CH630209A5 - Circuit arrangement for an electronic subscriber feed for telecommunications systems, in particular telephone PABX systems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine elektronische Teilnehmerspeisung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannte Speiseeinrichtungen für Fernsprechteilnehmer- 55 stellen mit zentraler Stromquelle bestehen aus Speisedrosseln, Übertrager und Relaisanordnungen, die bei Fernsprechanlagen mit je einer Speiseeinrichtung zur Teilnehmerstelle sowohl einen räumlich als auch einen wirtschaftlich hohen Aufwand erfordern und deren dicht beieinander angeordnete Drosseln 60 und Übertrager ein Übersprechen begünstigen. Zur Herabsetzung des mechanischen Aufwandes ist z.B. durch die DE-AS 11 99 827 bekannt, Stromgeneratoren zu verwenden.

Andere Speiseeinrichtungen verwenden Festkörperbauelemente, wodurch Drossel und Übertrager entfallen und ein 65 Übersprechen weitgehend ausgeschaltet ist (DE-OS 20 20 527).

Im Patent DE 25 56 157 sind derartige Speiseeinrichtungen mit einer Rufeinspeisung und einer Gabelanordnung zusam-

mengefasst, und durch eine Schleifenstromüberwachung wird ausser dem Anreiz zur Verbindungsherstellung auch die Einleitung einer Weitervermittlung einer Verbindung durch Erdtastenbetätigung der Teilnehmerstelle ausgewertet, wobei die Stromstabilisierung der Speiseeinrichtung während der Erdtastenbetätigung gewährleistet ist. Diese Einrichtung für Teilnehmerspeisungen ist vorzugsweise für Hausanlagen verwendbar, da sie für lange Anschlussleitungen den Bedingungen der Gabelüberdämpfung nicht voll genügt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für eine elektronische Teilnehmerspeisung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die die Verwendung langer Anschlussleitungen gestattet und die geringe Einflüsse von Bauteiltoleranzen aufweist. Diese Aufgabe kann durch die Erfindung, wie sie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dargelegt ist, gelöst werden. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 6 angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung, die nur die für die Erfindung wesentlichen Merkmale aufweist, näher erläutert.

Die Speiseeinrichtung setzt sich aus zwei symmetrisch zueinander angeordneten Stromgeneratoren zusammen, für die Operationsverstärker Jl, J2 in Verbindung mit je einem Transistor verwendet werden. Der Vorteil der Operationsverstärker Jl, J2 anstelle von Transistoren, z.B. in Darlington-Anordnung, besteht in der Unabhängigkeit des Schleifenstroms von Transistorparametern, z.B. der Basis-Emitter-Spannung, die stark schwanken können. Der Schleifenstrom wird somit ausschliesslich durch die Spannungen an den Widerständen Rl, R2 bestimmt, die über die Operationsverstärker Jl, J2 an die emitterseitigen Anschlusspunkte der Schleifenwiderstände R3 bzw. R4 gelangen. Dabei arbeiten die Operationsverstärker Jl, J2 als reine Spannungsfolger, so dass die Potentiale an den positiven Eingängen der Verstärker Jl, J2 und die Potentiale an den Schleifenwiderständen R3, R4 gleich gross sind. Die Symmetrie der Anordnung wird durch die Symmetriewiderstände R5, R6 gewährleistet, die direkt, ohne Zwischenschaltung von Richtleitern, an die Sprechadern A, B geschaltet sind. Durch die direkte Anschaltung werden ausserdem die Toleranzen der Schutzwiderstände R7, R8 ausgeglichen, die dem Schutz der Speiseeinrichtung gegenüber Spannungen auf den Adern der Teilnehmeranschlussleitungen dienen.

Die Modulation des Schleifenruhestromes geschieht über die invertierten Eingänge der Verstärker Jl, J2. Dabei bestimmen die zugeordneten Widerstände R9, RI 1 bzw. RIO, R12 das Verhältnis von Modulationsspannung zu Modulationsstrom. Mittels der Widerstände R9 bis R12 wird die Anordnung den Leitungslängen der zugeordneten Fernsprechteilnehmerstelle angepasst. Da im allgemeinen bei Nebenstellenanlagen keine Rücksicht auf unterschiedliche Leitungslängen zu nehmen ist, sind die Widerstände R9 bis R12 als Festwiderstände ausgeführt. Bei gleichen Widerständen R9 bis R12 wird die Modulationsspannung an den Kondensatoren C2, C3 mit dem Verstärkerfaktor eins an die Schleifenwiderstände R3, R4 übertragen. Mit steigender Verstärkung der Modulationsanordnung durch entsprechende Dimensionierung wird auch die Wechselspannungsverstärkung der positiven Eingänge der Verstärker Jl, J2 und damit die dynamische Selbstsymmetrierung, bei der jeweils ein Stromgenerator die gegebenenfalls auftretenden Abweichungen des anderen Stromgenerators ausgleicht, verbessert.

Zur Schleifenauswertung sind an die Ausgänge der Verstärker J1, J2 die Inverterwiderstände R13, R14 geschaltet. Ohne diese Inverterwiderstände R13, R14 würde sowohl bei offener als auch bei geschlossener Teilnehmerschleife dieselbe Spannung an den Schleifenwiderständen R3, R4 liegen, die eine Schleifenauswertung verhindern können. Mit einem steigenden

Verhältnis der Widerstandswerte der Inverterwiderstände R13, R14 zu den Schleifenwiderständen R3, R4 wächst auch die Auswerteschwelle für die Schleifensignale.

Der Verstärker J6 hat den Verstärkungsfaktor eins und dient der Invertierung der kommenden Signale von dem vorgeordneten Verstärker J4 bzw. J5 für die Modulation der Sprechader B.

Um bei offener Teilnehmerschleife eine grosse Gabelübergangsdämpfung zu erzielen, wird mit dem Schleifensignal am Punkt S über den Transistor T der Differenzverstärker J3 in die Begrenzung gesteuert, so dass keine Wechselspannung an den Punkt G des gehend gerichteten Zweiges der Gabelanordnung gelangen kann.

Die Gabelanordnung ist in zwei Schaltungsvarianten dargestellt, von denen beide nachfolgend näher beschrieben werden.

Die erste Schaltungsvariante weist einen reellen Eingangswiderstand und damit einen reellen Generatorinnenwiderstand und eine komplexe Leitungsnachbildung auf, wodurch Übertragungsmesswerte erzielt werden, die hérkômmlichen induktiven Gabelanordnungen entsprechen. Die zweite Schaltungvariante ist mit komplexem Eingangs- und somit mit komplexem Gera-torinnenwiderstand und mit einer komplexen Leitungsnachbildung ausgestattet. Die Dimensionierungen der Nachbildungen richten sich dabei nach den Einsatzfällen und sind vom Kabeltyp der Anschlussleitung und von dem Innenwiderstand der Teilnehmerstation abhängig.

Bei der Schaltungsausführung mit reellem Eingangswiderstand R15 ist dieser zwischen die Punkte 1-1 geschaltet. Die Verbindung der Punkte 2-3 ist aufgetrennt und die Verbindung der Punkte 24 besteht, wobei in der praktischen Schaltungsausführung der Verstärker J5 und die Leitungsnachbildung N2 entfallen. Die am reellen Eingangswiderstand R15 liegende Spannung wird über den Differenzverstärker J3 an den gehend gerichteten Zweig der Gabelanordnung, Punkt G, übertragen.

Die in der kommenden Richtung am Punkt K liegende Spannung gelangt über die Modulationsschaltung an die Sprechadern A, B und damit auch an die Eingänge des Differenzverstärkers J3. Um eine hohe Gabelübergangsdämpfung zu erzielen, wird durch den Verstärker J51 eine Gegenspannung auf den invertierten Eingang des Differenzverstärkers J3 gegeben, so dass am Punkt G keine Spannung entsteht.

Unter Betriebsbedingungen, das heisst, wenn die am Punkt K liegende Spannung auf den Sprechadern A, B eine frequenzabhängige Spannung erzeugt, muss der Frequenzgang der Leitungsnachbildung N dem des äusseren Abschlusses der Sprechadern A, B entsprechen. Da auch der Eingangswiderstand R15 zusammen mit dem Kondensator Cl in bestimmtem Umfang frequenzabhängig ist, wird der Leitungsnachbildung N ein RC-Glied parallel geschaltet, dessen elektrische Werte denen des

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Eingangswiderstandes R15 und des Kondensators Cl entsprechen.

Bei der Schaltungsausführung mit komplexem Eingangswiderstand ist zwischen die Punkte 1-1 der komplexe Eingangswiderstand N1 geschaltet. Die Verbindung der Punkte 2-3 besteht und die der Punkte 2-4 ist getrennt, wobei der Verstärker J51 und die komplexe Nachbildung N mit ihrem RC-Glied in der praktischen Schaltungsausführung entfallen. Die Schaltungsanordnung ist derart ausgelegt, dass die Spannung an den Sprechadern A, B über den Differenzverstärker J3 als unsymmetrische Spannung an den Punkt G des gehend gerichteten Zweiges der Gabelanordnung gelangt. Eine unsymmetrische Spannung am Punkt K des kommend gerichteten Zweiges gelangt als symmetrische Spannung an die Sprechadern A, B. Dabei entspricht der Frequenzgang sowohl des komplexen Eingangswiderstandes N1 als auch der Leitungsnachbildung N2 für den komplexen Generatorinnenwiderstand der Last an den Sprechadern A, B.

Der in der Leitungsnachbildung N2 fliessende Strom wird durch den Verstärker J5 in eine Steuerspannung für die Stromgeneratoren umgewandelt. Der von den Stromgeneratoren an die Parallelschaltung des komplexen Eingangswiderstandes N1 und der Teilnehmerstation abgegebene Strom weist somit den gleichen Frequenzgang wie der Strom in der Leitungsnachbildung N2 auf. Durch entsprechende Wahl der Verstärkung der Operationsverstärker Jl bzw. J2 und des Verstärkers J5 ist die Spannung den Sprechadern A, B genauso gross wie am Punkt K. Die Gleichheit dieser Spannungen wird für die Gabelfunktion der Anordnung genutzt: Bei gleichen Gabelwiderständen R16 bis R21 wird die Spannung am Punkt K über den Verstärker J4 an den Widerstand R17 gegeben und wirkt mit doppelter Amplitude der Spannung von der Sprechader A entgegen, die dadurch gelöscht wird. Zusammen mit der Spannung der Sprechader B wird somit an die Eingänge des Differenzverstärkers J3 ein Gleichtaktsignal gegeben, das unberücksichtigt bleibt.

Der Vorteil der zuletzt beschriebenen Schaltungsvariante besteht darin, dass der Eingangswiderstand dem Widerstand der Anschlussleitung angepasst ist. Eine derart aufgebaute Fernsprechanlage ist sehr gut an ein Leitungsnetz angepasst. Wird zusätzlich der Eingangswiderstand und der Innenwiderstand der Teilnehmerstation an den Leitungswiderstand angepasst, so ist auch bei sehr kurzen Anschlussleitungen eine gute Gabelübergangsdämpfung bzw. Rückhördämpfung zu erreichen.

Die Verwendung von Operationsverstärkern gestattet, die Nachbildung N2 mit räumlich kleinen Bauteilen zu realisieren, die einen vielfach höheren Scheinwiderstand gegenüber herkömmlichen Nachbildungen aufweisen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

630209 PATENTANSPRÜCHE

1. Schaltungsanordnung für eine elektronische Teilnehmerspeisung mit Schleifenstromüberwachung, Rufanschaltung und Gabelanordnung für den Übergang von Zwei- auf Vierdrahtbetrieb mit symmetrisch zueinander angeordneten 5 Stromgeneratoren, die aus als reine Spannungsfolger dienenden Operationsverstärkern mit zugeordneten Transistoren gebildet sind, über deren invertierte Eingänge die Modulation des Schleifenstromes gesteuert wird, für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechnebenstellenanlagen, dadurch gekennzeichnet,10 dass bei Vergrösserung der Verstärkung in der Modulationsanordnung die dynamische Selbstsymmetrierung der Stromgeneratoren, zufolge der auftretende Abweichungen eines Stromgenerators durch den anderen Stromgenerator ausgeglichen werden, erhöht wird, dass bei offener Teilnehmerschleife zum ' s Erreichen einer hohen Gabelübergangsdämpfung ein Schleifensignal (S) über einen Transistor (T) einen Differenzverstärker (J3) so steuert, dass keine Wechselspannung an seinen Ausgang (G) gelangt, und dass die Gabelanordnung eine komplexe Leitungsnachbildung (N) und entweder einen reellen oder 20 einen komplexen Eingangswiderstand aufweist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsnachbildung (N) ein RC-Glied (RC) parallel geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für Fernsprech- 25 nebenstellenanlagen mit einer elektronischen Teilnehmerspeisung mit einer Gabelanordnung mit einem komplexen Eingangswiderstand und Stromgeneratoren mit komplexen Innenwiderständen, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzgang des komplexen Eingangs Widerstandes (N 1 ) und einer Lei- 30 tungsnachbildung (N2) für den komplexen Generatorinnenwiderstand der Last an den Sprechadern (A, B) entspricht.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für Fernsprechnebenstellenanlagen, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung, dass eine unsymmetrische Eingangsspannung am kom- 35 mend gerichteten Leitungszweig (K) als symmetrische Spannung an die Sprechadern (A, B) gelangt.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schleifenauswertung an die Ausgänge der Operationsverstärker (Jl, J2) Widerstände (R13, R14) geschal- « tet sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für Fernsprechnebenstellenanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass den Operationsverstärkern (Jl, ]2) Symmetriewiderstände (R5, R6) zugeordnet sind, welche direkt an die Sprechadern (A, B) « geschaltet sind.