CH639806A5 - Mikroprozessorgesteuerte schnittstelleneinheit, fuer eine fernmeldeanlage, zwischen mindestens einem teilnehmerkanal, der analoge signale uebertraegt und einem digitalen koppelnetzwerk. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mikroprozessorgesteuerte Schnittstelleneinheit für eine Fernmeldeanlage, zwischen mindestens einem Teilnehmerkanal, der analoge Signale in beiden Richtungen überträgt und einem digitalen Koppelnetzwerk.

Bei herkömmlichen Schnittstelleneinheiten versucht man, das Problem des unterschiedlichen Wellenwiderstands- und Dämpfungsverlaufs von Mehrfachleitungen so zu lösen, dass verschiedene Komponenten pro Leitung hinzugefügt werden, um eine «Kompromiss»-Kennlinie zu erhalten. Aus der Sicht der Leitungsdämpfung führt diese Lösung zu einer Verringerung des Analogsignals in der Sende- und in der Empfangsrichtung um je 2dB. Eine andere Möglichkeit, diesem Problem aus dem Wege zu gehen, ist die Einzelkompensierung von jeder Leitung, was jedoch zur Prüfung der einzelnen Leitungen führt; dies ist offensichtlich viel zu teuer und zeitraubend. Auch bei der Zweidraht-/Vierdraht-Umsetzung mit einer

Gabel ist eine Idealanpassung sehr selten. Weiter werden bei den bekannten Einrichtungen grosse und teuere Bauelemente verwendet, z.B. Transformatoren, Relais usw. Im übrigen wird eine Teilnehmerschaltung (Schnittstelleneinheit) nach dem 5 Stand der Technik anhand der Fig. 1 nachstehend erläutert. Aufgabe der erfindungsgemässen Einheit ist es, die erwähnten Nachteile von herkömmlichen Einrichtungen zu vermeiden und eine Schnittstelleneinheit anzugeben, welche die von Leitung zu Leitung auftretenden Unterschiede in den 10 Dämpfungsverläufen kompensiert, ohne dass es zu Signaldämpfungen kommen würde; komplizierte und teure Mes-sungs- und Überwachungsausrüstungen herkömmlicher Art sollen vermieden werden.

Wie dies geschieht, ist dem Wortlaut des Patentanspruchs 's 1 zu entnehmen.

Die vorliegende erfindungsgemässe Einheit ist so konstruiert, dass in vermehrtem Masse Halbleiter- und grossintegrierte Elemente (LSI) zur Verwendung gelangen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun anhand 20 der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilnehmerschaltung (Schnittstelleneinheit) nach dem Stand der Technik als Bindeglied zwischen einem Teilnehmerapparat und einem digitalen Ortsamt,

Fig. 2 ein Blockdiagramm, welches die Zweidraht-/Vier-25 draht-Umwandlung unter Verwendung digitaler Filtertechnik im Mikroprozessor zeigt,

Fig. 3 eine ausführliche schematische Darstellung der als Schnittstelleneinheit dienenden Teilnehmerschaltung ohne den Mikroprozessor, und schliesslich 30 Fig. 4 den programmierbaren Signalgenerator aus Fig. 3 und die zugehörigen Treibstromkreise.

Fig. 1 zeigt eine Teilnehmerschaltung nach dem Stand der Technik, die als Schnittstelleneinheit zwischen analoge Telephonleitungen und die digitalen Teile z.B. die Kopplungsma-35 trix, eines Ortsamtes geschaltet ist. Die von einem Teilnehmerapparat über eine analoge Zweidrahtleitung 10 ankommenden Analogsignale werden in ein Vierdraht-PCM-Signal umgewandelt und über Sprechleitungen 12,13 und Signalisierleitungen 14,15 an eine digitale Orts-Koppelmatrix weitergeleitet. Ein-40 gangssignale auf Leitung 16 sind von Ausgangssignalen auf Leitung 18 durch den Zweidraht-/Vierdraht-Wandler 20 getrennt, welcher jedoch die ungenaue Impedanzanpassung an der Zweidrahtleitungs-Schnittstelle nicht kompensiert. Durch eine Kompromissnachbildung 21 (900 Q in Serie mit 45 2uF) wird versucht, die grossen Unterschiede in Zweidrahtlei-tungs-Impedanzen auszugleichen. Wegen der ungenügenden Funktion der Nachbildung werden einige der Signale von Leitung 16 auf die Leitung 18 rückübertragen. Bei einer herkömmlichen Verbindung zwischen zwei Leitungsstromkreisen 50 über die Koppelmatrix können die Signale eine Instabilität oder nahezu einen Pfeifzustand hervorrufen, welcher eine schlechte Übertragung zur Folge hat. Nach dem Stand der Technik wird versucht, dieses Problem zu lösen, indem eine zusätzliche Dämpfung von 2dB in den Vierdraht-Pfad (16,18) 55 geschaltet wird. Über Schalter 22,24,26,28 und andere werden Gleichspannungen für a- und b-Leitungsignale, Prüfsignale, Gleichstromspeisungs- und andere Leitungsüberwa-chungs-Signale, wie z.B. Prüfsignale über Leitungen 30 bis 32, eine Speisebatterie- oder eine andere Gleichspannung über ei-60 nen Leitungsspeisungs-Schleifendetektor 46 und eine Rufspeisung über Leitung 36 an einen Rufabschaltdetektor 38 und eine Rückgleichspannung über Leitung 34 geschaltet. Werden diese Schalter, Detektoren, Verbindungen und Leitungen mit der Anzahl von Teilnehmerapparaten in einer Fernsprechan-65 läge multipliziert, gelangt man zu sehr hohen Kosten. Die Teilnehmerschaltungen bilden auch tatsächlich ungefähr 80% der Ausrüstungskosten von Telephonämtern. Eine Vereinfachung dieser Schaltungen bringt also grosse Einsparungen. Durch

die erfindungsgemässe Ausbildung können alle vorher erwähnten Schalter, Prüfleitungen, Detektoren, Zweidraht-/Vierdraht-Wandler 20 eliminiert werden. Ein Coder/Decoder 40 kann zur A/D- und D/A-Umwandlung herangezogen werden. Zuerst kann z.B. die Codierung des Analogsignales in eine Digitalform vorgenommen werden bei Anwendung von linearen A/D-Umwandlungstechniken. Das resultierende Digitalsignal wird dann kompandiert. Die analoge Filterung wird durch grosse, schwere NF-Filter 42 und 44 durchgeführt. Der Leitungsspeisungs-Schleifendetektor 46 liefert die Speisegleichspannung an die Leitung und weiter Überwachungssignale an die Signalisierlogik, an Relaistreiber und an Leistungsschalter 48. Über diese Einrichtung werden die digitalen Ausgangssignale des Kodierers 40 an die Sprechleitung 12 und die verschiedenen Signal-Tonfrequenzen an die Signalisier-Leitungen 14 angelegt.

In Fig. 2 wird der Zweidraht-/Vierdraht-Teil und der A/D-Wandler der Teilnehmerschaltung mit der Ziffer 100 bezeichnet. Der Teilnehmer y verkehrt mit einem andern Teilnehmer x, indem der Sprache entsprechende Analogsignale über die Zweidrahtleitung 10 (Fig. 1) dem Teilnehmerschaltungsteil 100 zugeführt werden. (Einfachheitshalber werden alle Verbindungspfade in Fig. 2 eindrähtig gezeigt.) Im Teil 100 werden die Analogsignale in Digitalsignale umgewandelt und über die Leitung 12 dem Koppelnetzwerk (nicht gezeigt) zugeführt. Nachfolgend gelangen die erwähnten Digitalsignale zur Teilnehmerschaltung des weitern Teilnehmers x. Digitalsignale von der letztern Teilnehmerschaltung an die ersterwähnte Teilnehmerschaltung erfolgen über die Rückleitung 13, wobei der zuständige Pfeil mit «x» bezeichnet ist. Nach Umwandlung der digitalen Rücksignale in analoge Rücksi-gnale (im Teil 100) werden sie dem Teilnehmer y über die Leitung 10 zugeführt, so dass derart eine Zweiwegverbindung zwischen den Teilnehmern x und y hergestellt ist.

Die analoge Zweidrahtleitung 10 wird im Schaltungsteil 100 in eine Vierdrahtleitung umgewandelt, um so zwei zwei-drähtige Verbindungspfade entstehen zu lassen. Ein Nachteil der herkömmlichen Zweidraht-/Vierdraht-Umwandler ist darin zu erblicken, dass sie bei bei sich ändernden Zuständen der Übertragungsleitungen nicht voll die sogenannte Reflexion (manchmal auch «Echo» genannt) zurück zum Teilnehmer x beseitigen; d.h. seine eigenen, an den Teilnehmer y über die Leitung 13 gerichteten Signale werden auf einer Leitung 12 rückreflektiert, dies wegen des mangelhaft angepassten, einem Summierstromkreis 122 zugeordneten Scheinwiderstands.

Gemäss der Erfindung werden an den Teilnehmer x reflektierte Signale durch eine digitale Filter- und Subtraktionstechnik unter der Steuerung eines Mikroprozessors wirkungsvoll eliminiert, indem das Rücksignal kontinuierlich von der Summe der Vorwärts- und Rücksignale subtrahiert wird.

Die Reflexion von Analogsignalen in Vorwärtsrichtung vom Teilnehmer y, welche auf die mangelhafte Anpassung des Leitungs-Scheinwiderstands beim Summierstromkreis 122 zurückzuführen ist, zurück zum Teilnehmer y über die Zweidrahtleitung 10 wird durch eine automatische Anpassung des effektiven Scheinwiderstands des Summierstromkreises 122 verhindert, welcher Widerstand unter der Ziffer 232 in Fig. 3 gezeigt wird. Der Vorgang geschieht unter der Steuerung des Mikroprozessors.

Eine Entzerrung der Amplitude verschiedener Frequenzkomponenten des Vorwärts-Analogsignals wird durch den Abgleich durch Subtraktionstechnik unter der Steuerung vom Mikroprozessor erreicht, indem im Digitalfilter 106 das Vor-wärts-Nachrichtensignal digital gefiltert wird, um selektiv die Frequenzkomponenten des Vorwärts-Nachrichtensignals zu dämpfen, wodurch sichergestellt wird, dass alle dieselbe Amplitude aufweisen. Der Abgleich ist die ungleiche Dämpfung von verschiedenen Frequenzkomponenten eines Signals

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um sicherzustellen, dass alle über Telephonleitungen übertragenen Frequenzen dieselbe Stärke aufweisen. Eine ausführliche Beschreibung des herkömmlichen Abgleichsverfahrens ist in den ITT Reference Data for Radio Engineers, 6. Ausgabe, 1975, S. 11-8 bis 11-9 zu finden.

Die Zweidrahtleitung 10 koppelt die analogen Vorwärts-Sprachsignale in einen A/D-Wandler 104, der digitale Codierfunktionen ausführt. Dieser Coder 104 kann einen spannungsgesteuerten Oszillator enthalten zur Umwandlung des ankommenden Analogsignals in amplitudenunempfindliche Gleich-spannungs-Ausgangssignale. Die digital codierten Ausgangssignale werden durch den Mikroprozessor 126 verarbeitet, der unter anderem Digitalfilter 106 und 124 und einen Summierstromkreis 110 enthält. Das Digitalfilter 106 verarbeitet die Ausgangssignale vom Coder 104 mit einem gespeicherten und/oder programmierbaren Algorithmus gemäss bekannten Filtertechniken, um die einzelnen Frequenzkomponenten des Digitalsignals zu entzerren, wie vorher erwähnt. Das Ausgangssignal des Digitalfilters 106 auf der Leitung 108 wird gemäss der Übertragungsfunktion Hz des Coders 104 und des Digitalfilters 106 abgeleitet. Dieses Ausgangssignal wird im Summierstromkreis 110 zusammen mit einem andern Signal, welches dem negativen Wert des Rücksignais auf Leitung 112 entspricht, gemäss der Übertragungsfunktion GHz eines Analogfilters 120, Decoders 118 und Digitalfilters 124 summiert. Dies wird durch den erwähnten Mikroprozessor 126 durchgeführt, welcher, abgesehen von den oben erwähnten Bauteilen, noch einen handelsüblichen Mikrorechner (z.B. Intel 8080, ergänzt durch ein schnelles Rechenwerk zur digitalen Filterung), enthält. Der Mikroprozessor 126 mit seinen Filtern 124 und 106 führt also die nötige Verarbeitung der Signale durch. Ausserdem sorgt er für die Kompensation von Teilnehmerlei-tungs-Übertragungsparametern gemäss einem Steuerprogramm.

Das Digitalsignal an der Leitung 108 wird durch das Hinzufügen des negativen Werts des Rücksignais (siehe Minuszeichen am Eingang zum Summierkreis 110) korrigiert. Das Rücksignal wird über die Leitung 13, das Digitalfilter 124 und die Leitung 112 dem Summierstromkreis 110 zugeführt. Das digitale Vorwärtssignal aus dem Summierstromkreis 110 wird über die Leitungen 114 und 12 dem nichtgezeigten Koppelnetzwerk zugeführt. Die Beschreibung dieses Vorgangs ist der US-Patentanmeldung Nr. 766396 zu entnehmen.

Da der Mikroprozessor 126, enthaltend u.a. das Digitalfilter 106, in der Lage ist, die Leitungsverluste zu kompensieren, kann der herkömmliche, stromempfindliche Entzerrer vom Teilnehmerapparat ins Amt übersiedelt werden; es wird nämlich unter der Steuerung des Mikroprozessors eine selektive Frequenzdämpfung in der Teilnehmerschaltung hinzugefügt, welche sicherstellt, dass der Totalverlust für alle übertragenen, in der Teilnehmerschaltung empfangenen Signalfrequenzen gleich ist, unbeachtet der Übertragungsdistanz vom zentralen Amt, wo z.B. die Teilnehmerschaltung untergebracht sein kann. Ein typischer herkömmlicher Entzerrerstromkreis wird z.B. in Basic Carrier Telephonie, David Talley, revidierte zweite Ausgabe, Hayden Book Company, S. 121, beschrieben.

Die Programmierbarkeit des Mikrorechners ermöglicht eine Programmänderung, durch welche die Anlage an verschiedene Übertragungscharakteristiken der Teilnehmerleitung 10 und an verschiedene Anforderungen an die Teilnehmer- bzw. Leitungsschaltung angepasst werden kann. Das digitale Rücksignal von der Teilnehmerschaltung des Teilnehmers x über das Koppelnetzwerk wird dem Mikroprozessor 126 auf der Leitung 13 und dem Decoder 118 auf der Leitung 116 zugeführt, welche letztere auch als interner Datenbus dem Mikroprozessor dient. Im Decoder 118 wird die D/A-Umwandlung des digitalen Rücksignais durchgeführt. Nach einer analogen Endfilterung durch das Filter 120 wird das

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analoge Sprachsignal über den analogen Summierstromkreis 122 der Zweidrahtleitung 10 zugeführt.

Der Mikroprozessor 126 enthält eine Speicherkapazität, welche es ermöglicht Programme zu speichern, die Kontrollsignalen, z.B. über den Datenbus 116, zugänglich sind. Die permanente Speicherung von Daten, z.B. in einen im Mikroprozessor vorhandenen Festwertspeicher, sorgt für die Speicherung von Programmen, welche nicht sofort von der Datenleitung an den Mikroprozessor übertragen werden. Der Bedarf an dieser Speicherkapazität ist jedoch minimal, da der Datenbus 116 eine hohe Bitfrequenz aufweist. Da der jedem Leitungsstromkreis zugeordnete Speicher für alle Leitungsstromkreise vorhanden sein muss, erhöhen sich die Kosteneinsparung für eine reduzierte Speicherkapazität beträchtlich, wenn die ganze Anlage ins Auge gefasst wird. Diese Einsparung von Speicherkapazität wird dadurch ermöglicht, dass die Speicher über den Datenbus 116 von aussen zugänglich sind. Die zentrale Speicherung von nicht einfach zugänglichen Programmen könnte z.B. einem 64 Leitungen enthaltenden Block von Teilnehmerschaltungen zugeordnet sein; folglich könnte ein zentraler Speicher 64 Zweidrahtleitungen (wie z.B. die Leitung 102) in einer tatsächlich ausgeführten Telephonanlage dienen.

In Fig. 3 sind die einzelnen Bauelemente der Teilnehmerschaltung 200 angedeutet. Das Hauptelement der Fig. 3 ist ein programmierbarer Signalgenerator 202, der, gesteuert vom Mikroprozessor, die Wechsel- und Gleichspannung für die Teilnehmerleitung erzeugt. Grundsätzlich werden die ankommenden Analogsignale einschliesslich der a- und b-Signale auf den Leitungen 204 und 206 der Zweidrahtleitung 102 über einen Überspannungsschutz 208 an den vorher erwähnten Coder 104 geschaltet, welche Augenblicksspannungen auf den a - bzw. b-Leitungen 204 bzw. 206 feststellt. Diese festgestellten Spannungen werden dann digitalisiert und durch den Mikroprozessor geleitet, in welchem ein pulsdauermoduliertes Treibersignal erzeugt und über einen Treiber 210 in den programmierbaren Signalgenerator 202 gespeist wird, der die nötigen Speise- und Rufspannungen erzeugt. Weiterhin ist eine Steuerung verschiedener Schalter vorgesehen, wie weiter beschrieben wird. Der Coder ist z.B. ein wirksames Mittel zur Steuerung einer programmierbaren Spannungsquelle mit Gleichspannungskontinuität und Wechsel- als auch Gleichspan-nungs-Isolationsmerkmalen, auch wenn dieser Coder transfor-matorgekoppel ist. Dies wird durch die Modulierung des Signals, enthaltend die Gleichspannungskomponente und durch die Transformatorkopplung des Ausgangssignals erreicht. Demoduliert wird durch die Wiederherstellung des Digitalsignals im Mikroprozessor, welcher ein digitales Steuersignal zum Steuern des programmierbaren Signalgenerators abgibt.

Alle Prüfungen werden durch die entsprechende Steuerung des programmierbaren Signalgenerators und der Schalter durchgeführt.

Der programmierbare Signalgenerator 202 ist vom Rest des Stromkreises durch einen Ferrittransformator isoliert. Die a-und b-Leitungen sind über Leitungen 212 und 214 an den D/A-Decoder 216 bzw. an den A/D-Coder 218 über Leitungen 220 und 222 angeschlossen, ohne dass ein Zweidraht-/Vierdraht-Wandler verwendet werden müsste. Eine hochwirksame Rückführungssteuerung mit Pulsbreitenmodulie-rung ergibt sich durch das Ausgangssignal der digitalen Spannungssteuerung vom Mikroprozessor auf der Leitung 224, welches Signal als Basis-Treibersignal an den Transistor-Treiber 210 angelegt wird, wobei das Ausgangssignal aus diesem Treiber über einen kleinen Ferrittransformator 228 dem programmierbaren Signalgenerator 202 zugeführt wird. Eine Batterie isolierende Impedanz 231 und eine leitungsangepasste Impedanz 232 sind vorgesehen.

Das erwähnte, im Mikroprozessor erzeugte pulsbreitenmo-

dulierte Steuersignal liegt vorzugsweise im Bereiche zwischen

50 und 100 kHz. Das erwähnte Steuersignal vom programmierbaren Signalgenerator auf der Leitung 224 wird gewonnen, indem zuerst das Ausgangssignal des Signalgenerators 202 im Coder 218 gemessen wird, in welchem das über Leitungen 220 und 222 ankommende Analogsignal in ein Digital-Ausgangssignal umgewandelt und über einen Transformator 234 dem Mikroprozessor zugeführt wird. Der Augenblickswert dieses transformatorgekoppelten Digitalsignals wird dann mit einem im Prozessor gespeicherten Bezugswert verglichen; eine Abweichung von diesem Bezugswert dient zur Erzeugung eines korrigierenden Signals im Mikroprozessor, durch welches die Impulsdauer (d.h. die Impulsbreite) des Ausgangssignals aus dem Mikroprozessor auf der Leitung 224 geändert wird. Der Mikroprozessor wirkt folglich als Rückführungsregler, welcher die Impulsdauer des an die Basis des Treibertransistors 210 angelegten Signals ändert, um das gewünschte Signal gemäss dem im Mikroprozessor gespeicherten Bezugswert zu erzeugen. Ein derartiges Pulsdauersignal kann beispielsweise durch das Herunterzählen eines vorgegebenen Wertes erreicht werden, der in einem dem Mikroprozessor zugeordneten Zähler gespeichert ist. Wenn ein derart gespeicherter Wert Null erreicht, wird der auf Leitung 224 übertragene Impuls beendet. Der voreingestellte Zähler wird natürlich durch die digitale Rückführungsinformation über eine Erhöhung bzw. Herabsetzung des Korrektursignals gesteuert; diese Information wird aus dem Mikroprozessor durch Messung des Gleichstromausgangssignals gewonnen. Auch andere Methoden zur Steuerung der vorbestimmten, in einem derartigen Speicher gespeicherten Werte, z.B. eine «Nachschlagstabelle», die im Speicher des Mikroprozessors gespeichert ist, können verwendet werden. Die hohe Betriebsfrequenz des erwähnten programmierbaren Signalgenerators ermöglicht die Erzeugung von verhältnismässig glatten Wellenformen und die sich daraus ergebende Verwendung kleiner Ferrittransformatoren und Kodensatoren, wodurch die grossen und schweren Speisespulen für die Batterie und die herkömmlichen NF-Transformatoren eliminiert werden können. Ein Gleichstrom/ Gleichstrom-Wandler 236 eines herkömmlichen Typs kann als Speisequelle für den Decoder 216 und den Coder 218 dienen. Bipolare Signale werden von einer erdfreien, isolierten Brücke geliefert, welche die Polarität des Sekundärausgangssignals des Schaltreglers umkehrt.

Die ankommenden Sprechsignale werden von der Zweidrahtleitung 102 über den Coder 218 dem Mikroprozessor und dem Empfängerausgang zugeführt, um an eine geeignete, digitale Koppelmatrix angekoppelt zu werden, während das Ausgangssignal aus dem Decoder 216 von den Übertragungen über Coder 218 isoliert ist, jedoch trotzdem durch den Stromkreis den Leitungen 204 und 206 zugeführt wird, um eine normale Zweiweg-Telephonverbindung zu ermöglichen.

Die Schalter SI bis S7 werden beim Prüfbetrieb verwendet. Sie erden eine oder beide Seiten der Leitung über die Schalter

51 und S2, sie ermöglichen die Messung des Ausgangsstroms (die Spannung über der Impedanz 231) über die Schalter S7, S4 und S3 und sie unterbrechen die niedere Impedanz 232 über die Schalter S5 und S6, wenn Leckstrommessungen vorgenommen werden müssen. Die Prüfspannungen werden im programmierbaren Signalgenerator erzeugt. Einfachheitsshal-ber weisen die Schalter SI bis S7 keine Steuereingänge auf, es soll jedoch erwähnt werden, dass diese vom Mikroprozessor 126 (Fig. 2) den Schaltern zugeführt werden. Eine beliebige Schaltfolge wird durch den Mikroprozessor bestimmt.

Fig. 4 zeigt in ausführlicher Weise den programmierbaren Signalgenerator 202. Eine erdfreie, isolierte Brücke schaltet den Stromkreis auf die Sekundärwicklung 302 eines Ferrittransformators 300 (welcher dem Transformator 228 aus Fig. 3 entspricht). Für einen bestimmten Wert von Vcc, angelegt an

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die Primärwicklung 304 des Transformators 300 und an den Treibertransistor 306 der Treibereinrichtung 210, und für feste Gleichspannungen am Ausgang des Signalgenerators 202 ist die an die Basis des Transformators 306 angelegte Pulsdauer konstant. Sollte sich die Belastung am Ausgang (a- bzw. b-Leitungen 204 und 206) ändern, verursacht die Feststellung einer derartigen Änderung einen Wechsel der Pulsdauer an der Basis des Treibertransistors, wodurch eine Korrektur, wie bereits erwähnt, eingeleitet wird. Dies ermöglicht die Feststellung von Änderungen im Gabelzustand des Teilnehmerapparats. Zur Feststellung der Rufabschaltung kann der Mittelwert der Pulsdauer (das Äquivalent des Gleichstromwerts) verwendet werden, um Änderungen im Leitungs-Gleichstrom zu messen. Schalter 308 und 310 können eine der beiden Seiten der Leitung (a oder b) für Prüfungszwecke erden, während eine Spule 312 zur Isolierung der eine verhältnismässig niedrige Impedanz aufweisenden Speisungsquelle und des Signalgenerators von der Leitung dient. Die Überwachung der Verstärkungsstabilität wird intern im Mikroprozessor durch ein Abtasten der Leitungsspannungen erreicht.

Im Betrieb speichert die Primärwicklung 304 Energie nach der bekannten Formel E = lA Li2. Wenn der Transistor 306 eingeschaltet wird (an den eine positive Polarität anzeigenden Punkten tritt eine negative Polarität auf), sperrt Diode 314 einen Stromfluss in der Sekundärwicklung 302. Nachdem Transistor 306 sperrt, kann ein Strom von der Wicklung 302 über die Diode 314 fliessen, der dann einen Kondensator 316 auflädt. Die in der Primärwicklung 304 gespeicherte Energie wird der Sekundärwicklung 302 und nachfolgend dem Kondensator 316 zugeführt. Der erwähnte Kondensator dient noch als Glättungsfilter. Die Energieübertragung von der Primärwicklung 304 an die Sekundärwicklung 302 wird durch das Schalten des Transistors 306, die Menge der übertragenen

Energie, d.h. die effektive Ausgangsspannung, durch die relative Einschaltdauer (d.h. Einschaltdauer pro Zyklus) des Transistors 306 gesteuert. Dieser Transistor wird seinerseits durch ein vom Mikroprozessor an seine Basis angelegtes, pulsdauer-s moduliertes Signal gesteuert. Es entsteht so eine geregelte Rückführungsspeisungsquelle, deren hohe Frequenz (100kHz) die Verwendung des grossen und schweren NF-Transforma-tors und der herkömmlichen Relais eliminiert.

Schalter 320,322,324 und 326 können ähnlich ausgebildet io sein wie die bereits erwähnten Schalter SI bis S7; es kann sich hier um V-MOS, D-MOS, um bipolare oder andere Halbleiterausbildungen der Schalter handeln, wobei diese Schalter durch Schaltimpulse gesteuert werden, die gemäss einem Programm vom Mikroprozessor über einen Transformator gelie-15 fert werden. Ein Wechselstromsignal wird erzeugt, indem ein gleichgerichtetes Halbwellensignal und ein entsprechender Schalter verwendet werden Bei eingeschalteten Schaltern 320 und 322 sind die Schalter 324 und 326 abgeschaltet und umgekehrt. Beispielsweise bei eingeschalteten Schaltern 320 und 20 322 wird die negative Polarität vom Kondensator 316 an die a-Leitung 204 und die positive Polarität vom Kondensator an die b-Leitung 206 geschaltet. Umgekehrt bei eingeschalteten Schaltern 324 und 326 liegt die a-Leitung an positiver Polarität vom Kondensator und die b-Leitung an negativer Polarität. 25 Unter der Steuerung des Mikroprozessors liefert folglich der programmierbare Signalgenerator ein Wechselstromsignal aus einem Gleichstromsignal. Auf diesen Effekt ist es wichtig hinzuweisen, da dadurch die bisherige Wechselstrom-Speisungsquelle und die Schalter zum Anschalten der Wechselleistung 3o an den Stromkreis eliminiert werden können. Der Stromkreis erzeugt alle Teilnehmerleitungs-Wechsel-/Gleichspannungen, die für Tonfrequenzen, den Betrieb und Prüfung benötigt werden.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Mikroprozessorgesteuerte Schnittstelleneinheit, für eine Fernmeldeanlage, zwischen mindestens einem Teilnehmerkanal, der analoge Nachrichtensignale in beiden Richtungen überträgt und einem digitalen Koppelnetzwerk, dadurch gekennzeichnet, dass ein Analogsignale in Digitalsignale umwandelnder A/D-Wandler (104) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit Signal-Verarbeitungsmitteln (126) verbunden ist, die eine selektive Dämpfung des Ausgangssignals des A/D-Wandlers durch Subtraktion unerwünschter Signale in digitaler Form durchführen, dass die Ausgangsleitung (114) der Verarbeitungsmittel (126) mit dem Koppelnetzwerk verbunden ist, dass ein die von den Signal-Verarbeitungsmitteln eintreffenden digitalen Signale in Analogsignale umwandelnder D/A-Wandler (118) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit Summiermitteln (122) verbunden ist, über die das Analogsignal zum Teilnehmerkanal (102) übertragen wird, derart, dass die vom Koppelnetzwerk kommenden digitalen Signale dem D/A-Wandler (118) und parallel (13,116) den Verarbeitungsmitteln zugeführt und als unerwünschte Signale vom Ausgangssignal des A/D-Wandlers (104) subtrahiert werden.
2. 2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signal-Verarbeitungsmittel (126) als programmierbarer Mikroprozessor ausgebildet sind, enthaltend weitere Summiermittel (110), die von einer Eingangsleitung (108) das Ausgangssignal des A/D-Wandlers (104) über ein erstes digitales Filter (106) und von einer zweiten Eingangsleitung (112) das unerwünschte Signal invertiert über ein zweites digitales Filter (124) erhalten.
3. 3. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Filter (106,124) Mittel zum Erfassen von Wech-selstromsignalisierung und Mittel zur Kompensierung von Übertragungsleitungsparametern aufweisen, wobei diese Mittel durch einen im Mikroprozessor (126) vorhandenen Mikrorechner gesteuert werden.
4. 4. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signalgenerator (202) vorgesehen ist, der, gesteuert durch Steuersignale vom Mikroprozessor, Gleich- und Wechselspannungen erzeugt.
5. 5. Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgenerator einen Transformator (300) enthält, dessen Primärwicklung (304) über einen Schalter (306) an eine Spannung anschaltbar ist, wobei der Schalter durch pulsdauermo-dulierte Impulse vom Mikroprozessor angesteuert wird, und dass die Spannung an der Sekundärwicklung (304) über weitere, vom Mikroprozessor gesteuerte Schalter (320,322,324,326) an die Adern des Teilnehmerkanals (204,206) angelegt wird.