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L'invention se rapporte à un système de signalisation, et plus parti- culièrement à un système de signalisation par courant continu comprenant un poste d'émission relié à un poste de réception par une ligne à deux fils, des moyens de compensation automatique au dit poste de réception pour modifier la résistance effective globale de la dite ligne afin de l'amener dans une gamme de valeurs prédéterminée, de façon à pouvoir signaler sur des lignes ayant des résistances qui peuvent varier considérablement sans affecter la précision de la signalisa- tion, des moyens émetteurs au dit poste d'émission pour varier une résistance en série avec la dite ligne et des moyens récepteurs au dit poste de réception pour réagir à des potentiels caractéristiques transmis par la dite ligne et cor- respondant à des valeurs particulières de la dite résistance.
Le principe d'un tel système est déjà connu du brevet américain N 1.736.283. Ce brevet envisage l'utilisation d'un pont de Wheatstone dans un circuit de bureau téléphonique, afin de réagir à des critères de signalisation transmis par un abonné à travers sa ligne au moyen de variations de résistance à son poste. Suivant ce système, la boucle de l'abooné est associée à une branche du pont et dès qu'un abonné a été connecté au circuit détecteur, l'équilibrage du pont est ajusté à l'aide d'un compteur pas-à-pas jusqu'à ce que l'équilibre soit atteint, cet ajustage pas-à-pas entraînant des augmentations successives de la résistance totale de la boucle de l'abonné afin de l'amener à une valeur standard.
Celle-ci sera obtenue au moment où le pont aura atteint son équilibre ce qui pro- voquera le relâchement d'un relais connecté à la diagonale du pont opposée à la diagonale d'alimentation. Le principe du pont de Whatstone est également utilisé de la même manière sous le contrôle d'un compteur pas-à-pas lors de la signalisa- tion subséquente, la position du compteur lorsque l'équilibre du pont est atteint correspondant à la valeur caractéristique de la résistance insérée par l'abonné dans son poste.
Le système décrit est toutefois assez compliqué, nécessite des ajus- tements critiques pour assurer le bon fonctionnement du détecteur constitué par un simple relais, et les moyens électromécaniques utilisés n'offrent pas un fonctionnement particulièrement rapide. Or,un avantage des systèmes de signalisa- tion en courant continu par variation de résistance est précisément de pouvoir signaler rapidement un chiffre ou un autre critère de signalisation par l'opéra- tion d'un bouton-poussoir ou d'un autre mécanisme. En particulier, de tels systè- mes ont été envisagés pour assurer une transmission rapide de numéros de l'abonné appelé dans un système téléphonique.
Si la détection prend un temps relativement lent, principalement suite au temps nécessaire pour faire avancer le compteur jus- qu'à sa position de détection, on risque de perdre l'avantage de la rapidité. En effet, le signal, c'est-à-dire la résistance caractéristique insérée au poste d'émission, peut avoir disparu avant que la détection ne soit achevée. Le blocage du critère de signalisation, par exemple un relâchement lent du bouton-poussoir, serait évidemment une source de complications, et de toute façon serait en contra- diction avec le but désiré, c'est-à-dire une sélection rapide.
Parmi d'autres inventions antérieures similaires, mais souffrant du même désavantage, on peut encore mentionner les brevets néerlandais N 65.647,65.980
EMI1.1
et 73e 107.
Un but de l'invention est de réaliser un système de signalisation par courant continu du type défini au début de la description et offrant l'avantage d'une opération rapide permettant également une discrimination précise entre les différents critères de signalisation.
Suivant une caractéristique de l'invention, un système de signalisation par courant continu comme défini ci-dessus, est caractérisé par le fait, que les dits moyens récepteurs au poste de réception comprennent une pluralité de détec- teurs de potentiel qui sont chacun aptes à réagir au delà d'un potentiel critique bien déterminé à l'aide d'une action de déclenchement brusque, que les dits dé- tecteurs sont couplés en parallèle vers la dite ligne, et qu'au moins un des dits
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détecteurs est utilisé pour contrôler les dits moyens de compensation automatiques.
Il est à remarquer que le fait de brancher des détecteurs de potentiel en parallèle, est en soi-même connu du brevet américain ? 1.982.290 ainsi que du brevet néerlandais N 60.297. Les systèmes de ces deux brevets ne prévoient toute- fois pas de dispositif pour la compensation automatique de la résistance de la ligne. De plus, les détecteurs proposés sont pas du type à déclenchement brusque permettant une discrimination très précise entre les différents potentiels de sig- nalisation.
Les buts et caractéristiques de l'invention mentionnés ci-dessus, ain- si que d'autres, apparaîtront plus clairement, et l'invention elle-même sera mieux comprise, à la lecture d'une description détaillée de celle-ci, devant être lue en conjunction avec les dessins qui l'accompagnent et qui représentent:
La Fig. 1, une partie des circuits d'un bureau téléphonique utilisant l'invention, suffisante pour permettre la compréhension de celle-ci, et en parti- culier une partie du poste d'un abonné téléphonique et du circuit d'un chercheur de ligne particulièrement adapté pour réaliser l'invention.
La Fig. 2, le circuit récepteur faisant partie du circuit du chercheur de ligne de la Fig 1 ;
La Fig 3, le circuit détaillé des détecteurs représentés sous la for- me de blocs à la Fig. 2 ; La Fig. 4, le circuit détaillé d'un étage du compteur rapide utilisé pour la compensation automatique de la résistance de la ligne de l'abonné, et représenté sous forme de blocs à la Fig. 2.
L'invention sera décrite en relation avec un système de signalisation pour postes téléphoniques à prépaiement qui utilisent deux signaux caractéristiques correspondant chacun à une pièce de monnaie d'une valeur donnée. De plus,les cir- cuits récepteurs au central téléphonique sont également adaptés pour'détecter les interruptions de la boucle de l'abonné produites à l'aide d'un cadran d'appel.
Comme le montre la Fig. 1 qui représente en haut à gauche l'équipement de signalisation au poste de l'usager, l'opération du contact k par une pièce , de monnaie du premier type insérera une résistance de 700 ohms dans la boucle de l'abonné, tandis que l'opération du contact k insérera une résistance de 2200 ohms correspondant à un second type de pièce 2 monnaie. De plus, l'ouverture du contact de repos D interrompera la boucle de l'usager lorsque celui-ci utilise le cadran d'appel du poste à prépaiement pour transmettre les impulsions caracté- risant le numéro du poste appelé. Ce dernier signal correspond donc à l'insertion d'une résistance en principe infinie dans la boucle de l'abonné.
Les deux fils de ligne aboutissent à un circuit de ligne convention- nel situé au central téléphonique et qui n'est pas représenté. Ils sont ensuite multiplés dans les arcs des chercheurs de ligne desservant le poste, tels que les plots a et b.
La Fig. 1 représente également la partie du circuit du chercheur de ligne adapté suivant l'invention et suffisante pour la bonne compréhension de celle-ci. Les balais correspondant aux fils a et b sont reliés à une bobine de translation conventionnelle TC par l'intermédiaire des contacts de travail nor- malement ouverts tel et tc2 du relais Tcr Le secondaire de la bobine de transla- tion est relié d'une manière non indiquée sur le dessin vers les seconds chercheur de ligne faisant partie des circuits de cordon.
Le fil inférieur partant du secon- daire de la bobine TC peut toutefois être interrompu à l'aide d'un contact de repos sl normalement fermé et appartenant au relais Sr, qui sera utilisé pour ré- péter les impulsions de cadran après détection de celles-ci par les détecteurs de potentiel dont les détails sont représentés aux Figs. 2 à 4. Le circuit du cher- cheur de ligne représenté partiellement à la Fig. 1 est également adapté pour ap- peler un circuit de contrôle de tarif qui est utilisé en commun pour une pluralité
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de circuits de chercheurs de ligne et qui déterminera le tarif de la communication d'après les premiers chiffres du numéro de l'abonné appelé. Ce circuit commun de contrôle de tarif ne fait toutefois pas partie de l'invention et n'a pas été re- présenté.
De même, le circuit de chercheur de ligne spécialement adapté a égale- ment d'autres fonctions et en particulier celle de comparer si l'argent versé par l'appelant correspond au tarif requis, de lui envoyer une tonalité d'avertissement après une période de temps donné, et d'enregistrer sur les compteurs faisant par- tie du circuit de ligne du poste à prépaiement, le nombre de pièces encaissées, ainsi que le nombre d'appels et ce pour différents types de pièces et d'appels.
La partie du circuit de chercheur de ligne qui a été représentée aux figures et plus particulièrement à la Fier. 2, est celle qui permet l'identication des deux types de pièces versées par l'appelant ainsi que l'ouverture temporaire de la ligne par l'opération du cadran d'appel.
Lorsque le chercheur de ligne a atteint la ligne appelante, par l'in- termédiaire du balai de test circulant sur les plots d, on provoquera l'arrêt du chercheur, qui peut être du type rotary, suivant une méthode bien connue. Le relais de test Tr opèrera par son enroulement de droite à haute résistance suite au potentiel de batterie rencontré sur le plot d, et par son contact de travail t1 reliera son enroulement de gauche à faible résistance en série avec l'enroule- ment du relais de double test Dtr également à faible résistance, ce double test permettant d'éviter l'arrât de plus d'un chercheur sur la ligne appelante.
Dès l'opération du relais de double test Dtr, une terre sera appliquée à la borne P à travers le contact de travail dt-. Cette borne P fait partie de neuf bornés P1/c qui sont reliées au circuit de détection prorement dit monté à la Fig. 2. La terre à la borne P aura donc pour effet de provoquer l'opération du relais Lbr qui est relié d'autre part à la batterie à travers une résistance de 700 ohms. L'opération du relais Dtr a également pour effet d'opérer le relais Tcr suite à la fermeture du contact de travail dt2 Suite à l'opération du relais Ter, les contacts de travail tc et tc se ferment reliant la boucle de l'abonné par une connexion galvanique vers les bornes P2 et P allant vers le circuit de la Fig. 2.
La fermeture du contact de travail tc3 vient donner une terre supplémentaire vers la borne P7
Dans le circuit de réception à la Fig. 2, l'opération du relais Lbr a pour conséquence l'application d'une terre à la borne P8 par l'intermédiaire du contact de travail lb ce qui fournit une terre de maintien pour le relais TCr de la Fig. 1. En effet, les relais de test et en particulier le relais Dtr seront subséquemment relâchés après l'essai, par des moyens conventionnels non montrés, et le relais Tcr assurera le maintien de la prise du circuit détecteur de la Fig. 2. Dès le relâchement du relais Dtr, le contact de repos dt se referme et une terre est appliquée à la borne P2 par l'intermédiaire du contact de travail tc4
Dès l'apparition de la terre à la borne P1 le relais Lhr (Fig.2) opère.
Le premier résultat de l'opération de ce relais est d'appliquer la tension de la batterie de -48 Volts aux quatre potentiomètres résistifs montrés sur la Fig. 2, et ceci par l'intermédiaire du contact de travail 1h1 Le premier potentiomètre'(à gauche) comprend une série de neuf résistances qui totalisent 1000 ohms de façon à consommer à vide 48 milliampères pour une tension de batterie de 48 Volts. Le second potentiomètre comprend cinq résistances qui totalisent 1 500 ohms afin de consommer à vide 32 milliampères, tandis que les troisième et quatrième potentiomètres comprennent chacun trois résistances qui totalisent éga- lement 1500 ohms.
Ces différents potentiomètres sont utilisés pour polariser les élec- trodes des différents transistors faisant partie des détecteurs DET qui sont représentés sous la forme de blocs à la Fig. 2, mais dont l'un, DET a été détaillé à la Fig. 3, les deux autres étant identiques, les seules diférences con- sistant en des potentiels de polarisation différents.
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Comme le montre la Fig. 3, le détecteur DET3 comprend un premier tran sistor OC73 attaqué par la base et dont le collecteur est directement relié à la base du transistor OC76 qui comprend un relais Ccr, également représenté à la Fig. 2 de même que les relais correspondants Car et Cbr, dans son circuit collée-' leur.
Les détails de ce circuit détecteur seront décrits plus loin, mais en relation avec les opérations de commutation en relation avec la Fig 2, on pourra déjà noter que lors de l'application d'une tension suffisamment négative à l'en- trée du détecteur, c'est-à-dire à la base du transistor OC73 celui-ci sera saturé ce qui entrainera automatiquement le blocage du seond transistor OC76, et par conséquent le relais Ccr est au reposo Par contre, pour chaque détecteur, dès l'ap- plication d'une tension d'entrée suffisamment positive, le transistor OC est bloqué ce qui entraîne la saturation du second transistor OC76 et par conséquent l'opération du relais tel que CCR La ligne de l'abonné qui est reliée aux bornes P2 et P et par laquelle on transmet les signaux devant être identifiés par le circuit DE la Fig.
2, peut avoir une résistance variable, mais on supposera qu'elle n'excède pas 500 ohms. A l'état de repos du circuit, les bornes P et P sont respectivement reliés à'la batterie et à la terre par l'intermédiaire des unités de compensation UA, UB, UC et UD en série respectivement avec des résistances de 250 ohms.
Ces unités de compensation sont toutes identiques, et ont été repré- sentées sous la forme de blocs à la Fig. 2. La Fig. 4 représenté le détail d'une de ces unités de compensation telle que UA Chacune de ces unités comprend un re- lais tel que Ar pour l'unité UA, et à l'état de repos du circuit tous ces relais sont au repos, de sorte que leurs contacts de repos tels que A1 et A2 court-circuitent les résistances de 62,5 ohms. Par conséquent, à l'état de repos du cir- cuit, aucune de ces unités de compensation n'introduit des résistances de compen- sation supplémentaires dans la boucle de l'abonné.
Un fil de signalisation est connecté à la borne P3 par l'intermédiaire des unités UA/D et ce fil est connecté en parallèle aux deux entrées des détec. teurs DET1 et DET . De plus, puisque le relais Lhr a opéré, ce fil de signalisation est également relié à l'entrée du détecteur DET3 à travers le contact de tra- vail 1J2 A l'état de repos.du circuit tel que montre à la Fig. 2, la tension la plus négative pour l'émetteur d'un transistor d'entrée OC73 est de -11,5 Volts.
Puisque la résistance de la boucle de l'abonné ne peut excéder 500 ohms, le po- tentiel du fil de signalisation allant vers l'entrée du détecteur ne peut être plus positif que -12 Volts. Par conséquent, tous les transistors représentés é- tant du type pnp, la tension d'attaque sera insuffisante pour rendre aucun des redresseurs tel que G1 conducteur, et tous les transistors OC seront saturés ce qui, comme explique plus haut, implique l'état de repos pour les relais Car, Cbr et CCR
Toutefois, dès l'opération de Lhr, une terre est appliquée à la pre- mière unité de compensation UA par l'intermédiaire des trois contacts inverseurs cale Ca2 et ca3 dans leur condition de repos et reliés en série avec le contact de travail lh et le contact de repos cg1 du relais Cgr,
et finalement une résistance de 800 ohms. Dans l'unité UA, cette terre est appliquée à l'enroulement du relais Ar à travers le redresseur de découplage G2,d3 sorte que le relais Ar opè- re immédiatement après l'opération du relais Lhr qui a mis le détecteur sous ten- sion.
L'opération du relais Ar (Fig. 4) décourt-circuite les deux résistan- ces de 62,5 ohms suite à l'ouverture des contacts de repos a1 et a , et par conséquent la résistance totale de la boucle de l'abonné est augmentée de 125 ohms.
Par son contact de travail a , le relais Ar se bloque dans la condition de travail, une terre de blocage étant fournie par l'intermédiaire du contact de tra- vail 1h4 en commun avec toutes les unités de compensation.
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Si l'augmentation de¯125 ohms de la résistance de boucle de l'abonné et suffisante pour ramener la résistance globale à plus de 500 ohms, la tension appliquée au détecteur, et en particulier au détecteur DET à travers le contact de travail lh deviendra plus positive que la tension de -il,5 volts appliquée à l'émetteur du transistor OC par l'intermédiaire du contact inverseur cg dans sa condition de repos. Comme décrit plus haut, ceci entraîne l'opération du relais Cor connecté entre le collecteur du transistor OC76 et une tension de -29,5 volts par l'intermédiaire du contact inverseur cg3 dans sa condition de re- pos. L'opération du relais Ccr entraîne le déplacement du contact inverseur cc vers sa position de travail, et par conséquent la terre allant vers l'unité UA1 est interrompue.
L'opération du relais Ccr est suffisamment rapide pour empêcher que la fermeture du contact de travail a4 n'ait pour conséquence l'opération du relais Br(non montré) dans l'unité de compensation UB suivante, puisque l'armature de ce contact a4 est reliée à cette unité. D'autre part, le fait que le relais Ar est maintenu opéré par la terre de maintien fournie à travers le contact 1h4 ne peut également pas provoquer l'opération du relais Br, grâce à l'action des redresseurs de découplage G2 (Fig. 4).
La terre atteignant le contact inverseur ce 1 dans sa position de tra- vail, est maintenant appliquée à l'armature du contact inverseur ok appartenant au relais Okr. Par ce contact en position de repos, et à travers le redresseur de découplage G3 la terre atteint l'enroulement du relais Cfr qui opère et qui par la fermeture de son contact de travail cf1 provoque l'opération du relais Ogre L'ouverture du contact de repos cg1 interrompt définitivement la connexion de terre vers l'unité de compensation UA, et les contacts inverseurs cg2/5 sont placés dans leur position de travail, modifiant ainsi les tensions de polarisation du détecteur DET3 Comme le montre la Fig.
2, les tensions de polarisation des émetteurs des transistors OC7 et OC76 passe respectivment de -11,5 à-7,3 volts et de -13,5 à -9,5 volts, tandis que tes tensions des collecteurs de ces mêmes transistors passent respectivement de -27,3 à-22,2 volts et de -29,5 à-25,5 volts.
La compensation de la résistance de ligne de l'abonné étant ainsi effectuée, tous les détecteurs et en particulier DET3 sont maintenant prêts à recevoir les signaux émis par l'abonné. Si l'ajoute de 125 ohms à la résistance de boucle de l'abonné avait été insuffisante pour provoquer l'opération du relais Ccr, la terre appliquée par le contact de travail a vers l'unité UB aurait été maintenue, provoquant par là l'opération Br et par conséquent une nouvelle aug- mentation de la résistance globale de boucle de 125 ohms. Si celle-ci est encore insuffisante pour élever le potentiel d'attaque à une valeur suffisamment proche de la terre, il est évident que le relais Or (non montré) dans l'unité de compen- sation UE opèrera à son tour.
Le même raisonnement est valable pour l'opération du relais Dr constituant l'élément essentiel de l'unité UD, au cas où la résistan- ce initiale de la boucle de l'abonné est suffisamment faible. De toute façon, après l'opération d'au moins un des relais des unités de compensation, le relais Ccr o- pèrera suivi de l'opération du relais Cfr.
Dès l'opération du relais Cfr, celui-ci se bloque à travers son contact de travail. cf2 en série avec l'enroulement du relais Okr et le contact de travail lh5 vers la terre. Les quatre contacts inverseurs cg2 ayant fonctionné, le détecteur DET étant maintenant polarisé à des potentiels plus positifs est prêt à recevoir les signaux transmis à travers la ligne d'abonné par l'augmentation de la résistance de ligne au poste d'abonné.
Avant cette signalisation et dès l'opération du relais Cgr, le poten- tiel transmis par la ligne étant de l'ordre de -11 volts le transistor OC dans le détecteur DET3 est à nouveau saturé ce qui entraîne le blocage du transistor associé OC76 et par conséquent la retombée du relais Ccr Le retour du contact inverseur 76 à sa position de repos, interrompt la terre ayant servi à l'opéra- tion du relais Cfr et par conséquent, le relais Okr opère en série avec le relais Cfr sous le contrôle Lhr (lh5) qui est toujours opéré.
Le relais Lbr étant également toujours opéré, la fermeture du contact de travail ok3 applique une terre à la borne
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P par l'intermédiaire du contact de travail lb , Ce signal provoque l'opération du relais Dbr (Fig. 1) à travers le contact de travail tc5 et a pour effet d'indiquer au circuit du chercheur de ligne que la compensation de la résistance de la boucle d'abonné a été effectuée correctement et que le circuit de réception est prêt à réagir aux signaux caractéristiques. En particulier, et d'une manière connue en soi, l'opération du relais Cbr provoquera le prolongement des fils de conversa- tion vers un enregistreur de telle sorte que la tonalité d'appel sera transmise à l'usager.
Le premier type de signal pouvant provenir du poste appelant ,consiste en l'insertion d'une résistance de 700 ohms en série avec la boucle d'abonné et au poste de celui-ci. Par conséquent, en supposant que la résistance totale de la boucle d'abonné avait été compensée au moins à 500 ohms, elle est maintenant por- tée à au moins 1250 ohms et il s'ensuit que le potentiel de signalisation appliqué à l'entrée des détecteurs sera au moins aussi positif que -7,1 volts.
Par consé- quent, l'émetteur du transistor OC73 dans le détecteur DET étant maintenant pola- risé à -7,3 volts, ce transistor va être à nouveau bloqué entraînant la saturation du transistor OC76 et l'opération du relais Ccr Le contact inverseur ok1 étant maintenant dans sa position de travail, la terre fournie par le contact inverseur cc1 est appliquée à la borne P et envoie une impulsion d'avancement au compteur CT1 (Fig. 1) totalisant des premiers types de signaux.
Dans le cas du deuxième signal émis au poste appelant et consistant en l'insertion d'une résistance supplémentaire de 2200 ohms dans la boucle de l'abonné le potentiel de signalisation sera maintenant amené à une valeur au moins aussi positive que -3,8 volts, de telle sorte que les transistors OC7 dans les détecteurs DET et DET2 sont simultanément bloqués ce qui entraîne lactionnement simultané des relais Cbr et ccr Par conséquent, par l'intermédiaire du contact inverseur cb1 dans sa position de travail, une terre apparaît à la borne P et envoie une impulsion d'avancement au compteur ct2 (Fig.l) totalisant les signaux du second type. Le nombre des signaux du premier et du second type peut être quelcon- que, les relais Ccr et Cbr relâchent aussitôt après l'émission du signal.
Le troisième type de signal transmis par l'abonné est constitué par les impulsions du disque d'appel ce qui correspond à l'insertion dans la boucle d'abonné d'une résistance en principe infinie. Dans ce cas, c'est pratiquement le potentiel de terre qui est appliqué à l'entrée des trois détecteurs et par conséquent, les trois transistors OC seront bloqués, ce qui va entraîner l'opération des trois relais Car, Cbr et ccr et par conséquent, l'application d'une terre à la borne p6 et qui lui parvient à travers le contact inverseur ca en série avec le contact de travail ok .
Le relais Sr (Fig.l) opère, et répète les impulsions du 4isque d'appel vers 1 enregistreur par l'ouverture de son contact de repos s1
Comme pour les deux premiers types de signaux mentionnés plus haut, lors de la disparition de chaque impulsion du cadran d'appel les transistors re- tournent à leur état primitif et les relais Car, Cbr et Ccr relâchent.
Lors du relâchement du circuit par l'abonné, la boucle va être inter- rompue en permanence et suite à l'opération des relais des détecteurs et en par- ticulier de Car, la terre appliquée par le contact ca à l'enroulement du relais Lbr par l'intermédiaire du redresseur G va maintenant provoquer le relâchement du relais Lbr qui relâche trop lentement que pour retomber pendant les impulsions du cadran d'appel.
Ce relais est court-circuité à travers la faible résistance du redresseur g3 Il retombe seulement au bout de quelques 100 millisecondes et à ce moment, la terre va disparaître des bornes p8 et p9 suite à l'ouverture des contacts 1b1 et 1b2 Dans le circuit du chercheur de ligne, les relais Dbr et Tcr vont successivement relâcher, entraînant la disparition de la terre à la borne p1 et par conséquent le relâchement du relais Lhr. Ceci a pour conséquence la suppression de l'alimentation des transistors (lhl) et le relâchement de tous les autres relais du circuit récepteur.
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En se référant à la Fig. 3, on expliquera maintenant les considérations justifiant le choix du circuit détecteur afin d'obtenir une discrimination élevée pour la détection des potentiels caractéristiques, tout en réduisant au minimum la consommation totale des potentiomètres. En se référant à la Fig. 2, on se rap- pellera que si des potentiomètres individuels sont prévus pour polariser les émet- teurs et les collecteurs de chacun des transistors OC 76 les potentiels de polarisation des émetteurs et des collecteurs oc73 et qui sont fonction des potentiels de signalisation, sont tous dérivés d'un même potentiomètre.
En se référant à la Fig. 3 et en considérant tout d'abord le transis- tor de sortie oc76 si l'on appelle 1 le courant de repos dans le potentiomètre polarisant ce transistor R la résistance intermédiaire de ce potentiomètre correspondant à la différence de potentiel entre l'émetteur et le collecteur, r la résistance du relais Ccr, E la tension de la batterie, et que l'on néglige la chute de potentiel entre l'émetteur et le collecteur du transistor oc76 lorsqu'il est saturé, et également l'influence du courant de base, le courant i2 circulant à travers le relais lorsque le transistor est saturé sera donné par
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La puissance dans le relais sera donc maximum si l'on observe
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mais cette valeur n'est pas particulièrement critique.
Elle le sera d'ailleurs d'autant moins que la valeur optimum fonction de r1 sera proche de sa valeur plus élevée, c'est-à-dire celle que l'on obtient lorsque la tension à vide aux bornes de r1 est égale à 0 En supposant une consommation de 32 milliampères à vide, une résistance de R égale à 500 ohms permettra d'obtenir une différence de potentiel de 16 volts enre l'émetteur et le collecteur, ce qui constitue une valeur satisfaisante.
Avec un relais ayant une résistance de 260 ohms il n'y a pratique- ment pas de réduction vis-à-vis de la puissance optimum que l'on obtiendrait pour une résistance de 333 ohms mais le courant d'opération peut atteindre 27 milliam- pères,
Le comparateur considéré est celui qui est polarisé le plus négative- ment c'est-à-dire que l'émetteur du transistor d'entrée oc est polarisé à -11,5 volts. Par conséquent, afin d'assurer le blocage du transistor oc76 lorsque le transistor oc73 sera saturé, une tension de 2 volts plus négative est raisonable pour l'émetteur du second transistor, c'est-à-dire -13,5 volts. Cette valeur va donc déterminer la valeur de la résistance de 422 ohms et par conséquent la troisième résistance du potentiomètre ayant une valeur de 578 ohms.
Lors de la saturation du transistor oc76 L'absorption de courant par ce transistor va en trainer un abaissement de la tension de polarisation de l'émetteur qui va tomber à -17,3 volts (les valeurs des tensions de polarisation des transistors oc76 sont toutes indiquées entre parenthèses), tandis que la tension polarisant le collec- teur de ce transistor à travers l'enroulement du relais va remonter à -24,3 volts, laissant ainsi 7 volts entre l'émetteur et le collecteur du transistor oc76 saturé.
La détermination du potentiomètre qui précède est naturellement valable pour n'im- porte quel détecteurs Le potentiel minimum de l'émetteur du transistor oc76 étant maintenant déterminée, et afin d'assurer un courant de base de l'ordre d'un milliampère pour ce transistor saturé, le potentiel dans le collecteur du transistor 00 et la résistance alimentant ce collecteur peuvent être-déterminés. 73
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Un potentiel de 10 volts plus négatif c'est-à-dire -27,3 volts avec une résistance de 10 kilo ohms tels que montré à la Fig.
3, constitue une solution satisfaisante, le transistor OC ayant au repos une tension entre son émetteur et son collecteur atteignant presque 16 volts,
Il reste encore à déterminer les limites des variations des potentiels caractéristiques pour chaque détecteur et qui sont fixées par les variations du potentiel de l'émetteur du transistor oc73 avant et après sa saturation. En l'absence d'un signal d'entrée lorsque ce transistor est saturé, il prélèvera un cou- rant de l'ordre de 1,6 milliampères au point d'alimentation de l'émetteur pour réintroduire ce courant au point de polarisation du collecteur, ce courant étant déterminé par la différence de potentiel de l'ordre de 16 volts entre l'émetteur et le collecteur, et par la résistance de 10 kilo ohms en série avec le collecteur.
Lorsque le transistor d'entrée est bloqué sous l'action d'un signal incident, aucun courant n'est prélevé du potentiomètre au point de polarisation de l'émetteu Par contre, comme le transistor 00 est saturé, un courant de base de 1 milliampère est introduit aux points de polarisation du collecteur du transistor oc73 Ceci permet de déterminer la variation totale du potentiel de polarisation de l'é metteur du transistor oc73 et qui est de l'ordre de 0,23 volts.
Afin de déterminer les limites de déclenchement du comparateur, on sup- posera que la résistance dynamique d'entrée du transistor OC est de 2000 ohms et que l'amplification en courant est -.égale à 30. Dès lors, au courant de saturation de 1,6 milliampère mentionné plus haut, correspond une différence de potentiel à la base de l'ordre de 0,1 volts. Comme le potentiel de l'émetteur du transistor d'entrée s'élève au maximum de 0,23 volts dans le même sens que le signal d'entrée l'amplitude de ce dernier devra atteindre 0,33 volts. Par conséquent, on peut définir les limites de déclenchement du comparateur c'est-à-dire celles entre lesquelles le transistor passe de l'état saturé au blocage complet comme de l'or- dre de + 0,16 volts autour de la tension caractéristique de -11,5 volts.
On voit donc que le comparateur permet une discrimination très pré- cise pour le potentiel de -11,5 volts, et à fortiori une discrimination encore meilleure dans le cas d'un détecteur polarisé à des potentiels plus positifs.
On remarquera que le détecteur décrit ci-dessus offre la caractéristi- que que les fonctions de discrimination et de commutation proprement dites sont effectuées par deux transistors distincts ; cecia permis de limiter au minimum la consommation des potentiomètres alimentant les différents transistors.
Quoique l'invention a été décrite ci-dessus en relation avec la pro- duction de trois signaux distincts,il est évident que plus de trois signaux distincts pourront être utilisés, en particulier dans le cas d'un système télé- phonique où les chiffres de l'abonné appelé sont envoyés à l'aide de boutons- poussoir insérant des résistances caractéristiques dans la boucle de l'abonné.
Bien que les principes de l'invention aient été décrits ci-dessus en se référant à des exemples particuliers, il est bien entendu que cette description est faite seulement à titre d'exemple et ne constitue aucunement une limitation de la portée de l'invention.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The invention relates to a signaling system, and more particularly to a direct current signaling system comprising a transmission station connected to a reception station by a two-wire line, means of automatic compensation to said. reception station to modify the overall effective resistance of said line in order to bring it within a predetermined range of values, so as to be able to signal on lines having resistances which can vary considerably without affecting the precision of the signaling, transmitting means at said transmitting station for varying a resistance in series with said line and receiving means at said receiving station for reacting to characteristic potentials transmitted by said line and corresponding to particular values of said resistance.
The principle of such a system is already known from US Pat. No. 1,736,283. This patent contemplates the use of a Wheatstone bridge in a telephone office circuit, in order to react to signaling criteria transmitted by a subscriber through his line by means of variations in resistance at his station. According to this system, the loop of the subscriber is associated with a branch of the bridge and as soon as a subscriber has been connected to the detector circuit, the balance of the bridge is adjusted using a step-by-step counter until equilibrium is reached, this step-by-step adjustment leading to successive increases in the total resistance of the subscriber's loop to bring it to a standard value.
This will be obtained when the bridge has reached its equilibrium, which will cause the release of a relay connected to the diagonal of the bridge opposite to the supply diagonal. The principle of the Whatstone bridge is also used in the same way under the control of a step-by-step counter during the subsequent signaling, the position of the counter when the equilibrium of the bridge is reached corresponding to the characteristic value. resistance inserted by the subscriber in his set.
The system described is however quite complicated, requires critical adjustments to ensure correct operation of the detector constituted by a simple relay, and the electromechanical means used do not offer particularly rapid operation. However, an advantage of direct current signaling systems by variation of resistance is precisely that they can quickly signal a number or other signaling criterion by the operation of a push-button or other mechanism. In particular, such systems have been considered to ensure rapid transmission of numbers of the called subscriber in a telephone system.
If the detection takes a relatively slow time, mainly as a result of the time required to advance the counter to its detection position, there is a risk of losing the advantage of speed. Indeed, the signal, that is to say the characteristic resistance inserted at the transmitting station, may have disappeared before the detection is completed. The blocking of the signaling criterion, for example a slow release of the push-button, would obviously be a source of complications, and in any case would be in contradiction with the desired goal, ie a rapid selection.
Among other similar earlier inventions, but suffering from the same disadvantage, one can also mention the Dutch patents N 65,647,65,980
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and 73rd 107.
An object of the invention is to provide a direct current signaling system of the type defined at the start of the description and offering the advantage of a rapid operation also allowing precise discrimination between the various signaling criteria.
According to one characteristic of the invention, a direct current signaling system as defined above is characterized by the fact that said receiving means at the receiving station comprise a plurality of potential detectors which are each capable of react beyond a well-determined critical potential using an abrupt triggering action, that said detectors are coupled in parallel to said line, and that at least one of said
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detectors is used to control the so-called automatic compensation means.
It should be noted that the fact of connecting potential detectors in parallel, is in itself known from the US patent? 1,982,290 as well as Dutch patent N 60,297. However, the systems of these two patents do not provide a device for automatic compensation of the resistance of the line. In addition, the detectors proposed are not of the snap-on type allowing very precise discrimination between the different signaling potentials.
The objects and characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly, and the invention itself will be better understood, on reading a detailed description thereof, before be read in conjunction with the accompanying drawings which represent:
Fig. 1, a part of the circuits of a telephone office using the invention, sufficient to allow an understanding of the latter, and in particular part of the set of a telephone subscriber and of the circuit of a particularly line finder. adapted to carry out the invention.
Fig. 2, the receiver circuit forming part of the line finder circuit of Fig 1;
In FIG. 3, the detailed circuit of the detectors shown in the form of blocks in FIG. 2; Fig. 4, the detailed circuit of a stage of the high-speed counter used for automatic compensation of the resistance of the subscriber line, and shown in block form in FIG. 2.
The invention will be described in relation to a signaling system for prepaid telephone sets which use two characteristic signals each corresponding to a coin of a given value. In addition, the receiving circuits at the telephone exchange are also suitable for detecting subscriber loop interruptions produced using a call dial.
As shown in Fig. 1 which represents the signaling equipment at the user's station at the top left, the operation of the contact k by a coin of the first type will insert a 700 ohm resistor in the subscriber's loop, while the operation of contact k will insert a 2200 ohm resistor corresponding to a second type of coin. In addition, opening the idle contact D will interrupt the user's loop when the user uses the call dial of the prepaid set to transmit the pulses characterizing the number of the called set. This last signal therefore corresponds to the insertion of a resistance which is in principle infinite in the subscriber's loop.
The two line wires terminate in a conventional line circuit located at the telephone exchange which is not shown. They are then multiplied in the arcs of the line seekers serving the substation, such as plots a and b.
Fig. 1 also represents the part of the circuit of the line finder adapted according to the invention and sufficient for a good understanding thereof. The brushes corresponding to wires a and b are connected to a conventional translation coil TC via the normally open working contacts such and tc2 of the relay Tcr The secondary of the translation coil is connected in a manner not shown in the drawing to the second line finders forming part of the cord circuits.
The lower wire from the secondary of the TC coil can, however, be interrupted using a normally closed break contact sl belonging to the relay Sr, which will be used to repeat the dial pulses after detection of those. here by the potential detectors, the details of which are shown in FIGS. 2 to 4. The line finder circuit partially shown in FIG. 1 is also suitable for calling a tariff control circuit which is used in common for a plurality
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line finder circuits and which will determine the call tariff based on the first digits of the called subscriber number. This common rate control circuit is not, however, part of the invention and has not been shown.
Likewise, the specially adapted line finder circuit also has other functions, in particular that of comparing whether the money paid by the caller corresponds to the required tariff, of sending him a warning tone after a period of time. given time, and to record on the counters forming part of the line circuit of the prepaid station, the number of coins received, as well as the number of calls for different types of coins and calls.
The part of the line finder circuit which has been shown in the figures and more particularly in the Fier. 2, is that which allows the identification of the two types of coins paid by the appellant as well as the temporary opening of the line by the operation of the call dial.
When the line finder has reached the calling line, by means of the test brush circulating on the pads d, the finder will be stopped, which may be of the rotary type, according to a well known method. The test relay Tr will operate through its high resistance right winding following the battery potential encountered on pin d, and by its working contact t1 will connect its left low resistance winding in series with the relay winding. of double Dtr test also with low resistance, this double test making it possible to avoid the arrest of more than one searcher on the calling line.
As soon as the double test relay Dtr has operated, an earth will be applied to terminal P through the make contact dt-. This terminal P is part of nine terminal blocks P1 / c which are connected to the detection circuit previously said mounted in FIG. 2. The earth at the P terminal will therefore have the effect of causing the operation of the Lbr relay which is also connected to the battery through a 700 ohm resistor. The operation of the relay Dtr also has the effect of operating the relay Tcr following the closing of the work contact dt2 Following the operation of the relay Ter, the work contacts tc and tc close connecting the subscriber's loop by a galvanic connection to terminals P2 and P going to the circuit of Fig. 2.
Closing of the working contact tc3 gives an additional earth to terminal P7
In the receiving circuit in FIG. 2, the operation of the relay Lbr results in the application of a ground to the terminal P8 by the intermediary of the make contact lb which provides a holding earth for the relay TCr of FIG. 1. In fact, the test relays and in particular the relay Dtr will subsequently be released after the test, by conventional means not shown, and the relay Tcr will ensure that the socket of the detector circuit of FIG. 2. As soon as relay Dtr is released, the normally-open contact dt closes and an earth is applied to terminal P2 via the make contact tc4.
As soon as the earth appears at terminal P1, the Lhr relay (Fig. 2) operates.
The first result of the operation of this relay is to apply the battery voltage of -48 Volts to the four resistive potentiometers shown in Fig. 2, and this by means of the 1h1 working contact. The first potentiometer '(on the left) comprises a series of nine resistors which add up to 1000 ohms so as to consume 48 milliamperes at no-load for a battery voltage of 48 volts. The second potentiometer has five resistors that add up to 1500 ohms in order to draw 32 milliamperes off-load, while the third and fourth potentiometers each have three resistors that also add up to 1500 ohms.
These different potentiometers are used to bias the electrodes of the different transistors forming part of the DET detectors which are represented in the form of blocks in FIG. 2, but one of which, DET, has been detailed in FIG. 3, the other two being identical, the only diferences being different polarization potentials.
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As shown in Fig. 3, the detector DET3 comprises a first transistor OC73 driven by the base and whose collector is directly connected to the base of the transistor OC76 which comprises a relay Ccr, also represented in FIG. 2 as well as the corresponding Car and Cbr relays, in its bonded circuit.
The details of this detector circuit will be described later, but in relation to the switching operations in relation to FIG. 2, it can already be noted that when applying a sufficiently negative voltage to the input of the detector , that is to say at the base of transistor OC73, it will be saturated which will automatically cause the blocking of the second transistor OC76, and consequently the relay Ccr is at resto On the other hand, for each detector, from the ap - plication of a sufficiently positive input voltage, the transistor OC is blocked which leads to the saturation of the second transistor OC76 and consequently the operation of the relay such as CCR The subscriber line which is connected to terminals P2 and P and by which the signals to be identified by the circuit DE of FIG.
2, may have a variable resistor, but it will be assumed that it does not exceed 500 ohms. In the idle state of the circuit, the P and P terminals are respectively connected to the battery and to the earth through the compensation units UA, UB, UC and UD in series respectively with resistors of 250 ohms.
These compensation units are all identical, and have been shown in the form of blocks in FIG. 2. FIG. 4 shows the detail of one of these compensation units such as UA Each of these units comprises a relay such as Ar for the unit UA, and in the idle state of the circuit all these relays are idle, thus so that their normally closed contacts such as A1 and A2 short-circuit the 62.5 ohm resistors. Therefore, in the idle state of the circuit, none of these compensation units introduce additional compensation resistors into the subscriber loop.
A signal wire is connected to terminal P3 through the UA / D units and this wire is connected in parallel to the two detec inputs. teurs DET1 and DET. Moreover, since the relay Lhr has operated, this signaling wire is also connected to the input of the detector DET3 through the work contact 1J2 In the idle state of the circuit as shown in FIG. 2, the most negative voltage for the emitter of an OC73 input transistor is -11.5 volts.
Since the resistance of the subscriber's loop cannot exceed 500 ohms, the potential of the signal wire going to the input of the detector cannot be more positive than -12 volts. Consequently, all the transistors shown being of the pnp type, the driving voltage will be insufficient to make any of the rectifiers such as G1 conductive, and all the transistors OC will be saturated which, as explained above, implies the state rest for Car, Cbr and CCR relays
However, from the operation of Lhr, an earth is applied to the first compensation unit UA through the intermediary of the three changeover contacts wedge Ca2 and ca3 in their rest condition and connected in series with the working contact lh and the cg1 rest contact of the Cgr relay,
and finally an 800 ohm resistor. In the UA unit, this earth is applied to the winding of the Ar relay through the decoupling rectifier G2, d3 so that the Ar relay operates immediately after the operation of the Lhr relay which energized the detector. if we.
The operation of the relay Ar (Fig. 4) disconnects the two resistances of 62.5 ohms following the opening of the rest contacts a1 and a, and consequently the total resistance of the subscriber's loop. is increased by 125 ohms.
By its work contact a, the relay Ar is blocked in the working condition, a blocking earth being provided by the intermediary of the work contact 1h4 in common with all the compensation units.
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If the increase of 125 ohms in the subscriber's loop resistance is sufficient to reduce the overall resistance to more than 500 ohms, the voltage applied to the detector, and in particular to the DET detector through the make contact lh will become more positive than the voltage of −1.5 volts applied to the emitter of transistor OC via the changeover contact cg in its rest condition. As described above, this causes the operation of the relay Cor connected between the collector of the transistor OC76 and a voltage of -29.5 volts through the changeover contact cg3 in its rest condition. The operation of the relay Ccr causes the displacement of the DC changeover contact to its working position, and consequently the earth going to the unit UA1 is interrupted.
The operation of relay Ccr is fast enough to prevent the closing of make contact a4 resulting in the operation of relay Br (not shown) in the next compensation unit UB, since the armature of this contact a4 is connected to this unit. On the other hand, the fact that the Ar relay is kept operated by the holding earth supplied through the 1h4 contact cannot also cause the operation of the Br relay, thanks to the action of the G2 decoupling rectifiers (Fig. 4).
The earth reaching changeover contact ce 1 in its working position is now applied to the armature of the changeover contact ok belonging to relay Okr. Through this contact in the rest position, and through the decoupling rectifier G3, the earth reaches the winding of the Cfr relay which operates and which, by closing its make contact cf1, causes the operation of the Ogre relay. of rest cg1 definitively interrupts the earth connection to the UA compensation unit, and the changeover contacts cg2 / 5 are placed in their working position, thus modifying the bias voltages of the detector DET3 As shown in Fig.
2, the bias voltages of the emitters of the transistors OC7 and OC76 pass respectively from -11.5 to -7.3 volts and from -13.5 to -9.5 volts, while the voltages of the collectors of these same transistors pass respectively. respectively from -27.3 to-22.2 volts and from -29.5 to-25.5 volts.
Compensation for the subscriber's line resistance having thus been effected, all the detectors and in particular DET3 are now ready to receive the signals transmitted by the subscriber. If the addition of 125 ohms to the subscriber's loop resistance had been insufficient to cause the operation of the relay Ccr, the earth applied by the make contact a to the UB unit would have been maintained, thereby causing the Br operation and therefore a further increase in the overall loop resistance of 125 ohms. If this is still insufficient to raise the attack potential to a value close enough to earth, it is obvious that the Gold relay (not shown) in the UE compensation unit will operate in turn.
The same reasoning is valid for the operation of the relay Dr constituting the essential element of the unit UD, in the event that the initial resistance of the subscriber's loop is sufficiently low. In any case, after the operation of at least one of the relays of the compensation units, the relay Ccr will operate followed by the operation of the relay Cfr.
As soon as the Cfr relay has operated, it is blocked through its make contact. cf2 in series with the Okr relay winding and lh5 work contact to earth. With the four changeover contacts cg2 having operated, the DET detector now being biased to more positive potentials is ready to receive the signals transmitted through the subscriber line by increasing the line resistance at the subscriber station.
Before this signaling and from the operation of the relay Cgr, the potential transmitted by the line being of the order of -11 volts, the transistor OC in the detector DET3 is again saturated which causes the blocking of the associated transistor OC76 and The return of the change-over contact 76 to its rest position interrupts the earth used for the operation of the Cfr relay and consequently the Okr relay operates in series with the Cfr relay under control. Lhr (lh5) which is still operated.
As the Lbr relay is also always operated, closing the OK3 NO contact applies an earth to the terminal.
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P via the make contact lb, This signal causes the operation of the relay Dbr (Fig. 1) through the make contact tc5 and has the effect of indicating to the line finder circuit that the compensation of the Subscriber loop resistance has been performed correctly and the receiving circuit is ready to respond to characteristic signals. In particular, and in a manner known per se, the operation of the relay Cbr will cause the extension of the conversation wires to a recorder so that the call tone will be transmitted to the user.
The first type of signal that can come from the calling station consists of inserting a 700 ohm resistor in series with the subscriber loop and at the subscriber's station. Therefore, assuming that the total resistance of the subscriber loop had been compensated for at least 500 ohms, it is now increased to at least 1250 ohms and it follows that the signaling potential applied to the input of detectors will be at least as positive as -7.1 volts.
Consequently, the emitter of transistor OC73 in detector DET now being polarized at -7.3 volts, this transistor will be blocked again causing saturation of transistor OC76 and the operation of relay Ccr. ok1 being now in its working position, the earth supplied by the changeover contact cc1 is applied to terminal P and sends an advance pulse to the counter CT1 (Fig. 1) totaling the first types of signals.
In the case of the second signal sent to the calling station and consisting of the insertion of an additional 2200 ohm resistor in the subscriber's loop, the signaling potential will now be brought to a value at least as positive as -3.8 volts, so that the OC7 transistors in the detectors DET and DET2 are simultaneously blocked which causes the simultaneous actuation of the relays Cbr and ccr Consequently, through the changeover contact cb1 in its working position, an earth appears at the terminal P and sends an advance pulse to the counter ct2 (Fig.l) totaling the signals of the second type. The number of signals of the first and of the second type can be any, the relays Ccr and Cbr release immediately after emission of the signal.
The third type of signal transmitted by the subscriber consists of the pulses of the call disc, which corresponds to the insertion into the subscriber loop of a resistance which is in principle infinite. In this case, it is practically the earth potential which is applied to the input of the three detectors and consequently, the three OC transistors will be blocked, which will cause the operation of the three relays Car, Cbr and ccr and by Therefore, the application of a ground to terminal p6 and which reaches it through the changeover AC contact in series with the OK contact.
The relay Sr (Fig.l) operates, and repeats the impulses from the 4 call risk to 1 recorder by opening its rest contact s1
As for the first two types of signals mentioned above, when each pulse of the call dial disappears, the transistors return to their original state and the Car, Cbr and Ccr relays release.
When the subscriber releases the circuit, the loop will be permanently interrupted and following the operation of the detectors relays and in particular Car, the earth applied by the AC contact to the relay winding. Lbr via the rectifier G will now cause the release of the Lbr relay which releases too slowly to drop during the call dial pulses.
This relay is short-circuited through the low resistance of the rectifier g3 It only drops out after some 100 milliseconds and at this moment, the earth will disappear from terminals p8 and p9 following the opening of contacts 1b1 and 1b2 In the circuit from the line finder, the Dbr and Tcr relays will release successively, causing the earth to disappear at terminal p1 and consequently the release of the Lhr relay. This results in the removal of the power supply to the transistors (lhl) and the release of all the other relays of the receiver circuit.
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Referring to FIG. 3, the considerations justifying the choice of the detector circuit will now be explained in order to obtain a high discrimination for the detection of the characteristic potentials, while reducing to a minimum the total consumption of the potentiometers. Referring to FIG. 2, it will be remembered that if individual potentiometers are provided to bias the emitters and collectors of each of the OC transistors 76 the polarization potentials of the emitters and collectors oc73 and which are a function of the signaling potentials, are all derived from the same potentiometer.
Referring to FIG. 3 and by first considering the output transistor oc76 if we call 1 the quiescent current in the potentiometer polarizing this transistor R the intermediate resistance of this potentiometer corresponding to the potential difference between the emitter and the collector, r the resistance of the relay Ccr, E the battery voltage, and that we neglect the potential drop between the emitter and the collector of transistor oc76 when it is saturated, and also the influence of the current of base, the current i2 flowing through the relay when the transistor is saturated will be given by
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The power in the relay will therefore be maximum if we observe
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but this value is not particularly critical.
It will be even less so as the optimum value function of r1 is close to its higher value, that is to say that which is obtained when the no-load voltage at the terminals of r1 is equal to 0 Assuming a consumption of 32 milliamperes at no load, a resistance of R equal to 500 ohms will give a potential difference of 16 volts between the emitter and the collector, which constitutes a satisfactory value.
With a relay having a resistance of 260 ohms there is practically no reduction in the optimum power which one would obtain for a resistance of 333 ohms but the operating current can reach 27 milliam. - fathers,
The comparator considered is the one which is polarized the most negatively, that is to say the emitter of the input transistor oc is polarized at -11.5 volts. Therefore, in order to ensure the blocking of transistor oc76 when transistor oc73 is saturated, a voltage of 2 volts more negative is reasonable for the emitter of the second transistor, i.e. -13.5 volts. This value will therefore determine the value of the resistance of 422 ohms and consequently the third resistance of the potentiometer having a value of 578 ohms.
When the oc76 transistor is saturated The current absorption by this transistor will lead to a lowering of the bias voltage of the emitter which will drop to -17.3 volts (the values of the bias voltages of the oc76 transistors are all indicated in brackets), while the voltage biasing the collector of this transistor across the relay winding will rise to -24.3 volts, thus leaving 7 volts between the emitter and the collector of the saturated oc76 transistor.
The determination of the above potentiometer is naturally valid for any detector. The minimum potential of the emitter of transistor oc76 is now determined, and in order to ensure a base current of the order of one milliampere for this. saturated transistor, the potential in the collector of the transistor 00 and the resistance feeding this collector can be-determined. 73
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A potential of 10 volts more negative i.e. -27.3 volts with a resistance of 10 kilo ohms as shown in FIG.
3, constitutes a satisfactory solution, the transistor OC having at rest a voltage between its emitter and its collector reaching almost 16 volts,
It still remains to determine the limits of the variations of the characteristic potentials for each detector and which are set by the variations in the potential of the emitter of transistor oc73 before and after its saturation. In the absence of an input signal when this transistor is saturated, it will draw a current of the order of 1.6 milliamperes at the supply point of the emitter to reintroduce this current at the polarization point of the transmitter. collector, this current being determined by the potential difference of the order of 16 volts between the emitter and the collector, and by the resistance of 10 kilo ohms in series with the collector.
When the input transistor is blocked under the action of an incident signal, no current is taken from the potentiometer at the point of polarization of the emitter On the other hand, as the transistor 00 is saturated, a base current of 1 milliampere is introduced at the polarization points of the collector of transistor oc73. This makes it possible to determine the total variation of the polarization potential of the emitter of transistor oc73 and which is of the order of 0.23 volts.
In order to determine the trigger limits of the comparator, it will be assumed that the input dynamic resistance of the OC transistor is 2000 ohms and that the current amplification is equal to 30. Therefore, at the saturation current of 1.6 milliampere mentioned above, corresponds to a potential difference at the base of the order of 0.1 volts. As the potential of the emitter of the input transistor rises to a maximum of 0.23 volts in the same direction as the input signal, the amplitude of the latter must reach 0.33 volts. Consequently, we can define the trigger limits of the comparator, that is to say those between which the transistor passes from the saturated state to the complete blocking as of the order of + 0.16 volts around the voltage. characteristic of -11.5 volts.
It can therefore be seen that the comparator allows very precise discrimination for the potential of -11.5 volts, and a fortiori even better discrimination in the case of a detector polarized at more positive potentials.
It will be noted that the detector described above offers the characteristic that the actual discrimination and switching functions are performed by two separate transistors; This made it possible to limit to a minimum the consumption of the potentiometers supplying the various transistors.
Although the invention has been described above in relation to the production of three distinct signals, it is obvious that more than three distinct signals could be used, in particular in the case of a telephone system where the digits of the called subscriber are sent using push buttons inserting characteristic resistors into the subscriber's loop.
Although the principles of the invention have been described above with reference to particular examples, it is understood that this description is made only by way of example and does not constitute a limitation of the scope of the invention. .
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