Die Erfindung betrifft eine Koppelfeld-Einstellmatrix in Fernmeldevermittlungsanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, mit einzeln ansteuerbaren Zeilenleitungen und Spaltenleitungen und jeweils eine Spaltenleitung und eine Zeilenleitung verbindenden Zweigen, die aus der Reihenschaltung mindestens einer Wicklung für ein jedem Kreuzungspunkt zugeordnetes Koppelrelais und einer Diode bestehen.
In zentralgesteuerten Fernsprechvermittlungen erfolgt die Durchschaltung häufig mittels Koppelfeldern, deren Spaltenleitungen und Zeilenleitungen Eingänge und Ausgänge der Koppelfelder darstellen. An den Krezungspunkten dieser Leitungen sind Relaiskontakte angeordnet, die auf Befehl der zentralen Steuerung oder eines Markierers geschlossen und geöffnet werden können. Zu diesem Zweck dient eine Einstellmatrix, welche ein Abbild des Koppelfeldes darstellt und ebenfalls Spaltenleitungen und Zeilenleitungen enthält. Als Koppelrelais werden mit Vorteil remanenzmagnetische Relais verwendet, welchen nur kurze Impulse zum Aufziehen und Abwerfen zugeführt werden. Für Aufziehen und Abwerfen dienen zwei verschiedene Netzwerke, welche mehr oder weniger Schaltungselemente gemeinsam haben können.
Die Wicklung oder Wicklungen des oder der Relais eines Kreuzungspunktes oder einer Kreuzungspunktgruppe sind in Reihe mit einer Entkopplungsdiode an eine Spaltenleitung und an eine Zeilenleitung der betreffenden Matrix angeschlossen.
Tritt an einer solchen Diode eine Unterbrechung auf, so können die in Reihe mit ihr liegenden Wicklungen ihre Funktion nicht mehr ausüben, jedoch werden keine anderen Kreuzungspunkte gestört. Tritt jedoch ein Kurzschluss bei einer Diode auf, so erhalten bei einer Erregung von nicht zu ihr gehörigen Zeilenleitungen und Spaltenleitungen das zu der Diode gehörige und weitere Relais fälschlicherweise Strom, nämlich die Relais an den Kreuzungspunkten der erregten Leitungen mit den zur fehlerhaften Diode gehörigen Leitungen.
Es wurden bereits Vorschläge gemacht, um die Auswirkung eines Diodenkurzschlusses auf die fehlerhafte Diode zu begrenzen, indem mittels Schaltern an die nicht ausgewählten Leitungen Sperrpotentiale angelegt werden, doch verlangt diese Einrichtung zusätzliche Stromquellen bestimmter Spannungen und eine grosse Anzahl von Schaltern, so dass es fraglich erscheint, ob die erstrebte Erhöhung der Zuverlässigkeit auf diese Weise erreicht werden kann.
Die erfindungsgemässe Einstellmatrix erreicht die Begrenzung der Wirkung eines Diodenkurzschlusses auf eine andere Weise, nämlich dadurch, dass sich in jedem Zweig eine Stelle befindet, welche durch Überstrom unterbrechbar ist und dass Mittel vorgesehen sind, um durch einen Zweig, welcher eine kurzgeschlossene Diode enthält, einen tSber- strom zu leiten.
Zwei Ausführungsformen der erfindungsgemässen Einstellmatrix werden im folgenden anhand von zwei Figuren beispielsweise erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Einstellnetzwerk, von dem nur drei Spaltenleitungen 1, 2, 3 und drei Zeilenleitungen 4, 5, 6 gezeichnet sind. An den Kreuzungspunkten ist jeweils eine Zeilenleitung mit einer Spaltenleitung über einen Zweig verbunden, der in Serienschaltung einer Diode z. B. 141 und eine oder mehrere Relaiswicklungen hat, von denen jeweils nur eine (z. B. 142) gezeichnet ist. Jede dieser Leitungen kann durch einen Transistorschalter eingeschaltet werden, die Spaltenleitungen können durch die Transistoren 11, 12 und 13 mit Masse, die Zeilenleitungen durch die Transistoren 14, 15 und 16 über einen Schalter 18 und einen Widerstand 19 mit dem Pluspol einer Stromquelle verbunden werden. Die Transistoren werden durch einen Markierer 7 gesteuert, der Befehle über eine Leitung 8 von einem nicht gezeichneten Steuerwerk empfängt.
Der Schalter 18 wird von einer Schaltersteuerung 9 über eine Wicklung 17 ein- und ausgeschaltet.
Die Schaltersteuerung 9 empfängt über die Leitung 10 den Befehl zur Einschaltung des Schalters 18 ebenfalls von dem nicht gezeichneten Steuerwerk. Zum Aufziehen des Relais 142 werden die Transistoren 11 und 14 markiert, d. h. in den leitenden Zustand versetzt und der Schalter 18 kurzzeitig geschlossen, so dass ein Strom durch Diode 141 und Wicklung 142 fliesst und das zugehörige Relais aufzieht. Das Relais hält sich selbst durch Remanenz. Der Abwurf des Relais erfolgt durch eine ähnliche, nicht gezeichnete Abwurfmatrix.
Tritt nun ein Kurzschluss bei einer Diode auf, z. B. der Diode 251, so wird bei Ansteuerung der Relaiswicklung 142 auch ein Strom durch Diode 241 und Wicklung 242, dann in umgekehrter Richtung durch Relaiswicklung 252 und Diode 251 und durch Diode 151 und Wicklung 152 fliessen. Ist der Strom gross genug, so ziehen die Relais 242 und 152 ebenfalls auf, was eine Fehlverbindung hervorruft, die auf alle Fälle vermieden werden muss.
Ist eine Diode, z. B. 251, unterbrochen, so bewirkt dies keine Fehlverbindung, nur können keine Verbindungen über den zugehörigen Kreuzungspunkt hergestellt werden. Deswegen ist die Schaltung so eingerichtet, dass ein Kurzschluss in eine Unterbrechung überführt werden kann. Zu diesem Zweck befindet sich in jedem Zweig in Serie mit der Kreuzpunktdiode eine Stelle, welche durch einen Überstrom ge öffnet werden kann, nach Art einer Sicherung. Diese Stelle kann beispielsweise aus den Zuleitungsdrähten zum Diodenkristall bestehen.
Wird auf eine später zu besprechende Weise ein Kurzschluss an einer Matrixdiode festgestellt, so wird durch Leitendmachen des betreffenden Zeilen- und Spaltentransistors diese Diode markiert und über die Schaltung 9 und eine Wicklung 17 der Schalter 18 nach links gelegt, so dass ein Strom über den Widerstand 20, den betreffenden Zeilentransistor, die Diode in Durchlassrichtung, die Relaiswicklung und den betreffenden Spaltentransistor zur Masse fliesst. Der Widerstand 20 ist sehr viel kleiner als der Widerstand 19 und so bemessen, dass der Strom die zerstörbare Stelle in dem betreffenden Diodenzweig öffnet. Die Schalttransistoren 11-15 müssen für diesen erhöhten Strom dimensioniert sein. Mit der Trennung der Verbindung ist das Ziel erreicht, dass der schadhafte Kreuzungspunkt keine Verbindung stört, die nicht über ihn gehen soll.
Die Prüfung auf richtige Ansteuerung des gewünschten Relais beruht darauf, dass während des Einstellimpulses die angesteuerte Zeilenleitung und alle nicht angesteuerten Spaltenleitungen positive, die angesteuerte Spaltenleitung und die nicht angesteuerten Zeilenleitungen Null-Potential aufweisen müssen. Ist eine Diode kurzgeschlossen, die zwischen einer nicht angesteuerten Spaltenleitung und einer nicht angesteuerten Zeilenleitung liegt, so befinden sich diese beiden auf dazwischen liegenden Potentialen. Diese Potentiale steuern die an die Spaltenleitungen angeschlossenen Zwischenschaltungen 21, 22, 23 und die an die Zeilenleitungen angeschlossenen Zwischenschaltungen 24, 25, 26. Diese Zwischenschaltungen enthalten Schwellwertschaltungen und erzeugen je nach dem Potential der Leitung ein logisches Ausgangssignal, das sich aus den Zuständen 0 und 1 zusammensetzt.
Während der Dauer des Einstellimpulses werden die Ausgangssignale aller Zwischenschaltungen durch den elektronischen Abtaster 27, der der Deutlichkeit halber als mechanischer Abtaster gezeichnet ist, auf die Prüfschaltung 28 übertragen. Über die Leitung 8 erhält die Prüfschaltung ausserdem Markiersignale und über die Leitung 10 das Einstellsignal und prüft während des Einstellimpulses, ob die von den Zwischenschaltungen abgegebenen Meldungen den oben beschriebenen Potentialen entsprechen. Wenn dies nicht der Fall ist, kann aus den Meldungen direkt auf den Ort des Fehlers geschlossen werden, der dem zentralen Steuerwerk über die Leitung 29 gemeldet wird. Dies löst den beschriebenen Vorgang zur Unterbrechung des Zweiges mit der schadhaften Diode aus.
Fig. 2 zeigt eine andere Anordnung zur Unterbrechung des schadhaften Diodenzweiges. Die Einstellmatrix und die Mittel zur Einstellung eines Relais sind die gleichen wie in Fig. 1. Die entsprechenden Teile sind mit den gleichen Nummern bezeichnet. Es ist keine Fehlerlokalisierungsschaltung vorgesehen. Die Spaltenleitungen 1, 2 und 3 sind über Dioden 31, 32 und 33 und einen Schalter 37 mit dem Pluspol einer Batterie verbunden; die Zeilenleitungen 34, 35 und 36 sind über einen Schalter 38 mit dem Minuspol derselben Batterie verbunden.
Beide Schalter bilden zusammen einen zweipoligen Schalter, der bei Erregung der Wicklung 40 durch den Steuerstromkreis 39 schliesst. Der Steuerstromkreis erhält den Befehl zum Schliessen des Schalters über die Leitung 41 vom zentralen Steuerwerk. Da für die Batteriespannung alle Dioden 31... 36 in Durchlassrichtung liegen, sind nach dem Schliessen des zweipoligen Schalters alle Spaltenleitungen mit dem positiven und alle Zeilenleitungen mit dem negativen Batteriepol verbunden, wobei der negative Pol an Masse liegt. Die Zweigdioden 141, 151... 361 liegen in entgegengesetzter Richtung und sind gesperrt, da die Batteriespannung kleiner ist als die Durchbruchspannung der Zweigdioden. So fliesst durch diese nur dann ein Strom, wenn eine Diode kurzgeschlossen ist. Dieser Strom ist so eingestellt, dass er genügt, um den Zweig, in dem diese Diode liegt, zu unterbrechen.
Durch einen nichtgezeichneten Widerstand kann der Strom auf diesen Wert begrenzt werden,
Der Schalter 37, 38 kann entweder automatisch in regelmässigen Zeitabständen oder nur bei Feststellung eines Fehlers auf Befehl des Zentralsteuerwerkes geschlossen werden.
The invention relates to a switching matrix setting matrix in telecommunications switching systems, in particular telephone switching systems, with individually controllable row lines and column lines and branches connecting a column line and a row line, which consist of a series connection of at least one winding for a coupling relay assigned to each crossing point and a diode.
In centrally controlled telephone exchanges, the switching is often carried out by means of switching matrices, the column lines and row lines of which represent inputs and outputs of the switching matrices. Relay contacts are arranged at the crossing points of these lines, which can be closed and opened at the command of the central controller or a marker. A setting matrix is used for this purpose, which represents an image of the switching matrix and also contains column lines and row lines. Magnetic remanence relays are advantageously used as coupling relays, to which only short impulses are fed for pulling up and dropping. Two different networks, which can have more or fewer circuit elements in common, are used for pulling up and dropping.
The winding or windings of the relay or relays of a crossing point or group of crossing points are connected in series with a decoupling diode to a column line and to a row line of the relevant matrix.
If an interruption occurs at such a diode, the windings in series with it can no longer perform their function, but no other crossing points are disturbed. If, however, a short circuit occurs in a diode, when row lines and column lines that do not belong to it are excited, the relay belonging to the diode and other relays incorrectly receive current, namely the relays at the crossing points of the excited lines with the lines belonging to the faulty diode.
Proposals have already been made to limit the effect of a diode short circuit on the faulty diode by applying blocking potentials to the unselected lines by means of switches, but this device requires additional power sources of certain voltages and a large number of switches, so that it appears questionable whether the desired increase in reliability can be achieved in this way.
The setting matrix according to the invention achieves the limitation of the effect of a diode short circuit in a different way, namely by the fact that in each branch there is a point which can be interrupted by overcurrent and that means are provided for a branch which contains a short-circuited diode ts overcurrent to conduct.
Two embodiments of the setting matrix according to the invention are explained below with reference to two figures, for example.
Fig. 1 shows a setting network, of which only three column lines 1, 2, 3 and three row lines 4, 5, 6 are drawn. At each of the crossing points, a row line is connected to a column line via a branch which is connected in series with a diode, for. B. 141 and one or more relay windings, of which only one (z. B. 142) is drawn. Each of these lines can be switched on by a transistor switch, the column lines can be connected to ground through the transistors 11, 12 and 13, the row lines through the transistors 14, 15 and 16 via a switch 18 and a resistor 19 to the positive pole of a current source. The transistors are controlled by a marker 7 which receives commands via a line 8 from a control unit (not shown).
The switch 18 is switched on and off by a switch control 9 via a winding 17.
The switch control 9 receives the command to switch on the switch 18 via the line 10, likewise from the control unit (not shown). To pull the relay 142 up, the transistors 11 and 14 are marked; H. put into the conductive state and the switch 18 is briefly closed, so that a current flows through diode 141 and winding 142 and pulls the associated relay. The relay keeps itself through remanence. The relay is dropped using a similar, not shown, dropping matrix.
If a short circuit occurs in a diode, e.g. B. the diode 251, when the relay winding 142 is activated, a current will also flow through diode 241 and winding 242, then in the opposite direction through relay winding 252 and diode 251 and through diode 151 and winding 152. If the current is large enough, the relays 242 and 152 also open, which causes a faulty connection which must be avoided in any case.
Is a diode, e.g. B. 251 is interrupted, this does not cause a faulty connection, only no connections can be made via the associated crossing point. The circuit is therefore set up in such a way that a short circuit can be converted into an interruption. For this purpose there is a point in each branch in series with the cross-point diode, which can be opened by an overcurrent, like a fuse. This point can for example consist of the lead wires to the diode crystal.
If, in a manner to be discussed later, a short circuit is detected on a matrix diode, this diode is marked by making the relevant row and column transistor conductive and the switch 18 is switched to the left via the circuit 9 and a winding 17, so that a current flows through the resistor 20, the row transistor in question, the diode in the forward direction, the relay winding and the column transistor in question flows to ground. The resistor 20 is very much smaller than the resistor 19 and is dimensioned so that the current opens the destructible point in the relevant diode branch. The switching transistors 11-15 must be dimensioned for this increased current. With the separation of the connection, the goal is achieved that the defective intersection point does not interfere with a connection that should not go through it.
The check for correct activation of the desired relay is based on the fact that during the setting pulse the activated row line and all non-activated column lines must have positive potential, the activated column line and the non-activated row lines must have zero potential. If a diode is short-circuited between a column line that is not activated and a row line that is not activated, then these two potentials are in between. These potentials control the intermediate circuits 21, 22, 23 connected to the column lines and the intermediate circuits 24, 25, 26 connected to the row lines. These intermediate circuits contain threshold value circuits and, depending on the potential of the line, generate a logical output signal that is made up of the states 0 and 1 composed.
During the duration of the setting pulse, the output signals of all intermediate circuits are transmitted to the test circuit 28 by the electronic scanner 27, which for the sake of clarity is shown as a mechanical scanner. The test circuit also receives marking signals via line 8 and the setting signal via line 10 and checks during the setting pulse whether the messages given by the intermediate circuits correspond to the potentials described above. If this is not the case, conclusions can be drawn directly from the messages about the location of the error, which is reported to the central control unit via line 29. This triggers the described process to interrupt the branch with the defective diode.
Fig. 2 shows another arrangement for interrupting the defective diode branch. The setting matrix and the means for setting a relay are the same as in Fig. 1. The corresponding parts are denoted by the same numbers. No fault localization circuit is provided. The column lines 1, 2 and 3 are connected to the positive terminal of a battery via diodes 31, 32 and 33 and a switch 37; the row lines 34, 35 and 36 are connected via a switch 38 to the negative pole of the same battery.
Both switches together form a two-pole switch which closes when the winding 40 is excited by the control circuit 39. The control circuit receives the command to close the switch via line 41 from the central control unit. Since all diodes 31 ... 36 for the battery voltage are in the forward direction, after the two-pole switch is closed, all column lines are connected to the positive and all row lines to the negative battery pole, the negative pole being connected to ground. The branch diodes 141, 151 ... 361 are in the opposite direction and are blocked, since the battery voltage is lower than the breakdown voltage of the branch diodes. A current only flows through this when a diode is short-circuited. This current is set so that it is sufficient to interrupt the branch in which this diode is located.
The current can be limited to this value by a resistor that is not shown,
The switch 37, 38 can either be closed automatically at regular time intervals or only when an error is detected on command of the central control unit.