CZ334894A3 - Remotely controlled switch and a protective circuit - Google Patents

Description

Vynález se týká sdělovacích obvodů a zvláště diagnostických koncových jednotek, použitelných pro telefonní obvody.

Dosavadní stav techniky

V nedávné době, a zvláště v rámci liberalizace mnohých telefonních systémů, byla do budov účastníků instalována soukromá sdělovací zařízení v rámci těchto systémů, což nyní vede k tomu, že je často nutné stanovit, zda nedochází v telefonních linkách nebo na účastnickém zařízení k poruchám v budovách nebo na kabelech, a to z důvodu určení odpovědnosti za tyto vzniklé poruchy. Ekonomicky je velmi výhodné, jestliže určení poruchy je možné provést na dálku, vysláním signálu z telef. ústředny po lince, aby se předešlo nutnosti vyslat k účastníkovi pracovníka telefonní společnosti.

Z důvodu testování telefonní linky na výskyt jakékoliv poruchy, je nutné nejprve instalovat na účastnickou linku v budově uživatele tak zvanou diagnostickou koncovou jednotku (MTU), která může odpojit účastnické zařízení od linky, a zapojit linku a b, nebo koncovou účastnickou linku a okružní linku na příjem příslušných signálů z ústředny. Během testování linek, je nutné zjistit hodnotu odporu mezi linkami a mezi první a druhou linkou vzhledem k odporu uzemnění.Může být rovněž zjištěna průchodnost linek elektronickou detekcí přítomnosti MTU.

Různé formy provedení MTU jsou popsány např. v US patentu čís. 4,710,949 vydaný na jméno Om Ahuja. Toto zařízení zahrnuje pár spínačů citlivých na napětí, jeden je umístěn na každou koncovou a okružní linku a zvláštní koncové zařízení spojující koncovou účastnickou a okružní linku je umístěno na straně spínačů citlivých na napětí směrem k účastníkovi. Každý z těchto spínačů může mít prahové napětí okolo 16V, takže při normální činnosti jsou uzavřeny při napětí akumulátoru 48V , ale otevřou se, jakmile' je ftapětí ..

nahrazeno testovacím napětím okolo 32V, a to za účelem změření impedance mezi linkami a účastnickou a okružní linkou. Zvláštní koncové zařízení může obsahovat diodu úsporného zatížení a Zenerovu diodu, které vyvolají asymetrický odpor, jestliže se použije vyšší napětí (vyšší napětí než provozní napětí) rozdílné polarity. Kromě opatření poskytnutých MTU ve sdělovacím systému, potřebuje systém ochranu proti přepětí a nadproudu v komunikačních kanálech, což může být způsobeno např. poruchami zařízení, elektromagnetickým rušením, elektrostatickými výboji, zapojením na Veřejnou síť a pod. Ochrany se běžně dosáhne zařazením jiskřiště, triaku a pod. do systému.

Podstata vynálezu

Tento vynález je založen na skutečnosti, že je možné použít stejný spínací obvod, jako dálkově ovládaný spínací obvod pro izolaci účastníka, tak i pro zpětné testování uzavřeného obvodu, a rovněž jako přístroj chránící zařízení účastníka, nebo ústředny, před přepětím a nadproudem.

Podle tohoto vynálezu je k dispozici spínací zařízení, které může být zapojeno na komunikační kanál, který sestává z dvojice linek, mezi přístroji koncového zařízení, které zahrnuje:

i) dvojici sériových spínacích obvodů, přičemž každý z nich může být sériově zapojen na jednu z linek, a otevře se, jakmile v přidružené lince vznikne přepětí, a/nebo ii) jeden nebo více paralelních spínacích obvodů zapojených mezi linky, nebo mezi jednu nebo obě linky a zem, a zavře se, jakmile v přidružené lince vznikne přepětí, přičemž jeden nebo oba spínací obvody mohou být uvedeny do činnosti na dálku, pomocí testovacího signálu vyslaného kanálem.

Spínací zařízení podle tohoto zařízení má výhodu v tom, že v každé lince , která vede signál, je zapojen jeden spínač (v případě sériového spínače), který vykonává dvě funkce, jmenovitě dálkové rozpojování a ochranu proti přepětí , čímž zlepšuje spolehlivost zařízení, .snižuje vložený útlum v

linkách, snižuje náklady tím, že snižuje počet prvků, které přenáší signál.Kromě toho, mohou být sériové i paralelní obvody ovládány podle libosti, čímž umožňují dálkové testování ochrany obvodu.

Řídící soustava obvodů pro spínače může být aktivovaná kterýmkoliv ze způsobů, např. přivedením napětí stejnosměrného proudu do vedení, nebo pomocí střídavého signálu dané frekvence. U výhodného provedení podle tohoto vynálezu je napěťový stejnosměrný detekční obvod okénka ( dále uváděno jako detekční obvod okénka) napojen mezi linky a umožňuje proudu téci přes něj když, a jenom když, je napětí mezi linkami v předem stanoveném rozmezí, přičemž procházející proud uvádí v činnost spínací obvod.

Jelikož je testovací napětí přivedené na zařízení za účelem otevření sériových spínacích obvodů a zavření paralelních spínacích obvodů podstatně menší než špičkové napětí které se vyskytuje během zvonění, spínací obvody se budou snažit přepnout se během doby vyzváněcího cyklu, aby dosažené napětí bylo v určených mezích. Vyhnout se takovému přepínání je možné zařazením filtru nízkých kmitočtů s dostatečně nízkým mezním kmitočtem. Požadovaný nízký mezní kmitočet bude závislý na šířce rozsahu napětí, při kterém proud teče do obvodu okénka, přičemž čím je rozsah menší, tím vyšší může být mezní kmitočet, jelikož dosažené napětí bude působit po kratší dobu v rámci určeného rozsahu během každého cyklu. Např. hodnota napětí 20V bude odpovídat meznímu kmitočtu přibližně 300Hz.

Detekční obvod okénka, který určuje použité napětí při kterém se spínače otevřou a zavřou, může obsahovat Zenerovu diodu, která nastavuje nižší mez použitého napětí, které způsobí, že proud může téci. Horní mez použitého napětí se může snadno nastavit pomoci spínacího obvodu přepětí, který se otevře, když proud procházející přes obvod, a tím i napětí obvodu, přesáhne určenou hodnotu. Je-li napětí v mezích rozsahu, obvod okénka vyšle signál určitého druhu do spínacích obvodů.

Provedení podle tohoto vynálezu má výhodu v tom, že může být aktivováno signálem amplitudy mezi normálním komunikačním signálem a vyzváněcím signálem bez toho, že by vyzváněcí

signál vyvolal jedno nebo více přepnutí, a rovněž bez potřeby zařadit na linky svodový kondenzátor zvonění. Zkreslení vyzváněcího signálu je omezeno použitím přepěťových spínacích obvodů, jako sériových spínacích obvodů. Použité obvody podle tohoto vynálezu, se mohou přepnout na vodivý stav s napětími tak nízkými jako jeden úbytek p-n přechodu (0.6V), který kombinací s úbytkem napětí na kterékoliv diodě, která je přítomná, způsobí přechodové zkreslení ve vyzváněcím signálu menší než 2V, na rozdíl od zkreslení 32V způsobené spínači citlivými na napětí, které jsou použity v US patentu čís. 4,701949, kde však chybí svodový kondenzátor vyzvánění.

Sériovým spínacím obvodem každé linky je obvykle polovodičový spínač, běžně zabudovaný do silikonu, který má spínací tranzistor, jehož vstupní napětí je řízeno přepěťovým řídícím prvkem který se zapne, je-li na spínacím obvodu přepětí, a tím vypne spínací tranzistor. Takový obvod se pouze sepne jako odpověď na přítomnost nadproudu v přidružené lince. Obvod má řídící testovací prvek, který rovněž řídí vstupní napětí spínacího tranzistoru, řídící testovacím prvek se zapne, teče-li obvodem v obvodu okénka,, přičemž spínací tranzistor vypíná. Takto může být sériový spínací obvod aktivován na dálku, nebo nadproudem v lince. Řídící prvek může být vytvořen z celé řady součástek, a jejich výběr bude do určité míry na typech použitých spínacích tranzistorech.

Řídící prvek nadproudu může zahrnovat tranzistor, jehož báze nebo hradlo je umístěno v děliči napětí, který přemosťuje spínací tranzistor tak, že napětí bázového emitoru nebo hradlového zdroje se zvyšuje tak, jak se zvyšuje proud v lince. Nebo jinak, řídící prvek může zahrnovat komparátor, který porovnává podíl napětí na spínacím tranzistoru s referenčním napětím a otvírá spínač, jestliže je podíl větší než referenční napětí, jak je to popsáno v mezinárodní přihlášce čís. PCT/GB91/02215. Je-li použit jako spínací tranzistor, tranzistor typu FET, JFET nebo depleční režim MOSFET, může se použít jako řídící prvek generátor záporného napětí, t.j. nabíjecí čerpadlo, nebo optický vazební člen, tak je to popsáno v GB. přihlášce čís.9114717.3. Zveřejnění těchto specifikací je zde zařazeno.

Bylo by žádoucí, aby se paralelní spínací obvod dal přepnout nezávisle na sériových spínacích obvodech. Paralelní spínací obvod je například potřeba zavřít během zkoušky zpětnou smyčkou, aby se zjistila kontinuita vedení ( v tomto případě zcela nezáleží na tom, jsou-li sériové spínací obvody otevřeny nebo zavřeny), zatím co paralelní spínací okruh a sériové spínací okruhy potřebují být otevřeny, aby se zjistil odpor izolace linky ( od koncové účastnické k okružní atd. ) Nezávislého ovládání spínačů může být dosaženo např. změnou polarity stejnosměrného signálu, aby se tím aktivovaly různé spínače. V tomto případě vstupy signálu pro paralelní a sériové spínací obvody mohou být připojeny k různým linkám obvodu okénka, u nichž je tok proud omezen na případ, kdy má stejnosměrný aktivační signál správnou polaritu.

Každý sériový spínací obvod je schopný zůstat v jistém časovém úseku po ukončení aktivačního stejnosměrného signálu otevřený, aby byl schopný provést jeden nebo několik testů na linkách, bez potřeby držet stejnosměrný signál, nebo proto, že je polarita signálu obrácená. Obvod může například zůstat otevřený po dobu do lmin, ale spíše do 20 až 40sec, obvykle po dobu nejméně 5 sekund. U obvodu který byl popsán toho může být dosaženo zařazením kondenzátoru mezi vývody báze a emitoru,nebo vývody hradla a zdroje řídícího testovacího prvku. Kondenzátor se nabíjí během aktivace spínacího obvodu stejnosměrným signálem, drží řídící testovací prvek zapnutý, a tím spínací tranzistor rozepnutý po určitou dobu, po aktivaci stejnosměrným signálem.

U sériového spínacího obvodu se může použít bipolární tranzistor a/nebo tranzistor s efektem pole. Tam kde se použijí bipolární tranzistory, použijí se v tzv. darlingtonském uspořádání jako spínací tranzistor, za účelem snížení proudu báze požadovaného v době, kdy je tranzistor rozepnut. Proud báze se musí dodávat přes odpor, který je zapojený mezi bází a kolektorem spínacího tranzistoru.

Jestliže se okruh přepne do blokovaného nebo otevřeného stavu, proud báze spínacího tranzistoru je vychýlený přes řídící prvek (který je nyní zapnutý), a stane se svodovým proudem. . Jelikož je pokles napětí na odporu mnohem vyšší, je-li

-γ;

r·, zařízení v blokovaném stavu stavu, svodový proud je větší než proud báze spínacího tranzistoru. Je-li zapojena darlingtonská dvojice nebo trojice, efektivní zisk stejnosměrného proudu se značně zvýší, a tím se dá použít i vyšší odpor. Tam kde je použit tranzistor s efektem pole, dává se přednost typu MOSFETS, např. může se použít typ se zvýšeným režimem MOSFETS, ale dá se použít i spínač MOSFET s deplečním režimem, zvláště tam, kde je důležitá linearita. Příklady spínačů MOSFET s deplečním režimem jsou popsány v GB. patentové přihlášce čís.9114717.3. Odpory použité ve spínacím obvodu mohou mít MOSFETS, např. s hradly a vývody zapojenými jako u logických obvodů NMOS. Řídící tranzistory a odpor, které dohromady tvoří dělič napětí pro bázi a hradlo spínacího tranzistoru, mohou být opatřený doplňkovým n kanálem a p kanálem FETSu zapojených stejným způsobem jako log. obvod CMOS.

Za přednost se u sériových spínacích obvodů považuje zapojení bezodporových prvků do série se spínacím tranzistorem. Toto uspořádání snižuje úbytek napětí nebo vloženého útlumu v lince obvodu, a navíc snižuje plochu silikonu, který se musí použit při konstrukci integrovaném obvodu při tomto uspořádání, čímž se snižují výrobní náklady.

Paralelní spínací obvod běžně obsahuje triak, zapojený mezi linky. Hradlo triaku je připojeno k jedné lince přes pár Zenerových diod se vzájemným zatížením tak, že přepětí větší než napětí při přerušení u diody, vyvolá proudový impuls, která se přivede na hradlo triaku a způsobí, že triak začne fungovat. Kromě toho může být hradlo triaku spojeno s obvodem okénka, přičemž proud tekoucí do obvodu okénka bude rovněž napájet triak. Tak jako u sériových spínacích obvodů, je paralelní spínací okruh opatřen filtrem dolních kmitočtů, aby se zabránilo škodlivému přepínání paralelního spínacího obvodu vyzváněcím signálem. Paralelní spínací okruh může spojit dvě linky navzájem přímo, nebo přes zvláštní typ ukončení, t.j. diodu nebo Zenerovu diodu se vzájemným zatížením a to tak, že odpor tohoto ukončení je nelineární a se závislou polaritou.

Obvod okénka může být zapojen do spínacích obvodů různými prostředky. U jednoho zařízení například pomocí optoelektronického propojovacího zařízení. U jiného zařízení

Ί pomocí stejnosměrného připojení linek k obvodu okénka, tím že použijí své spouštěcí napětí získané z úbytku napětí na odporu v obvodu okénka.

Všechny prvky zařízení odebírají proud z linek, nebo z úbytku napětí mezi nimi, čímž není nutné mít zvláštní napájecí vedení.

Je možné vyrábět množství zařízení, kdy každé má různé okénko se stejnosměrným spouštěcím napětím, takže mohou být připojeny v různých bodech podél dlouhého kanálu a to proto, aby se kanál rozdělil na sekce, pro snadnější zjišťování místá poruchy.

Přehled obrázků na výkrese

V souladu s tímto vynálezem, budou na příkladu popsány dvě formy uspořádání s odkazem na přiložené výkresy na kterých:

obr.l znázorňuje blokové schéma hlavních prvků uspořádání podle vynálezu, obr.2 zobrazuje schéma obvodů jednoho způsobu uspořádání z obr.1, obr.3 znázorňuje graf napětí linky a výstupní napětí obvodu okénka podle uspořádání na obr.l, a to během vyzváněcího signálu, a obr.4 znázorňuje schéma obvodů podle druhého způsobu uspořádání.

Příklady provedení vynálezu

S odvoláním na přiložené výkresy, zahrnuje diagnostická koncová jednotka 1. (MTU) telefonních linek dvojici sériových spínacích okruhů 2 umístěných na každé lince komunikačního kanálu, přičemž každý sériový kanál je řízen obvodem okénka 3.. Obvod okénka rovněž řídí paralelní spínací obvod přepětí 4, který bočníkem přemosťuje každé přepětí zátěže. U jiného obvodu je možné spojení se zemí, v tomto případě obvod přepětí může být použit pro přemostění přepětí se zemí.

Za účelem provedení údržbových testů linek, což může být rutinní test, nebo test vynucený stížností účastníka, přivede

u'·

se na linky nejprve kladné stejnosměrné napětí o hodnotě od 80 do 100V, přičemž paralelní spínací okruh 4 uzavírá a spojuje linky navzájem. To umožňuje provést test zpětnou smyčkou, při kterém se dá měřit celkový odpor linek. Jakmile se přivedené napětí odpojí, paralelní spínací okruh se otevře. Přivedením záporného napětí o hodnotě od 80 do 100V mezi linky způsobí, že se sériový spínací obvod 2 otevře, čímž se účastník izoluje, od linek. Sériový spínací obvod zůstane po odpojení napětí po dobu asi 20s otevřený, což umožní vyhodnotit odpor mezi linkami a mezi linkou a zemí.

Elektrický obvod vytvářející diagnostickou koncovou jednotku MTU 1 je znázorněný na obr.l.

Každý sériový spínací obvod 2 a 2' má tři tranzistory ^Ti' ^T3 ^v doplňkovém darlingtonském uspořádání, které jsou sériově zapojeny v přidružené lince v rámci můstku diody BR^ a vytváří tím spínací tranzistor. Terminál báze darlingtonského tripletu, je upevněn v děliči napětí, který je vytvořen odporem R^ a řídícím tranzistorem přepětí T₄, přičemž dělič napětí přemosťující darlingtonský triplet a bázový terminál řídícího tranzistoru je sám upevněn v děliči napětí, vytvořeným odporem R a R a zároveň přemosťuje spínací tranzistor darlingtonského tripletu. Tento obvod chrání systém od přepětí v koncové a okružní lince takto:

jelikož se napětí v.linkách zvyšuje od nuly, všechny tranzistory budou rozpojeny, dokud napětí v obvodu nepřevýší úbytek napětí na můstku diody plus jednotlivý úbytek na p-n přechodu pro spínací tranzistor. Spínací tranzistor se potom zapojí a umožní, aby proud procházel, zatímco řídící tranzistor T^ zůstává rozpojen. Jestliže se proud v linkách zvýší, zvýší se napětí báze řídicího tranzistoru T₄ vlivem úbytku napětí na R₃, dokud se tranzistor T₄ nezapojí po zjištění přepětí. To způsobí, že terminály báze-emitoru spínacího tranzistoru budou zkratovány a spínací tranzistor vypnut, čímž bude blokovat tok proudu v linkách. V tomto stavu bude svodový proud určen hodnotou R , R_a a R₃, v rožmezí 50kU až 1ΜΩ. Kondenzátor C lOOnF, je paralelně spojen s

odporem R , aby se zabránilo zapojení tranzistoru Τ_χ. Tím se zabrání přepínání spínacího obvodu transientním nárazem proudu vlivem indukčního odporu á kapacitního odporu linky, je-li obvod poprvé zapojen. Kromě toho je Zenerova dioda Z připojena přes tranzistor Τ_χ, aby chránila spínací obvod 2 před napětími, které převyšují pracovní napětí tranzistorů, např. indukční špičky.

Kromě toho je k řídícímu tranzistoru přepětí připojen tranzistor řízení testu zvýšeného režimu FET T_s mezi bázové a emitorové terminály spínacího tranzistoru. Hradlový terminál tranzistoru FET T__ je připojen k obvodu okénka, čímž může být spínací okruh zapínán a vypínán na dálku.

Paralelní spínací okruh 4 má triak TR_X, který je zapojen mezi koncovou linkou a okružní linkou a jehož hradlový terminál je připojen ke koncové lince přes dvojici Zenerových diod se vzájemným zatížením Z_s a Z_s a k odporu R_i7 omezující proud hradla. Je-li zjištěno přepětí, které přesahuje napětí Zenerových diod Z a Z při-přerušení proudu, přenese se do hradla triaku proudový impuls, který způsobí, že koncové a okružní linky budou zkratovány. Tranzistor FET T zvýšeného režimu je rovněž připojen mezi hradlo triaku TR^ a koncovou linkou, aby se umožnilo dálkové spínání paralelního spínacího okruhu 4. Dioda D_s byla zařazena z důvodu zpětné ochrany přerušení u FET T .

Obvod okénka zahrnuje Zenerovu diodu Z^ jako detektor úrovně napětí a obvod detekce úrovně proudu 6 , které jsou sériově zapojeny mezi mostem diody BR^, který sám je zapojen mezi koncové a okružní linky. Zenerova dioda Z^ dovolí proudu téci přes obvod okénka jen tehdy, je-li na ní napětí 75V, což odpovídá napětí 80V mezi linkami, zatímco obvod detekce úrovně proudu 6 zastaví tok proudu přes obvod okénka při proudech spojených s napětím mezi koncovými a okružními linkami při překročení 100V. Obvod detekce úrovně proudu 6 funguje na stejném principu jako sériové spínací obvody 2 a 2' . Doplňkový darlingtonský pár tranzistorů ý a Τθ tvoří spínací tranzistor, jehož bázový terminál je upevněn na děliči napětí vytvořeným odporem R 1ΜΩ a řídícím tranzistorem T_g, jehož bázový terminál je sám upevněn -na děliči napětí vytvořeným

dvojicí 1ΜΩ odporů R_iz a R Jestliže napětí na tranzistoru T_v převýší úbytek na p-n přechodu, proud poteče tak dlouho až napětí na R je dostatečné k tomu, aby zapnulo tranzistor Τ , načež terminál bázového emitoru tranzistoru T je zkratován a darlingtonská dvojice je rozpojena.

Tři optické rozpojovače (izolátory) OPTO₁_₃ jsou svými vstupy zapojeny do série se Zenerovou diodou Z₄ a detekčním obvodem úrovně proudu 6 a výstupy mají spojeny se sériovými a paralelními spínacími obvody. Rozpojovače OPTO^ a OPTO₂ které jsou spojeny se sériovými spínacími obvody, jsou navzájem zapojeny sériově ma paralelně s optickým rozpojovačem OPTO₃, který je připojen k paralelnímu spínacímu obvodu 4. Vstup optického rozpojovače OPTO₃ je spojen opačnou polaritou k vstupu ΟΡΤΟ_χ a OPTO₂ tak, že sériové a paralelní spínací obvody jsou aktivovány použitými napětími opačné polarity. Diody D₃ a D₄ jsou zařazeny proto, aby zabránily zpětnému přerušení LEDs v optických rozpojovačích, což je způsobeno velkým zpětným napětím. Je-li vyslán do linek stejnosměrný signál 80 až 100V o správné polaritě, poteče přes vstup LED optických rozpojovačů OPTO^ a OPTO^ proud o hodnotě přibližně lOmA. Výstup obou rozpojovačů prochází přes RC filtr nízkých kmitočtů, který je vytvořen z odporu R_s a kondenzátoru C₃, který brání vzniku škodlivého přepínání spínacích obvodů, a z nabíjecího kondenzátoru C₂, který je zapojen mezi hradlo a zdroj řídícího a testovacího FET T . Dioda dovoluje proudu téci z OPTO^ do kondenzátoru , ale nikoliv jinou okružní cestou, takže vybíjení kondenzátoru C je řízeno odporem , která je rovněž zapojen mezi hradlo a zdroj FET T_s.

Jakmile se kondenzátor jednou dostatečně nabil a přesáhl napětí na hradle FET Τ , sériový spínací obvod se otevře a odpojí účastníka, a zůstane otevřený po odstranění aktivačního stejnosměrného signálu až do chvíle ,kdy se kondenzátor nabije přes odpor

Je-li změněna polarita použitého stejnosměrného signálu, poteče přes LED rozpojovače OPTO₃ proud lOmA. Výstupní napětí je vedeno přes nízko frekvenční filtr RC vytvořený z odporu R ', R , R , C a’C a dále-do hradla FET Τ , který zapne

4 ’ 1 5 ' 1 6 ^f *7 8 14* ^x

///7 „r c·^

FET a účine aktivuje triak a zkratuje obě linky a umožní testování systému zpětnou smyčkou.

Toto uspořádání se dá dokonce použít i tam, kde je chybou zkrat v obvodu účastníkova zařízení. V tomto případě, žádné napětí použité v ústředně, nevykáže na linkách úbytek, takže nebude možné použít požadované spouštěcí napětí v obvodu okénka. Jestliže je použité napětí sníženo na hodnotu pod 3.6V, nebude úbytek napětí vyskytující se na spínacím tranzistoru každého sériového spínače dostačující k tomu, aby udržel spínač zavřený, a závada tak může být lokalizována v jednotlivých úsecích. Rušivé spouštění paralelního a sériového spínacího okruhu způsobené vyzváněcím signálem je vyloučeno, jak lze vidět na obr.3.

Na obr.3 je znázorněno napětí na koncové a okružní lince, když je přenášen vyzváněcí signál. Tento signál zahrnuje sinusoidní signál o frekvenci 20Hz a SOV efektivní hodnotě amplitudy (226V p-p) , překrývaný napětím baterie 48. Ačkoliv okamžité napětí v linkách přesahuje testovací napětí po značnou dobu, jedinou dobou po kterou je v obvodu okénka 2 generován proud je doba, kdy napětí na linkách má hodnotu mezi 80 a 100V na vzestupném konci vyzváněcího signálu. Na obr.4 je znázorněn vstup do optických rozpojovačů (linka 1). Tento vstup sestává ze sledu impulsů o hodnotě okolo 1.7ms šíře, vyskytujících se jednou za vyzváněcí cyklus. Výstup z optických rozpojovačů je znázorněn jako linka 2. Vzestup výstupu začíná stoupat, když proud procházející LED se zvedne na zhruba 5mA. Impulsy mohou být snadno odfiltrovány pomocí RC filtrů tvořených kondenzátorem C₃ a odporem R_s v sériových spínacích obvodech a prvky C_v, C_s, R₁₄, R_1<s, ^v Paralelním spínacím obvodu.Obvykle mají filtry vypínací bod při nejméně 50Hz, ale obvykle ne více jak 500Hz.

Na obr.4 je znázorněno další provedení, kde obvod okénka je přímo spojen se sériovým spínacím okruhem Sériové spínací obvody 2 a 2'jsou převážně stejné jako obvody na obr.2, stejně tak kombinace obvodu detekce úrovně proudu 6 a Zenerovy diody Z₄ pro stanoveni napětí okénka, které aktivuje spínače.

Sériový spínací obvod 2 zahrnuje p-kanálový FET 41 zvýšeného režimu, zatímco obvod 2' zahrnuje n-kanálový FET 42

zvýšeného režimu sloužící jako prvek řízení testu.

Obvod okénka zahrnuje dvojici odporů 44 a 47 od kterých je odvozeno napětí hradla FETs 41 a 42. Kodenzátory 9 a 10 jsou paralelně zapojeny s odpory 44 a 47, aby odfiltrovaly a zkratovaly rušivé signály a nabíjely se na příjmu na správné testovací napětí a držely FETs 41 a 42 otevřené po určitou po ukončení stejnosměrného spouštěcího signálu. Řídicí diody jsou zařazeny, aby zabránily ovlivňování FETs 41 a 42 systémem zpětného napětí.

Po přijetí napětí testovacího signálu, proud začne procházet obvodem okénka 3., a na odporech 44 a 47 vznikne úbytek napětí, tím se hradlo FET 41 stává zápornějším než jeho zdroj, hradlo FET 42 kladnější než jeho zdroj, čímž se otevřou spínací obvody 2 a 2'.

Podobný přídavný obvod okénka opačné polarity se může použít k řízení paralelního spínacího obvodu.

Claims (10)

1. Spínací zařízení, které může být zapojeno do komunikačního kanálu, zahrnuje dvojici linek mezi soustavou koncových zařízení, které zahrnují:

i) dvojici sériových spínacích obvodů, přičemž každý může být připojen sériově k jedné lince a otevře se, jestliže v přidružené lince vznikne nadproud, a/nebo ii) jeden nebo více paralelních spínacích obvodů zapojených mezi linkami, nebo mezi jednu nebo obě linky a zem, a uzavřou se, jestliže v přidružené lince vznikne přepětí, kde jeden, nebo více spínacích obvodů, může být dálkově ovládán testovacím signálem vyslaným kanálem.

2. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že každý sériový spínací obvod má spínací tranzistor, jehož napětí báze nebo hradla je řízeno nadproudovým řídícím prvkem, který spíná, je-li spínací obvod vystaven nadproudu, přičemž rozpíná spínací tranzistor.

3. Zařízení podle nároku 2,vyznačující se tím, že nadproudovým řídícím prvkem je tranzistor, jehož bázový a hradlový terminál je upevněn k děliči napětí, který přemosťuje sériový spínací obvod tak, že jeho bázový emitor, nebo zdrojové napětí hradla, se zvětšuje s rostoucím proudem v lince.

4. Zařízeni podle nároku 2 nebo 3,vyznačující se tím, že každý sériový spínací obvod má testovací řídící prvek, který rovněž řídí napětí báze a hradla spínacího tranzistoru a testovací řídící prvek zapíná na podnět testovacího signálu.

ar$n ·

S 6 A i 0

C|SOQ θ o í i ;

Ί0

5. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že obsahuje detekční obvod stejnosměrného napětí okénka, který je zapojen mezi linky a dovoluje proudu jím procházet když, a jenom když, hodnota napětí mezi linkami leží v rámci předem stanoveného rozpětí, přičemž proud procházející detekčním obvodem okénka aktivuje spínací obvody.

6. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že paralelní spínací obvod spojí linky přes zvláštní ukončení, je-li aktivováno testovacím signálem.

7. Zařízení podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že paralelní spínací obvod zahrnuje triak, který je zapojený mezi linky.

8. Zařízení podle nároku 5,vyznačující se tím, že detekční obvod okénka je připojen ké spínacím obvodům pomocí optoelektronické propojovací jednotky.

9. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že každý sériový spínací obvod má kondenzátor, připojený k výstupnímu terminálu testovacího řídícího tranzistoru, kde tento kondenzátor je nabíjen během aktivace spínacího obvodu stejnosměrným signálem a drží tento spínací obvod otevřený po jistou dobu po ukončení stejnosměrného aktivačního signálu.

10.Soustava zařízení podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že je připojena ke komunikačnímu kanálu za účelem rozdělení kanálu na sekce pro zjišťování závad, přičemž každé z těchto zařízení má jiné okénko ovládané stejnosměrným napětím, než ostatní zařízení.