Die Erfindung betrifft eine Sende- und Empfangseinrich tung mit einem Sender und mit einem Empfänger, bei der zu ein und demselben Zeitpunkt entweder nur gesendet oder nur empfangen wird, und bei der ein dem Sender nachge schaltetes Sendefilter und ein dem Empfänger vorgeschalte tes Empfangsfilter vorgesehen sind.
Derartige Sende-Empfangseinrichtungen können z. B. dazu dienen, in Unterstationen von Fernwirkanlagen über eine Konferenzleitung übertragene Fernwirksignale zu emp fangen oder Meldungen an die Konferenzleitung abzugeben.
Bei Fernwirkeinrichtungen ist es häufig üblich, von mehre ren, an ein und dieselbe Konferenzleitung angeschlossenen Unterstationen z. B. mit Hilfe eines Aufrufverfahrens jeweils nur einer einzigen eine Sendeerlaubnis zu erteilen. Zu die sem Zweck werden in derartigen Fernwirkeinrichtungen Steuerkriterien gebildet, die eine Sendebefugnis oder Emp fangsbereitschaft der betreffenden Station charakterisieren. Dies ist z. B. bei der Schaltungsanordnung zum Übertragen von Signalen über einen gemeinsamen Signalkanal in Fernbe dienungsanlagen nach der deutschen Auslegeschrift 1 169 069 der Fall: Bei Sende- und Empfangsschaltungen der vorstehend näher bezeichneten Art sind im allgemeinen ein eigenes Sen de- und ein eigenes Empfangsfilter erforderlich, was insbeson dere bei einer häufig angestrebten Verkleinerung der Ge räte zu Schwierigkeiten führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Sende- und Emp fangseinrichtung zu schaffen, die sich mit möglichst gerin gem Aufwand realisieren lässt und dabei die Möglichkeit bie tet, die Sende-Empfangseinrichtung möglichst universell ein zusetzen.
Man kann zu diesem Zweck den leitungsseitigen Übertra ger des Filters als Gabel ausbilden und sowohl mit der abge henden, als auch mit der ankommenden Leitung so verbin den, dass beide Leitungen durch die Gabeldämpfung vonein ander entkoppelt sind, ferner den geräteseitigen Übertrager des Filters ebenfalls als Gabel ausgestalten und an ihn Sen der und Empfänger, die dann durch die Gabeldämpfung ent- koppelt sind, anschliessen.
Gemäss der Erfindung wird die Sende-Empfangseinrich tung derart ausgebildet, dass Sender und Empfänger über eine Gabelschaltung an ein sowohl als Sende- als auch als Empfangsfilter dienendes Filter angeschlossen sind, das mit Hilfe eines elektronischen Umschalters in Abhängigkeit von einem die Sende- oder Empfangsbereitschaft der Sende-Emp fangseinrichtung charakterisierenden Steuerkriterium wahl weise an einen ersten Anschluss oder an einen zweiten An- schluss anschaltbar ist, und dass die Anschlussmöglichkeiten derart sind, dass die Einrichtung an einen Vierdrahtübertra gungsweg oder an einen Zweidrahtübertragungsweg ange schlossen werden kann. Dabei kann z.
B. mit Hilfe eines Steu erkriteriums, das in einer Fernbedienungseinrichtung ohne hin zur Verfügung steht, während der Sendung eines Tele gramms die abgehende Leitung bzw. während der Empfangs bereitschaft die ankommende Leitung mit dem Filter verbun den und die jeweils nicht benötigte Leitung abgetrennt wer den. Dabei wird der Umstand, dass zu ein und demselben Zeitpunkt entweder nur gesendet oder nur empfangen wird, dazu ausgenutzt, mit einem gemeinsamen Sende-Empfangs- Filter auszukommen, so dass eine wesentliche Verminderung des Aufwandes und Platzbedarfs erzielt wird.
Ferner lässt sich dabei zwischen ankommender und abgehender Leitung eine besonders grosse Rückflussdämpfung erzielen, die es ge stattet, die Sende-Empfangseinrichtung auch in grösseren Fernwirkanlagen, bei denen eine Vielzahl von Stationen an ein und denselben Übertragungsweg angeschlossen sind, ein zusetzen.
Von der Gabelschaltung können, insbesondere in den Fäl- len, in denen kein potentialfreier Ausgang oder keine Gegen taktverstärker vorgesehen sind, Teile, z. B. Wicklungen oder Wicklungsteile entfallen. Ferner können auch andere Gabel schaltungen in entsprechender Weise Verwendung finden.
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestell ten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Sende-Empfangseinrich tung und Fig. 2 einen Stromlauf einer Sende-Empfangseinrichtung, die entsprechend Fig. 1 aufgebaut ist.
Für die Übertragung von Melde- und Befehlstelegram men in Fernwirkanlagen kann man z. B. unverstärkte Vier draht- oder auch Zweidrahtleitungen vorsehen. Die von einer Fernwirkstation abgegebenen Gleichstromzeichen wer den dabei entsprechend Fig. 1 auf der Sendeseite mittels eines Signalsenders 6 z. B. in amplitudenmodulierte 3000-Hz-Zeichen umgesetzt und in die abgehende Leitung F-1 eingespeist. Auf der Empfangsseite setzt ein Signalemp fänger 5 die ankommenden 3000-Hz-Zeichen wieder in Gleichstromzeichen um und gibt diese zur Auswertung an eine in der Figur nicht näher dargestellte Fernwirkeinrich tung.
Die Schaltung nach Fig. 1 enthält den Generator 7 mit dem den Sendemodulator enthaltenden Sender 6, dem Signal empfänger 5, dem Sende- und Empfangsbandpass 3, sende- und empfangsseitige Schaltverstärker 1 und 2 mit Leitungs übertragern 16 und 26.
Der elektronische Umschalter ist durch die beiden Schalt verstärker 1 und 2 gebildet, die durch das Steuerkriterium St einer in der Figur nicht näher dargestellten Fernwirkstation wechselseitig gesperrt werden können. Da hierbei die Ver stärkung des jeweils nicht gesperrten Verstärkers voll zur Verfügung steht, können dafür die Ausgangsstufe des Sen ders 6 und die Eingangsstufe des Empfängers 5, insbeson dere die erste Stufe eines Eingangsverstärkers, entfallen.
Ohne Steuerspannung St ist der Verstärker 2 gesperrt; der Verstärker 1 ist durchlässig. Ein am ankommenden Teil F1 des Vierdrahtübertragungsweges ankommender 3000-Hz-Zeichenschritt gelangt über den Eingangsübertra ger 16, nach Verstärkung im Schaltverstärker 1, zum Band- pass 3 und weiter zum Signalempfänger 5. Hier wird das Si gnal weiter verstärkt, gleichgerichtet und steuert, nach einer Korrektur der pegelabhängigen Schrittlänge in einer Regel schaltung, über einen Schmitt-Trigger einen Ausgangstransi stor. Dieser gibt über die Leitung E Bezugspotential an die Fernwirkeinrichtung.
Wenn die Fernwirkstation ein Telegramm abgeben will, gibt sie ein in der Fernwirkeinrichtung ohnehin bereits für an dere Zwecke, insbesondere zur Charakterisierung einer Sen debefugnis oder Empfangsbereitschaft, vorhandenes Steuer kriterium auf die Leitung St, das den Schaltverstärker 1 sperrt und die Sperrung des Schaltverstärkers 2 aufhebt.
Der Sender 6 ist nun betriebsbereit und die Fernwirkstation kann ihr Telegramm über die Leitung S zum Sender 6 geben. Der Sender 6 enthält einen Sendemodulator, der die 3000-Hz-Spannung des Generators 7 tastet. Der getastete 3000-Hz-Ton gelangt über den Bandpass 3 nach Verstärkung im Schaltverstärker 2 über den Ausgangsübertrager 26 an den abgehenden Teil F'1 des Vierdrahtübertragungsweges.
Nach Telegrammende nimmt die Fernwirkeinrichtung die Steuerspannung St weg. Der Schaltverstärker 2 wird ge sperrt, der Schaltverstärker 1 durchlässig. Der Empfänger 5 ist wieder empfangsbereit.
Beim ankommenden Teil F1 des Vierdrahtübertragungs- weges ankommende Fernwirkzeichen oder sonstige Spannun gen können nicht zum abgehenden Teil des Vierdrahtübertra- gungsweges gelangen, da sowohl beim Senden als auch bei Empfang immer ein Schaltverstärker gesperrt ist. Dabei er- gibt sich eine besonders hohe Sperrdämpfung.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Sende-Empfangseinrichtung be sitzen die Schaltverstärker 1 und 2 einen gemeinsamen Ober trager 9, der zugleich Ausgangsübertrager der empfangsseiti- gen Verstärkerstufe 1 als auch Eingangsübertrager der sende- seitigen Verstärkerstufe 2 ist. Dieser Übertrager 9 liegt mit einer Wicklung, an die der Kondensator 92 angeschlossen ist, zugleich am Bandpass 3 und an den Kollektoren der im Schaltverstärker 1 enthaltenen Transistoren 11 und 12. Über trager 9 und Kondensator 3 können dabei in den Bandpass einbezogen werden.
Eine weitere Wicklung des Übertragers 9 ist an die Basis anschlüsse der im zweiten Schaltverstärker 2 enthaltenen Transistoren 21 und 22 geführt.
Die Basisanschlüsse der Transistoren 11 und 12 sind an die symmetrische Sekundärwicklung des Übertragers 16, die Kollektoren der Transistoren 21 und 22 an die symmetrische Primärwicklung des Übertragers 26 angeschlossen.
Der Eingangsübertrager 16 der empfangsseitigen Ver stärkerstufe 1 und der Ausgangsübertrager 26 der sendeseiti- gen Verstärkerstufe 2 sind jeweils als Gabelübertrager ausge bildet und Bestandteil einer Gabelschaltung zum Anschluss eines Dienstgerätes. Dabei bildet der Übertrager 16 zusam men mit der Nachbildung 18, der Übertrager 26 zusammen mit der Nachbildung 28 jeweils eine Gabelschaltung.
Beide Übertrager 16 und 26 besitzen Anschlüsse a2 bzw. a5, die es gestatten, die Übertrager, falls gewünscht, auch als einfache Leitungsübertrager zu betreiben.
Der Emitter des Transistors 11 ist über den Widerstand 13, der Emitter des Transistors 12 über den Widerstand 14 an den Kollektor des Transistors 82 geführt. Der Emitter des Transistors 21 liegt über dem Widerstand 23, der Emit ter des Transistors 22 über dem Widerstand 24 am Kollek tor des Transistors 81.
Die Widerstände 13 und 14 sind durch den stufenweise einstellbaren Widerstand 15, die Widerstände 23 und 24 durch den stufenweise einstellbaren Widerstand 25 über brückt, so dass sich die Verstärkung der Schaltverstärker ein stellen lässt.
Die Steuerpotentiale für die beiden Schaltverstärker 1 und 2 sind dabei durch die Kollektorpotentiale der in einer zweistufigen Steuerschaltung enthaltenen, emitterseitig unmit telbar am Bezugspotential - und kollektorseitig je über einen Widerstand 84 bzw. 87 an Versorgungsspannung + geführten Transistoren 81, 82 gebildet. Der erste Transistor 81 ist an der Basis durch das Steuerkriterium St steuerbar. Die Basis des zweiten Transistors 82 liegt am Abgriff eines Kollektorspannungsteilers des ersten Transistors 81. Dieser Kollektorspannungsteiler besteht aus den Widerständen 85 und 86.
Die Anordnung der beiden Schaltverstärker zwischen Fil- ter.3 und Leitungen des Vierdrahtübertragungsweges bietet Vorteile für die Anpassung der Geräte an die verschiedenen Leitungsarten und -pegel. So wird der nicht konstante Schein widerstandsverlauf des Bandpasses 3 durch die Schaltverstär ker gegen die Leitung entkoppelt. Ferner können der sende- seitige Ausgang A1 und der empfangsseitige Eingang E1, die jeweils unmittelbar am Übertrager liegen, auf hohen Innen widerstand ausgelegt und daher in vorteilhafter Weise paral lel an eine beidseitig mit 600 S2 abgeschlossene Leitung ange schaltet werden.
Zur Anschaltung des Gerätes am Ende einer Leitung wird der Innenwiderstand durch Anschalten der Widerstände 17 und 27 auf 600 S2 eingestellt. Ausserdem ist auch ein Betrieb an einer Zweidrahtlei tung möglich. Hierzu sind der Eingang E1 (Anschlüsse a2 und a3) und der Ausgang A1 (Anschlüsse a5 und a4) parallel zu schalten und miteinander an die Leitung zu legen. Die Schaltverstärker 1 und 2 übernehmen hierbei die Funktion eines Zweidrahtverstärkers mit Rückkopplungssperre. Der In nenwiderstand ist bei dieser Betriebsart ebenfalls auf hochoh- mig oder auf 600 S2 einstellbar. Zur Einstellung auf hochoh- mig werden die Widerstände 17 und 27 abgetrennt.
Die Ein stellung auf 600 S2 erfolgt dadurch, dass nur einer der beiden Widerstände 17 und 27 angeschaltet wird.
Für eine weitere Anschaltemöglichkeit sind die Leitungs übertrager 16 und 26 als unsymmetrische Gabeln ausgebil det. Hiermit kann die Sende-Empfangseinrichtung niederoh- mig in eine Vierdrahtleitung eingeschleift werden, an der noch andere Geräte, z. B. Dienstleitungseinrichtungen, ange schaltet sind. Bei Zweidrahtleitungen sind dabei beide Gabe lübertrager in Reihe zu schalten.
Die Anpassung an die Leitungspegel bzw. Anschaltpegel wird ebenfalls in den Schaltverstärkern 1 und 2 vorgenom men. Durch Verändern der Gegenkopplung, mit Hilfe von Lötbrücken, Stufenschaltern oder Drehwiderständen 15 und 25, lässt sich die Verstärkung sowohl der Sendeseite als auch der Empfangsseite und damit der Sendepegel bzw. die Empfindlichkeit des Empfängers auf die jweiligen Leitungs verhältnisse einstellen.
Dabei wird die Schaltung zweckmässigerweise so bemes sen, dass beim Senden und beim Empfangen der Fernwirkzei chen annähernd der gleiche Pegel am Sende-Empfangs-Fil ter 3 liegt und damit das Filter 3 im günstigsten Arbeitsbe reich betrieben wird.
Bei dieser Bemessung bereitet es ferner besonders ge ringe Schwierigkeiten, mit Hilfe der Gabeldämpfung des ge- räteseitigen Übertragers 40 sicherzustellen, dass der Empfän ger auf die vom eigenen Sender kommenden 3000-Hz-Zei- chen nicht anspricht.
Bei besonders hohen Anforderungen an die Gabeldämp fung kann auch der Empfänger 5 selbst durch eine passende Sperrschaltung, die mit dem Schaltkriterium St aus der Fern wirkeinrichtung gesteuert wird, gesperrt werden.
Mit Hilfe der Gabelschaltung 4 sind der Sender 6 und der Empfänger 5 an einen gemeinsamen Zweidrahtübertra gungsweg angeschlossen. Der gemeinsame Zweidraht-Über tragungsweg ist durch das gemeinsame Sende-Empfangs-Fil ter gebildet.
Am Zweidraht-Übertragungsweg liegt die Wicklung 41 des Übertragers 40, der der Kondensator 93 parallel geschal tet ist.
Der als Gabelübertrager ausgebildete Übertrager 40 wird zweckmässigerweise in den Bandpass 3 einbezogen. Der Übertrager 40 besitzt die Wicklungen 42 und 43, die je weils mit einer Anzapfung versehen sind. Die Wicklungen . 42 und 43 sind auf der einen Seite über den Widerstand 1' und auf der anderen Seite über den aus den Teilwiderstän den 46 und 47 bestehenden Widerstand 2' miteinander ver bunden. Zwischen den Anzapfungen der Wicklungen 42 und 43 liegt der aus den Teilwiderständen 44 und 45 bestehende Widerstand 3'.
Die Wicklung 42 ist an die Lötstifte b und c, die weitere Wicklung 43 an die Lötstifte f und g angeschlossen. Zwi schen den Verbindungspunkten der Teilwiderstände 44 und 45 einerseits und den Teilwiderständen 46 und 47 anderer seits liegt die Versorgungsspannung +, -. An den Verbin dungspunkten der Wicklung 42 mit dem Widerstand 46 einer seits und der Wicklung 43 mit dem Widerstand 47 anderer seits liegt daher jeweils eine Gleichspannung, die als Versor gungsspannung für die Ausgangsstufe und als Basisvorspan- nung für die Eingangsstufe dient.
Vom Empfänger 5 ist in der Figur nur ein Teil der Ein gangsstufe dargestellt. Diese ist als Gegentaktschaltung mit den Transistoren 51 und 52 ausgebildet. Die Transistoren sind in Emitter-Grundschaltung geschaltet und über die Emitterwiderstände 53 und 54, die jeweils an Bezugspoten- tial - geführt sind, stromgegengekoppelt. Zur Verstär kungseinstellung sind die Widerstände 53 und 54 durch das Potentiometer 55 überbrückt. Die Basisanschlüsse der Transi storen 51 und 52 sind an die Lötstifte d und e angeschlossen.
Die Gleichstromarbeitspunkte der Eingangsstufe und der Ausgangsstufe sind so ausgelegt, dass die galvanische Verbin dung über den Gabelübertrager möglich ist.
Vom Sender 6 ist in der Figur nur ein Teil der Ausgangs stufe dargestellt, die eine Modulator- oder Verstärkerschal tung sein kann. Die Ausgangsverstärkerstufe enthält die Transistoren 61 und 62, die über die Emitterwider stände 63 und 64, die durch das Potentiometer 55 gemein sam überbrückt sind, an Bezugspotential - geführt sind. Die Kollektoren der Transistoren 61 und 62 sind an die Löt- stifte a und h geführt.
Der Verbindungspunkt der Widerstände 53 und 54, der Teilwiderstände 46 und 47, sowie der Widerstände 63 und 64 liegt jeweils an Bezugspotential - .
Entsprechend der Figur sind jeweils die Lötstifte a und c, b und d, e und f sowie g und h durch eine Lötbrücke mit einander verbunden.
Die vorgesehene gemeinsame Pegel- und Empfindlich keitsumschaltung lässt sich dadurch auf einfache Weise durchführen, dass die genannten Lötbrücken herausgenom men und an deren Stelle die Lötstifte a und b, c und d, e und g sowie f und h jeweils durch eine Lötbrücke miteinander verbunden werden.
Bei der Sende-Empfangseinrichtung wird für normalen Be trieb der Signalpegel auf -0,9 Np am relativen Pegel 0, d. h. auf einen Pegel -0,9 Npm0 eingestellt. Bei gleichzeitiger Be nutzung der Leitung zusammen mit anderen Übertragungssy stemen, z. B. zusammen mit einer Einrichtung zur Obertra- gung von Dienstgesprächen bis 2400 Hz, oder bei mehreren Fernwirk-Kanälen mit verschiedenen Signalfrequenzen, kann es jedoch erforderlich sein, den Signalpegel auf den von CCIT hierfür vorgeschlagenen Pegel von -1,7 NpmO abzu senken. Der Sender muss dann auf einen um 0,8 Np tieferen Sendepegel und gleichzeitig der Empfänger auf eine um 0,8 Np höhere Empfindlichkeit umgeschaltet werden.
Um eine derartige Pegelumschaltung vornehmen zu kön nen, kann man sowohl beim Sender als auch beim Empfän ger jeweils eine Einstellmöglichkeit für den Sende- bzw. Emp fangspegel vorsehen. Die in diesem Fall vorzunehmende zweifache Einstellung ist jedoch mit einem verhältnismässig grossen Zeitaufwand verbunden, insbesondere dann, wenn die in vielen Fällen geforderten engen Toleranzen eingehal ten werden sollen.
Eine gemeinsame Herabsetzung des Sendepegels und empfangsseitige Erhöhung der Empfindlichkeit der Sende- und Empfangseinrichtung lässt sich auf einfache Weise an der Gabel 4 vornehmen. Die Gabel ist zu diesem Zwecke un symmetrisch, insbesondere mit einem Übersetzungsverhält nis von 2,23 entsprechend 0,8 Np, ausgelegt und mit den pas senden Widerständen 1' und 2' abgeschlossen. Der Wider stand 3' ist der Nachbildwiderstand.
Wenn ü das Übersetzungsverhältnis der unsymmetri schen Gabel ist, wird der Widerstand 1 mit x (1 + ü), der Widerstand 2 mit x (ü + ü2) und der Widerstand 3 mit xü be messen. Der Faktor x ist hierbei das Produkt aus dem Ab- schlusswiderstand an der Wicklung 41 und dem Quadrat des Übersetzungsverhältnisses der Summe der beiden Wicklungs hälften mit der niedrigen Windungszahl der Wicklungen 42 und 43 zu der Windungszahl der Wicklung 41.
Für den Signalpegel -0,9 Npm0 liegt der Sender 6 über die Kurzschlussbrücken a-c und g-h an der Gabelseite mit der hohen Windungszahl und der Empfänger 5 über die Kurz Schlussbrücken b-d und e-f an der niedrigen Windungszahl.
Mit der Umschaltung auf Signalpegel -1,7 Npm0 wer- den die Gabelseiten vertauscht angeschlossen, so dass der Sender 6 nun über die Kurzschlussbrücken a-b und f-h an der niedrigen und der Empfänger 5 über die Kurzschlussbrük- ken c-d und e-g an der hohen Windungszahl liegt.
Wenn die an die Gabel angeschaltete Ausgangsstufe mit hohem Ausgangswiderstand und eingeprägtem Kollektor strom sowie die Eingangsstufe mit hohen Eingangswider stand und eingeprägter Basis-Emitter-Spannung betrieben werden, stellt sich zu dem jeweiligen Sendepegel die entspre chende Empfängerempfindlichkeit zwangsläufig ein.
Die Gleichstromarbeitspunkte der Eingangsstufe und der Ausgangsstufe sind so ausgelegt, dass die galvanische Verbin dung über den Gabelübertrager möglich ist.
Die an der Gabel 4 vorgesehene Pegelumschaltung hat den Vorteil, dass dabei die bei den Schaltverstärkern vorzu nehmende Einstellung auf den jeweiligen Anschaltepegel der Leitung, die gegebenenfalls geeicht ist, nicht verändert wird.