Schaltungsanordnung zur Signalgabe in Fernsprechanlagen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Signalgabe, in welcher zur Signa.lisierung Wechselströme verwendet werden. Über die Signalstrom kreise werden auch Ströme für andere als Signalzwecke geleitet, wobei diese Ströme Komponenten der Signalfrequenz enthalten können.
Die Erfindung ist entsprechend anwend bar für Fernsprechanlagen, in welchen über die zum Sprechen benutzten Leitungen auch Signalströme ausgesandt werden, und zwar besonders Wechselströme, deren Frequenz im Bereiche der Sprachfrequenzen liegt. In solchen Anlagen müssen Vorkehrungen ge troffen werden, welche .die Beeinflussung der Signalempfangsappa.rate durch die Sprech ströme verhindern.
Für diesen Zweck sind schon verschiedene Vorschläge bekannt ge worden, die im allgemeinen dahin gehen, Sperrkreise und andere Sperreinrichtungen vorzusehen, welche beim Eintreffen von Sprechströmen den Signalempfangsapparat sperren und so die Auslösung ungewollter Signale verhindern.
Die vorliegende Erfindung hat nun den Zweck, die Verhinderung der Beeinflussung des Signalempfängers durch andere als reine Signalströme auf andere Weise zu bewirken, und erreicht. dies dadurch, da.ss im EiDgangs- kreis des Signalempfängerü eine selbsttätig wirkende Strombegrenzungseinrichtnug vor gesehen ist, welcher ein oder mehrere Re sonanzkreise nachtgeordnet sind, die die Aus lösung der die Signale bewirkenden Teile des Signalempfängers nur bei ankommen den Strömen von reiner Signalfrequenz be wirken.
Die Erfindung ist nachstehend kurz all gemein beschrieben.
Bei der Erfindung ist von der Erwägung ausgegangen, dass bei geeigneter Wahl der zur Signalisierung verwendeten Frequenzen die zum Beispiel in der Sprache vorkommen den Komponenten der Signalfrequenz nicht stark und häufig genug auftreten, um den Signalempfänger zum Ansprechen zu brin gen. Hauptsächlich wird es sich also darum handeln, Einrichtungen dafür zu treffen, dass die Stärke aller am Signalempfänger an kommenden Ströme einen bestimmten Wert nicht übersteigt.
Dadurch wird verhindert, dass Ströme übernormaler Stärke, insbeson dere von den der Signalfrequenz benachbar ten Frequenzen, zur vollen Auswirkung kom men, welchem Zweck die gemäss der Erfin dung vorgesehene StrombegTenztuigseinrich- tung im Eingangskreis des Signalempfängers dient.
Diese Begrenzungseinrichtung ist nun in verschiedener Ausführung möglich, und es sind nachfolgend zwei Ausführungsbeispiele hierfür beschrieben und dargestellt.
Eine Ausführungsform zeigt eine Brük- kenanordnung von Gleichrichtern mit einer Polarisationszelle in der .einen Brücken diagonale und parallel dazu geschaltet einen Spa.nnungsresonanzkreis, der auf die Signal frequenz abgestimmt ist. Als Polarisations zelle kann man eine gewöhnliche Akkumula- tarenzelle verwenden.
Die Gleichrichter sind so geschaltet, dass normalerweise über die Brückenanordnung kein Strom fliessen kann, das heisst solange die a.n dem Eingangstrans formator auftretende Spannung die Zellen spannung nicht. übersteigt, was der Fall sein wird bei Strömen normaler Stärke von Signalfrequenz. Infolgedessen wird ein rei ner Signalstrom sich nur an dem Resonanz kreis auswirken und den Signalempfänger zum Ansprechen bringen.
Wenn dagegen Ströme anderer als Signalfrequenz am Sig- imlempfänger eintreffen, steigt der Schein widerstand des Spannungsresonanzkreises in bezug auf die andern Teile des Stromkreises und die Brücke bildet einen Nebensohluss beringen Widerstandes, weil die Spannung an ihr zufolge der Veränderung, das heisst der Erhöhung des Scheinwiderstandes des Resonanzkreises, grösser ist, als dann, wenn, wie oben<B>gesagt</B> Strom reiner Signalfrequenz auftritt.
Die am Verbindungspunkt des Resonanzkreises mit dem nachfolgenden Gleichrichter resultierende Spannung reicht alsdann nicht hin, die Gleichrichterröhre zur Erregung und damit das die Signalauslösung bewirkende, im Anodenstromkreis liegende Relais zu betätigen.
Eine andere Ausführungsform zeigt. zwei Glühkathodenröhren und einen Stromreso- nanzkreis, der in Reihe mit den beiden Röhren liegt. Das andere Ende des Resonanz kreises einerseits, sowie die beiden Röhren anderseits liegen an den Klemmen .der Se kundärwicklung des Transformators. Die Röhren sind Zweielektrodenröhren, arbeiten nahe am Sättigungspunkt und begrenzen da durch den Stromfluss in. dem Stromkreis auf einen bestimmten normalen Wert.
Wenn der ankommende Strom keine reine Si;nal- frequen, ist, angenommen zum Beispiel Sprachfrequenzen, so besitzt der Resonanz kreis diesen gegenüber bekanntlich nicht den maximalen Scheinwiderstand. Er bildet für diese einen Kurzschluss und der dem Re- sonanzkreis Gleichrichter kommt nicht zum Ansprechen.
Fig. 1 zeigt einen Transformator T, dessen Primärwicklung mit der Leitung, über welche die Signale ankommen., direkt verbunden ist. Jedoch kann auch ein Strom kreis, der eine Verstärkerröhre enthält, zwi schen Leitung und Transformator geschaltet werden.
Ein Ende der Sekundärwicklung dieses Transformators T ist über die Wider stände<B>BI</B> und R2 mit dem auf die Signalfrequenz abgestimmten Spannungs- resona.nzkreis verbunden, der die Induktivi- tät L und den Kondensator C enthält beide sind in Reihe geschaltet. Der Kondensator C ist mit dem andern Ende der Sekundär wiclzlung des Transformators T verbunden.
Der Verbindungspunkt S zwischen Induk- tivitä,t L und Kondensator C ist mit dem Gitter der Gleichrichterröhre V verbunden, in deren Anodenkreis ein Relais R. liegt, zu .dem ein kleiner Kondensator Cl parallel geschaltet ist. GB stellt die Gitterbatterie und HT die Anodenbatterie dar.
Die Gleich- richterröhre kann eventuell noch auf eine Verstärkerröhre arbeiten, in welchem Falle dann das Relais R im Anodenkreis der Ver- stärkerröhre angeordnet ist.
Parallel zur Sekundärwicklung des Trans formators T, und zwar an den Punkten P und Q im Eingangskreis des SignaJempfän- gers, ist eine Brückenanordnung .von Gleich richtern, und zwar von Kupferoxyd-Gleich- richtern angeschlossen. In jedem der vier Brückenzweige liegt ein solcher Gleichrich ter. In der Brücke selbst liegt eine Akku mulatorenzelle.
Die Gleichrichter in den Brückenzweigen sind so geschaltet, dass kein Stromfluss vom Akkumulator aus über die Brückenzweige und die Sekundärwicklung des Transformators stattfindet und dass deshalb .auch kein Nebenschluss für den Re sonanzkreis gebildet wird, sobald vom Trans formator T her eine Wechselspannung an. den Punkten P und Q auftritt, die geringer ist als die des Akli:umulators B.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist im wesentlichen wie folgt: Relais R. spricht an, wenn an dem Ver bindungspunkt S des Resonanzkreises eine genügend starke Spannung einer Signal frequenz auftritt, und dies ist der Fall, wenn reiner Signalstrom am Transformator T auf tritt; alsdann herrscht an dem Resonanz kreis L, C Resonanz. Der Stromfluss wird in erster Linie bestimmt durch die Wider standswerte von R1,-R2 und<I>L</I> und den Spannungsunterschied an den Enden der Sekundärwicklung des Transformators T.
Im Resonanzfalle wird die Spannung am Kondensator C eine verhältnismässig hohe und der Stromfluss ausreichend sein, das Re lais R zum Ansprechen zu bringen. Über steigt die vom Transformator T herkom inende, an den Punkten P und Q auftretende Spannung nicht die Spannung des Akkumu lators B, so bildet dieser auch keinen Neben schluss für .den Resonanzkreis, was dann der Fall sein wird, wenn, wie oben gesagt, reiner Signalstrom in normaler Stärke auftritt.
Übersteigt der Stromfluss' die normale Stärke, so bildet die Brücke einen ausgleichenden Nebenschluss für die den normalen Wert übersteigende Spannung am Resonanzkreis. Die Grenze wird durch die Gegenspannung der Zelle bestimmt.
Besitzt der eintreffende Strom eine an dere als Signalfrequenz oder ist er ein Fre- quenzgemisch, zum Beispiel Sprachfrequen zen, so tritt an dem Resonanzkreis keine Resonanz auf und der Scheinwiderstand des Kreises steigt an. In diesem Falle wirlzt die Brücke als Nebenschluss. Die Spannung am Resonanzkreis ist gering und nur ein Bruch teil der von der Sekundärwicklung des Transformators gelieferten Spannung fliesst über den Kondensator C, so dass die am Verbindungspunkt S auftretende Spannung nicht ausreicht, das Relais R zu be tätigen.
Die Brückenanordnung dient also, all gemein, gesprochen, zur Begrenzung der im Eingangskreis des Signalempfängers auf tretenden Spannung und in Abhängigkeit von dieser, des Stromes der ankommenden Schwingungen.
Fig.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in welchem im Eingangskreis des Empfängers eine Begmen:zungseinrichtung gebraucht wird, in der ein Stromresonanzkreis C, L An wendung findet, sowie zwei Glühkathoden röhren, und zwar zwei Zweielektrodenröhren D1 und D2, für jede Halbwelle eine" die nahe am Sättigungspunkt arbeiten. Die Kondensatoren C3, und C4, dienen zur Blockierung des Anodengleichstromes.
Die Adern 1 und 2 sind mit einem Transfor mator verbunden, ähnlich wie in Fig. 1 gezeigt.
Der Resonanzkreis ist, wie gesagt, ein Stromresonanizkreis; Kondensator C und Selbstinduktion L liegen parallel und beide zusammen sind in Reihe mit den beiden Gleichrichterröhren Dl und D2 geschaltet. Die Röhren sind so angeordnet, dass die eine die :eine Halbwelle und die andere die zweite Halbwelle einer Wechselschwingung hin- durchlässt. Parallel zum Resonanzkreis liegt die Röhre V, deren Gitter eine entsprechende Vorspannung aus der Batterie GB erhält, so dass sie als, Gleichrichter arbeitet. Die am Gitter auftretende Spannung isst von der Spannung am Resonanzkreis abhängig.
Wenn reiner Signalstrom über die Adern 1 und 2 eintrifft, besitzt der Resonanz kreis C, L einen sehr hohen Scheinwider stand. Die am Gitter der Gleichrichterröhre V wirkende Spannung ist wegen des hohen Scheinwiderstandes des Resonanzkreises auch verhältnismässig hoch und bewirkt das An sprechen .des Relais B. Wenn Strom anderer Frequenz oder Frequenzgemische auftreten, so besitzt der Resonanzkreis geringen Wi derstand; infolgedessen ist die dem Gitter der Gleichrichterröhre V zugeführte Energie nicht ausreichend, letztere zum Ansprechen zu bringen.
Übersteigt die Stärke des ankommenden Stromes den normalen Wert, so verhindern die Röhren Dl und D2 ein Ansteigen des Stromes, da ihr Arbeitspunkt bereits an der Sättigungsgrenze liegt. Die vom Re sonanzkreis dem Gitter der Röhre zu geführte Energie bleibt daher niedrig und letztere und damit auch Relais B spricht nicht an. - Fig. <B>3</B> zeigt ein Ausführungsbeispiel, das angewendet wird, wenn.
mehrere ver schiedene Frequenzen zur Signalisierung ge braucht werden, wobei für die einzelnen Frequenzen je ein Spannungsresonanzkreis nach Fig. 1 Verwendung findet.
Mit VLD ist die Brückenanordnung mit den Widerständen R1 und B2 mach Fig. 1 angedeutet.
Es sind vier Resonanzkreise für je eine Frequenz parallel geschaltet, angenommen mit. den Induktivitäten L1, <I>L2, L3, L4</I> und den zugehörigen Kondensatoren. Von den Verbindungspunkten s der letzteren mit den Induktivitäten führen einzeln die Anzap- fungen 4, 5, 6, 7 zu den Gittern von vier Gleichrichterröhren, in ähnlicher Weise, wie in Fig. 1 gezeigt. <I>GB</I> ist die für alle vier Röhren gemeinschaftliche Gitterbatterie; bei 3 werden die Heizkreise angeschlossen.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist grundsätzlich :die gleiche wie die der An ordnung nach Fig. 1.
Big. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, nach welchem auch mehrere verschiedene Frequenzen zur Signalisierung verwendet werden, wobei jedoch die Begrenzungsein richtung nach Fig. 2 ,gebraucht wird, die durch CLD angedeutet ist.
Die Anordnung ist eingerichtet gleich der Anordnung nach Fig. 3, auf jede der vier Frequenzen anzu sprechen, für welche je ein Stromresonanz- kreis nach Fig. 2 vorgesehen isst, mit den Induktivitäten L1, <I>L2,</I> L3 und<I>L4</I> und den zugehörigen Kondensatoren. Die Resonanz kreise sind über die Adern 4, 5, 6, 7 mit den Gittern der nachfolgenden Röhren ge koppelt, wie in Fig. 2 zu ersehen ist. Die Kopplung erfolgt hier, im Gegensatz zu Fig. 2, induktiv.
Auch hier bezeichnet<I>GB</I> die gemeinsame Gitterbatterie, und die Heiz kreise werden wieder bei 3 angeschlossen.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung entspricht sinngemäss der nach Fig. 2.
Jeder der in Reihe geschalteten Resonanz kreise bietet einen hohen Scheinwiderstand für seine Resonanzfrequenz und einen ge ringen Widerstand für Ströme anderer Fre quenzen. Demzufolge werden die einzelnen der vier Relais, entsprechend Relais B nach Big. 2, bei Eintreffen der jeweiligen Reso nanzfrequenz, über die Adern 1 und 2 zum Ansprechen gebracht.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, nach welchem eine Frequenzkombination, zu- sammenges'etzt aus drei. verschiedenen Fre quenzen, .den Signalempfänger zum Anspre chen bringen kann, im Gegensatz zu den nach Fig. 3 und 4, wo die vorgesehenen Frequen zen einzeln zur Wirkung gelangen.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung entspricht im Prinzip der Anordnung nach Big. 2. Die Adern. 10 und 11 führen zum Gitter- und Heizstromkreis einer Gleich- richterröhre, wie der Röhre V in Fig. 2; GB ist die gemeinschaftliche Gitterbatterie.