam :
EMI3.5
In diesem entsteht zwischen der Diode Dl und dem Gleichrichter G6 ein geringeres Teilspannungspotential als am gleichen Punkt im Stromkreis 1, wodurch die Zenerspannung der Diode unterschritten wird, so dass dieser Zweig des Stromkreises 1 stromlos wird. Infolgedessen steigt die Basisspannung des Transistors T2 an bis auf +4 V und er wird dadurch gesperrt ; d. h., dass der Stromkreis 1 zu folgendem Stromkreis reduziert wird :
8. Erde, R7, R6,-24.
Nach Bildung des Stromkreises 7 wird entsprechend dem weiteren negativen Spannungsanstieg am Prüfpunkt x über den Wert hinaus, bei welchem der Transistor Tl leitend wird, und innerhalb eines bestimmten, relativ kleinen Spannungsbereiches, im folgenden als Prüfspannungsbereich bezeichnet, am Prüfpunkt x (z. B. 1 V) die Teilspannung am Punkt a, welche zuvor durch den Stromkreis 5 bestimmt war, herabgesetzt. DieSteilheit der Spannungsherabsetzung am Punkt a entspricht der Steilheit des Spannungsanstieges am Prüfpunkt x innerhalb des genannten Prüfspannungsbereiches.
Durch diese Spannungsherabsetzung am Punkt a wird über den Kondensator C3 ein in seiner Amplitude durch die
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Steilheit der Spannungsherabsetzung bestimmter Stromimpuls auf die in Fig. 2 gezeigte Kippschaltung übertragen und auf sie wirksam (s. unten). Der Kondensator hat dabei eine differenzierende Wirkung. D Spannung am Prüfpunkt x steigt über den genannten Prüfspannungsbereich hinaus an, was aber auf d Kippschaltung keine weitere Wirkung hat.
Bei Prüfung einer freiwerdenden Prüfleitung einer auslösenden Verbindung ist die Steilheit des neg. tiven Spannungsanstieges am Prüfpunkt x wesentlich kleiner infolge der differenzierenden Wirkung, d Kondensators C3 ; infolgedessen ist auch der zur Kippschaltung in Fig. 2 übertragene Stromimpuls w sentlich kleiner und auf sie nicht wirksam (s. unten).
Über nicht gezeigte Stromkreise liegt im Ruhezustand am Punkt y Erdpotential, wodurchbewil wird, dass beiEinleitung des Prüfvorganges vorDurchschaltung des Prüfstromkreises der Transistor T3 c Kippschaltung stromdurchflossen ist (s. Stromkreis 3). Im Ruhezustand liegt die Diode D2 sperre zwischen Erdpotential (über Widerstand R15) und einem durch den Stromkreis 3 bestimmten Te spannungspotential. Bei Anschaltung der Prüfschaltung an eine freiwerdende Prüfleitung PL bewirkt ( über den Kondensator C3 übertragene Stromimpuls am Widerstand R15 einenSpannungsabfall, u. s ebenfalls als Impuls.
Je nach Höhe dieses Spannungsabfalles, welcher sich zu der im Ruhezustand an Diode D3 anliegenden, diese in Sperrichtung beanspruchenden Spannung addiert, wird die Zenersp. nung der Diode D3 überschritten oder nicht. Dementsprechend wird dieser Impuls auf die Kippschaln wirksam, welche unter anderem aus den Transistoren T3, T4 besteht, und wird folglich, auch tiber Transistor T5 auf das Relais P wirksam.
Bei Anschaltung der Prüfschaltung über denprüfpunkt x an eine freiwerdende Prüfleitung einer a lösendenverbindung ist die Steilheit des Spannungsanstieges am Prüfpunkt x und die der Spannungsh absetzung am Punkt a gering. Der über den Kondensator C3 übertragene Impuls wird infolgedes so klein, dass die Zenerspannung der Diode nicht überschritten wird und der Impuls nicht weiter zur TA kung kommt. Relais P spricht infolgedessen nicht an.
Wird die Prüfschaltung dagegen an eine freie Prüfleitung angeschaltet, so ist die Steilheit sowohl Spannungsanstieges am Prüipunkt x als auch die Spannungsherabsetzung am Punkt a und deme sprechend die Amplitude des über den Kondensator C3 übertragenen Impulses so gross, dass die Zei spannung durch den am Widerstand R15 zusätzlich auftretenden Spannungsabfall während des Impu überschritten wird. Während dieser Überschreitung wird die Spannung der Basis des Transistors T3 sitiver, wodurch Stromkreis 3 unwirksam und reduziert wird auf folgenden Stromkreis :
9. Erde, R18, R20, R21.
EMI4.1
EMI4.2
EMI4.3
Zenerspannung überschritten wird. Diese Teilspannung wird auf den bis dahin durch +4V-Potential sperrten Transistor T5 wirksam, wodurch dieser leitend wird.
Das Relais P spricht im folge Stromkreis an :
11. Erde, T5, P,-24.
Das Relais P schliesst nach Ansprechen mit seinem Kontakt P folgenden Stromkreis :
EMI4.4
EMI4.5
Erde, P, G4, Tl, G5, R6,-24leitend, da an seinem Emitter über den Gleichrichter G4 Erdpotential und an seiner Basis neg, Teilspannungspotential anliegt, welches am Widerstand R7 im Stromkreis 12'abfällt.
Bei Prüfung einer Prüfleitung über ein Kabel wirkt sich dessen Kapazität auf den Prüfvorgang au sich wie ein parallel zum Belegungsstromkreis (Belegungsrelais C und Widerstand R) liegender densator bemerkbar macht.
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Bei Schliessung eines Prüfstromkreises über Kabel zu einer freien belegbaren Prüfleitung steigt die Spannung am Prüfpunkt x zunächst höher an, als bei Prüfung ohne Mitwirken eines Kabels. Nach relativ kurzer Zeit sinkt die Spannung am Prüfpunkt auf einen Wert ab, welcher der Prüfung ohne Mitwirken eines Kabels entspricht. Durchläuft die Spannung in ansteigender Richtung am Prüfpunkt x den Prüfspannungsbereich, so wird in bereits beschriebener Weise die Kippschaltung wirksam auf das Relais P.
BeiAbsinken derSpannung amPrüfpunkt x auf den der Prüfung ohne Kabel entsprechenden Wert, wobei der genannte Prüfspannungsbereich nicht durchlaufen wird, bleibt infolgedessen die Kippschaltung wirksam auf das Relais P, welches anspricht und mit dem Kontakt p Sperrpotential an die Prüfleitung anschaltet.
BeiSchliessung einesPrüfstromkreises überKabel zu einer freiwerdenden Prüfleitung einer auslösenden Verbindung steigt ebenfalls dieSpannung am Prüfpunkt x zunächst über. denPrüfspannungsbereichhinaus an ; durchläuft sie diesen, so wird ebenfalls die Kippschaltung wirksam auf das Relais P, welches zunächsterregtwird. DieSpannungamPrüfpunktxsinktaufeinenderPrüfungohneKabelaufeinefrei- werdenePrüfleitung einer auslösenden Verbindung entsprechenden Wert ab und durchläuft dabei in fallender Richtung den Prüfspannungsbereich. Der Spannungsverlauf innerhalb des Prüfspannungsbereiches weist eine relativ grosse negative Steilheit auf. Das Relais P hat bis dahin noch nicht angesprochen. Der Stromkreis 11 wird unwirksam. Der Stromkreis 1 wird wieder wirksam.
Die Spannung am Punkt a steigt wieder an auf den dem Ruhezustand entsprechenden Wert. Die Steilheit der Spannungserhöhung am Punkt a entspricht der Steilheit der Spannungsherabsetzung am Prüfpunkt x innerhalb des Prüfspannungsbereiches.
Durch diese Spannungserhöhung am Punkt a wird ein in seiner Amplitude durch die Steilheit der Spannungserhöhung bestimmter Stromimpuls auf die in Fig. 2 gezeigte Kippschaltung übertragen. Diese Vorgänge der Differenzierung durch den Kondensator C3 entsprechen den bereits beschriebenen Vorgängen und unterscheiden sich lediglich durch die Stromrichtung bzw. Polarität. Durch den der Spannungserhöhung am Punkt a entsprechenden negativen Impuls an der Basis des Transistors T3 wird dieser wieder leitend. Damit wird der Stromkreis 3 wieder wirksam, und infolgedessen die Basis des Transistors T4 positiver, welcher dadurch gesperrt wird. Die Stromkreise 10 und 11 werden wieder unwirksam ; die Erregung des Relais P ist somit ausgeschaltet.
Anschliessend steigt die Spannung am Prüfpunkt x wieder an und durchläuft dabei denPrüfspannungsbereich. Das Relais P wird dabei nicht wieder eingeschaltet infolge der, wie bereits beschrieben, zu geringen Steilheit des Spannungsanstieges am Prüfpunkt x.
Die Ansprechzeit des Relais P ist vorzugsweise grösser als die zuvor beschriebene Zeit der Erregung, durch welche es nicht ansprechen soll.
Für den Fall, dass diese Forderung nicht erfüllt ist und das Relais P nach Absinken der Prüfspannung und Durchschreitung des'Prüfspannungsbereiches in fallender Richtung noch anspricht infolge seiner kurzzeitigen Erregung und seiner elektromechanischen Trägheit, kann trotz Schliessung des Kontaktes p der Transistor Tl, welcher inzwischen unwirksam geschaltet wurde, nicht wieder durchlässig geschaltet werden, da durch geeignete Bemessung der Gleichrichter G3 und G4 eine negativere Spannung am Emitter des Transistors Tl liegt als an seiner Basis (vgl. Stromkreis 12). Die Prüfschaltung, insbesondere der Transistor Tl, ist durch Schliessen des Kontaktes p nicht wirksam werdend, sondern nur wirksam bleibend schaltbar.
Durch diese Massnahme wird, wie bereits durch eine andere Schaltungsanordnung vorgeschlagen wurde, auch die Gefahrenzeit des Doppelprüfens wesentlich herabgesetzt.
Die angegebene Höhe von Spannungswerten dient lediglich der anschaulichen Darstellung und hat mit dem Gegenstand der Erfindung nichts ursächlich zu tun. Es ist ferner möglich, die Erfindung durch andersartige Schaltungen mit andersartigen Bauteileni wie z. B. Relais, Elektronenröhren u. dgl. zu realisieren.
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