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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine Fernsprechteilnehmerstation mit einer Zusatzeinrichtung, wie Fernwahlsperre od. dgl., wobei für die Stromversorgung der Zusatzeinrichtung eine Spannung verwendet wird. die an einer in eine Ader der Fernsprechleitung eingefügten Gleichrichteranordnung abfällt, und wobei dem Steuereingang der Zusatzeinrichtung die von der Fernsprechteilnehmerstation ausgesendeten Wählimpulse zugeführt sind, wobei die Gleichrichteranordnung von einem einen Kondensator aufweisenden Zeitglied, vorzugsweise einem RC-Glied überbrückt ist und wobei die von einem Zeitglied überbrückte Gleichrichteranordnung mit der Zusatzeinrichtung über einen Gleichstromwandler verbunden ist.
Die Stromversorgung derartiger Einrichtungen soll kostengünstig und vor allem betriebssicher sein. Eine externe Stromversorgung aus dem normalen Stromnetz ist allein schon wegen der Gefahr von Stromausfall, Brummstörungen und auch des dazu notwendigen grossen Aufwandes ungünstig.
Eine Stromversorgung mit Batterien stört wesentlich die Betriebssicherheit, da Batterien häufig ausgewechselt werden müssen und keine allzu lange Lebensdauer haben.
Die Stromversorgung aus dem Telephonnetz selbst und die Speisung von der Fernsprechstation zugeordneten Zusatzeinrichtungen durch eine Spannung, die an einer in der Ader der Fernsprechleitung angeordneten Gleichrichteranordnung abfällt, ist bekannt. Es stellen sich dabei einige Schwierigkeiten entgegen. So darf die Dämpfung durch die Hilfseinrichtung einen bestimmten Wert nicht überschreiten. Um die Betriebssicherheit zu gewährleisten, sollen möglichst wenige Eingriffsstellen in der Leitung vorhanden sein. Da aber gleichzeitige Steuerimpulse abgenommen werden
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versorgungseinrichtung aus dem Telephonnetz zusätzlich Anschlüsse und zusätzliche Dämpfung.
Die Erfindung setzt es sich zur Aufgabe eine Stromversorgungs- und Impulsweiterleitungsvorrichtung zu schaffen, die mit einer einzigen Einschaltung in den Stromkreis ohne unzulässig grosse Dämpfung der Leitung, also im Rahmen der Postnormen, funktioniert. Sie erreicht dieses Ziel dadurch, dass das die Gleichrichteranordnung überbrückende Zeitglied bei einem Rufsignal (25 bis 50 Hz) die Spannung nur unwesentlich, bei einem Wahlimpuls die Spannung für die nachfolgende Zusatzeinrichtung erkennbar absinken lässt und dass der vorzugsweise mit einem Stabilisator versehene Gleichstromwandler über eine zwei Ausgänge aufweisende Vorrichtung mit der Zusatzeinrichtung verbunden ist, wobei der eine Ausgang dieser Vorrichtung, der mit einer den Wahlimpulsen folgenden Spannung belegt ist, am Steuereingang der Zusatzeinrichtung angeschlossen ist,
und der andere Ausgang, der während der Aussendung der Wählimpulse, wegen der Parallelschaltung eines Ladungsspeichers (Kondensators) mit einer sich nur geringfügig ändernden Spannung belegt ist, mit den Speisestromanschlüssen der Zusatzeinrichtung verbunden ist.
Dadurch wird erreicht, dass lediglich die Einschaltung eines Gleichrichters notwendig ist.
Die Belastung des Netzes wird dabei praktisch durch die Parallelschaltung des Gleichrichters und des Zeitgliedes gebildet. Der Gleichstromwiderstand kann dabei als Widerstand des RC-Gliedes so gewählt werden, dass die erlaubte Gleichstromdämpfung nicht überschritten ist und dazu der Kondensator angepasst wird, so dass das RC-Glied die Zeitbedingung erfüllt und ein Rufsignal von 25 bis 50 Hz weitgehend ungedämpft durchlässt, während der Kondensator für die Wählimpulse, die wesentlich länger sind, weitgehend sperrende Eigenschaften hat und gleichzeitig als Spannungsspeicher dient, solange Gleich- oder Wechselstrom auf der Leitung auftritt, also die Leitung geschlossen ist, während bei Leitungsöffnung eine Entladung über das Zeitglied, insbesondere den Widerstand des Zeitgliedes erfolgt.
Die Versorgungsspannung wird dabei unmittelbar hinter dem Gleichrichter, entsprechend dem RC-Glied abklingend dem Wählimpuls folgen, während die Spannung vom Rufsignal oder kürzeren Unterbrechungen im wesentlichen unbeeinflusst ist. Wenn man an den Gleichrichter anschliessend einen Spannungsspeicher, der z. B. aus einem Kondensator und entsprechenden Dioden-Schaltungen bestehen kann, und einen zweiten Ausgang, der den Wählimpulsen folgt, hat, so hat man sowohl die Spannungsversorgung der Fernwahlsperrlogik als auch der Impulsversorgung aus einem einzigen Eingriff in das Netz gewonnen. Nach einer zweckmässigen weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Gleichrichteranordnung als an sich bekannte Transistorbrücke geschaltet.
Die Erfindung ist an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne sich darauf zu beschränken. Fig. l zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus der Strom-
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versorgungs-und Impulsweiterleitungseinrichtung, Fig. 2 als Detail dazu ein Schaltbild eines Gleichrichters und Fig. 3 ein Detailschaltbild der Einrichtung.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist in die Leitung --a-- ein Zeitglied --1--, bestehend aus einem Widerstand-R-und einem Kondensator--C,--, angeschlossen. Parallel dazu ist ein Gleichrichter --2-- vorgesehen. Bei geschlossenem Leitungskreis, also bei Abheben des Teilnehmers oder bei Auftreten eines Rufsignals wird der Gleichrichter eine Gleichspannung zwischen den Punkten 12 und 13 des Anschlusses in die Leitung --a-- aufbauen.
Der Kondensator-C,- ist so zu wählen, dass während eines Rufsignals von 25 bis 50 Hz der Spannungsabfall am Gleichrichter insofern bedeutungslos ist, als die Spannung die nachgeschalteten Einrichtungen --3-- nicht zum Arbeiten bringt, die Spannung jedoch bei Schleife und einem Wählimpuls, der grösser als 40 ms ist, verwertbar abfällt, so dass ein Gleichspannungsimpuls auftritt, der am Ausgang --6-- der Zusatzeinrichtung --7-- zugeführt wird und verwertet werden kann. Am Ausgang --5-- ist eine beispielsweise über einen grösseren Kondensator gespeicherte Gleichspannung vorgesehen, die eine höhere Zeitkonstante hat, so dass die Stromversorgung der Zusatzeinrichtung --7-- auch bei Wählimpulsen sichergestellt ist.
Zur Trennung von der Fernsprechleitung und zur Erzielung der normalerweise notwendigen höheren Gleichspannung sowie Stabilisierung der Gleichspannung ist im Ausführungsbeispiel ein Schwinger --3-- als Eingangskreis des Gleichstromwandlers vorgesehen, der bei Erreichen einer vorbestimmten Gleichspannung im Gleich- richter --2-- gleichmässig zu schwingen beginnt, solange diese Spannung überschritten ist und bei Unterschreiten der Spannung das Schwingen einstellt und abreisst. Man erhält somit eine Spannungsaustastung der Gleichspannung im Gleichrichter --2-- durch den Schwinger --3--.
Im Gleichrichter --4-- wird diese Wechselspannung gleichgerichtet und zur Erzeugung einer Gleichspannung am Ausgang --5--, der mit einem Kondensator als Speicher versehen ist, verwendet, sowie zur Erzielung einer Spannung-am Ausgang-6-, die unmittelbar dem Schwingungszustand ohne Verzögerung folgt und somit der Spannung im Gleichrichter --2-- bzw. den Wählimpulsen auf den Leitungen-a, b-direkt folgt. Man hat also an den Ausgängen --5 und 6-- einerseits die Spannungsversorgung für die Zusatzeinrichtung --7-- und Impulse analog den Wählimpulsen zur Verfügung, mit welchen die Zusatzeinrichtung gesteuert werden kann.
Im Fall, dass die Zusatzeinrichtung als Fernwahlsperre ausgebildet ist, ist ein mit einem Trennausgang dieser Fernwahlsperre verbundener Trennkreis, im wesentlichen ein Relais --RE 1--, vorhanden, welcher Trennkreis bei seiner Aktivierung die Auftrennung der Fernsprechleitung bewirkt (Trennkontakte-10, 11--).
In Fig. 2 ist eine mögliche Ausführungsform des Gleichrichters --2-- mit zwei entgegengesetzt gerichteten Diodenstrecken --8, 9-- gezeigt. Bei dieser Anordnung muss die nachgeschaltete Einrichtung bipolar ausgeführt werden.
Fig. 3 zeigt ein Schaltbild einer ganzen Anlage, wobei die Gleichrichtung mit als Brücke geschalteten Transistoren-Tr, Tr , Tr,, Tr,- erfolgt. Statt diesen Transistoren könnte auch eine Brücke gemäss der Fig. 2 verwendet werden (bipolare Schaltung). Die Fig. 3 zeigt eine Fernwahlsperre, die durch eine erfindungsgemässe Schaltungsanordnung gesteuert ist, für Telephonhauptanschlüsse, die die Wahl von Teilnehmernummern, welche mit 0 beginnen (Vorwahlnummer für Ferngespräche) verhindert und ausserdem noch programmierbar solche, welche aus mehr als sechs, sieben oder acht Nummern bestehen.
Bei Eintreffen einer der Sperrbedingungen wird durch ein Relais, welches mit seinem Ruhekontakt --11-- in der Telephonschleife liegt, dieselbe für etwa 2 s unterbrochen, so dass ein weiterer Gesprächsaufbau nicht möglich wird. Mittels dem eingebauten Schlüsselschalter kann die Sperre überbrückt werden. In diesem Fall ist durch den Kontakt --10-- die Versorgung der Fernwahlsperre kurzgeschlossen.
Je nach Polung der Leitung --a und b-- fliesst der Schleifenstrom über die Basis-Emitter-Strekke der Transistoren-Tr ; und Tr, oder Tr 6 und Tr,, wodurch in der Telephonschleife jeweils ein Spannungsabfall von etwa 1, 4 V entsteht und am Widerstand --R 6-- etwa dieselbe Spannung
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Übertragers ab, welche durch die Zenerdiode 3-stabilisiert und über die Diode --D 4-- entkoppelt, mittels des Kondensators --C 8-- geglättet, der Fernwahlsperre --7-- als Versorgung in Höhe von etwa 5 V zur Verfügung steht. Diese Versorgung darf durch die Wählimpulse nicht unter 3, 5 V abfallen, obwohl die Schwingungen des Multivibrators während dieser Impulse abreissen.
Dies wird durch den geringen Strombedarf der CMOS-Bausteine und die Ladung des Kondensators
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Die Elemente --D 6, R 11, R 12, C 11-- dienen der Erkennungdes Kriteriums "Hörer auflegen" (Unterbrechung der Schleife länger als 300 ms). In diesem Fall bringt die Fernwahlsperre die erfindungsgemässe Anordnung in die Ausgangsstellung. Die Logik --7-- unterscheidet Disconnectoder Amtsaustastimpulse, Fehlimpulse und wertet bestimmte Wahlimpulse zur Trennung der Leitung und Verhinderung eines unberechtigten Wählens aus. Bei Sperrbedingungen kommt ein Sperrimpuls oder Potential auf den Ausgang --14--.
Der gesetzte Sperrimpuls vom Ausgang --14-- macht die Transistoren --TR 3 und TR 4-- lei- tend. Über --D 2-- und das RC-Glied-R 5, C 6-- wird der Kondensator --C 21-- bei Belegen der Schleife langsam aufgeladen. Werden nun --TR 3 und 4-- leitend, wird --C 21-- über das Relais --RE 1-- entladen. --RE 1-- ist ein bistabiles Relais, so dass ein kurzer Impuls zum Umschalten und Trennen der Schleife genügt.
Das Trennrelais --15-- schaltet nach etwa 1 s wieder um und die Schleife ist wieder geschlossen. Dieser Zeitraum genügt zum Auslösen der bis dahin aufgebauten Leitungsverbindungen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung für eine Fernsprechteilnehmerstation mit einer Zusatzeinrichtung, wie Fernwahlsperre od. dgl., wobei für die Stromversorgung der Zusatzeinrichtung eine Spannung verwendet wird, die an einer in eine Ader der Fernsprechleitung eingefügten Gleichrichteranordnung abfällt, wobei dem Steuereingang der Zusatzeinrichtung die von der Fernsprechteilnehmerstation ausgesendeten Wählimpulse zugeführt sind, wobei die Gleichrichteranordnung von einem einen Kondensator aufweisenden Zeitglied, vorzugsweise einem RC-Glied überbrückt ist und wobei die von einem Zeitglied überbrückte Gleichrichteranordnung mit der Zusatzeinrichtung über einen Gleichstromwandler verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das die Gleichrichteranordnung überbrückende Zeitglied (1)
bei einem Rufsignal (25 bis 50 Hz) die Spannung nur unwesentlich, bei einem Wählimpuls die Spannung für die nachfolgende Zusatzeinrichtung (7) erkennbar absinken lässt und dass der vorzugsweise mit einem Stabilisator versehene Gleichstromwandler über eine zwei Ausgänge (5,6) aufweisende Vorrichtung (3,4) mit der Zusatzeinrichtung (7) verbunden ist, wobei der eine Ausgang (6) dieser Vorrichtung, der mit einer den Wählimpulsen folgenden Spannung belegt ist, am Steuereingang der Zusatzeinrichtung angeschlossen ist, und der andere Ausgang (5), der während der Aussendung der Wählimpulse, wegen der Parallelschaltung eines Ladungsspeichers (Kondensators) mit einer sich nur geringfügig ändernden Spannung belegt ist, mit den Speisestromanschlüssen der Zusatzeinrichtung verbunden ist.
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The invention relates to a circuit arrangement for a telephone subscriber station with an additional device, such as a remote dialing lock or the like, wherein a voltage is used for the power supply of the additional device. which drops off at a rectifier arrangement inserted into a wire of the telephone line, and wherein the control input of the additional device is supplied with the dialing pulses emitted by the telephone subscriber station, the rectifier arrangement being bridged by a timing element having a capacitor, preferably an RC element, and wherein that by a timing element bridged rectifier arrangement is connected to the additional device via a DC converter.
The power supply of such devices should be inexpensive and, above all, reliable. An external power supply from the normal power grid is unfavorable simply because of the risk of power failure, hum and also the great effort required.
A power supply with batteries significantly interferes with operational safety, since batteries have to be replaced frequently and do not have a long lifespan.
The power supply from the telephone network itself and the supply of additional devices associated with the telephone station by a voltage which drops across a rectifier arrangement arranged in the wire of the telephone line are known. There are some difficulties. So the damping by the auxiliary device must not exceed a certain value. To ensure operational safety, there should be as few intervention points in the line as possible. But since simultaneous control impulses are taken off
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supply device from the telephone network additional connections and additional attenuation.
The invention has for its object to provide a power supply and impulse transmission device that works with a single switch in the circuit without inadmissibly large attenuation of the line, ie within the framework of the postal standards. It achieves this goal by virtue of the fact that the timing element bridging the rectifier arrangement causes the voltage to drop only insignificantly in the case of a ringing signal (25 to 50 Hz), the voltage for the subsequent additional device can be seen to drop appreciably in the case of a dialing pulse, and in that the DC converter, which is preferably provided with a stabilizer, has two Device having outputs is connected to the additional device, the one output of this device, which is provided with a voltage following the dialing pulses, being connected to the control input of the additional device,
and the other output, which is assigned a voltage which changes only slightly due to the parallel connection of a charge store (capacitor) during the transmission of the selection pulses, is connected to the supply current connections of the additional device.
This ensures that only the switching on of a rectifier is necessary.
The load on the network is practically formed by the parallel connection of the rectifier and the timing element. The DC resistance can be selected as the resistance of the RC element in such a way that the permitted DC damping is not exceeded and the capacitor is adapted so that the RC element fulfills the time condition and allows a call signal of 25 to 50 Hz to pass largely undamped while the capacitor for the dialing pulses, which are much longer, has largely blocking properties and at the same time serves as a voltage store, as long as direct or alternating current occurs on the line, i.e. the line is closed, while when the line is opened, a discharge via the timing element, in particular the resistance of the Timing takes place.
The supply voltage will follow the dial pulse immediately behind the rectifier, decaying according to the RC element, while the voltage is essentially unaffected by the call signal or shorter interruptions. If you connect a voltage storage to the rectifier, the z. B. can consist of a capacitor and corresponding diode circuits, and has a second output, which follows the dialing pulses, so you have both the power supply of the remote dial lock logic and the pulse supply from a single intervention in the network. According to an expedient further embodiment of the invention, the rectifier arrangement is connected as a transistor bridge known per se.
The invention is explained in more detail on the basis of exemplary embodiments illustrated in the drawings, without being restricted thereto. Fig. L shows a block diagram of the structure of the current
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supply and pulse transmission device, FIG. 2 shows a circuit diagram of a rectifier as a detail thereof, and FIG. 3 shows a detailed circuit diagram of the device.
As can be seen from Fig. 1, in the line --a-- a timing element --1--, consisting of a resistor-R- and a capacitor - C, -, is connected. A rectifier --2-- is provided in parallel. If the line circuit is closed, i.e. if the subscriber is lifted or if a call signal occurs, the rectifier will build up a DC voltage between points 12 and 13 of the connection in line --a--.
The capacitor C, - should be selected so that during a ring signal of 25 to 50 Hz the voltage drop at the rectifier is meaningless insofar as the voltage does not make the downstream devices --3-- work, but the voltage when looping and a dial pulse that is greater than 40 ms falls usable, so that a DC voltage pulse occurs which is fed to the output --6-- of the additional device --7-- and can be used. At the output --5-- there is a direct voltage stored, for example, via a larger capacitor, which has a higher time constant, so that the power supply of the additional device --7-- is ensured even with dialing pulses.
In order to separate from the telephone line and to achieve the normally required higher DC voltage and stabilize the DC voltage, an oscillator --3-- is provided as the input circuit of the DC converter in the exemplary embodiment, which increases evenly when a predetermined DC voltage is reached in the rectifier oscillation begins as long as this voltage is exceeded and the oscillation stops and breaks off when the voltage falls below it. A voltage blanking of the DC voltage in the rectifier --2-- is thus obtained by the oscillator --3--.
In the rectifier --4-- this AC voltage is rectified and used to generate a DC voltage at the output --5--, which is provided with a capacitor as a memory, and to achieve a voltage-at the output-6-, which is directly related to the Vibration state follows without delay and thus directly follows the voltage in the rectifier --2-- or the dialing pulses on lines-a, b. The outputs --5 and 6-- therefore have on the one hand the power supply for the additional device --7-- and pulses analogous to the dialing pulses with which the additional device can be controlled.
In the event that the additional device is designed as a remote dialing lock, there is a separating circuit connected to a disconnecting output of this remote dialing lock, essentially a relay --RE 1--, which separating circuit, when activated, effects the disconnection of the telephone line (isolating contacts-10, 11 -).
2 shows a possible embodiment of the rectifier --2-- with two oppositely directed diode paths --8, 9--. With this arrangement, the downstream device must be bipolar.
Fig. 3 shows a circuit diagram of an entire system, the rectification with transistors-Tr, Tr, Tr ,, Tr, - connected as a bridge. Instead of these transistors, a bridge according to FIG. 2 could also be used (bipolar circuit). Fig. 3 shows a long-distance dialing lock, which is controlled by a circuit arrangement according to the invention, for main telephone connections, which prevents the dialing of subscriber numbers that start with 0 (prefix for long-distance calls) and also programmable those that consist of more than six, seven or eight Numbers exist.
When one of the blocking conditions occurs, a relay which is in the telephone loop with its normally closed contact --11-- interrupts it for about 2 s, so that a further call cannot be established. The lock can be bridged using the built-in key switch. In this case, the supply to the remote dialing lock is short-circuited by contact --10--.
Depending on the polarity of the line --a and b--, the loop current flows over the base-emitter paths of the transistors Tr; and Tr, or Tr 6 and Tr ,, causing a voltage drop of about 1.4 V in each case in the telephone loop and approximately the same voltage across the resistor --R 6--
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Transformer, which is 3-stabilized by the Zener diode and decoupled via the diode --D 4--, smoothed by means of the capacitor --C 8--, the remote selection lock --7-- is available as a supply of about 5 V. stands. This supply must not drop below 3.5 V due to the dialing pulses, although the vibrations of the multivibrator break off during these pulses.
This is due to the low power consumption of the CMOS devices and the charging of the capacitor
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The elements --D 6, R 11, R 12, C 11-- are used to recognize the criterion "hang up" (interruption of the loop longer than 300 ms). In this case, the remote dialing lock brings the arrangement according to the invention into the starting position. The logic --7-- distinguishes Disconnect or outside blanking pulses, false pulses and evaluates certain dialing pulses to separate the line and prevent unauthorized dialing. In the event of blocking conditions, a blocking pulse or potential is applied to output --14--.
The set blocking pulse from output --14-- makes transistors --TR 3 and TR 4-- conductive. The capacitor --C 21-- is slowly charged via --D 2-- and the RC element R 5, C 6-- when the loop is occupied. If --TR 3 and 4-- become conductive, --C 21-- is discharged via the relay --RE 1--. --RE 1-- is a bistable relay, so a short pulse is enough to switch and disconnect the loop.
The isolating relay --15-- switches over again after about 1 s and the loop is closed again. This period is sufficient to trigger the line connections established up to that point.
PATENT CLAIMS:
1. Circuit arrangement for a telephone subscriber station with an additional device, such as a remote dialing lock or the like, whereby a voltage is used for the power supply of the additional device, which voltage drops across a rectifier arrangement inserted into a wire of the telephone line, the control input of the additional device sending out the information from the telephone subscriber station Dial pulses are supplied, the rectifier arrangement being bridged by a timing element having a capacitor, preferably an RC element, and the rectifier arrangement bridged by a timing element being connected to the additional device by means of a DC converter, characterized in that the timing element (1) bridging the rectifier arrangement
in the case of a ringing signal (25 to 50 Hz) the voltage is only insignificant, in the case of a dialing pulse the voltage for the subsequent additional device (7) can be visibly lowered and that the DC converter, which is preferably provided with a stabilizer, has a device with two outputs (5,6) ( 3,4) is connected to the additional device (7), the one output (6) of this device, which is provided with a voltage following the dialing pulses, is connected to the control input of the additional device, and the other output (5), which is during the transmission of the dialing impulses, due to the parallel connection of a charge storage device (capacitor) being occupied with a voltage which changes only slightly, is connected to the supply current connections of the additional device.