Au'Womatische Telephonzentrale auf Zeitsultiplex-lSasis
Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Telephonzentrale, in welcher Gespräche auf Zeitmultiplex-Basis durchgeschaltet werden.
Die erfindungsgemässe automatische Telephonzentrale zeichnet sich dadurch aus, dass Verbindungen auf Zeitmultiplex-Basis über Transistoren aufgebaut werden, von denen jeder in einer Zeitlage des Multiplex-Zyklus leitend gemacht wird, dass aufeinanderfolgende Transistoren, über welche eine Verbindung aufgebaut ist, über Kondensatoren wechselstrommässig gekoppelt sind, und dass Mittel vorhanden sind, um in jeder Pause zwischen den einzelnen Zeitlagen einen Impuls an den durch eine Vielfachleitung mit Zeitmultiplex gebildeten Verbindungs-Pfad anzulegen, welcher diese Kondensatoren entlädt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Telephonzentrale, für welche die Anordnung, welche hier beschrieben wird, entwickelt wurde, ist eine, auf welcher die Zeitmultiplex-Pfade, mit welchen die Teilnehmerleitungen verbunden werden, je einer kleinen Anzahl von Leitungen, z. B. 16, dienen. Der Zeitsulti- plex-Pfad verfügt also über 16 Zeitmultiplex-Kanäle, von denen jeder einer Leitung zugeteilt ist, so dass die Anlage vom sogenannten Festimpuls-Typ ist. Verbindungen werden aufgebaut, indem die rufende Leitung in ihrer eigenen Zeitlage mit einer Schaltung verbunden wird, die als Tonfrequenzzwischenverbindung bezeichnet wird, wobei die gerufene Leitung in der Zeitlage, die der gerufenen Leitung eigen ist, mit der gleichen Tonfrequenzzwischenverbindung verbunden wird.
Diese Zwischenverbindung dient dazu, die das Gespräch darstellende Amplitudenmodulation zwischen den für die Verbindung in Frage kommenden Zeitlagen zu transferieren.
Die verschiedenen Multiplex-Pfade, welche die Teilnehmerleitungen bedienen, und die Zwischenverbindungen von und nach der Zentrale werden durch ein Schaltnetzwerk miteinander verbunden, welches Koordinatenmatrizen verwendet. Diese Matrizen haben Multiplex-Pfade als horizontale und als vertikale Glieder und Transistoren an jedem Schnittpunkt oder Kreuzpunkt der beiden Pfade. Um eine Verbindung über eine Matrix aufzubauen, wird der Transistor am Schnittpunkt der zu verbindenden Pfade wiederholt leitend gemacht, in der für die Verbindung verwendeten Zeitlage.
Es ist ersichtlich, dass in einer solohen Matrix irgendeiner der ankommenden Pfade verwendet werden kann für bis zu 16 gleichzeitig vorhandene Anrufe, unter der Annahme, das 16-Kanal-Pfade verwendet werden, welche 16 Anrufe sich zum selben Ausgangspfad erstrecken können und zwar jeder in seiner eigenen Zeitlage, oder welche sich zu zweit oder mehr verschiedenen Ausgangspfaden erstrecken können. Im zweiten Fall würde die Verbindung über zwei oder mehr verschiedene Transistoren aufgebaut.
Die Schaltung in der Zeichnung weist zwei Kreuzpunkttransistoren VT1 und VT2 in aufeinanderfolgenden Schaltstufen auf. Der Emitter von VT2 ist über einen Widerstand R1, welcher Teil ist eines Spannungsteilers, der auch den Widerstand R2 und die Diode D1 aufweist, mit + 12 Volt verbunden. Die Spannung am Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R1 und R2 ist so, dass der Emitter von VT2 positiv ist gegen über seiner Bais, so dass VT2 normalerweise gesperrt ist.
Um ihn leitend zu machen, wird über einen Widerstand R3 ein positiver Impuls an seine Basis angelegt und zwar in jeder Zeitlage, in welcher VT2 leiten soll. Dieser Impuls macht die Basis von VT2 positiv gegenüber dem Emitter, so dass der Emitter-Kollektorpfad des Transistors leitend wird.
Die Schaltung ist derart ausgelegt, dass, wenn VT2 nichtleitend ist, sein Emitter auf oder nahezu bei Erdpotential ist, wegen einer Diode D2. Der Steuerimpuls, welcher an seine Basis angelegt ist, ist im Wert begrenzt durch die Diode, welche durch den Emitterbasisübergang des Transistors VT3 gebildet wird, der den Belegt Zustand des Transistors VT2 anzeigt. Der Kollektorausgang von VT3 weist Impulse auf in jeder Zeitlage, in welcher VT2 leitend ist, do sass eine Belegtanzeige für die Steuerausrüstung der Zentrale vorgesehen wird. Die Betriebsbedingungen der Kreuzpunkttransistoren sind derart, dass sie nie in die Sättigung gesteuert werden. In den Emitterkreisen dieser Transistoren sind Schaltungen B eingefügt, welche dazu dienen, parasitäre HF-Schwin- gungen zu unterdrücken.
Die Kreuzpunkttransistoren aufeinanderfolgender Schaltstufen sind wechselstrommässig über Kondensatoren gekoppelt, wie z.B. C1, welcher die Transistoren VT1 und VT2 koppelt. Dieser Kondensator koppelt in Wirklichkeit den Ausgang der Schaltstufe, zu welcher VT1 Zugriff hat und den Eingang mit Zugriff zu VT2, wie dies durch die Multipelsymbole angedeutet ist. Während des Gesprächsimpulses, während welcher Zeit eine Verbindung über die Transistoren VT1 und VT2 aufgebaut ist, sind beide Transistoren leitend, der Strom im Pfad lädt den Kondensator C1 und ebenfalls de Streukapazität C2, wobei die erzeugte Spannungsänderung klein genug ist, um die Kollektorspannung des benacli- barten Kreuzpunkttransistors VT1 nicht nennenswert zu bee:nflussen.
Während de- Pause zwischen den Kanälen w.d ein Entladeimpuls über eine Verstärkerschaltung VT6VT5 und eine Diode D3 an dzn Pfad angelegt. D eser Impuls bewirkt, dass de Transistoren VT4 und VT5 leiten, so dass ein Strom in der umgekehrten R:clltun3, verglichen mit dem Strom während des Gesprächs:mpulses, durch den Kondensator C1 fliesst. D:eser Strom fliesst auch in der Diode D1 und entlädt sowohl den Kondensator C1 als auch die Streukapazität C2.
Die bereits erwähnte Diode D3 verhindert eine zu grosse Spannung über dem umgekehrt vorgespannten Emitterbasisübergang von VT5 während des Gesprächsimpulses. Die Diode D2 verhindert, das der Strom aus den Transistoren VT2 gezogen wird, deren Emitter miteinander gemultipelt sind, wenn der richtige Transistor in der zugewiesenen Zeit nicht schaltet.
Aus der bisherigen Beschreibung ist ersichtlich, dass diese Schaltung nicht nur den Koppelkondensator C1 entlädt, sondern auch die Shunt-Kapazität, die durch die Streukapazität C2 gebildet ist. Während der Pause zwischen einzelnen Kanälen wird also die Spannung im Pfad auf einen Normalwert gebracht, was das Nebensprechen zwischen den Kanälen vermindert.
Der Widerstand R1 bewirkt einen kleinen Strom durch die Diode D1, welche die Emitter der Transistoren VT2 auf eine Spannung von ungefähr + 0,7 Volt vorspannt, was im Normalzustand der Aus-Bedingung entspricht. Der Widerstand R2 ergibt einen Abschluss -des Pfades, um die Amplitude von irgendwelchen Refle ionen zu begrenzen, welche sonst auftreten könnten, und weist einen Wert auf, der dem Wellenwiderstand des Sprechpfades entspricht.
Der Vorteil einer Verwendung einer wechselstrommässigen Kopplung von aufeinanderfolgenden Stufen in einer solchen Zeitmultiplex-Anlage besteht darin, dass alle Kreuzpunktschaltungen gleich sein können, da keine Probleme auftreten, wegen Wirkungen von Gleichstromvorspannungen zwischen einer Stufe und der darauffolgenden Stufe. Dies ermöglicht auch, dass die Kreuzpunktschaltungen als integrierte Schaltungen hergestellt werden können. Der Verstärker zum Anlegen der Entladeimpulse kann ebenfalls eine intergrierte Schaltung sein, wobei je ein solcher Verstärker für jede Zwischenverbindung zwischen zwei benachbarten Stufen vorgesehen wird.
Au'Womatic telephone exchange on a time-division basis
The present invention relates to an automatic telephone exchange in which calls are switched through on a time division basis.
The automatic telephone exchange according to the invention is characterized in that connections are set up on a time-division multiplex basis via transistors, each of which is made conductive in a time slot of the multiplex cycle, that successive transistors, via which a connection is established, are AC-coupled via capacitors , and that means are available to apply a pulse to the connection path formed by a multiple line with time division multiplexing in each pause between the individual time slots, which pulse discharges these capacitors.
An embodiment of the invention will now be described in more detail with reference to the drawing.
The telephone exchange for which the arrangement described herein has been developed is one in which the time-division multiplexed paths to which the subscriber lines are connected are each a small number of lines, e.g. B. 16, serve. The time division multiplex path thus has 16 time division multiplex channels, each of which is assigned to a line, so that the system is of the so-called fixed pulse type. Calls are set up by connecting the calling line in its own time slot to a circuit called an audio frequency interconnect, with the called line being connected to the same audio frequency interconnect in the time slot specific to the called line.
This interconnection is used to transfer the amplitude modulation representing the call between the time slots in question for the connection.
The various multiplex paths that serve the subscriber lines and the interconnections from and to the central office are interconnected by a switching network which uses coordinate matrices. These matrices have multiplexed paths as horizontal and vertical members and transistors at each intersection or intersection of the two paths. In order to establish a connection via a matrix, the transistor at the intersection of the paths to be connected is repeatedly made conductive in the time slot used for the connection.
It can be seen that in a single matrix any of the incoming paths can be used for up to 16 simultaneous calls, assuming that 16-channel paths are used, which 16 calls can extend to the same outgoing path, each in its own time, or which two or more different exit paths can extend. In the second case, the connection would be established via two or more different transistors.
The circuit in the drawing has two crosspoint transistors VT1 and VT2 in successive switching stages. The emitter of VT2 is connected to +12 volts via a resistor R1, which is part of a voltage divider that also has resistor R2 and diode D1. The voltage at the junction between resistors R1 and R2 is such that the emitter of VT2 is positive relative to its base, so VT2 is normally blocked.
In order to make it conductive, a positive pulse is applied to its base via a resistor R3 in every time slot in which VT2 is to be conductive. This pulse makes the base of VT2 positive with respect to the emitter, so that the emitter-collector path of the transistor becomes conductive.
The circuit is designed such that when VT2 is non-conductive, its emitter is at or near ground potential because of a diode D2. The control pulse which is applied to its base is limited in value by the diode which is formed by the emitter base junction of the transistor VT3, which indicates the occupied state of the transistor VT2. The collector output of VT3 has pulses in every time slot in which VT2 is conductive, so that an occupancy display is provided for the control equipment of the control center. The operating conditions of the cross-point transistors are such that they are never driven into saturation. Circuits B are inserted in the emitter circuits of these transistors, which serve to suppress parasitic HF oscillations.
The cross-point transistors of successive switching stages are AC-coupled via capacitors, e.g. C1, which couples the transistors VT1 and VT2. This capacitor actually couples the output of the switching stage to which VT1 has access and the input with access to VT2, as is indicated by the multiple symbols. During the conversation pulse, during which time a connection is established via the transistors VT1 and VT2, both transistors are conductive, the current in the path charges the capacitor C1 and also the stray capacitance C2, whereby the voltage change generated is small enough to reduce the collector voltage of the benacli - The cross-point transistor VT1 did not have any significant influence.
During the break between the channels, a discharge pulse is applied to the path via an amplifier circuit VT6VT5 and a diode D3. This impulse causes the transistors VT4 and VT5 to conduct, so that a current in the reverse R: clltun3, compared to the current during the conversation: mpulses, flows through the capacitor C1. D: this current also flows in the diode D1 and discharges both the capacitor C1 and the stray capacitance C2.
The already mentioned diode D3 prevents too high a voltage across the reverse biased emitter-base junction of VT5 during the call impulse. The diode D2 prevents the current from being drawn from the transistors VT2, whose emitters are multiply together, if the correct transistor does not switch in the allotted time.
From the previous description it can be seen that this circuit not only discharges the coupling capacitor C1, but also the shunt capacitance, which is formed by the stray capacitance C2. During the pause between individual channels, the voltage in the path is brought to a normal value, which reduces crosstalk between the channels.
The resistor R1 causes a small current through the diode D1, which biases the emitters of the transistors VT2 to a voltage of approximately +0.7 volts, which corresponds to the off condition in the normal state. Resistor R2 terminates the path in order to limit the amplitude of any reflections which might otherwise occur and has a value which corresponds to the characteristic impedance of the speech path.
The advantage of using AC coupling of successive stages in such a time division multiplex system is that all cross-point circuits can be the same, since no problems arise due to the effects of DC bias voltages between one stage and the following stage. This also enables the cross-point circuits to be manufactured as integrated circuits. The amplifier for applying the discharge pulses can also be an integrated circuit, one such amplifier being provided for each interconnection between two adjacent stages.