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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Gebührenzähler mit einer in die Telephonleitung eingefügten Brückengleichrichterschaltung, einer mit dieser zusammenwirkenden Gleichrichteranordnung und einer einen Kondensator enthaltenden Schaltstufe zur Steuerung eines Schrittschaltmotors.
Es besteht bei derartigen Schaltungsanordnungen das Bestreben, den Leistungsverbrauch im Gebührenzähler und damit die Leistungsentnahme aus der Leitung des Teilnehmers möglichst gering zu halten. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bekannte derartige Schaltungsanordnungen derart zu verändern, dass die Leistungsentnahme aus der Leitung des Teilnehmers minimiert wird.
Aus der AT-PS Nr. 331314 ist eine Schaltungsanordnung für einen Gebührenzähler mit einer in die Telephonleitung eingefügten Brückengleichrichterschaltung, einer mit dieser zusammenwirkenden Gleichrichteranordnung und einer einen Kondensator enthaltenen Schaltstufe zur Steuerung eines Schrittschaltmotors bekannt. Diese bekannte Schaltung ist jedoch insoferne nachteilig, als sie eine relativ hohe Leistungsentnahme aus der Telephonleitung bedingt.
Aus der CH-PS Nr. 488357 ist weiters eine Schaltung bekannt, in der eine transistorisierte Gleichrichterschaltung enthalten ist. Ein direkter Vergleich der erfindungsgemässen Schaltung mit der Schaltung nach dieser Druckschrift ist jedoch nicht möglich, weil die erfindungsgemässe Brückenschaltung im wesentlichen diejenige Funktion erfüllt, die bei der Schaltungsanordnung nach dieser Druckschrift mit den nachstehenden Einschränkungen durch die Diode, zu der die Brückenschaltung parallel liegt, erfüllt wird, wogegen bei der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung die restlichen Schaltungselemente mit der transistorisierten Brückenschaltung gemäss dieser Druckschrift vergleichbar sind.
Die Schaltung nach dieser Druckschrift ist insoferne nachteilig, als sie polabhängig ist.
Hiezu wird bemerkt, dass es eine Forderung der Postverwaltung darstellt, sämtliche Geräte, die in Telephonleitungen eingesetzt bzw. verwendet werden, polunabhängig auszubilden. Dies deshalb, weil es beim Spleissen von Kabeln niemals gewährleistet werden kann, dass die Kabel an sämtliche Spleissstellen polrichtig miteinander verbunden werden und somit beim Einsatz von Geräten und zusätzlichen Schaltungseinrichtungen immer die Polung des Adernpaares festgestellt werden müsste, was einen technischen Aufwand bedingt.
Es ist hiebei weiters zu berücksichtigen, dass in einem Telephonsystem oftmals Kabelverbindungen gelöst und wieder hergestellt werden müssen, wobei im Falle, dass die im System enthaltenen Schaltungsanordnungen nicht polunabhängig sind, bei Änderung der Polung auf Grund des Spleissvorganges sämtliche Geräte in ihrer Polung umgekehrt werden müssten, um deren ordnungsgemässe Funktion gewährleisten zu können.
Soferne eine Schaltung gemäss der CH-PS Nr. 488357 durch Einsatz von vier Dioden, beispielsweise analog wie dies durch die AT-PS Nr. 331314 geoffenbart ist, polunabhängig gestaltet werden würde, würden solche Leistungsverluste bedingt werden, dass das erfindungsgemäss gesetzte Ziel einer möglichst geringen Leistungsentnahme aus der Telephonleitung nicht mehr erfüllt werden würde.
Die angestrebte Minimierung der Leistungsentnahme aus der Telephonleitung wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass die Gleichrichterschaltung durch vier Transistoren gebildet ist, wobei die Basen jeweils zweier Transistoren miteinander über jeweils einen Widerstand, dem vorzugsweise eine Diode parallel geschaltet ist, miteinander verbunden sind und dass vorzugsweise in der Schaltstufe in Serie zum Schrittschaltmotor und zu einem Kondensator ein Inverter angeordnet ist.
Vorzugsweise ist der Transistorgleichrichterschaltung ein Strombegrenzungswiderstand vorgeschaltet und ist dem Inverter ein Multivibrator vorgeschaltet.
Der Inverter stellt ein Schaltelement dar, durch das am Ausgang ein gegenüber dem Eingang invertiertes Signal abgegeben wird. Durch die Verwendung eines Inverters im Kreis eines Kondensators und eines Schrittschaltmotors wird erzielt, dass auf Grund der aufeinanderfolgenden Umpolung des Ladezustandes des Kondensators für die Speisung des Schrittschaltmotors die doppelte Steuerspannung zur Verfügung steht. Hiedurch kann bei gleicher Funktionssicherheit des Schrittschaltmotors dessen Wicklungswiderstand erhöht werden, wodurch gleichfalls die Leistungsentnahme aus der Telephonleitung vermindert wird. Demnach dient auch die vorzugsweise Anordnung eines Inverters ebenfalls der möglichst geringen Leistungsentnahme aus der Telephonleitung zum Betrieb des Schrittschaltmotors.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemässen Schaltung, Fig. 2 diese Schaltung mit den einzelnen Schaltelementen und die Fig. 3 und 4 Details der Schaltung gemäss Fig. 2 in vergrösserter Darstellung.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Gebührenzählerschaltung --3-- in die vom Telephonamt kommende, zum Teilnehmerapparat --2-- führende Leitung --1-- eingeschaltet. Diese Schaltung-S-- enthält ein Eingangsfilter --10--, einen Stromversorgungsteil --11-- mit einer Gleichrichterschaltung --12-- und ein Sperrfilter --13--. An das Eingangsfilter --10-- schliessen ein Impulsformer - -14--, ein Zeitglied --15--, ein Multivibrator --16--, eine Schaltstufe --17-- zur Erregung eines Schrittschaltmotors --18-- und der Schrittschaltmotor --18-- an. Diese Schaltung ist grundsätzlich an sich bekannt.
Um die aus der Teilnehmerleitung-l-entnommene Leistung möglichst gering zu halten, weisen die Gleichrichterschaltung --12-- und die Schaltstufe --17-- zum Antrieb des Schrittschalt- motors --18-- einen besonderen Aufbau auf. Die detaillierte Gesamtschaltung ist in Fig. 2 und die Gleichrichterschaltung --12-- sowie die Schaltstufe --17-- zum Antrieb des Schrittschaltmotors --18-sind in den Fig. 3 und 4 in vergrössertem Massstab dargestellt. Der Aufbau und die Wirkungsweise der Gleichrichterschaltung --12-- und der Schaltstufe --17-- zum Antrieb des Schrittschaltmotors. sind so gewählt, dass die Leistungsentnahme aus der Teilnehmerleitung --2-- minimiert wird.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, besteht die Gleichrichterschaltung --12--, die in Serie zum Teilnehmerapparat --2-- geschaltet ist, aus vier Transistoren --Tr1, Tr2, Tr3 und Tr4--, wobei die Basen der Transistoren-Tri und Tr2-- bzw. der Transistoren --Tr3 und Tr4-- über jeweils die Parallelschaltung einer Diode --01, D2-- mit jeweils einem Widerstand-Rl, R2-- miteinander
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--Tr2Transistoren --Tr2 und Tr4-- sind in eine der beiden zum Teilnehmerapparat führenden Leitungen eingeschaltet. Der Abgriff der Speisespannung für den Schrittschaltmotor --18-- erfolgt an den Kollektoren der Transistoren-Tri und Tr4 bzw. Tr2 und Tr3--, die miteinander über zwei Dioden - D3 und D4-- verbunden sind.
Die Schaltung, die gespeist werden soll, ist durch den Widerstand --R3-- symbolisiert.
Die Wirkungsweise dieser Brückenschaltung ist wie folgt :
Die Emitter-Kollektorstrecke der Transistoren weist im durchgesteuerten Zustand einen wesentlich kleineren Widerstand auf als eine Siliciumdiode. Der Basisstrom ist so gross, dass die Transistoren durchgesteuert sind. Die Widerstände-Rl und R2-- dienen der Begrenzung des Basisstromes und die Dioden --D1 und D2-dienen zum Schutz der Schaltung gegen Überspannungen, da die Spannung zwischen den Basen mit einem bestimmten Wert, z. B. 0, 7 V, begrenzt wird. Der gesamten Gleichrichterschaltung kann ein Widerstand --Rv-- vorgeschaltet sein, der der Strombegrenzung dient.
Hiedurch ist ein vollständiger Brückengleichrichter mit sehr kleiner Durchlassspannung geschaffen. Je nach der Polarität der anliegenden Spannung ist entweder der eine oder der andere Brückenzweig leitend und kann die gleichgerichtete Speisespannung abgenommen werden. Die Schaltstufe zur Steuerung des Schrittschaltmotors besteht aus dem einphasigen Schrittschaltmotor --18--, einem Kondensator --C-- und einem Inverter --19--. Dem Inverter --19-- werden über eine Schaltung --20--, die im einfachsten Fall ein Schalter sein kann, die Steuerimpulse zugeführt.
Durch die dem Inverter --19-- zugeführten Steuerimpulse ändert dieser nach jedem Steuerimpuls an seinem Ausgang das Vorzeichen der Spannung. Hiedurch wird der Kondensator --C-- bei jedem Steuerimpuls nicht nur aufgeladen sondern umgeladen, wodurch an der Schaltstufe für den Schritt- schaltmotor --18-- gegenüber herkömmlichen Schaltungen nur die halbe Betriebsspannung erforderlich ist und ungeachtet dieser der Schrittschaltmotor --18-- ordnungsgemäss funktioniert bzw. dieser bei gleicher Funktionssicherheit eine verminderte Ansprechempfindlichkeit aufweisen kann.
Da die ordnungsgemässe Funktion des Schrittschaltmotors --18-- definiert lange Impulse voraussetzt, ist zweckmässigerweise dem Schaltkreis ein Multivibrator --20-- vorgesetzt.