<Desc/Clms Page number 1>
UITVINDINGSOKTROOI
BELL TELEPHONE MANUFACTURING COMPANY
Naamloze Vennootschap Francis Welles plein 1 B - 2018 ANTWERPEN
België TELECOMMUNICATIELIJNKETEN EN BIJBEHORENDE
SPANNINGSOMZETTER
<Desc/Clms Page number 2>
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een telecommunicatielijnketen welke omvat :
lijnversterkers die via voedingsweerstanden met respektieve lijngeleiders van een telecommunicatielijnlus gekoppeld zijn, een lusstroommeetketen die met deze voedingsweerstanden gekoppeld is, een weerstandssyntheseketen die deze lusstroommeetketen omvat waarvan de uitgang naar deze lijnversterkers teruggekoppeld is minstens via bestuurde middelen om de karakteristieken van daaraan gelegde signalen aan te passen, en een impedantiesyntheseketen die ook deze lusstroommeetketen omvat waarvan de uitgang minstens via een gelijkstroomblokkeer condensator met uitgangen van deze versterkers gekoppeld is.
Een dergelijke telecommunicatielijnketen is reeds bekend uit het Belgische oktrooi NI 894 422. Als deze bestuurde middelen door een weerstand/capacitantie laagdoorlaatfilter worden voorafgegaan en de versterking, die door deze bestuurde middelen wordt verwezenlijkt, plotseling wordt verminderd, bijvoorbeeld bij het afhaken van het telefoontoestel, kan er aan de uitgang van de lusstroommeetinrichting een steile signaalstijging optreden omdat de weerstandssyntheseketen niet in staat is deze versterkingsverandering onmiddellijk te volgen, dit tengevolge van de aanwezigheid van de filtercapacitantie.
Deze steile signaalverandering wordt via de gelijkstroomblokkeercondensator aan de impedantiesyntheseketen toegevoerd waardoor deze onwerkzaam kan worden, bijvoorbeeld door verzadiging van de versterkers, en aldus de transmissie van signalen tijdelijk kan verhinderen.
EMI2.1
1/1
<Desc/Clms Page number 3>
Een doelstelling van de uitvinding bestaat erin een telecommunicatielijnketen van het hierboven beschreven type te verschaffen, die dit nadeel tot een minimum terugbrengt.
Volgens de uitvinding wordt deze doelstelling bereikt doordat regelmiddelen aan deze bestuurde middelen, die door een bestuurde versterker gevormd worden, en aan een weerstand/capacitantie laagdoorlaatfilter dat deze meetketen met deze bestuurde versterker koppelt, zijn toegevoegd en tot een wijziging van de lading van deze capacitantie aanleiding geven als de versterking van deze bestuurde versterker van een voorafbepaalde waarde verandert.
Op deze wijze wordt de lading van de filtercapacitantie op snelle wijze aan de nieuwe versterkingsfactor aangepast zodat er aan de uitgang van de lusstroommeetinrichting geen signaalsprong zal optreden.
De onderhavige uitvinding heeft eveneens betrekking op een spanningsomzetter met een ingang en een uitgang en ingericht om een ingangsspanning op deze ingang in een uitgangsspanning op deze uitgang om te zetten.
Een dergelijke spanningsomzetter is algemeen in de techniek bekend.
De onderhavige spanningsomzetter is gekenmerkt doordat hij omvat : twee referentiespanningen die docr overeenkomstige impedanties verbonden zijn met een gemeenschappelijk verbindingspunt dat met deze uitgang via een buffer gekoppeld is, en filtermiddelen die toelaten dat deze uitgangsspanning enkel veranderingen van deze ingangsspanning volgt en belet dat veranderingen van deze referentiespanningen op deze uitgangsspanning een invloed hebben.
Een dergelijke spanningsomzetter is in het bijzonder, maar niet uitsluitend, bruikbaar in een telecommunicatielijnketen om vanuit een algemene grond (de ingangsspanning) in de telecommunicatie-centrale een foutvrije uitgangsspanning af te
<Desc/Clms Page number 4>
leiden die alle veranderingen van de algemene grond volgt, hetgeen vereist is omdat alle spanningen in de centrale t. o. v. deze algemene grond worden verwezenlijkt. Deze uitgangspanning heeft een waarde die bijvoorbeeld tussen de twee referentiespanningen is gelegen en kan in de lijnketen gebruikt worden als voorspanning voor bijvoorbeeld operationele versterkers, die tussen deze twee referentiespanningen gevoed worden.
<Desc/Clms Page number 5>
De hierboven vermelde en andere doeleinden en kenmerken van de uitvinding zullen duidelijker worden en de uitvinding zelf zal het best begrepen worden aan de hand van de hiernavolgende beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld en van de bijbehorende tekeningen waarin :
Fig. l een schematisch zicht is van een telefonieschakeling met een telecommunicatielijnketen SLIC en een bijbehorende spanningsomzetter volgens de uitvinding omvat ;
Fig. 2 een schematisch blokdiagram is van deze telecommunicatielijnketen SLIC ;
Fig. 3 tot 6 in betrekkelijk detail een filter-en drijfketen FDC (Fig. 3), een haakschakelaardetectieketen SHDC (Fig. 4), een stroombegrenzingsketen CLC (Fig. 5), allemaal getoond in Fig. 2, en een aardingsketen (Fig. 6) getoond in Fig. 1, voorstellen.
De telefonieschakeling werkt met de volgende voedingsspanningen : V+ die op grondpotentiaal is ; V-die gelijk is aan-48 of-60 Volts ; VAUX die een hulpspanning is welke 15 Volts hoger is dan V- ; VAG die 7,5 Volts hoger is dan V- ; Bi en B2 die voorspanningen zijn verschaft door constante- stroombronnen en die bij het aanleggen aan transistoren daarin constante stromen verwezenlijken ; VI tot VlO die verdere voedingsspanningen zijn.
Deze telefonieschakeling omvat een lijnketen LC die in serie met een schakelketen HVC verbonden is tussen een telefoonlijn met geleiders LIO en LIl, verbonden met een telefoontoestel TSS, en een telefonie-schakelnetwerk SNW. De lijnketen LC omvat de serieverbinding van een abonneelijntussenketen SLIC, o numeriek-signaalprocessor DSP, een transcodeer-en filterketen TCF en een eindketenbestuurder met twee processors DPTC.
<Desc/Clms Page number 6>
Het abonneetoestel TSS omvat een normaal open haakschakelaar HS die tussen de lijngeleiders LIO en LH is verbonden.
HVC is bijvoorbeeld van het type beschreven in de
EMI6.1
Belgische oktrooiaanvrage NI PV 2 60208, die op 19 september 1983 werd ingediend onder de titel"Contacts dispositifs associés". Hij omvat 4 paren schakelcontacten swOO, swOl tot sw30, sw31 en heeft lijnklemmen LO en Li, die respektievelijk met de lijngeleiders LIO en LIl verbonden zijn, testklemmen TO en Tl die met een testketen TC verbonden zijn, belklemmen RGO en RGl die met een belketen RC verbonden zijn, "tip"en"ring"klemmen TP en RG verbonden met de gelijknamige uitgangen van respektieve lijnversterkers LOAO en LOA1 in de SLIC, en de klemmen STA, STB, SRA, SRB die met gelijknamige klemmen van de SLIC verbonden zijn (niet getoond in Fig. 1).
In de HVC zijn de lijnklemmen LO en Li met TP en RG verbonden via de serieverbinding respektievelijk van swOO, een 50 ohms lijnvoedingsweerstand RO en swlO en van swOl, een 50 ohms lijnvoedingsweerstand Rl en swll. De respektieve verbindingspunten STB en SRA van swOO en RO en van swOl en Rl zijn met TC respektievelijk via sw20 en sw21 verbonden, terwijl de respektieve verbindingspunten STA en SRB van RO en swlO en van Rl en swll met RC verbonden zijn respektievelijk via sw30 en sw31.
De schakelcontacten swOO, swOl, swlO en swll zijn normaliter gesloten, terwijl de andere schakelcontacten normaliter open zijn. Deze schakelcontacten worden door de SLIC bestuurd, zodat HVC in staat is om een verbinding te verwezenlijken tussen TSS, enerzijds, en de SLIC, TC of RC anderzijds, zowel als tussen TC en SLIC. De functie van TC bestaat erin de lijn naar TSS en naar SLIC te testen en deze van RC bestaat erin een belsignaal aan deze lijn te leggen.
De abonneelijntussenketen SLIC is een keten met twee klemmen aan de zijde van het abonneetoestel TSS en met vier
<Desc/Clms Page number 7>
draden naar de SNW. Hij heeft een spraakontvangsklem Rx (met VAG als grondterugkeer) en een spraakzenduitgang Tx (weer met VAG als grondterugkeer), waarbij Rx en Tx met DSP verbonden is. De SLIC heeft verder een 12 kHz of 16 kHz taxatiesignaalingangsklem MTCF die met TFC verbonden is, gegevens- ingang-en uitgangsklemmen DSPl en DSP2die met DSP verbonden zijn en de bovengenoemde klemmen STA, STB, SRA, SRB, TP en RG die met HVC verbonden zijn.
De numeriek-signaalprocessor DSP zet een numeriek spraaksignaal, dat van TCF wordt ontvangen, om in een analoge versie op de spraakingangsklem Rx van de SLIC. Omgekeerd zet hij een analoog spraaksignaal op de spraakuitgangsklem Tx om in numerieke versie die aan TCF wordt gelegd. DSP omvat ook een twee-naar-vierdraadsomzetter om terugkoppeling te vermijden.
De volgende drijfbits worden door de DSP naar de gegevensingangsklem DSPl van de SLIC overgedragen : BR1 : een polariteitsomkeerbit om aan te duiden dat de polari- teit op RG hoog (1) of laag (0) gemaakt moet worden ; BRO : een polariteitsomkeerbit om aan te duiden dat de polari- teit op TP hoog (1) of laag (0) gemaakt moet worden ; FR : een voedingskarakteristiekbit om aan te duiden dat de door synthese verkregen lijnvoedingsweerstand hoog-ohmig (1) of laag-ohmig (0) moet zijn. De betekenis van door synthese verkregen voedingsweerstand zal later uiteen- gezet worden ; TB : een trunkbit om aan te duiden dat de SLIC al (1) of niet (0) met een trunk gekoppeld is.
Het gebruik van deze bit wordt in de onderhavige aanvrage niet beschreven ; CT1 en CTO : stroombegrenzingsbits om vier mogelijke maximum lijnstroomtoestanden aan te duiden ; BV : een batterijbit om aan te duiden dat de batterij van de centrale V-gelijk is aan-48 Volts (0) of-60 Volts (l) ; SPMI : een taxatiesignaalbit om aan te duiden dat een taxatie- signaal dat door de TCF aan de SLIC gelegd wordt in de
<Desc/Clms Page number 8>
SLIC al (1) of niet (0) moet toegelaten worden.
Tenslotte ontvangt de DSP op de gegevensuitgangsklem DSP2, besturingsbits die door de SLIC worden overgedragen.
Zoals later zal worden uiteengezet zijn deze bits delfde als deze die op DSPl worden uitgezonden, uitgezonderd dat de vier bits FR, TB, CTl en CTO respektievelijk vervangen zijn door : SHD : een haakschakelaardetectiebit SHD om aan te duiden dat de lijnlus tussen de SLIC en de TSS open (0) of gesloten (1) is ; RT : een belophefsignaal om aan te duiden dat volgend op de uitzending van een belsignaal van TC naar TSS de haak- schakelaar HS daarin al (1) of niet (0) werd gesloten ; OC : een overtemperatuurbit om aan te duiden dat de temperatuur van LOAO en/of LOA1 hoger (1) of lager (0) is dan een voorafbepaalde waarde ;
VPA : een aftastbit van een individuele lijngeleider om aan te duiden dat in TSS een grond aan minstens één van de lijn- geleiders LIO en LIl al (1) of niet (0) werd verbonden.
Er weze opgemerkt dat terwijl HVC, SLIC en DSP individueel aan de telefoonlijn zijn toegevoegd, de ketens TCF en DPTC voor een aantal dergelijke lijnen, bijvoorbeeld 8 lijnen, gemeenschappelijk aanwezig zijn, zoals door de multipelpijlen is aangeduid.
De hierboven vermelde klemmen TP, RG, STA, STB, SRA, SRB, Rx, MTCF, DSP1, Tx en DSP2 zijn als volgt verbonden in de SLIC, die in detail in Fig. 2 is voorgesteld.
De"tip"en"ring"uitgangsklemmen TP en RG vormen de uitgangen van de lijn-operationele versterkers respektievelijk, LOAO en LOA1, waarbij elke versterker bijvoorbeeld van het type kan zijn dat beschreven is in de op 23 augustus 1983 ingediende Europese oktrooiaanvrage onder de titel :"Electronic power overload protection circuit". (Nr 83201226.4).
Deze versterkers worden gevoed tussen V+ en de geregelde
<Desc/Clms Page number 9>
spanning VEET, die wordt verschaft aan de gelijknamige uitgang VEET van een filter-en drijfketen FDC (Fig. 3) die later in detail beschreven zal worden. De uitgang TP van LOAO is met de inverterende ingang TAC daarvan via de teruqkoppelweerstand R2 verbonden en een gelijkaardige verbinding via de weerstand R3 bestaat tussen de uitgang RG van LOA1 en de inverterende ingang RAC daarvan.
Deze inverterende ingangen TAC en RAC zijn verbonden met de gelijknamige uitgangsklemmen van een wisselstroom-besturingsketen LAAC voor de lijnversterkers en de niet-inverterende ingangen TDC en RDC van LOAO en LOA1 zijn via de weerstanden R4 en R5 verbonden met de uitgangsklemmen VTI en VRI van een gelijkstroombesturingsketen LADC voor de lijnversterkers waarbij LADC ook aan een polariteitsomkeerketen BRC toegevoegd is. LAAC en LADC, BRC zijn beschreven in de Belgische oktrooiaanvragen die terzelfdertijd met de onderhavige Belgische oktrooiaanvrage werden ingediend onder de titels :"Spanning-naar-stroomomzetter en impedantiesyntheseketen waarin deze wordt gebruikt"en"Telecommunicatielijnketen en bijbehorende polariteitsomkeerketen".
LADC heeft uitgangsklemmen VTI en VRI, zoals reeds vermeld, zowel als VX die met FDC (Fig. 3) verbonden is, X die verbonden is met LAAC, en BRll tot BR33 die verbonden zijn met BRC welke door de hoger vermelde besturingsbits BRO en BR1 bestuurd wordt. Bovendien heeft LADC ingangsklem VRG die met de uitgang verbonden is van een keten VSC, die een temperatuur- onafhankelijke referentiespanning VRG aan zijn gelijknamige uitgang voortbrengt, ingangsklem VEET die met de gelijknamige uitgangsklem VEET van FDC verbonden is, en een taxatiesignaalingangsklem MS die met de uitgang van een operationele versterker OA1 met eenheidsversterking verbonden is.
De nietinverterende ingang van OA1 is verbonden met de gemeenschappelijke afvoerelektroden van PMOS transistor PMO en NMOS transistor NMO die verder poortelektroden hebben, welke beide verbonden zijn met een besturingsklem SPMI die door de hoger
<Desc/Clms Page number 10>
vermelde gelijknamige besturingsbit SPMI bestuurd wordt. De bronelektrode van NMO is verbonden met VAG en deze van PMO is verbonden met de uitgang van een hoogdoorlaatfilter HPF1 met ingangsklem VAG en ingangsklem MTCF waarop een 12 kHz of 16 kHz taxatiesignaal door TCF gelegd kan worden. Dit signaal wordt aan de ingangsklem MS toegevoerd via de poort PMO, NMO die geactiveerd wordt als SPMI = 0, gezien PMO dan geleidend en NMO dan geblokkeerd zijn, en die belet wordt als SPMI = 1 is gezien NMO dan geleidend en PMO geblokkeerd zijn.
Zoals beschreven in de tweede van de hierboven vermelde Belgische oktrooiaanvragen verschaft LADC in antwoord op MS, VEET en VRG respektievelijk aan zijn uitgangen VTI en VRI de voorspanningen VH'= (V+)-2 v en VL'= VEET, waarin V gelijk is aan de som van een vaste spanning VRG-VAG en een veranderlijke spanning gelijk aan VE-VAG, waarbij VE de omhullende is van MS. Hij verschaft ook een voorspanning VH' op zijn uitgangsklem VX en bovendjeneen van het taxatiesignaal afhankelijke gelijkstroom I aan zijn uitgangsklem X die met LAAC verbonden is.
LAAC heeft uitgangsklemmen TAC, RAC en ingangsklem X, zoals hierboven vermeld, en heeft verder een ingangsklem VFB waaraan een afgetast spraak/taxatiesignaal VFB wordt gelegd, zowel als een ingangsklem SMI waaraan een irgangs spraak/ taxatiesignaal SMI wordt toegevoerd. Een ingangs-spraaksignaal ontvangen van DSP wordt tussen de spraak-ingangsklem Rx en VAG gelegd van een hoogdoorlaatfilter HPF2 waarvan de uitgang verbonden is met de ingangsklem SMI van LAAC via de serieverbinding van de versterker OA2 met eenheidsversterking die een isolerende functie heeft, en een weerstand R6.
Het hierboven vermelde taxatiesignaal MS wordt aan dezelfde ingangsklem SMI gelegd via de weerstand R7. Aan de ingangsklem VFB wordt een spraak/taxatiesignaal VFB gelegd dat verkregen wordt door aftasting van de lijn LIO, LIl.
<Desc/Clms Page number 11>
Zoals beschreven in de eerste van de hierboven vermelde Belgische oktrooiaanvragen legt de LAAC in antwoord op de ingang-en afgetaste spraak/taxatiesignalen die aan SMI en VFB wordt gelegd en op de hierboven vermelde gelijkstroom I, de balansstromen I-i en I+i aan de inverterende ingangen TAC en RAC respektievelijk van LOAO en LOA1, waarbij i een wisselstroom is die functie is van de ingang-en afgetaste spraak/taxatie- signalen. Als gevolg daarvan en afhankelijk van de bits BRO, BR1 kunnen de gelijkspanningen VH = (V+)-V en VL = VEET +6v respektievelijk aan de uitgangen TP en RG van LOAO en LOA1 verschijnen.
Tenslotte hebben de versterkers LOAO en LOA1 ook klemmen TP1, TP2 en TP3, TP4 die verbonden zijn met een gemeenschappelijke beschermingsketen ATPC, welke een overtemperatuuruitgangsklem OC heeft waarop een besturingsbit OC verschijnt en die van het type is dat in een hoger vermelde Europese oktrooiaanvrage is beschreven.
De ingangsklemmen STA, STB, SRA en SRB van de SLIC vormen de ingangsklemmen van een stroommeetinrichting SENC die uitgangsklemmen C01 en JO tot J3 heeft en die beschreven is inde Belgische oktrooiaanvrage die terzelfdertijd met de onderhavige aanvrage werd ingediend onder de titel"Koppelketen en bijbehorende stroom meetinrichtingen". De uitgangsklem C01 is met de hoger vermelde filter-en drijfketen FDC verbonden via de serieverbinding van laagdoorlaatfilter LPF1 en een volle-golfgelijkrichterketen AV, waarbij de uitgangsklem VEET van FDC verbonden is met de gelijknamige voedingsklemmen van LOAO en LOA1, zoals reeds vermeld, en met LADC. De uitgang van AV is ook verbonden met een haakschakelaar-detectieketen SHDC, een belophefdetectieketen RTDC en een stroombegrenzingsketen CLC.
SHDC, RTDC en CLC hebben respektievelijk uitgangsklemmen SHD, RT en CL waarop respektievelijk de gelijknamige besturingsbits SHD, RT en CL verschijnen.
<Desc/Clms Page number 12>
De uitgangsklemmen JO tot J3 van SENC zijn verbonden met de gelijknamige klemmen van een aftastketen ILCSC van een individuele lijngeleider, waarbij ILCSC een uitgangsklem VPA heeft waarop de besturingsbit VPA verschijnt. ILCSC is ook beschreven in de laatst vermelde Belgische oktrooiaanvrage.
Een afgetast spraak/taxatiesignaal datcp de uitgang Col van SENC verschijnt wordt via de gelijkstroomblokkeercondensator Cl en de versterkertrap AS gelegd, enerzijds aan de ingangsklem VFB van LAAC en anderzijds aan de spraakuitgangsklemmen Tx en VAG via laagdoorlaatfilter LPF2, s per filter NF, bufferketen BUF en hoogdoorlaatfilter HPF3. LPF2 is een anti-spiegelingsfilter en NF bewerkstelligt de volledige rejectie van het taxatiesignaal zonder het spraaksignaal te verzwakken. De bufferketen wordt gebruikt om NF te isoleren van HPF3, dat dient om alle gelijkspanning uit het daaraan gelegde signaal te verwijderen.
De hierboven vermelde gegeven ingang-en uitgangsklemmen DSPl en DSP2 zijn verbonden met de ingang en uitgang van een schuifregister SR, dat gebruikt wordt om de hierboven vermelde bits op te slaan die in de SLIC op de volgende wijze gebruikt worden : BR1 en BRO worden gebruikt om SENC en BRC te besturen ; FR en FR worden gebruikt om FDC te besturen ; CT1 en CTO worden gebruikt om CLC te besturen ; BV en BV worden gebruikt om FDC te besturen ; SPMI wordt gebruikt om de poort NMO, PMO te besturen.
Het inverse van de besturingsbits wordt verschaft door een klaarblijkelijke inverterketen (niet getoond).
Er weze opgemerkt dat de bit CL, die aan de uitgang CL van CLC wordt verschaft, gebruikt wordt voor de besturing van FDC die verder bestuurd wordt via uitgangsklem VX van LADC waarop een spanning VH'= (V+)-2 V wordt opgewekt.
De besturing van de grootte van de voedingsgelijkstroom,
<Desc/Clms Page number 13>
die aan de telefoonlijn LIO, LIl, wordt toegevoerd, wordt verkregen door synthese van een voorafbepaalde voedingsweerstand, bijvoorbeeld 200 ohms tot 20 kilo-ohms, uitgaande van de 50 ohms voedingsweerstanden RO en Rl. Dit wordt gedaan door VEET te regelen met behulp van de servobesturingslus die omvat : de voedingsweerstanden RO, Rl, de aftastketen SENC, laagdoorlaatfilter LPF1, gelijkrechter AV, voeding-en drijfketen FDC en voedingsingangen VEET van de lijn-operationele versterkers LOAO en LOA1 waarvan de uitgangen TP en RG met RO en Rl gekoppeld zijn.
SENC verschaft aan zijn uitgang Col een spanningssignaal dat functie is van de lijnstroom, d. w. z. van de voedingsgelijkstroom zowel als van de spraak/taxatiestroom die doorheen de voedingsweerstanden RO en Rl vloeit. LPF1 verwijdert het taxatiesignaal uit het uitgangssignaal van SENC ; AV verwezenlijkt een volle-golfgelijkrichting van het daaraan gelegde wisselstroomsignaal, en FDC heeft door zijn filter een lusstabilisatie functie en verwezenlijkt een gewenste versterking. Zoals getoond in Fig. 3 heeft hij een ingangsklem AV die met de uitgangsklem van de gelijkrichterketen AV verbonden is, besturingsingangsklemmen FR, FR, BV, BV en CL die door de gelijknamige besturingsbits bestuurd worden, en ingangsklem VX die verbonden is met de gelijknamige uitgangsklem van LADC waarop een spanning VH'= (V+) -2 Av verschijnt, zoals reeds vermeld.
De ingangsklem AV is verbonden met de niet-inverterende ingang van een isolerende versterker OA3, met eenheidsversterking, via een filterketen bestaande uit een serieweerstand R8 en een shuntcondensator Cl, waarbij het verbindingspunt van Rl en Cl op Vgeklampt wordt door een diode Dl. Het doel van dit filter is de stabilisatie te verzekeren van de gelijkstroomregellus waarvan het deel uitmaakt en dat van OA3 bestaat erin de condensator Cl van de rest van de keten te isoleren. De uitgang VS van OA3 is via een spanningsdeler, die bestaat uit de
<Desc/Clms Page number 14>
weerstanden R9, R10 verbonden met de niet-inverterende ingang van een operationele versterker OA4, die dient om een welbepaalde versterking G te verwezenlijken.
Aldus is de uitgang VA van
EMI14.1
OA4
EMI14.2
De spanning VAG is verbonden met de inverterende ingang van OA4 via voorspanningsweerstand Ril en de uitgang van OA4 is met deze inverterende ingang gekoppeld via de terugkoppelweerstand R12 in serie met het bron-naar-afvoerpad van PMOS transistor- schakelaar PM1 die door de besturingsbit FR bestuurd wordt.
VAG is ook verbonden met de inverterende ingang van OA4 via de voorspanningsweerstand R13 in serie met het bron-naar-afvoerpad van PMOS transistorschakelaar PM2, die door de besturingsbit FR bestuurd wordt, en de uitgang van OA4 is ook met deze inverterende ingang verbonden via de terugkoppelweerstanden R14 en R15 en PM2 in serie, waarbij de weerstand R15 in parallel verbonden is met het bron-naar-afvoerpad van PMOS transistorschakelaar PM3 die door de besturingsbit BV wordt bestuurd.
Tenslotte is het bron-naar-afvoerpad van de PMOS transistorenschakelaar PM4, die door de besturingsbit CL wordt bestuurd, verbonden tussen de uiteinden, van de weerstanden Ril en R13, die niet met VAG verbonden zijn.
De uitgang VA van OA4 is via weerstand R16 verbonden met de niet-inverterende ingang van een uitgangs-operationele versterker OA5 aan de inverterende ingang waaraan de uitgang VB van een versterker OA6 met eenheidsversterking via weerstand R17 verbonden is. De waarden van R16 en R17 zijn gelijk, bijvoorbeeld aan 30 kilo-ohms. De niet inverterende ingang van OA6 is verbonden met de referentiespanningen VI en V2, waarbij VI groter is dan V2, respektievelijk via de PMOS transistorschakelaars PMS en PM6, waarbij de poortelektroden van PM5 en PM6 respektievelijk door de besturingsbits BV en
<Desc/Clms Page number 15>
BV worden bestuurd.
De inverterende ingang van OA5 is via de weerstand R18 verbonden met de uitgangsklem VEET die door de emitter van PNP transistor T2 gevormd wordt. Transistor T2 is in een Darlingtonschakeling verbonden met PNP transistor Tl waarvan de basis met de uitgang van OA5 verbonden is. De niet-invertere ingang van OAS is met de uitgangsklem VX van LADC verbonden via weerstand R19, die een waarde heeft gelijk aan deze van ru. bijvoorbeeld 450 kilo-ohms. Zoals hierboven vermeld is op de klem VX een spanning VX = (V+)-2AV aanwezig. Als gevolg hiervan is de uitgangsspanning VEET nagenoeg gelijk aan VEET = (VA-VB). G1+ (V+) -2 V met
EMI15.1
VBVA R17 Door de factor-2V houdt VEET dus rekening met de voorgelijkspanning van elk van de lijnversterkers.
De laatste betrekking kan als volgt geschreven worden, als rekening wordt gehouden met de vroeger gegeven waarde van VA :
EMI15.2
Gezien VEET de spanning is die naar de lijnversterkers teruggekoppeld wordt kan een gewenste voedingsweerstand door synthese uit de voedingsweerstanden verkregen worden door VEET te wijzigen door middel van n of meer van de parameters G, Gl en VB.
Meer in het bijzonder kan de versterking G van OA4 gewijzigd worden onder de besturing van de bits FR, BV en CL teneinde de volgende weerstandswaarden van de voedingsweerstanden te verwezenlijken : - een lage weerstandswaarde, als FR = O. G is dan gelijk
EMI15.3
R12 aan l + de weerstanden Ril en R12 dan werkelijk Rl-L met OA4 verbonden zijn ; - een hogere weerstandswaarde, als FR = 0 en BV = O. Gezien
<Desc/Clms Page number 16>
de weerstanden R13 en R14 dan werkelijk verbonden zijn met
EMI16.1
R14 OA4 is de versterking G gelijk aan 1 +--met--7-- Rij
R14 - een nog hogere weerstandswaarde, als FR = 0 en BV = l, gezien de weerstanden R13, R14 en R15 dan werkelijk met
OA4 verbonden zijn.
Verder wordt een stroombegrenzingsconditie verwezenlijkt als CL = 0, gezien de weerstanden Rll en R13 dan in parallel verbonden zijn.
De voedingsweerstand kan ook gewijzigd worden door VB te wijzigen in functie van de batterij van de centrale die - 48 Volts of-60 Volts kan zijn. Dit gebeurt onder de besturing van de bit BV. Inderdaad, afhankelijk van het feit of BV gelijk 0 (-48 Volts) of 1 (-60 Volts) is verschijnt VI of V2 aan de uitgang VB van OA6 en wordt aan de inverterende ingang van OA5 gelegd. Dit betekent bijvoorbeeld dat voor een batterij in de centrale gelijk aan-48 Volts (BV = 0) VEET kleiner is zodat door synthese een kleinere voedingsweerstand wordt verkregen, zoals vereist.
FDC omvat ook middelen, die tussenkomen als de door synthese verkregen voedingsweerstand plotseling van een hoge waarde (FR = 1) naar een lage waarde (FR = 0) of omgekeerd wordt veranderd. Een dergelijke verandering gebeurt bijvoorbeeld als de telefoon respektievelijk wordt afgehaakt en ingehaakt. Typische voorbeelden van dergelijke weerstandswaarden zijn 200 ohms en 20 kilo-ohms. Als de voedingsweerstand hoog is, zijn de versterking van OA4 en de waarde van VEET beide betrekkelijk hoog en is de gelijkstroom die in de lijn vloeit betrekkelijk klein, zodat de condensator Cl slechts weinig opgeladen is, waardoor de uitgangsspanning VS van OA3 betrekkelijk klein is. Integendeel, als de voedingsweerstand laag is dan zijn de versterking van OA4 en de waarde van VEET beide betrekkelijk laag en is de gelijkstroom die in de lijn vloeit betrekkelijk hoog.
De condensator Cl is dan volledig
<Desc/Clms Page number 17>
opgeladen, zodat de uitgangsspanning VS van OA3 dan betrekkelijk groot is.
Ingeval de voedingsweerstand van een betrekkelijk hoge waarde naar een betrekkelijk lage waarde veranderd wordt, wordt de versterking G van OA4 plotseling verminderd, maar de uitgangsspanning VS blijft laag gezien de condensator Cl deze verandering niet onmiddellijk kan volgen. Als gevolg hiervan daalt de waarde van VEET, die functie is van G. VS, plotseling naar een zeer lage waarde als gevolg waarvan een betrekkelijk zeer hoge stroom in de lijn begint te vloeien.
Hierdoor wordt op de uitgang van de aftastketen SENC een merkelijke spanningssprong voortgebracht en via de condensator C gelegd aan de impedantiesyntheseketen, die AS, LAAC en SEN omvat. Als resultaat hiervan zal deze syntheseketen verzadigen en daarom tijdelijk de overdracht van signalen door de lijnversterkers verhinderen. Een voorbeeld van dergelijke signalen zijn de kiesfrequentie-signalen.
Ingeval de voedingsweerstand van een betrekkelijk lage waarde naar een betrekkelijk hoge waarde wordt veranderd, wordt de versterking van OA4 plotseling vermeerderd maar de uitgangspanning VS blijft hoog gezien de condensator Cl een dergelijke verandering niet onmiddellijk kan volgen. Als gevolg hiervan stijgt de waarde van VEET plotseling zeer merkbaar, waardoor een betrekkelijk kleine gelijkstroom in de lijn begint te vloeien. Omdat de telefoon afgehaakt is heeft dit geen effekt.
Maar als de telefoon gedurende deze overgangstijd opnieuw afgehaakt wordt is het duidelijk dat de spanningssprong, die dan aan de uitgang van de SENC voortgebracht zal worden nog veel groter zijn dan in normale omstandigheden het geval is.
Om al deze redenen en om dergelijke storingen te vermijden, is FDC voorzien van een correctieketen die de transistors T3 tot T6 omvat. De emitter en basis van NPN transistor T3 zijn met de klemmen A en B van de filterweerstand R8
<Desc/Clms Page number 18>
verbonden en zijn collector is verbonden met VAUX. De klem A van de weerstand R8 en die ook het verbindingspunt van R8 en Cl vormt is met VAG verbonden via het collector-naar-emitterpad van NPN transistor T4 en de uitgang VA van OA4 is verbonden met VAG via de serieverbinding van het emitter-naar-collectorpad van PNP transistor T5, het collector-naar-emitterpad van de als diode geschakelde NPN transistor T6 en weerstand R20, waarbij de transistor T6 in stroomspiegelschakeling met T4 verbonden is.
De basis van T5 is verbonden met het verbindingspunt van de weerstanden R21 en R22 van een potentiometer die in serie tussen VAUX en VAG verbonden is.
De werking van deze keten is als volgt : - als de voedingsweerstand plotseling van een hoge naar een lage waarde veranderd wordt door een overeenkomstige verminde- ring van de versterking G van OA4, stijgt het ingangssignaal
AV ook plotseling zonder dat de condensator Cl deze stijging kan volgen. Wanneer de stijging van het signaal AV echter een voldoende niveau bereikt wordt transistor T3'geleidend, zodat de weerstand R8 dan wordt nevengesloten door de geleidende basis-naar-emitter junctie van T3.
Als gevolg hiervan wordt de condensator Cl dan ug vanuit AV opge- laden zodat VEET tot de gewenste waarde wordt teruggebracht ; - als de voedingsweerstand plotseling wordt veranderd van een lage naar een hoge waarde door een overeenkomstige stijging van de versterking van OA4, dan kan de condensator Cl normaliter de resulterende daling van het ingangssignaal
AV niet volgen. Door de hoge versterking G en de hoge waarde van VS stijgt de uitgangsspanning VA van OA4. Wanneer deze stijging een voldoend niveau bereikt wordt transistor T5 geleidend en vloeit er een stroom naar VAG via T5, T6 en R20 in serie. Deze stroom wordt gespiegeld in T4 die geleidend wordt en condensator Cl ontlaadt.
De haakschakela ardetectieketen SHDC, die in Fig. 4
<Desc/Clms Page number 19>
is getoond, heeft een ingangsklem AV en besturingsklemmen BV en FR die respectievelijk door de besturingsbits BV en FR' bestuurd worden. De ingangsklem AV is verbonden met de niet-inverterende ingang van een operationele versterker OA7 aan de inverterende ingang waarvan de referentiespanningen V3, V4 en V5 respektievelijk via de PMOS transistors PM7, PM8 en PM9 zijn verbonden. Het verbindingspunt VS van het bronnaar-afvoerpadvan PMOS transistor PMll en weerstand R23 is met deze inverterende ingang verbonden via PMOS transistor PMlO.
Weerstand R23 is in serie verbonden met weerstand R24, en de bronelektrode van PMll en het vrije uiteinde van R24 zijn respektievelijk met VAUX en VAG verbonden. R24 is in parallel verbonden met het afvoer-naar-bronpad van NMOS transistor NMll waarvan de poortelektrode met de uitgang SHD van OA7 verbonden is.
De poortelektrode van PMll is verbonden met de voorspanningsklem B2 en deze van PM7 tot PMlO zijn verbonden met de uitgangen SH1 tot SH4 van een decodeerketen DEC1, die ingericht is om een twee-bitcode gevormd door de bis BV en FR om te zetten in een vier-bitcode gevormd docr de bits SH1 tot SH4, volgens de volgende tabel :
EMI19.1
<tb>
<tb> BV <SEP> FR <SEP> SH1 <SEP> SH2 <SEP> SH3 <SEP> SH4
<tb> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1
<tb> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0
<tb>
Omdat de voorspanning B2 continu aan PMll gelegd wordt, als de SLIC werkzaam is, vloeit er dan continu een constante stroom van VAUX naar VAG via PMll, R23 en R24 zodanig dat er een referentiespanning VS op het gelijknamige verbindingspunt van PMll en R23 verwezenlijkt wordt. Afhankelijk van de toestanden van BV en FR, is de transistor onder PM7 tot PM10, waarvan de poortelektrode op 0 is, geleidend. Hij verbindt aldus zijn bron-of drempelspanning V3, V4, V5 of VS met de
<Desc/Clms Page number 20>
inverterende ingang van OA7.
Wanneer nadat de telefoon werd afgehaakt in TSS het op AV binnenkomende signaal deze drempelwaarde overschrijdt, komt de uitgang van OA7 op 1 en geeft aldus aan zijn uitgangsklem SHD aan dat de telefoon werd afgehaakt.
Deze bit SHD wordt in het schuifregister SR opgeslagen. Als nadat de telefoon in TSS werd ingehaakt de binnenkomende spanning beneden de overeenkomstige drempelwaarde V3, V4 of V5 daalt, wordt de bit SHD weer O. Dit betekent dat in deze gevallen de vergelijkingsketen OA7 zonder hysteresis werkt.
Dit is echter niet het geval als de drempelwaarde VS is, waarbij VS gelijk is aan de constante stroom in PMll vermenigvuldigd met R23+R24. Inderdaad, als het inkomende signaal groter wordt dan deze drempelwaarde VS en de uitgang SHD van OA7 op 1 komt, wordt NM1 geleidend en sluit aldus R24 nagenoeg kort. Als gevolg hiervan wordt de drempelwaarde VS verkleind tot een waarde gelijk aan de stroom in PMll vermenigvuldigd met R23, zodanig dat opdat de uitgang van de vergelijkingsketen OA7 op 0 zou komen, het ingangssignaal onder een lager niveau moet dalen dan het niveau waarboven het moest stijgen om de uitgang SHD van de vergelijkingsketen 1 te maken. Dit betekent dat de vergelijkingsketen OA7 dan werkt met hysteresis.
Een dergelijke hysteresis is enkel vereist als de batterij in de centrale-48 Volts (BV = 1) is en als de voedingsweerstand een hoge waarde heeft (FR = 1).
De stroombegrenzingsketen CLC, die in Fig. 5 is getoond, heeft een ingang AV die met de gelijknamige uitgang van de gelijkrichterketen AV verbonden is, besturingsingangsklemmen CTO en CT1 bestuurd door de bits CTO en CT1 en een uitgangsklem CL die gevormd wordt door de uitgang van een operationele versterker OA8 waarvan de niet-inverterende ingang met de referentiespanningen V6 tot V9 respektievelijk via de PMOS transistors PM12 tot PM15 verbonden is. De poortelektroden van PM12 tot PM15 worden bestuurd door de uitgangen Si tot S4
<Desc/Clms Page number 21>
van een decodeerketen DEC2 met ingangsklemmen CTO en CT1 waaraan respektievelijk de bits CTO en CT1 worden gelegd.
In de DEC2 wordt de twee-bitcode gevormd door CTO en CT1 omgezet in een vier-bitcode bestaande uit de bits SI tot S4 volgens de volgende tabel :
EMI21.1
<tb>
<tb> CTO <SEP> CT1 <SEP> S4 <SEP> S3 <SEP> S2 <SEP> S1
<tb> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP>
<tb> l <SEP> 01011 <SEP>
<tb> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP>
<tb> O <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> O
<tb>
Uit deze tabel volgt dat afhankelijk van de waarden van CTO en CT1 n enkele van de uitgangen SI tot S4 op o is. De overeenkomstige transistor onder de transistors PM12 tot PM15 is dan geleidend, zodat n van de referentiespanningen V6 tot V9 dan aan de niet-inverterende ingang van OA8 gelegd wordt.
Als door een te hoge lijnstmdmde uitgangsspanning van AV boven deze referentiespanning stijgt, wordt de uitgang CL van OA8 gelijk O. Zoals reeds uiteengezet met betrekking tot de operationele versterker OA4 van FDC (Fig. 3) wordt de versterking van OA4 dan verhoogd om de lijnstroom te doen dalen.
Er wordt nu verwezen naar Fig. 6 die een zogenaamde aardingsketen GRC toont. Deze keten is in feit een spanningsomzetter, die in staat is om de ingangsspanning, welke gevormd wordt door de algemene grond in de centrale en aanwezig is op de klem GT, om te zetten in een uitgangsspanning VAG die een waarde heeft gelegen tussen twee referentiespanningen VAUX en V-, en dit op zodanige wijze dat VAG enkel variaties van de algemene grond op GT volgt en niet door variaties op VAUX en VAG be nvloed wordt. Met dit doel wordt de algemene grond, die met meerdere andere ketens in de centrale verbonden is, zoals aangegeven door de multipelpijl, via een condensator C2 verbonden met het verbindingspunt van twee gelijke weerstanden
<Desc/Clms Page number 22>
R25 en R26 die tussen VAUX en V-zijn verbonden.
VAUX is gelijk aan (V-) +15 Volts en V-is gelijk aan-48 of-60 Volts, zoals hierboven vermeld. De waarden van R25 en R26 zijn bijvoorbeeld 150 kilo-ohms en deze van C2 is 220 nano-Farads, zodat het verbindingspunt 7,5 Volts boven V-is. Dit verbindingspunt is met de uitgangsklem VAG gekoppeld via de versterker OA9 met eenheidsversterking, die als een isolatiebuffer gebruikt wordt tussen VAG, enerzijds, en R25, R26, C2, anderzijds. De laatstgenoemde keten vormt een hoogdoorlaatfilter als hij beschouwd wordt van GT naar VAG en een laagdoorlaatfilter als hij beschouwd wordt van VAUX of V-naar GT. Inderdaad, de condensator C2 blokkeert de gelijkspanningssignalen die eventueel via GT aangelegd worden, zodat VAG op gelijkstroomgebied van GT ontkoppeld is.
Vanuit wisselstroomstandpunt volgt hij de variaties van GT, hetgeen vereist is omdat in de centrale alle signalen naar deze grond refereren. Anderzijds hebben wisselstroomstoorsignalen op VAUX of V-geen invloed op het potentiaal van het verbindingspunt van R25 en R26 gezien ze in GT via C2 geaard worden.
Hoewel de principes van de uitvinding hierboven zijn beschreven aan de hand van een bepaalde uitvoeringsvorm, is het duidelijk, dat de beschrijving slechts bij wijze van voorbeeld is gegeven en de uitvinding niet daartoe is beperkt.