Circuit de poste d'abonné La présente invention a pour objet un circuit de poste d'abonné qui comprend un. microphone, un écouteur, un équilibreur et des bornes de ligne, au moins une dérivation variable pour au moins une desdites parties constituantes - microphone, équili- breur, ou les bornes de ligne - cette dérivation va riable comprenant au moins un élément de résistance non linéaire traversé par au moins une partie du courant d'excitation unidirectionnel du microphone reçu par la ligne,
et un moyen commandé par ledit courant unidirectionnel pour réduire la résistance du- dit élément lorsque ledit courant augmente et pour augmenter la résistance dudit élément lorsque ledit courant diminue.
Les dessins ci-joints représentent, à titre d'exem ple, plusieurs schémas de circuits de poste télépho nique selon l'invention.
La fig. 1 est un diagramme illustrant un circuit utilisant des éléments de résistance pour régler le rendement de réception d'un poste d'abonné.
La fig. 2 montre une modification du circuit de la fig. 1 également utilisé pour régler le rendement de réception.
La fig. 3 est un diagramme de câblage utilisant le circuit de la fig. 2.
La fig. 4 est un diagramme de circuit dans lequel des éléments de résistance non linéaire sont utilisés pour régler le rendement de transmission.
La fig. 5 montre un diagramme de circuit dans lequel des éléments de résistance non linéaire sont utilisés pour régler le rendement d'un circuit équili- breur. La fig. 6 est un diagramme de circuit compre nant des éléments de résistance non linéaire en d6ri- vation à travers la ligne.
Dans la description du brevet No 308152 un cir cuit de poste d'abonné est décrit, dans lequel le cou rant continu qui parcourt la ligne d'abonné passe à travers une résistance de commande dans le poste d'abonné. Deux éléments de résistance en série sont connectées en parallèle avec la résistance de com mande.
Pour cette raison le courant de ligne est di visé, la plus. grande partie passant à travers la résis tance de commande et une petite partie par les deux éléments de résistance non linéaire. Les éléments de résistance non linéaire sont du type dont la résis, tance, diminue si le courant augmente. En consé quence leur résistance diminue lorsque le courant de ligne augmente.
Cela veut dire que les éléments non linéaires conduisent mieux quand la ligne d'abonné est courte et que l'impédance entre les jonctions des éléments non linéaires et un point quelconque de la résistance de commande augmente et diminue selon la longueur de la ligne. Dans les fig. 7 et 8 de la description dudit brevet un écouteur est connecté en tre le centre de la résistance de
commande et un point entre les, deux éléments non linéaires. Avec cet arrangement le courant continu nec passe pas par l'écouteur.
Pour le courant alternatif l'écouteur est en dérivation avec les éléments non linéaires, com me montré à la fig. 8 de ladite description. Lorsque la ligne d'abonné- est courte, les éléments non linéai- res en dérivation avec l'écouteur sont fortement con- ductifs et pourvoient des voies effectives pour le courant alternatif,
réduisant ainsi le rendement de l'écouteur. Si la ligne est longue la voie de dériva- Lion n'est pas effective et l'écouteur travaille avec plein rendement.
Il est évident que les parties constituantes du poste d'abonné, c'est à-dire, le microphone, les bor nes de la ligne ou l'équilibreur peuvent être reliés de la façon décrite, de sorte que le rendement des parties constituantes change selon la longueur de la ligne d'abonné. Lorsqu'une partie constituante con duit du courant continu,
il peut être nécessaire de l'équiper de moyens isolants pour empêcher que le potentiel de courant continu à travers la partie cons tituante nuise au fonctionnement de la dérivation.
La relation exacte entre la longueur de la ligne et l'impédance des éléments non linéaires dépend des parties constituantes, shuntées du poste d'abonné et du montant des pertes de transmission ou des pertes par effet local demandés sur une ligne de petite lon gueur ou de longueur zéro. Sur des longues lignes on aspire naturellement à réduire les pertes de trans mission le plus possible.
Par un choix convenable de la caractéristique voltage/courant des éléments non linéaires et de la valeur de la résistance de com mande, et par l'addition d'une résistance en série à la voie parallèle en dérivation, il est possible d'ob tenir une variation très ample du fonctionnement des moyens de dérivation.
Dans le but de réduire des pertes d'énergie, il est généralement convenable d'utiliser une résistance de commande de petite valeur. Dans ces circonstances le circuit du poste d'abonné, excepté le microphone, peut être connecté à chaque extrémité ou à un point intermédiaire de la résistance de commande au lieu d'être relié à son centre.
Un déséquilibre quelconque ne causera dans ce cas qu'un petit flux de courant continu, et par une disposition adéquate on peut ob tenir que ce petit courant n'amoindrisse pas le ren dement du poste d'abonné.
Si une partie du circuit du poste d'abonné n'est pas connectée au centre de la résistance de commande, il peut être avantageux de relier les parties restantes à son centre, afin d'em pêcher l'établissement d'une voie de résistance rela tivement basse par laquelle le courant continu pour rait être shunté par l'une ou l'autre des résistances non linéaires, avec le résultat que le fonctionnement des résistances non linéaires serait altéré.
Les résistances non linéaires peuvent être des varistors quelconques, dont la résistance diminue lorsque le courant augmente, par exemple des ter- mistors, des éléments de carbure au silicium ou des redresseurs. Lorsqu'on emploie des redresseurs deux redresseurs doivent d'être placés en parallèle et polarisés en opposition pour assurer leur fonction nement indépendant de la direction du courant de la ligne.
La fig. 1 du dessin montre un circuit dans le quel des éléments non linéaires sont utilisés pour ré gler le rendement de réception d'une station d'abonné. Le circuit équilibreur de ligne montré demande une connexion à chaque côté du condensateur de blo cage et par conséquence l'arrangement montré à la fig. 8 du brevet mentionné est impropre à ce but.
Dans la fig. 1 le circuit équilibreur comprend une résistance 1 en série avec un condensateur 2 con necté en parallèle avec une résistance 3 à travers un condensateur de blocage 4. La résistance de com mande se compose des deux résistances égales 5 et 8, dont la résistance 5 est branchée entre deux enrou lements 6 et 7 de la bobine d'induction. Le micro phone 9 est connecté en série avec la résistance 8. Les éléments de résistances non linéaires identiques 10 et 11 sont reliés en série et en dérivation avec les résistances 5 et 8.
L'écouteur 12 est shunté entre le centre de la résistance de commande (composé des résistances 5 et 8) et un point entre les deux élé ments non linéaires 10 et 11. L'écouteur 12 est con necté en plus en série avec l'enroulement 13 de la bobine d'induction. Le condensateur de blocage 4 est utilisé pour empêcher un courant continu en dériva tion avec le microphone et pour faciliter la connexion d'une sonnerie ou d'un vibrateur 14. Si les résistances 1, 3 du circuit équilibreur sont composées avec la bobine d'induction, c'est-à-dire si elles sont enrou lées autour de l'axe des enroulements de la bobine, l'ensemble combiné demande sept bornes, une à cha cun des points 21 - 27.
Les éléments 10 et 11 sont des résistances non linéaires, dont la résistance diminue quand le courant qui les traverse augmente. Leur résistance varie se lon la loi<I>i = k - En,</I> où<I>n</I> est un facteur représentant la caractéristique du courant en fonction de la résis tance de 10 et 11.
Dans le circuit de la fig. 2 la résistance de com- mande est formée par une simple partie constituante 15. Comme expliqué plus haut, le déséquilibre résul tant est toléré, pourvu que l'écouteur et toute autre voie pour le courant continu présentent une résis tance relativement élevée au courant continu et ne rendent pas sans effet l'élément non linéaire 10. La résistance 16 est pourvue pour limiter l'action de dérivation des éléments non linéaires 10 et 11.
Quoi que la présence de la résistance de limitation 16 di minue la capacité des résistances non linéaires 10 et 11 de fonctionner comme des suppresseurs de clics, elle présente l'avantage que l'écouteur 12 puisse fonctionner, bien qu'avec un rendement réduit, si l'un ou les deux éléments non linéaires devaient lâ cher.
Si les résistances 1 et 3 du circuit équilibreur sont combinées avec la bobine d'induction, seulement six bornes aux points 20, 21, 24, 25, 26, 27 sont nécessaires.. Le circuit selon le schéma de la fig. 2 permet que la résistance de commande 15 et les éléments, non linéaires 10 et 11 puissent être accom modés, si on le désire, dans le combiné. Les parties constituantes de la fig. 2 ayant les mêmes fonctions que celles de la fig. 1 ont les mêmes références.
La fig. 3 représente un schéma de câblage pour un poste d'abonné d'après le circuit de la fig. 2. Les signes de référence pour les parties constituantes sont les mêmes que ceux de la fig. 2. Les signes de références 17a, 18b sont appliqués au contact du crochet commutateur, les signes 18a, 18 b au con tact hors normal du disque et 19 au contact d'inter ruption de ce dernier.
Dans la fig. 4 la résistance de commande est une seule partie constituante 17 reliée aux enroulements 6, 7 de la bobine d'induction. La connexion pour l'enroulement 7 peut être prise d'un point quelcon que le long de la résistance de commande 17, pour vu que tout déséquilibre résultant ne cause pas une augmentation excessive des courants, vagabonds. Un équilibreur de ligne 18 est représenté par un rectangle X.
Les deux éléments 10, 11 sont représen tés respectivement par les impédances Zl , Z2. Les autres parties constituantes sont désignées par les mêmes numéros de référence comme dans les figures précédentes. Les résistances 31, 32, 33 représentent respectivement les résistances intrinsèques des en roulements 6, 7, 13, les résistances ayant été omises dans les figures précédentes.
Dans cette arrangement les éléments non linéaires 10, 11 d'impédance Zi, Z2 , qui sont normalement égales, forment chacun une dérivation à travers l'écouteur 9 et règlent le rendement de transmission de la station d'abonné. Si on le désire, la résistance de commande 17 peut être composée de la résistance intrinsèque d'une longueur convenable des enroulements de la bobine d'induc tion. Le nombre de bornes de la bobine d'induction dépend du lieu où la résistance de commande est montée. L'arrangement de la fig. 4 peut être utilisé avec un circuit antilocal convenable.
Il est possible d'employer le circuit de commande formé par la résistance de commande et les résistan ces non linéaires pour shunter une quelconque des quatre bornes de la ligne, soit celle du microphone, ou celle de l'écouteur, ou celle de l'équilibreur. Beau coup de fois il est possible aussi de trouver ou de créer un point de dérivation à la résistance de com mande, auquel le circuit de l'écouteur peut être con necté, donnant comme résultat qu'un minimum de courant continu passe par l'écouteur.
Dans la fig. 4 par exemple, le courant continu à travers l'écouteur est éliminé, si la résistance 32 est connectée au centre de la résistance de commande 17. Dans la fig. 5 la jonction de l'écouteur 12 avec le réseau 18 pourrait être connectée au centre de la résistance 17.
Le circuit de la fig. 5 montre les éléments non linéaires 10, 11 en parallèle avec le circuit équili- breur 18, et le circuit de la fig. 6 montre les, élé ments non linéaires, 10 et 11 en parallèle avec la ligne.
Subscriber station circuit The present invention relates to a subscriber station circuit which comprises a. microphone, an earpiece, a balancer and line terminals, at least one variable branch for at least one of said component parts - microphone, balancer, or the line terminals - this variable branch comprising at least one non-resistor element linear through which at least part of the unidirectional excitation current of the microphone received by the line,
and means controlled by said unidirectional current for reducing the resistance of said element as said current increases and for increasing the resistance of said element as said current decreases.
The accompanying drawings show, by way of example, several telephone set circuit diagrams according to the invention.
Fig. 1 is a diagram illustrating a circuit using resistance elements to adjust the reception efficiency of a subscriber station.
Fig. 2 shows a modification of the circuit of FIG. 1 also used to adjust the reception efficiency.
Fig. 3 is a wiring diagram using the circuit of FIG. 2.
Fig. 4 is a circuit diagram in which nonlinear resistance elements are used to adjust the transmission efficiency.
Fig. 5 shows a circuit diagram in which nonlinear resistance elements are used to adjust the efficiency of a balancing circuit. Fig. 6 is a circuit diagram including nonlinear resistance elements drifting across the line.
In the specification of patent No. 308152 a subscriber station circuit is described in which the direct current which travels through the subscriber line is passed through a control resistor in the subscriber station. Two resistance elements in series are connected in parallel with the control resistor.
For this reason the line current is di aimed, the most. large part passing through the control resistor and a small part through the two nonlinear resistance elements. Nonlinear resistance elements are of the type whose resistance decreases with increasing current. Consequently their resistance decreases when the line current increases.
This means that the nonlinear elements conduct better when the subscriber line is short and the impedance between the junctions of the nonlinear elements and any point of the control resistor increases and decreases with the length of the line. In fig. 7 and 8 of the description of said patent an earphone is connected between the center of the resistor of
command and a point between the two nonlinear elements. With this arrangement the direct current does not pass through the earphone.
For the alternating current the earphone is bypassed with the non-linear elements, as shown in fig. 8 of said description. When the subscriber line is short, the non-linear elements in bypass with the earphone are highly conductive and provide effective paths for the alternating current,
thus reducing the performance of the earpiece. If the line is long the bypass channel is not effective and the listener is working at full capacity.
It is obvious that the constituent parts of the subscriber station, i.e., the microphone, the line terminals or the balancer can be connected as described, so that the performance of the constituent parts changes. depending on the length of the subscriber line. When a component part conducts direct current,
it may be necessary to equip it with insulating means to prevent the direct current potential through the constituent part from interfering with the operation of the bypass.
The exact relationship between the length of the line and the impedance of the nonlinear elements depends on the component parts, shunted from the subscriber station and the amount of transmission losses or sidetone losses demanded on a short line or zero length. On long lines we naturally aspire to reduce transmission losses as much as possible.
By a suitable choice of the voltage / current characteristic of the nonlinear elements and the value of the control resistance, and by the addition of a resistance in series to the parallel path in bypass, it is possible to obtain a very wide variation in the operation of the bypass means.
In order to reduce energy losses, it is generally convenient to use a small value control resistor. Under these circumstances the subscriber station circuit, except the microphone, may be connected at either end or at an intermediate point of the control resistor instead of being connected to its center.
Any imbalance in this case will only cause a small flow of direct current in this case, and by proper arrangement it can be ensured that this small current does not reduce the output of the subscriber station.
If part of the subscriber station circuit is not connected to the center of the control resistor, it may be advantageous to connect the remaining parts to its center, in order to prevent the establishment of a resistance path. relatively low by which the direct current could be shunted by one or the other of the nonlinear resistors, with the result that the operation of the nonlinear resistors would be altered.
The nonlinear resistors can be any varistors, the resistance of which decreases with increasing current, for example thermometers, silicon carbide elements or rectifiers. When using rectifiers two rectifiers must be placed in parallel and polarized in opposition to ensure their operation independent of the direction of the line current.
Fig. 1 of the drawing shows a circuit in which non-linear elements are used to adjust the reception efficiency of a subscriber station. The line balancer circuit shown requires a connection to either side of the blocking capacitor and therefore the arrangement shown in fig. 8 of the mentioned patent is unsuitable for this purpose.
In fig. 1 the balancing circuit comprises a resistor 1 in series with a capacitor 2 connected in parallel with a resistor 3 through a blocking capacitor 4. The control resistor consists of the two equal resistors 5 and 8, of which resistor 5 is connected between two windings 6 and 7 of the induction coil. Microphone 9 is connected in series with resistor 8. Identical non-linear resistance elements 10 and 11 are connected in series and in shunt with resistors 5 and 8.
The earpiece 12 is shunted between the center of the control resistor (composed of resistors 5 and 8) and a point between the two nonlinear elements 10 and 11. The earpiece 12 is additionally connected in series with the. winding 13 of the induction coil. The blocking capacitor 4 is used to prevent a direct current bypassing with the microphone and to facilitate the connection of a buzzer or a vibrator 14. If the resistors 1, 3 of the balancing circuit are composed with the coil of induction, i.e. if they are wound around the axis of the coil windings, the combined assembly requires seven terminals, one at each of points 21 - 27.
Elements 10 and 11 are non-linear resistors, the resistance of which decreases as the current flowing through them increases. Their resistance varies according to the law <I> i = k - En, </I> where <I> n </I> is a factor representing the characteristic of the current as a function of the resistance of 10 and 11.
In the circuit of fig. 2 the control resistor is formed by a simple constituent part 15. As explained above, the resulting imbalance is tolerated, provided that the earphone and any other channel for direct current have a relatively high resistance to direct current. and do not render the nonlinear element 10 ineffective. Resistor 16 is provided to limit the bypass action of nonlinear elements 10 and 11.
Although the presence of the limiting resistor 16 decreases the ability of the nonlinear resistors 10 and 11 to function as click suppressors, it has the advantage that the listener 12 can operate, although with reduced efficiency, if one or both nonlinear elements should fail.
If resistors 1 and 3 of the balancing circuit are combined with the induction coil, only six terminals at points 20, 21, 24, 25, 26, 27 are needed. The circuit according to the diagram in fig. 2 allows the control resistor 15 and the non-linear elements 10 and 11 to be accommodated, if desired, in the handset. The constituent parts of FIG. 2 having the same functions as those of FIG. 1 have the same references.
Fig. 3 shows a wiring diagram for a subscriber station according to the circuit of FIG. 2. The reference signs for the constituent parts are the same as those in fig. 2. The reference signs 17a, 18b are applied to the contact of the switch hook, the signs 18a, 18b to the non-normal contact of the disc and 19 to the interrupting contact of the latter.
In fig. 4 the control resistor is a single constituent part 17 connected to the windings 6, 7 of the induction coil. The connection for winding 7 can be taken from any point along the control resistor 17, as any resulting imbalance does not cause the stray currents to increase excessively. A line balancer 18 is represented by an X rectangle.
The two elements 10, 11 are represented respectively by the impedances Z1, Z2. The other component parts are designated by the same reference numbers as in the previous figures. The resistors 31, 32, 33 respectively represent the intrinsic resistances of the bearings 6, 7, 13, the resistances having been omitted in the preceding figures.
In this arrangement the non-linear elements 10, 11 of impedance Zi, Z2, which are normally equal, each form a branch through the earphone 9 and adjust the transmission efficiency of the subscriber station. If desired, the control resistor 17 can be composed of the intrinsic resistance of a suitable length of the windings of the induction coil. The number of terminals of the induction coil depends on where the control resistor is mounted. The arrangement of FIG. 4 can be used with a suitable antilocal circuit.
It is possible to use the control circuit formed by the control resistor and the nonlinear resistances to bypass any of the four terminals of the line, either that of the microphone, or that of the earphone, or that of the balancer. Many times it is also possible to find or create a bypass point at the control resistor, to which the earphone circuit can be connected, resulting in a minimum of direct current being passed through the receiver. earphone.
In fig. 4 for example, the direct current through the earphone is eliminated, if the resistor 32 is connected to the center of the control resistor 17. In FIG. 5 the junction of the earpiece 12 with the network 18 could be connected to the center of the resistor 17.
The circuit of FIG. 5 shows the nonlinear elements 10, 11 in parallel with the balancing circuit 18, and the circuit of FIG. 6 shows the nonlinear elements 10 and 11 in parallel with the line.