CS230556B2 - Relay matrix - Google Patents

Description

(54) Reléová matice i

Vynález se týká reléové matice, zejména maaice jazýěkových relé pro elektronicky řízené telefonní voliče, která je prostřednictvím datové ' sběrnice spojena s ústředím procesorem a která je tvořena řádkovými a sloupcovými dráty a jazýčkovými relé připojenými mezi těmito - dráty v místech jejich křížení.

Různé dráhy matic jazýčkových relé jsou již známé a jejich činnosti může být dosaženo nékolika různými způsoby. Tak je například známo, uspořádat v bodech křížového pole meaice bistabilní elektromagnetická jazýčková relé a uvádět je v činnost koincidencí proudů, příslušných řádkům a sloupcům. Ukázalo se však, že toto uspořádání je nevýhodné, protože bistabilní elektromagnetická relé jsou relativně složitá a nákladná.

Rovněž je již známa melice s monoosabilními reléovými jednotkami, u které způsobí každá mcnonStailoí reléová jednotka propojení hovorových. drátů, zatímco je přídavně uspořádaná kontaktní jednotka, sloužící jako přidržovací kontakt relé. Takové řešení je uvedeno na příklad v německé přihlášce patentu DOS 1 047 851. Toto řešení má tu výhodu, že je nezbytným p^uEži^:í- zvláštního jazýčkového kontaktu a diody v každém bodě křížového pole, jakož 1 přidržovacích drátů mezi voličovými stupni telefonní ústředny.

Úkolem tohoto vynálezu je, s ohledem na dosavadní - stav techniky, vytvoMt- zlepšenou reléovou maatci, která je značně levnější a kompak^jší než dřívější známá zařízení.

Tohoto úkolu se u reléové matice shora uvedeného druhu dosáhne podle vynálezu tím, la k datové sběrnici je připojena řídicí jednotka připojitelná výběrově k řádkovým drátům a přidržovací jednotka sloupcových drátů p^pco^e^á ioSitelně k reléovém svorkám sloupcových drátů, přičemž v sérii s relé, tvořenými jaaýčkovými relé v bodech křížení jsou zapo jeny bistabilní elektronické přidržovací prvky а к řídicí jednotce je připojen řídicí odpor a obvody adresovacího a pracovního proudu а к datové sběrnici je déle připojen řídicí obvod obsahující tranzistor a hladinový přepínací obvod, které jsou volitelně připojitelné к řádkovým drátům.

Vynález je v následujícím textu podrobněji vysvětlen na několika provedeních v souvislosti s přiloženými výkresy.

Na obr. 1 je znázorněno blokové schéma tří matic tvořících část voličového stupně a'nadřazeného ústředního procesoru.

Na obr. 2 je přehledné schéma reléové matice ve voličovém stupni· ·

Na obr. 3 je znázorněno schéma zapojení řídicí jednotky a přidržovací jednotky, přiřazené určitému bodu křížového pole. -*

Na obr. 4 je znázorněno schéma zapojení druhého provedení řídicí jednotky.

Na obr. 5 je znázorněno schéma zapojení prvního provedení přidržovací jednotky, užívané ve spojení s přidržovacími obvody podle obr. 3.

Na obr. 6 je znázorněno schéma zapojení druhého provedení přidržovací jednotky.

Na obr. 7 je znázorněno schéma zapojení přidržovací jednotky podle obr. 6, kterou lze užít v určitém uspořádání matice.

Na obr. 8 je znázorněno schéma zapojení řídicího obvodu podle obr. 2.

Na obr. 9 je znázorněno schéma zapojení části přidržovací jednotky, přiřazené jednomu bodu křížového pole.

Na obr. 10 je znázorněno schéma zapojení třetího provedení řídicího obvodu.

Na obr. 11 je znázorněno schéma zapojení modifikované přidržovací jednotky podle obr. 5.

Reléové matice, popisované v následujícím textu tvoří části voličových etupňů automatické telefonní ústředny.

U znázorněného příkladu provedení existuje podmínka, že v každém řádku matice není aktivováno více než jedno relé, uspořádané v bodě křížení. V druhém souřadnicovém směru matice, zde definovaném jako sloupec, má být však za určitých okolností možné vstupovat do obvodu například v případě konferenčních hovorů. To znamená, že jeden nebo několik účastníků nebo operátor bude mít mocnost vstupovat do hovoru a pokud tak učiní, bude možno, aby byla současně v činnosti dvě nebo více relé, uspořádaných v bodech křížového pole, ve stejném sloupci matice.

Podmínky, týkající se řádku, umožňují přitom uplatnění pouze jednoho řídicího prvku na řádku, pokud je každé relé v řádku, uspořádané v bodě křížového pole opatřeno vlastním přidržovacím ústrojím. Všechny řídicí prvky jednoho štítku, který u tohoto provedení odpovídá matici 8x8, jsou spojeny v jednu řídicí jednotku, která je v integrované technologii realizována v jednom pouzdře. Přidržovací prvky jsou po řádcích slučovány v přidržovací jednotky ve společném pouzdru.

Na obr. 1 je znázorněno blokové schéma tří matic, tvořících část voličového stupně a nadřazeného ústředního procesoru. Matice Ml. М2, М3 jsou za účelem řízení adresovány společ nou datovou sběrnicí DB a kontrolovány, resp. řízeny ústředním procesorem CP. Každá matice sestává z křížového pole CPN, řídicí jednotky CU a přidržovací jednotky HU. Křížové pole CPN sestává ze spínacích prvků různých hovorových drah, které jsou u tohoto provedení ^z tvořeny monostabilními jazýčkovými relé, řízenými budicí cívkou. Propojení je bipolární, to je každý bod křížového pole obsahuje pouze dva pracovní kontakty, a následkem toho neexistuje ani elektromagnetický, ani elektromechanický přídržný kontakt.

Řídicí jednotka CU, přiřazená příslušné matici, je z hlediska své funkce rozdělena do dvou jednotek,, totiž řídicí logické jednotky CUJ. která je adresována ústředním procesorem СР a řídicího obvodu СО. V následujícím textu bude řídicí jednotka ČU popisována jako celek bez rozdělení na výše uvedené části. Z hlediska funkce je rovněž přidržovací jednotka HU, přiřazena' každé matici, rozdělena do dvou částí, jedné přidržovací logické jednotky HLU a obvodu pro připojování napětí. V následujícím textu bude však i přidržovací jednotka HU popisována Jako celek bez rozdělení do uvedených funkčních celků.

Je samozřejmé, že uvedený ústřední procesor CP rovněž řídí ostatní voličové stupně automatické ústředny.<Dálerrůzné voličové stupně mohou být uspořádány mnoha různými způsoby a znázorněný příklad je pouze jedním z několika provedení.

Na obr. 2 je schematicky a přehledně znázorněna reléová matice podle obr. 1, jakož i řídicí jednotka CU, a přidržovací jednotka HU. Tato reléová matice tvoří část voličového stupně. Znázorněná sít bodů křížového pole obsahuje 64 relé, uspořádaných v osmi sloupcích a osmi řádkách. Přitom je znázorněno pouze první a poslední relé řádků 1 až 8. Mezilehlé řádky, které nejsou znázorněny, mají své vlastní přidržovací jednotky, avšak užívají téže řídicí jednotky.

Relé jsou označena písmenem R, následovaným dvouciferným indexem, u něhož první číslice značí řádku a druhá číslice sloupec. U znázorněného příkladu jsou sil bodů křížového pole s řídicí jednotkou CU, jakož i přidržovací jednotkou HU uspořádány na jednom společném plošném spoji a tvoří tudíž jeden celek. U voličové sítě s více voliči je každý voličový stupeň tvořen jednou nebo několika maticemi uvedeného typu. Jak již bylo uvedeno, jsou relé, uspořádána v bodech křížového pole, opatřena bipolárními pracovními kontakty, které mohou v bodech křížového pole spojovat hovorové dráty v řádku s odpovídajícími dráty ve sloupci.

Vstup matice, to je hovořové dráty, náležející ke sloupci X0-X7. je spojován s výstupem matice, to je', s hovorovými dráty řádku Y0-Y7 v důsledku činnosti relé odpovídajícího bodu křížového pole. Toho je dosahováno pomocí impulsního signálu řídicí jednotky a poté je relé udržováno ve stavu vybuzení pomocí přidržovacího obvodu. Elektronická řídicí jednotka CU reléové matice přijímá informace z ústředního procesoru, týkající se řádku bodů křížového pole, v níž se nachází relé, které má být uvedeno v činnost nebo vypnuto.

Odpovídajícím způsobem je adresován sloupec bodů křížového pole prostřednictvím signálu, přivedeného к přidržovacím .jednotkám HU. Řídicí logika řídicí jednotky CU je adresována ústředním procesorem adresou v binární formě. Jeden bit uvedené adresy, přiváděné přes štítkový značkový vstup CM vybírá řídicí jednotku CU, to je odpovídající Štítek voličového stupně, zatímco tři bity uvedené adresy přiváděné přes řádkové signálové vstupy YA0-YA2 tvoří dílčí adresu, která vybírá řídicí obvod v rámci řidiči jednotky CU« to je v řádku v síti křížového pole, zvolené matice. Další bit v uvedené adrese přiváděný přes řidiči vstup RLS značí, jedná-li se o pochod vypínání nebo zapínání.

Rovněž přidržovací jednotka HU, je adresována ústředním procesorem CP za účelem přidržovacího výběru ve spojení s řelé ve vybraném řádku. Tato jednotka je adresována óbitovou adresou. U znázorněného příkladu je adresa rozdělena na dvě části. První část sestává ze dvou bitů a druhá ze zbývajících čtyř bitů. Tento typ adresy byl zvolen za účelem získání jednoduché dekódovací logiky. Posledně uvedený způsob adresování je podrobněji popsán v následujícím textu.

Osm párů hovorových drátů XO-X7, tvořících vstupy uvažované matice, je spojeno se vstupy ústředny nebo s hovorovými dráty řádků Y0-Y7 předchozího voličového stupně.Analogicky výstupy matice, to je osm párů hovorových drátů řádkd Y0-Y7 jsou spojeny se vstupy matice následujícího stupně· Napětí, používaná pro, pochod zapínání, přidržování a vypínání relé v uvažovaném řádku jsou selektivně vedena od řídicí jednotky CU к řádkovým drátům YH0-YH7 sítě bodů křížového pole. Podle vyobrazení je toho dosahováno pomocí tranzistorů T8 a T11. které jsou uspořádány v párech pro každou řádku a které jsou řízeny logikou řídicí jednotky CU. jak bude podrobněji popsáno v následujícím textu. Tranzistor T8 přivádí v případě svého vodivého stavu napětí kladného napájecího zdroje +E1 na řádkový drát YHO. čímž je adresováno relé v odpovídajícím řádku. Jak je vyznačeno řídicím odporem RD v sérii s kladným napájecím zdrojem +E1. je vytvářen pokles napětí pro detekční účel závislý na proudu.

Detektor DB určuje, vyskytuje-li se budicí proud v daném povoleném intervalu. Provedení detekčního obvodu pro výše uvedené účely bude podrobněji popsáno v následujícím textu.

Každá přidržovací jednotka HU. přiřazená řádku sítě křížového pole sestává naproti tomu z několika přidržovacích prvků H0-H7. které jsou realizovány pomocí tyristorů nebo bipolárních ekvivalentů tyristorů. Na obr. 2 je vyznačeno, že těmito prvky jsou řízené Čtyřvrstvové polovodičové prky, které budou v následujícím textu označovány jako ekviva. lenty tyristorů v bipolární technice.

Obr. 3 znázorňuje podrobněji způsob, jímž lze realizovat řídicí obvod C, který odpovídá řídicí jednotce CU podle obr. 2, přiřazené jedné řádce matic. Bylo již řečeno, že přidržovací jednotka HU je společná všem relé v jednom řádku, přičemž na obr. 3 je znázorněn přidržovací obvod HC. to je část přidržovací .-jednotky HU. která je přiřazena jedinému relé řádku. Řídicí jednotka CU, společná celé matici, rovněž obsahuje pro každý řádek matice identické řídicí obvody CO až C7. Relé RI1 až R18. uspořádaná v bodech křížového pole, jsou všechny jedním ze svých pólů spojena s řádkovým drátem YHO, odpovídajícím řádku 0 v síti bodů křížového pole.

Svým druhým pólem jsou jednotlivá relé spojena s odpovídajícími reléovými svorkami XHO-XH7 pro připojené relé к přidržovací jednotce HU, přiřazené danému řádku. Řídicí obvod S, který tvoří část řídicí jednotky CU, v daném případě CO a je přiřazen řádkovému drátu YHO. má tři napěťové svorky U1. U2 a U3 pro napájecí napětí, resp. pro připojení vnějších řídicích napětí pro účely zapínání a přidržování.

Ve znázorněném příkladu je těmito napětími kladné napětí z kladného napěťového zdroje +E1. záporné napětí ze záporného napětového zdroje -E_2 a 0 V. Vyjímaje uvedené svorky řídicího obvodu CO existuje štítkový značkový vstup CM pro označování řádku, tři řádkové značkové vstupy YAO. YA1 a YA2 pro označování řádku a dva řídicí vstupy RLS a RLS. Výstup X řídicího obvodu CO je naproti tomu spojen s příslušným řádkovým drátem YHO.

Aby bylo možno napájet zvolený řádkový drát, například řádkový drát YHO provozním napětím, je matici pomocí ústředního procesoru .CP přiváděno kladné napětí, např. z kladného napěťového zdroje +EV. které je pak v matici rozváděno na všechny štítkové značkové vstupy CM řídicích obvodů CO až SI řídicí jednotky CU. Tímto způsobem je volen maticový štítek v rámci jednoho selektorového stupně. Všem štítkům, to je maticím selektorového stupně je přiváděna jedna adresa za účelem označení řádku v matici.

Tato adresa je rozdílena na všechny řídicí obvody CO-C7 řídicí jednotky CU odpovídajícího štítku. Každý řídicí obvod, v daném případě řídicí obvod CO je opatřen třemi řádkovými značkovými vstupy YA0-YA2 pro označování řádků. Binární adresa pro zvolenou řádku, přiváděná těmto vstupům, je zakódována tak, aby řídicí obvod pro zvolenou řádku obdržel na všech vstupech pro označování řádky hodnotu signálu log.1, zatímco zbytek řídicích obvodů příslušného štítku přijímá adresu, u níž se alespoň na jednom ze vstupů pro označování řádků objeví hodnota signálu log. 0. Z toho 'tudíž vyplývá, že současně s označením řádkového drátu YHO . je označována odpooíddjící řádka všech matic, příslušejících témuž voličovému stupni.

V rámci jednoho voličového stupně obdrží však kladné napětí z kladného napájecího zdroje +E1 na stávajícím štítkvvém značkovém vstupu CM pro označování štítků vždy pouze jeden štítek. Přitom existují dvě moonooti pro realizaci řídicího pochodu. V jednom případě nastává spojení s přidržovacím napětím, zatímco v druhém případě nastává spojení s napětím rozpínecím. Volba mezi těmito dvěma možnostmi je dána .přivedením log. 1 nebo log. 0 na řídicí vstup RLS.

Řídicí -obvod C0-C7 sestává v podstatě ze dvou vzájemně identických dekódovacích obvodů, k nimž jsou paralelně přiváděny všechny vstupní signály řídicího obvodu. Každý dekódo vací obvod sestává z tranzistoru T5 e několika emitory, k němuž je připojena kombinace tranzistorů NPN-PNP. Víceemitorový tranzistor je přitom typu NPN. Dekódovací obvod může být považován za součinový obvod, u něhož jsou čtyři vstupy tvořeny emitory tranzistoru T5.

Binární výstup, to je kolektor tohoto tranzistoru PNP nabývá hodnoty log. 1 pouze tehdy obbdžííli hodnotu log. 1 všechny vstupy. Horní dekódovací obvod, znázorněný na obr. 3, řídí svým výstupem tranzistor T8 typu NPN, na jehož kolektor je přes napětovou svorku U1 přiváděno kladné provozní napětí z kladného napětového zdroje +E1. OddOtíddtící dekódovací obvod pro vypínání řídí svým výstupem stupeň pro změnu napptí, tvořený kombinací tranzistorů typu PNP-NPN.

Za předpokladu, že byl adresován příslušný řídicí obvod C0-C7 za účelem uvedení řádky 1 do provozu, je na Štítkový značkový vstup CM pro označování štítku přivedeno kladné napějí z kladného napájecího zdroje +E1. Kladná ntp0tí, - tdpooídsaícd binární hodnotě 1 jsou rovněž přivedena na všechny řádkové značkové vstupy YA0-YA7 pro označování řádků, zatímco nulové nap0tí, odpovídstící binární hodnotě 0, je přiváděno na řídicí vstup- RLS.

Z toho pak vyplývá, že se na inverzním řídicím vstupu HLS objeví vysoký potenciál, který odpovídá binární hodnotě 1. Z toho přioom vyplývá, že dekódovací obvod přijímá na emitorech víceemitorového tranzistoru napětí o binární hodnotě 1. Na základě kladné hodnoty napětí báze je tranzistor T5 v tomto stavu zablokován. Dioda, daná přechodem báze-kolektor, vede však proud na bázi následujícího tranzistoru NPN.

Tento tranzistor se dostává do vodivého stavu a transferuje potenciál uzemněného emtoru na bázi následujícího PNP - tranzistoru TJ. Tento tranzistor se opět stává vodivým a přenáSí kladné napětí z kladného napětového zdroje +E1 svého emitoru na kolektor. Propojovací prvek získává tak vysoký potenciál na svou bázi, následkem Čehož je kladné provozní napětí z kladného napělového zdroje +E1 přiváděno na výstup Y řídicího obvodu CO.

S ohledem na skutečnost, že řídicí vstup RLS má - nízké napětí log. 0, víceemitorový tranzistor Ti, který tvoří část dekódovacího obvodu, určenou pro vypínání, to je dolní část obr. 3, se stává vodivou. Nízký potenciál, log. 0, na řídicím vstupu je následkem toho přiváděn ne kolektor příslušného tranzistoru. Výstupní tranzistor T9 tohoto dekódovacího obvodu je- následkem toho vypojen, takže výstupní ^ppií dekódovacího obvodu má nízkou hodnotu, log. 0. Potenciál následujícího tranzistoru PNP je následkem toho pomocí odporu RD1Q a záporného napájecího zdroje -E2 snižován na hodnotu cap0tí, nižší než nula.

PNP-tranzistor T10 se tudíž stává vodivým a zvyšuje tím, potenciál na báli následujícího tranzistoru T11. Napětí emitoru tohoto tranzistoru, který je přímo spojen s výstupem Y řídicího obvodu CO, odpovídá tudíž kladnému provoznímu napětí z kladného napěťového zdroje +E1. Tím je tranzistor T11 typu NPN, provádějící pochod přepínání, vypínán·

Vzhledem к tomu, věak, že o značené relé bylo pomocí popsaného přidržovacího obvodu, uvedeno v činnost, je řídicí obvod 00 převeden do stavu přidržení snížením napětí na štítkovém značkovém vstupu CM pro označování štítku na hodnotu nula V. Následkem tohoto opatření je tranzistor T8 vypnut, zatímco NPN-tranzistor T11 se stává vodivým· Z kolektoru je tudíž na jeho emitor převáděn potenciál 0 V, odtud nastává jeho další vedení na výstup Y řídicího obvodu CO.

Diody Dl a D2, spojené s výstupem Xj způsobí spolu se zdroji +E1 a -E2. že napětí vyskytující se na výstupu nepřekročí nikdy jejich jmenovitou +E1 a nepoklesne nikdy pod jejich jmenovitou hodnotu -E2.

Na obr. 3 jsou rovněž znázorněny části přidržovací jednotky HU. které jsou přiřazeny určitému bodu křížového pole, v konkrétním příkladu bodu 11 s oddorem RDI. Tato část přidržovací jednotky HU bude v následujícím textu označována jako přidržovací obvod HC. který je na obr. 3 znázorněn čárkovaným blokem. Čárkovaně znázorněné vodiče vyznačují spojovací body s dalšími přidržovacími obvody přidržovací jednotky HU. Přidržovací obvod HC v podstatě sestává z bipolární*ho ekvivalentu tyristoru, který je tvořen dvěma tranzistory T4 a TJ, přičemž jsou přídavně upraveny odpory RD4 a RD3 zapojené na bázi a emitor·

Příslušný přidržovací obvod HC přidržovací jednotky HU je, jak bylo uvedeno, adresován pomocí šesti reléových značkových vstupů XMO-XM5 pro adresování relé. Tato adresa přitom sestává, jak již bylo uvedeno, ze dvou částí· První část sestává ze dvou bitů pro reléové značkové vstupy XM4 а XM5 pro adresování relé.

Tyto oba bity udávají, které z první nebo druhé skupiny, vždy se ‘čtyřmi relé, je odpovídající relé přiřazováno. Zbývající čtyři reléové značkové vstupy XM0-XM3 pro adresování relé adresují určité relé ve skupině. Podle obr. 3 odpovídají reléové značkové vstupy XM4 a XMO pro adresování relé vstupům označeného relé. To znamená, že napětí, přiváděné na tyto vstupy ve stavu značkování, resp. adresování, se mění ze zbytkového potenciálu kladného napěťového zdroje +E1 na hodnotu provozního napětí 0.

Řádkový drát YHO má v adresovém stavu napětí kladného napájecího zdroje +E1 · Emitor tranzistoru TJ, který je přes odpor RDI připojen na vstup YH přidržovacího obvodu obdrží tudíž hodnotu vysokého napětí, zatímco tranzistor TI přivádí proud emitoru následujícího tranzistoru T2. Tento tranzistor vykazuje na základě adresování nízké napětí báze, následkem čehož je rovněž ve vodivém stavu·

NPN-tranzistor T3 tyristorového ekvivalentu obdrží proto řídicí proud, takže se oba tranzistory stávají vodivými, čímž teče vinutím relé Rl1. reléovou svorkou XHO a záporným napěťovým zdrojem -E2. spojeným s napětovou svorkou U4. proud. Provozní proud relé Rl1 nabývá tudíž hodnoty napětí mezi napětími zdroji +E1 a -E2. Vyskytne-li se pak tměna přidržovacího stavu, zachová relé Rl1 hodnotu napětí mezi napětím 0 řádkového drátu YHO a napětím záporného napěťového zdroje -E2.

Při vypnutí relé je řídicí obvod adresován uvedéným způsobem s tou výjimkou, že řídicí vstup RLS obdrží nyní signál o hodnotě vysokého napětí. Tím je vypojen tranzistor T5. čímž je pak vypojen rovněž i tranzistor T11. Tím je přerušen přidržovací obvod relé Rl1. takže se relé vrací do své výchozí polohy. Na základě skutečnosti, že tranzistor У5 řídicího obvodu CO je ve vodivém stavu, pokud je příslušný obvod adresován za účelem vypnutí, je vypnut tranzistor T8. Bezprostředně po vypínacím adresování řídicího obvodu CO je vilmtí relé prostřednictvím diody, a tyristoru, resp. jeho ekvivalentu, zkratováno.

Proud tekoucí vinutím relé Rl1 a tyristorem, resp. jeho ekvivalentem, tvořeným dvojicí tranzistoru, poklesne poté na nulu. Jakmile odezněl přidržovací proud tyristorů, resp. jeho ekvivalentu, nastává vypnutí. Jakmile je přidržovací obvod vypnut, je dráha proudu pro proud relé Rl1 tvořena odporem RD4 a diodou D3. Zenerovou diodou DZ a řádkovým drátem XH. Zenerova dioda DZ blokuje tuto dráhu proudu, dokud není přidržovací obvod HC přerušen.

V této souvislosti může být uvedeno, že nejdůležitější důvod pro použití tyristorů, zde tvořených dvojicí tranzistorů, pro dosažení přidržovací funkce spočívá v tom, že je tím dosahováno vysoké necitlivosti proti poruchám, vyvolávaným gumovými signály, aniž by bylo přitom nutno používat přídavných prvků, příkladně kondenzátorů. Indukce totiž zabraňuje tomu, aby se proud mohl měnit skokem pod, anebo nad hodnotu přidržovacího proudu tyristorů během krátkodobé poruchy. S ohledem na amplitudy, vyskytující se při poruchách, příkladná při úderu blesku 800 V po dobu 10 mikrosekund nebo při otevírání kontaktu relé se signálem o hodnotách až 90 V se totiž jeví obtížným, eliminovat takové poruchy pomocí běžných prvků. Takové poruchy však nemají žádné účinky, protože tyristor resp. dvojice tranzistorů se ^K po odeznění poruchy vrací do svého původního stavu.

Obr. 4 znázorňuje schéma zapojení druhé formy provedení řídicího obvodu CO'. Rozdíl proti prvně popsané formě provedení spočívá v jiném uspořádání hladinového přepínacího obvodu LŠ,\ který je při vypínání řízen dekodérem. I v tomto případě nejsou na vyobrazení znázorněny odpory báze a emitoru tyristorového ekvivalentu. Postup dekódování a přivádění provozního napětí jsou stejné jako u formy provedení podle obr. 3.

Pochod přepínání za účelem přivedení přidržovacího napětí a pro vypínání probíhá však rozdílně. Během adresovacího pochodu je jako dříve tranzistor T16 vypínán , následkem čehož zůstávají v činnosti zbývající tranzistory T12 až TI 5. Při provozu vede tranzistor T8 přes výstup řídicího obvodu proud к relé. Když napětí kladného napělového zdroje ±B1 zmizí ze štítkového značkového vstupu CM pro označování štítků, dojde к vypnutí tranzistoru T8. takže provozní napětí z kladného napěíového zdroje +B1 na výstupu řídicího obvodu poklesne. Induktance relé tudíž způsobí, že proud protéká vinutím relé v témž směru jako dříve.

Pomocí vinutí relé je indukována elektromotorická síla se zápornou polaritou ve směru výstupu řídicího obvodu. Induktance tudíž způsobí, že je přiváděn proud diodě D4. jejíž anoda je spojena se záporným napěíovým zdrojem -E2. Dráha proudu dále prochází diodou, tvořenou přechodem báze-emitor tranzistoru T15. Tímto způsobem je ekvivalent tyristorů, to je rovněž tranzistor T14 se stává vodivým, čímž je na výstup řídicího obvodu přiváděn potenciál země.

Při adresování za účelem vypnutí vede jako dříve tranzistor T17. takže rovněž vedou tranzistory T12 e T13. Následkem vodivosti tranzistoru T13 je zkratován přechod báze-emitor tranzistoru 12· Vzhledem к tomu, že tento tranzistor neobdrží žádný proud do báze, je vypnut. Tranzistor T14 je pak rovněž vypnut, čímž se zmenší přidržovací proud relé.

’ Stejným způsobem jako dříve způsobí induktance relé, že proud teče stejným směrem jako dříve, čímž je к dispozici dráha proudu, vedoucí přes diodu D4 a tranzistor T13. Tímto způsobem je spotřebována energie, nashromážděna v indukčnosti,, takže proud poklesňe na nu< lu. Výhoda této formy provedení spočívá v tom, že během fáze vypínání je spotřeba tranzistoru gl5 menší.

Na obr. 5 je znázorněna forma provedení přidržovací jednotky HU. která je tvořena z přidržovacích obvodů HC podle obr. 3. Osm přidržovacích obvodů HC pró jednu řádku sítě bodů křížového pole je přitom seskupeno do dvou řádků. Přitom jsou jednotlivě složky v horním řádku opatřeny vztahovými značkami. Tyto vztahové značky odpovídají spínacím prvkům, znázorněným na obr. 3.

Na obr. 6 je znázorněna druhá forma provedení přidržovací jednotky Ηϋ. Podobně jako β

u formy provedení podle obr. 5 jsou vynechány odpory v bázi a emitoru ekvivalentů tyrietorů. Vztahové značky jednotlivých spínacích prvků pro první bod křížového pole jsou přitom uvedeny ve vyobrazení· Totéž platí pro tranzistory - ekvivalentu tyristoru, který je -opatřen stejrými vztahovými značkami jako na obr. 3. Vodiče, vyznačené vztahovými značkami, které jsou opatřeny znaménkem plus, jsou spojeny s napěťovou svorkou — obvodu, zatímco vodiče, opatřené vztahovými značkami se znaménkem minus, jsou spojeny s napěťovou svorkou U4. ,

Jeko dříve je vnější záporný nepětový zdo± -E2 spojen s napěťovou svorkou U4. zatímco - kladný napěťový zdroj +E1 je spojen se svorkou j£ž· , Λ

Tyristorový ekvivalent příslušného bodu křížového pole je ovlivňován proudem relé, jakmie je báze, resp. ne ' bázi И<₽-tranzistoru přivedeno napětí nula. Tyristorový ekvivalent však nepovede tak dlouho, dokud proud relé nevzroste na hodnotu přidržovacího proudu tyristoru, resp. tyriatooového ekvivalentu. Jakmile však toto nastane, protéká proud - relé odporem báze a emitoru tranzistoru T4. diodou D6 a tranzisoorem T18 smírem do země.

Přidržovací jednotka nezahrnuje v tomto případě žádný speciální vstup YH podle obr. 3. Stav vstupu od řídicí jednotky do řídicí logiky přidržovacího obvodu HC probíhá v tomto případě přes vinutí relé. Přidržovací obvod HC přidržovací jednotky HU je , vybírán stej^m způsobem jako při adresování reléového značkového vstupu XM pro označování relé. Je-li příkladně adresován bod 1 křížového pole, je napětí z kladného napěťového zdroje +E1 přivedeno na reléový značkový vstup XM4 pro označování relé, zatímco napětí nula je převedeno na reléový značkový vstup XMO pro označování relé.

Při vypínání je vypínán ekvivalent tyristoru, přičemž vypnutí relé je zkratováno řádkovým drátem XHO.- přes odpor báze a emitor tranzistoru T4 a diodu D5 ve směru kladného napěťového zdroje +E1. Na základě zapojení diody D5 je pak rovněž dosaženo toho, - že se při výskytu krátkých poruch, na základě nichž je přerušován proud ekvivalentu tyristoru, stává tento ekvivalent následně při výskytu znovu se objevivšího proudu vodivým.

Na obr. 7 je znázorněna přidržovací jednotka HU podobná obr. 6. Tato přidržovací jednotka HU tvoří část sítě bodů křížového pole, které je tvořeno 4x4 relé. I v - tomto případě jsou odpory báze a emitoru tranzistorů ekvivalentů tyristorů vynechány. Tato forma provedení přidržovací jednotky, které, může být rovněž použito příkladně pro sítě bodů křížového pole s osmi nebo šestnácti sloupci, má zvláště jednoduchou dekódovací logiku, která,je tvořena diodami, spojenými s ekvivalenty tyristorů. U této formy provedení nevedou ekvivalenty tyristorů podobně jako u formy provedení podle ob]?. 6 tak dlouho,.pokud proud relé nepřesáhne hodnotu přidržovacího proudu ekvivalentu tyristoru.

Podle obr. 2 je provozní napětí z kladného napěťového zdroje +E1 - přiváděno přes měřicí odpor RD řídicí jednotce CU za tím účelem, aby tímto způsobem vytvořilo úbytek napětí pro signální účely, odpcovdající proudu. Z výše uvedeného popisu, totiž vyplývá, že v různých jednotkách nejsou zahrnuty žádné řídicí funkce. Uspořádání je však navrženo tak, že existuje možnoot ' kontroly, zdaXi provozní proud má požadovanou hodnotu.

Na obr. 8 je znázorněna -jedna forma provedení řídicí jednotký CU. Tato řídicí jednotka obsahuje měěicí odpory RD a detekční obvod. ftídicí- jednotka CU odebírá z kladného napěťového zdroje +E1 proud pouze tehdy, existuje-li aktivace štítoového značkového vstupu CM pro označování štítku pomocí signálů. Oba porovnávací členy K1 a K2 jsou uspořádány - tak, aby se úa jednom ' z jejich vstupů objevilo n^j^p^ě^:í, závislé na proudu, zatímco na oba druhé vstupy je přiváděno napětí referenční. Oba porovnávací členy K1. K2 jsou nastaveny tak, aby porovnávací člen K1 generoval na svém výstupu signál v případě, kdy proud měěicího odporu BD je vyšší než nejnižší provozní proud, zatímco porovnávací člen K2 generuje na svém výstupu signál, jakmile je proud vyšší než nejvyšší provozní proud pro relé bodu křížového pole.

КопПгоШ cyklus může být za předem stanovených podmínek prováděn následujícím způsobem.

Nejprve je aktivován obvod pro kontrolu provozu, přičemž však není přidržovaoím obvodům přiváděna žádná informace o označování resp. adrese. V případě, že porovnávací člen K1 _ vyšle ne svém výstpu signál, pak je pravděpodobně již uvedeno do provozu určené relé v řádku, zatímco je připraveno s nejvyšší pravděpodobnooSí zapojení dalšího relé. Tato část kontroního cyklu probíhá vzhledem k časové konstantě vinutí relé v intervalu jedné milisekundy.

Pomooí signálu, vyslaného porovnávacím členem K1. je prováděna konn-role vypnutí, načež je prováděna nová preventivní kontrola za účelem zjištění, je-li příslušnou chybou chyba permannntní nebo ne. Pokud nevyšle porovnávací člen Kl signál pro označování informace, to je adresu, je tato informace přiváděna přidržovaoím obvodům HC· Odpooídající relé bodu křížového pole obdrží následně provozní proud, načež porovnávací člen K1 vyšle signál. V případě věak, že porovnávací člen K2 vyšle na svém výstupu signál, došlo s nejvyšší pravděpodobnetí k dvojitému adresování, jakož i k výskytu příkazu k vypojení.

U popsané roímy provedení řídicího obvodu může být porovnávacího členu·K2 použito k vytvoření ochrany proti přetížení obvodů, v případě,- že příkladně dojde ke zkratování vinutí·relé. Výstupní signál porovnávacího členu potlačí v tomto případě bezprostředně a bezpodmínečně signál dekodéru označování štítku.

První fáze kontrolního cyklu, to je pokud je pomocí porovnávacího členu K1 zjištěno, že je označené relé řádku již v provozu, může být značně zrychlena. Třetí porovnávací člen KO. na jehož vstupy je přiváděno napěH, závislé na proudu, vytvořené řj^Pi^cm odporem RD a současně vlastní referenční napěH, je nastaven tak, aby vyslal výstupní signál v případě výskytu proudů, které jsou větší než minimální přidržovací proud relé.

V případě, kdy relé adresovaného řádku již odebírá přidržovací proud, je tento přidržovací proud transferován přímo kladnému napěťovému zdroji +B1. jakmile je řídicímu obvodu vyslán příkaz k provozu. Tímto způsobem do^l^i^i^zí k bezprostřední indikaci skutečnc>osi, že jedno relé jednoho řádku je již v provozu. Porovnávací napětí jednotlivých porovnávacích členů mohou být vytvářena pomocí napěťového děliče, který je podle vyobrazení uspořádán mezi napěťovými zdroji +E1 a -E2.

Obr. 9 znázorňuje f^ormu provedení přidržovac^o obvodu HC přidržovací jednotky HU. přiřazené bodu křížového pole· Způsob adresování je stejný jako u formy provedení podle obr. 3. Тгопс^з1ог T1 a T2 a odpor RDI odpovídpjí přímo odpovídajícím prvkům zapojení podle obr. 3. Přidržovací prvek HO až H7 nesestává u této formy provedení z ekvivalentů tyristorů typu PNP-NPN, nýbrž z jednotlivých NP-trannzstorů £3. T19 a T20.

Trardstor T3 je otvírán provozním adresováním podobně jako u formy provedení podle obr. 3. Tím je vypnut tranzistor T19. zatímco tranzistor T20 se stává vodivým. Proud relé může následkem toho téci přes tranzistor T20 a odpor RD3 ve směru záporného napěťového zdroje ·-E2. spojeného s napěťovou svorkou U4. Proud relé, tekoucí odporem RD3. udržuje transistor.T3 a tím i tranzistor T20 ve vodivém stavu.

Jakmile dojde k přechodu do stavu přidržení, zůstává obvod v popsaném stavu. Jakmile proud relé poklesne pod · hotnotu přidržovacího proudu, která může být nastavena pomocí odporu ·RD3. dochází k vypnul tranzistoru T3 a tím i tranzistoru T20. Jakmile je vypnut přidržovací prvek, poklesne proud relé k nule na základě působení Zenerovy diody DZ', která je upotřebena pro každý přidržovací prvek. Zen'erove dioda DZ' přemosťuje přechod kolektor-eaitor tranzistoru T20.

Obr. 10 znázorňuje schéma zapojení třetí formy provedení řídicího obvodu CO. Dekodér

AK. ležící v čárkovaném bloku, · může být vyroben stenem způsobem jako u formy provedení na obr. 4. Dekodér AK je opatřen dvěma binárními vstupy A a B, které v z^i^vi^^lo^ti na vstupních signálech - podobně jako u formy provedení na obr. 4 - nah/vvjí vysoké · nebo níaké úrovně, tj. log. 2 a log. 0.

Odpor RD6 báze a editoru určuje v poddtatš přidržovací proud prvku tvořeného PNP-tranzistory T14. T15. který je - odebírán v průběhu kroku přepínání LS. Hodnota přemosUovacího odporu je přitom volena tak, aby přidržovací proud prvku PNPN pro jednotlivá relé řádků byl atále stejný. Tímto způsobím muže být dosaženo toho, že krátké poruchy nezpůsobí zapínací nebo vypínací pochod relé, jelikož proud, způsobený indukčnosaí relé, nemůže tak rychLe vzrůst, reap. poklesnout na hodnotu přidržovacího proudu prvku PNPN.

Trannistor TI 3. přemooSující přechod - báze-emitor tranzistoru T14.- jakož i prvek PNPN, který je ekvivalentem transistorů T14-T15 , jsou během adresovacího pochodu vypnuty. Jakmile dojde k přepnutí do stavu přidržení, klesne kladné napětí s kladného napěťového zdroje +B1 na výstupu £. Indukčnost relé v zápdltí spůsobí, že diodou D4 a odporem RD67 teče proud ve směru země.

Společný bod odporu RD67 a diody D4 je pomoc:! přídržné diody Di udržován na napětí o ho<^r^oo^iě, která přesahuje napétí záporného napěťového zdroje -E2 o úbytek napátí v propustném směru diody, čímž je omezováno napétí na katodě prvku PNPN představovaného trannistory T1 <4r. T15. Toto uspořádání zabraňuje výskytu proudů v rámci neoznačovaných přidržovacích prvků, které jsou spojeny se sten^ý^ řídicím výstupem Y.

Jakmile relé, jak bylo shora uvedeno, odebírá proud, je ekvivalent tyristoru zapnut, čímž je na výstup řídicího obvodu CO'' přiveden potenciál země a relé je ve stavu přidržení. Při vypínacím adresování nabývá výstup g úrovně vysokého napé^, to ' je log. 1, čímž. se tranzistor T13 dostává do vodivého stavu a tím je zkratován přechod báze-emitor tranzistoru T14. takže tento tranzistor neobdrží již žádný proud báze, což vede k ' jeho vypnnuí. Na základě vypnutí tranzistoru T1 ^4. klesá proud relé, tekoucí tranzistory T13 a T15. směrem k nule.

Přidržovací jednotka HU pro řádku matice, tvořenou osmi body křížového pole, je znázorněna na obr. 11, přičemž tato ^^ima provedení představuje moodfikaci uspořádáš, znázorněného na obr. 5. Př dvojitém' označení přidržovací jednotky - například, jacou-li dva body křížového pole adresovány na základě chyby ústředního . procesoru- současně na reléových značkových vstupech XMO-XM5 - je zpravidla.aktivizován pouze jeden bod křížového pole. Přiv tom je čistě náhodné, který z obou bodů křížového pole je aktivizován. To závisí na tom, který z ekvivalentu tyristorů, tvořeného tranzistory T4-T3 se stane na základě rozdílných prvků vodivým tím, že je přes přechod emitor-kolektor označeného tranzistoru_T2 . sníženo napptí na kolektoru tranzistoru T\. Tímto způsobem je zabráněno přivedení řídicího napétí k druhému adresovanému ekvivalentu tyristoru. Následkem toho není možné zjistit chybu v ústředním procesoru pomooí- řídicího obvodu podle obr. 8. Současně též nastává nebezpečí, že je aktivizován nesprávný bod křížového - pole.

Pro eliminiaci vlivu rozdílů jednotlivých parametrů složek prvků PNPN a tranzistorů T1 - a T2 v rámci adresovací logiky obvodů, znázorněného na obr. 11, je pouuit určitý počet vyrovnávacích odporů, zatímco byl současně vypuštěn odpor RD1 uspořádaný podle obr. 5. K tomuto účelu je k bázi odpoovddjícího tranzistoru TI vždy připojen odpor RD, zatímco do obvodu emitoru pro každý tranzistor T2 byl zapojen odpor RE. Tímto způsobem je řídicí proud pro možné dvooité označení bodů křížového pole rovnoměrně rozdělen, čímž je zaručena aktivl^ce obou značených bodů křížového pole. toho je možné zjistit dvooité označení pomooí kontrolního obvodu.

Pro každý přidržovací prvek je uspořádána dioda D3. Zatímco pro všechny přidržovací prvky je uspořádaná společná Zenerova dioda DZ, která u zapojení podle obr. 5 tvoří dráhu proudu, na níž může po vypojovacím adresování proud relé poklesnout,- čímž je opětně vypojen odposiddjící prvek PNPN. Funkce- výše uvedených dvou diod jsou v tomto případě převzaty individuální Zenerovou- diodou DZ*' pro každý prvek PNPN. Zenerova diodá je podle obr. 11 zapojena mmei - bázemi ekvivalentu tyristoru. .

Na základě tohoto uspořádání omezuje rovněž napětí pro prvek PNPN. V případě, Že krátká porucha odvede během stavu přidržení proud od prvku PNPN, představovaný tranzistory T3. T£, je tento prvek zapnut znovu, protože proud začíná na základě indukčnosti relé téci přechody báze - emitor prvku PNPN a Zenerovou diodou DZ* *. jakmile porucha zmizí. V tomto případě se však předpokládá, že během poruchy nepoklesl proud relé pod hodnotu přidržovacího proudu prvku PNPN.

Claims (13)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Reléová matice, zejména matice jazýčkových relé pro elektronicky řízené telefonní voliče, která je prostřednictvím datové sběrnice spojena s ústředním procesorem a která je tvořena řádkovými a sloupcovými dráty a jazýčkovými relé připojenými mezi těmito dráty v místech jejich křížení, vyznačující se tím, že к datové sběrnici (DB) je připojena řídicí jednotka (CU) připojitelná výběrově к řádkovým drátům a přidržovací jednotka (HU) sloupcových drátů připojitelná volitelně к reléovým svorkám (XH0...XH7) sloupcových drátů, přičemž v sérii s relé (R11...R18) tvořenými například jazýčkovými relé v bodech křížení jsou zapojeny bistabilní elektronické přidržovací prvky (H0...H7) а к řídicí jednotce (CU) je připojen řídicí odpor (RD) a porovnávací obvody (КО, K1, K2) adresovacího a pracovního proudu а к datové sběrnici (DB) je dále připojen řídicí obvod (CO.) obsahující tranzistor (T5) a hladinový přepínací obvod (LS), které jsou volitelně připojitelné к řádkovým drátům (YH0...YH7).
2. 2. Reléová matice podle bodu 1, vyznačující se tím, že řídicí vstup bistabilních elektronických přidržovacích prvků (H0...H7) je pro aktivační signál připojen к přidržovací logické jednotce (HLU) a relé (R11...R18) jsou připojena jednak к reléovým svorkám (XHO... XH7) příslušného bodu křížení a jednak к napěťové svorce (U4) záporného napěťového zdroje (-E2).
3. 3. Reléová matice podle bodu 2, vyznačující se tím, že bistabilní elektronický přidržovací prvek (H0...HJ) je tvořen čtyřvrstvovým polovodičovým PNPN prvkem, v němž je každý s

   PN přechodů přemostěn bočníkovým odporem (RD3, RD4).
4. 4. Reléová matice podle bodu 2, vyznačující se tím, Že každý bistabilní elektronický spínací prvek (HO až H7) je tvořen dvěma bipolárními transistory (T3, T4) opačného vodivostního typu, přičemž báze prvého tranzistoru (T3) je připojena ke kolektoru druhého transistoru (T4) a naopak a tyto tranzistory (ТЗ, T4) jsou opatřeny mezi bázemi a emitory bočníkovými odpory (RD3 a RD4).
5. 5. Reléová matice podle bodu 1, vyznačující se tím, že každý řídicí obvod (CO) je připojen к vodorovným drátům (YH0...YH7) v křížovém poli (CPN) a sestává z dekodéru (AK) obsahujícího tranzistory (T5, T16), a hladinový přepínací obvod (LS, LS*), sapojené mesi napěťovou svorku (U2) a příslušný řádkový drát.
6. 6. Reléová matice podle bodu 6, vyznačující se tím, že hladinový přepínací obvod (LS*) obsahuje čtyřvrstvový polovodičový PNPN prvek (T5) vřazený mezi napěťovou svorku (U2) přídržného napětí a vodorovný drát, přičemž každý ze dvou PN přechodů čtyřvrstvého polovodičového prvku je přemostěn bočníkovým odporem.
7. 7. Reléová matice podle bodu 4, vyznačující se tím, že N vrstva PN přechodu bistabilního elektronického spínacího prvku (HO) přemostěná bočníkem (RJ4) je připojené к vodorovnému drátu (YHO...YH1...) křížového bodu přes diodu (D3) a s ní v sérii zapojenou Zenerovou diodu (DZ) společnou pro všechna spínací zařízení spojená s týmž vodorovným drátem.
8. 8. Reléová matice podle bodu 7, vyznačující se tím, že jeden z dvou PN přechodů čtyřvrstvého prvku (T5) je přemostěn bipolárním tranzistorem, jehož báze je spojena s výstupem dekodéru (AK).
9. 9. Reléová matice podle bodu 7 nebo 9, vyznačující se tím, že P vrstva čtyřvrstvého prvku mezi N vrstvami je diodou spojena в napěiovým zdrojem.
10. 10. Reléová matice podle bodu 2, vyznačující se tím, že přidržovací obvod (HC) sestává z prvého spínače (T1) a druhých spínačů (T2) pro každý bod křížení, přičemž každý spínač (TI, T2) je opatřen řídicím vstupem a prvou a druhou hlavní elektrodou, přičemž prvý spínač (TI) je svým řídicím vstupem připojen к datové sběrnici (IB) a svými hlavními elektrodami je připojen mezi vodorovný drát a prvou hlavní elektrodu jednotlivých paralelně zapojených druhých spínačů (T2), jejichž řídicí vstupy jsou připojeny к datové sběrnici (DB} a jejichž druhé hlavní elektrody jsou spojeny s řídicím vstupem příslušného bistabilního elektronického přidržovacího prvku.
11. 11. Reléová matice podle bodu 10, vyznačující se tím, že v sérii s řídicím vstupem prvého spínače (TI-) a v sérii s prvou hlavní elektrodou každého druhého spínače (T2) je zapojen odpor (RB, RE).
12. 12. Reléová matice podle bodu 3, vyznačující se tím, že mezilehlá N vrstva a mezilehlá P vrstva čtyřvrstvého prvku (T5) jsou navzájem spojeny Zenerovou diodou (DZ).
13. 13· Reléová matice podle bodu Θ nebo 10, vyznačující se tím, že P vrstva čtyřvrstvého prvku obklopená К vrstvami je přes diodu (D4) spojena s odbočkou napětového děliče, sestávajícího z odporu (RD) a diody (D9), který je zapojen mezi zem a záporný napětový zdroj (E2).