Schaltungsanordnung für die Pegelregelung bei Fernsprechstationen mit Sprech- und/oder Hörverstärkern Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für die Pegelregelung bei Fernsprechstationen mit Sprech- und/oder Hörverstärkern.
Bei halb- oder vollelektronischen Vermittlungs einrichtungen geht die Entwicklung immer .mehr dazu über, den Speisestrom, für die Teilnehmerstellen zu re duzieren und in der Station aus der Leitung gespeiste Verstärker einzusetzen. Es sind verschiedene Anord nungen bekannt, die anstelle des Kohlemikrofones elektrodynamische oder elektromagnetische Schall- wandler einsetzen und den erforderlichen Sprechpe gel durch einen nachgeschalteten Transistorverstärker erhalten.
Diese Anordnungen besitzen jedoch den Nachteil, dass beim Anschluss der Station an unter schiedliche Teilnehmer-Anschlussleitungen die Ver sorgungsspannung des Verstärkers und damit die Verstärkung sehr stark schwankt. Bei langen An- schlussleitungen nimmt die Verstärkung ab, so dass die Reichweite der Anordnung verkleinert wird. Bei ganz kurzer Leitung darf der abgegebene Signalpegel aus Stabilitätsgründen einen bestimmten Wert nicht überschreiten.
Aus diesen Gründen sind ,schon Anordnungen an gewendet worden, bei denen die Verstärkung des Sprechverstärkers in Abhängigkeit von der Leitungs länge geändert wurde. Dabei wird der Sprechverstär- ker über spannungsabhängige Glieder angeschaltet, die so wirken, dass mit steigender Leitungslänge die Ver- sorgungsspannung des Verstärkers und damit seine Verstärkung konstant bleibt oder gar ansteigt.
Auf diese Art wird die unterschiedliche Leitungsdämp fung der Anschlussleitung in Senderichtung kompen siert. Eine Einschränkung der Reichweite ist dabei immer noch gegeben, da die Empfangsrichtung kei nen Ausgleich vorsieht.
Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung für Fernsprechstationen mit Sprech- und/oder Hörverstärkern anzugeben, die einen Pegelausgleich für beide Richtungen ermöglicht. Der Aufwand für die Regelung soll klein sein und die Regelungseinrichtung gleichzeitig in Sende- und Empfangsrichtung wirken.
Die Anordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ver sorgungsspannung der Verstärker aus der Leitung gewonnen und durch ein Stabilisierungsglied unab hängig vom Leitungswiderstand und der Versorgungs spannung der Anlage konstant gehalten wird, und dass der Verstärkungsgrad der Verstärker von einer Spannung gesteuert wird, die an einem im Zuge der Leitung angeordneten Widerstand abgegriffen wird.
Diese Art von Regelung hat ausserdem den Vorteil, dass die Übertragungseigenschaften der Stationsga- belschaltung nicht beeinflusst werden, so wie es bei Anordnungen der Fall ist,
die mit nichtlinearen Wi derständen im Speisekreis der Verstärker arbeiten. Nach einer zweckmässigen Weiterbildung der Anord nung wird die Regelspannung am ohmschen Wider stand einer Teilwicklung des Gabelübertragers abge- griffen und über einen Entkopplungswiderstand zur Ladung eines Kondensators verwendet. Die Lade spannung des Kondensators wird zur Regelung des Verstärkungsgrades der Verstärker verwendet.
Dabei ist die Verstärkung der Verstärker gross, wenn die Ladespannung klein ist und die Verstärkung klein, wenn die Spannung gross ist.
Die Erfindung wird an Hand der Fig. 1 und 2 beispielsweise näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 Stationsschaltung mit Speisestromkreisen und Fig. 2 einen Verstärker der Station.
In Fig. 1 wird über die Einspeisewiderstände die Speisespannung UB an die Anschlussleitung gelegt. Über den Leitungswiderstand RL, den Gabelübertra- gerwiderstand R1 und das Stabilisierungsglied Z, vor zugsweise eine Zenerdiode, wird die Versorgungs spannung U für die Verstärker gewonnen. Der Nach bildzweig der Gabelschaltung kann durch den Kon densator Cn gleichstromfrei gehalten werden.
Das Stabilisierungsglied Z wird über eine Drossel Dr in den Nullzweig der Gabelschaltung (in Sprechrichtung gesehen) gelegt. Die Drossel verhindert den Kurz- schluss der ankommenden Sprechspannungen durch den Kondensator Cl, an dem die Speisespannung U für die Verstärker abgegriffen wird.
Die Zenerdiode Z wird in Sperrichtung betrieben und liefert für die Verstärker SVr und EVr konstante Versorgungs spannung, auch wenn sich der Leitungswiderstand RL ändert. Die Station kann also an Anschlusslei- tungen mit verschiedenem Leitungswiderstand ange schlossen werden, es bleibt die Versorgungsspannung der Verstärker in weitem Bereich konstant.
Da sich mit unterschiedlicher Leitungslänge auch die Dämpfung der Leitung ändert, besteht der Wunsch, den Sendepegel und Empfangspegel der Sta tion an die Leitungsverhältnisse anzupassen. Betrach tet man die Leitungsschleife wie sie in Fig. 1 gezeigt wird, dann entsteht an dem ohmschen Widerstand R1 der Teilwicklung des Gabelübertragers ein Span nungsabfall der umgekehrt proportional dem Lei- tungswiderstand ist. Dieser Spannungsabfall kann daher zur Regelung der Verstärkung verwendet wer den.
Dieser Spannungsabfall ist gross, wenn der Lei tungswiderstand klein ist und klein, wenn der Lei tungswiderstand gross ist. Da die Dämpfung der Lei tung mit dem Leitungswiderstand zunimmt, ist die Verstärkung der Verstärker so zu beeinflussen, dass sie bei kleiner Regelspannung Ur gross ist und bei grosser Regelspannung klein.
Die Regelspannung -Ur wird dadurch gewonnen, dass der am Wider stand R1 auftretende Spannungsabfall zur Aufladung des Kondensators C verwendet wird. Die Aufladung erfolgt über einen Entkopplungswiderstand R, damit durch den Regelkreis die Gabelschaltung nicht be lastet wird. Die Ladespannung des Kondensators C wird als Regelspannung dem Sende- und Empfangs verstärker zugeführt.
Dies kann, wie in Fig. 2 ge zeigt ist, in einfachster Weise dadurch erreicht wer den, dass über ein zusätzliches Steuerglied Tr2 die Vorspannung, d. h. der Arbeitspunkt, des Verstärker- trans.isto:rs Trl geändert wird.
Ist die negative Vor spannung des Verstärkertransistors gross, dann ist der Verstärkungsfaktor kleiner als bei kleiner nega tiver Vorspannung. Durch die Dimensionierung von Regelglied Tr2 und Verstärkerschaltung lässt sich erreichen, dass die Verstärkungsänderung der Dämp- fungsänderung der Leitung entspricht.
Da diese An ordnung einer Regelschaltung sowohl für Sende- als auch Empfangsverstärker verwendet werden kann, ist die Reichweite einer Fernsprechverbindung nicht mehr durch die grossen Dämpfungsschwankungen der verschiedenen Anschlussleitungen begrenzt.
Circuit arrangement for level control in telephone stations with speech and / or audio amplifiers The invention relates to a circuit arrangement for level control in telephone stations with speech and / or audio amplifiers.
In the case of semi-electronic or fully electronic switching equipment, the trend is always to reduce the supply current for the subscriber stations and to use amplifiers fed by the line in the station. Various arrangements are known which use electrodynamic or electromagnetic sound transducers instead of the carbon microphone and which receive the required speech level through a downstream transistor amplifier.
However, these arrangements have the disadvantage that when the station is connected to different subscriber connection lines, the supply voltage of the amplifier and thus the gain fluctuates very strongly. The amplification decreases with long connection lines, so that the range of the arrangement is reduced. If the line is very short, the output signal level must not exceed a certain value for reasons of stability.
For these reasons, arrangements have already been applied in which the gain of the speech amplifier was changed depending on the line length. The speech amplifier is switched on via voltage-dependent elements, which act in such a way that the supply voltage of the amplifier and thus its gain remains constant or even increases as the line length increases.
In this way, the different line attenuation of the connection line in the sending direction is compensated. The range is still limited because the receiving direction does not provide for compensation.
In particular, it is an object of the invention to provide a circuit arrangement for telephone stations with speech and / or audio amplifiers which enables level compensation for both directions. The effort for the regulation should be small and the regulation device should act simultaneously in the sending and receiving directions.
The arrangement according to the invention is characterized in that the supply voltage of the amplifier is obtained from the line and is kept constant by a stabilizing element regardless of the line resistance and the supply voltage of the system, and that the gain of the amplifier is controlled by a voltage that is tapped at a resistor arranged along the line.
This type of regulation also has the advantage that the transmission properties of the station fork circuit are not influenced, as is the case with arrangements
that work with non-linear resistances in the supply circuit of the amplifier. According to an expedient development of the arrangement, the control voltage is tapped from the ohmic resistance of a partial winding of the fork transformer and used to charge a capacitor via a decoupling resistor. The charging voltage of the capacitor is used to control the gain of the amplifier.
The amplification of the amplifier is high when the charging voltage is small and the amplification is small when the voltage is high.
The invention is explained in more detail with reference to FIGS. 1 and 2, for example. 1 shows a station circuit with feed circuits and FIG. 2 shows an amplifier of the station.
In Fig. 1, the feed voltage UB is applied to the connection line via the feed resistors. The supply voltage U for the amplifier is obtained via the line resistance RL, the fork transfer resistance R1 and the stabilization element Z, preferably a Zener diode. The after image branch of the hybrid circuit can be kept DC-free by the capacitor Cn Kon.
The stabilizing element Z is placed in the neutral branch of the hybrid circuit (seen in the speech direction) via a throttle Dr. The choke prevents the short-circuit of the incoming speech voltages through the capacitor C1, from which the supply voltage U for the amplifier is tapped.
The Zener diode Z is operated in the reverse direction and supplies a constant supply voltage for the amplifiers SVr and EVr, even if the line resistance RL changes. The station can therefore be connected to connection lines with different line resistances; the supply voltage of the amplifiers remains constant over a wide range.
Since the attenuation of the line also changes with different line lengths, there is a desire to adapt the transmission level and reception level of the station to the line conditions. If one considers the line loop as it is shown in FIG. 1, a voltage drop occurs at the ohmic resistor R1 of the partial winding of the fork transformer, which is inversely proportional to the line resistance. This voltage drop can therefore be used to regulate the gain.
This voltage drop is large when the line resistance is small and small when the line resistance is large. Since the attenuation of the line increases with the line resistance, the gain of the amplifier can be influenced in such a way that it is large with a low control voltage Ur and small with a high control voltage.
The control voltage -Ur is obtained in that the voltage drop occurring at the resistor R1 is used to charge the capacitor C. Charging takes place via a decoupling resistor R so that the hybrid circuit is not loaded by the control circuit. The charging voltage of the capacitor C is fed as a control voltage to the transmit and receive amplifier.
As shown in FIG. 2, this can be achieved in the simplest possible way by the fact that the bias voltage, d. H. the operating point of the amplifier trans.isto: rs Trl is changed.
If the negative bias voltage of the amplifier transistor is large, then the gain factor is smaller than with a small negative bias voltage. By dimensioning the control element Tr2 and the amplifier circuit, it can be achieved that the change in gain corresponds to the change in attenuation of the line.
Since this arrangement of a control circuit can be used for both transmit and receive amplifiers, the range of a telephone connection is no longer limited by the large fluctuations in attenuation of the various connection lines.