DD200063A1

DD200063A1 - Elektronische wahlimpulsgabeschaltung

Info

Publication number: DD200063A1
Application number: DD23141281A
Authority: DD
Inventors: Kurt Semmrich
Original assignee: Kurt Semmrich
Priority date: 1981-07-03
Filing date: 1981-07-03
Publication date: 1983-03-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Wahlimpulsgabeschaltung, insbesondere fuer Pruefgeraete in Fernsprechanlagen, bei der ein in die Leitung geschalteter Schalttransistor die Leitungsschleife schliesst oder unterbricht. Ziel ist die Bereitstellung eines von Potentialverhaeltnissen unabhaengigen Steuerpotentials fuer den Schalttransistor. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schalttransistor und die Steuerschaltung von innerhalb und ausserhalb der Fernsprechanlage auftretenden Stoerpotentialen zu schuetzen. Dies gelingt erfindungsgemaess in der Weise, dass ein von der Steuerschaltung gesteuerter, eine Wechselspannung uebertragender Schaltverstaerker an die Primaerwicklung eines Uebertragers geschaltet ist und die Kollektoren zweier von logischen Potentialen gesteuerter Komplementaertransistoren gemeinsam direkt an das massefreie Ende der Primaerwicklung geschaltet sind und dass die Basis-Ermitter-Strecke des in der Verbindungsleitung liegenden Schalttransistors ueber eine Gleichrichterschaltung an die Sekundaerwicklung des Uebertragers geschaltet ist. Fig.2

Description

Berlin, den 12. 6. 1981 ze-scht 29170/388

Erfinder Kurt Sernmrich Ing.

Elektronische Y/ahlimpulsgabeschaltung

Die Erfindung betrifft eine mit einem steuerbaren Transistor als Schalter arbeitende Wahlimpulsgäbeschaltung, insbesondere für an zweiadrige Verbindungsleitungen geschaltete Prüfgeräte in Fernsprechanlagen, wobei zur Y/ahlimpulsgabe auf der Sendeseite die Leitungsschleife durch den zwischen den beiden Adern der Verbindungsleitung liegenden Schalttransistor geschlossen oder unterbrochen wird. Auf der Empfangsseite spricht bei Schleifenschluß z_e B, ein Impulsempfangsrelais an, dessen zwei Wicklungen symmetrisch an Gleichspannung liegen und zugleich als Speisebrücke dienen. Als Speisebrücke kommen auch Drosseln in Betracht.

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Charakteristik bekannter technischer Lösungen

In Fernsprechapparaten untergebrachte elektronische Schleifenschlußschaltungen, bei denen die sonst übliche Schleifenschlußdrossel durch Transistoren ersetzt ist, sind bekannt· Dabei liegt ein Transistor mit seinem Kollektor über einen Widerstand und eine Diode an einer Ader der Verbindungsleitung und mit seinem Emitter über einen weiteren Widerstand an der anderen Ader der Verbindungsieitung, vgl, DE-AS 21 51 029, H 04 M/7.00. Diese bekannte Schaltung behebt zwar eine unerwünschte Beeinflussung durch die Speisedrosseln, trägt jedoch den auftretenden und nicht eindeutig festlegbaren Potentialverhältnissen auf den Adern der Verbindungsleitung keine Reclaming.

Charakteristisch für Fernsprechverbindungsleitungen ist, daß ihre.Potentialverhältnisse den Einsatz von transistorisierten Schaltungen erschweren, da derartige Schaltungen nur mit eindeutig definierten Spannungen betrieben werden können. Gründe für unterschiedliche Potentialverhältnisse sind z. B« Erdschluß auf einer Ader, Unterbrechung einer Ader, unsymmetrisches Y/iderstandsverhalten sowie Fremdspannungs- oder Fremdstrombeeinflussung. Die Überlegenheit von Halbleitern gegenüber Kontakten in bezug auf Lebensdauer und Zuverlässigkeit geht in diesen Fällen daher verloren.

Es sind Schaltungsanordnungen bekannt, bei denen zur Beseitigung dieser Nachteile relativ aufwendige Steuerschaltungen mit Optokopplern zum Einsatz gelangen, vgl. DE-AS 2 543 866, H 04 M/7.00.

Es ist auch bekannt, Änderungen des Leitungswiderstandes mit Hilfe eines Zweipols zu beheben, der bei niedrigen Spannungen für einen konstanten Leitungsstrom sorgt. Dabei ist in den Zweipol ein Optokoppler als Strmkonstanthalter eingeschaltet, vgl. DE-OS 2 628 849; DE-OS 2 846 934,

H 04 H/7.00.

Bei diesen Schaltungen tritt jedoch stets ein Reststrom auf, der als Vormagnetisierungsstrom für das Impulsempfangsrelais wirkt« Damit sind solche Schaltungen nur dort einsetzbar, wo Impulsverzerrungen größeren Umfanges, z. B. Mg 14 ms, keine Rolle spielen«

In solchen Fällen, wo enge Toleranzverhältnisse gefordert werden, z. B, V/ahlimpulsgabe über mehrere VerbindungsIeitungsabschnitte, sind die bekannten Schaltungsanordnungen nicht einsetzbar, da hier Verzerrungen von.1 bis 2 ms zulässig sind, die noch bei einer Schalthäufigkeit von

1 . 10^ Wahlimpulsen Bestand haben müssen« Die gleichen Bedingungen gelten auch für eine moderne Instandhaltungstechnologie von elektronischen Fernsprechvermittlungs-Anlagen, bei der elektronische Prüf-, Meß- und Kontrollgeräte eingesetzt werden, die selbständig vorprogrammierte Verbindungen durch Aussenden von Wahlimpulsen herstellen und die die Punktionsfähigkeit und Güte einer Vermittlungsanlage oder von Teilen einer Vermittlungsanlage einer Bewertung unterwerfen.

In einer bekannten Fernsprechapparateschaltung mit elektronischer Wahlimpulserzeugung ist zur Schleifonunterbrechung ein Feldeffekttransistor entsprechend hoher Spannungsfestigkeit eingesetzt« Für den Kurzschluß der Sprechschaltung dient ein weiterer Feldeffekttransistor« Beide Feldeffekttransistoren werden über einen LSI-Schaltkreis gesteuert, der seine Steuerspannung von einem durch einen weiteren Feldeffekttransistor gesteuerten, von der Amtsbatterie versorgten Energiespeicher erhält, der über eine Schaltung "zur Spannungsaufstockung den Feldeffekttransistor für die Schleifenstromunterbrechung steuert, vgl. DE-OS 2 917 867, H 04 M/1.30. Der dabei getriebene Aufwand ist beträchtlich« Durch den Einsatz des LSI-Schaltkreises sind außerdem Impulsfrequenz und Impuls-Pausen™ Verhältnis festgelegt, was für automatische Prüf-

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und Meßgeräte, die z. B. die Betriebsgüte von Pernsprechanlagen überprüfen sollen, nicht ausreicht, insbesondere da ein solcher Schaltkreis auch nicht in der Lage ist, eine große Anzahl,z. B. zwanzig, bis zu 20stelligen Pernsprechnummern abzugeben.

Perner ist eine solche Schaltung mit einer derart geringen Versorgungsenergie, wie sie der Verbindungsleitung entnommen werden kann, für Prüf- und Meßgeräte nicht geeignet, da der hohe Energieverbrauch derartiger Geräte eine Versorgung über die Verbindungsleitung ausschließt. Es besteht somit die Notwendigkeit, einen in der Verbindungsleitung liegenden, als Schalter wirkenden Transistor mit einer Steuerenergie zu betreiben, die außerhalb der Schleife ihren Ursprung hat.

Ziel der Erfindung

Es ist somit Ziel der Erfindung, dem in einer Wahlimpulsgabeschaltung als Schalter wirkenden Transistor eine von der Speisespannung der Verbindungsleitung unabhängige Steuerenergie zur Verfügung zu stellen, die trotz unterschiedlicher Potentialverhältnisse auf der Verbindungsleitung gleichbleibend ist und sich nicht störend auf die Empfangsschaltung für die Wahlimpulse auswirkt.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Wahlimpulsgabeschaltung mit geringem Aufwand derart auszulegen, daß deren Schalttransistor und die zugehörige Steuerschaltung vor innerhalb und außerhalb der Fernsprechanlage auftretenden Störpotentialen geschützt sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in der Weise gelöst, daß ein von der Steuerschaltung gesteuerter, eine Wechsel··

spannung übertragender Schaltverstärker an die Primärwicklung eines Übertragers geschaltet ist und die Kollektoren zweier von logischen Potentialen gesteuerter Komplementärtransistoren gemeinsam direkt an das massefreie Ende der Primärwicklung geschaltet sind und daß die Basis-Emitter-Strecke des in der Verbindungsleitung liegenden Schalttransistors über eine Gleichrichterschaltung an die Sekundärwicklung des Übertragers geschaltet ist. Zwei Kollektorwiderstände des Schaltverstärkers und ein nach Masse geführter Kondensator verhindern das Eindringen von Störpotentialen in die Stromversorgung. Ein parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors geschalteter Kondensator dient zum Auffangen von in der Verbindungsleitung auftretenden Störspannungen, Zwei symmetrisch zur Emitter-Kollektor-Strecke des Schalttransistors liegende Wicklungen einer Drossel dienen der Strombegrenzung, während ein parallel zu den Wicklungen geschalteter Kondensator den Schalttransistor vor Überspannungen schützt,

Ausführungsbeispiel

Anhand von in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Pig. 1 ein Blockschaltbild der Anschaltung einer Meß- und Auswerteschaltung an eine νermittlungstechnische Einrichtung und

Fig* 2 eine elektronische Schaltung zur Abgabe bzw» zum Erzeugen von Wahlinipulsen gemäß Erfindung«,

Das in Pig«; 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Anschaltimg einer Meß- und Auswerteschaltung M über eine Verbindungsleitimg La/Lb an eine vermittlungstechnische

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Einrichtung, ζ. B. an einen Speisesatζ SpS. Bin Register oder ein Y/ahlempfangssatz sind gleichermaßen als vermittlungstechnische Einrichtung zu betrachten. In die eine Ader La der Verbindungsleitung La/Lb ist mit ihren Anschlußpunkten x;y die elektronische Schaltung zur Abgabe von Y/ahlimpulsen, im weiteren als Y/ahlimpulsgabeschaltung Y/ bezeichnet, eingeschaltet.

Zu einem vorbestimmten Zeitpunkt wird ein Schleifenschlußkontakt ρ automatisch geschlossen und bildet über eine Schleifenschlußdrossel SDr. einen Stromkreis (Schleifenschluß), über:

Minus U1, Wicklung 11 des Impulserapfangsrelais I, Ader La, Wahlimpulsgabeschaltung W, Meß- und Auswert eschaltung M, Schleifenschlußkontakt p, Schleifenschlußdrossel SDr, Ader Lb, Wicklung 12 des Irapulserapfangsrelais I, Erde.

Wie aus Pig. 2 ersichtlich, fließt dann über den Schalttransistor T4 ein der Leitungslänge entsprechender Gleichstrom, z. B. 27 bis 65 mA. Wird über einen Steuereingang St die noch näher zu beschreibende Steuerung des Schalttransistors T4 eingeleitet, so wird z. B« 10 ms vorher ein Kontakt η geschlossen, der die Schleifenschlußdrossel SDr überbrückt, so daß keine Knackgeräusche in die Meß- und Auswerteschaltung M gelangen können. Aufbau und Punktion der V/ahlimpulsgabeschaltung gemäß Pig« 2 sind wie folgt;

Die Y/ahlimpulsgabeschaltung W besteht im wesentlichen aus einem Übertrager Ü, an den primärseitig zwei Komplementärtransistoren T2;T3 und über einen Koppelkondensator C3 ein Transistor-Schaltverstärker T1 geschaltet sind. Der mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke in die Verbindungsleitung La/Lb geschaltete Schalttransistor T4 liegt über eine Gleichrichterschaltung G mit seiner Basis und

seinem Emitter an der Sekundärwicklung des Übertragers Ü. Eine Diodenkombination D1 bis D4 sorgt für eine polrichtige Anschaltung an die Verbindungsleitung La/Lb. Symmetrisch zur Emitter-Kollektor-Strecke des Schalttransistors T4 liegen zwei Wicklungen Dr1;Dr2 einer Drossel Dr, denen ein Kondensator C5 parallel geschaltet ist. Die Spannungsquelle U1 im Speisesatz habe 60 V, die Spannungsquelle U2 habe 12 V, An einem ersten Eingang Ξ liegt z. B_e eine tonfrequente Wechselspannung; an einen zweiten Eingang St ist.eine logische Steuerschaltung geschaltet. Der erste Eingang E ist durch einen Koppelkondensator C1 von der Schaltung gleichstrommäßig getrennt. Liegt am zweiten Eingang St ein Steuerpotential logisch "L" (low), so ist der Transistor-Schaltverstärker T1 geöffnet. Entsprechend einer Spannungsteiler-Widerstandskombination R1 bis R3 wird der Arbeitspunkt des Transistor-Schaltverstärkers T1 bestimmt. Über den Koppelkon-, densator C3 gelangt das tonfrequente verstärkte Signal an die Primärwicklung des Übertragers Ü und nach Gleichrichtung durch die Gleichrichterschaltung G an die Basis und den Emitter des Schalttransistors T4, der in den Durchlaßzustand geschaltet wird. Über den Schleifenschlußkontakt ρ ist in diesem Zustand die Schleife jetzt geschlossen. Infolge des niedrigen Innenwiderstandes des sich im Arbeitszustand befindlichen Transistor-Schaltverstärkers T1 besitzt dieser eine hohe Ableitwirkung gegenüber in die Steuerschaltung eindringende Störpotentiale«, Die beiden Drosselwicklungen DR1;D.R2 und der parallel hierzu geschaltete Kondensator C5 halten den Schalttransistor T4 weit ab von seinen Grenzwertbelastungen. Hierbei sollen sie ihn vor zu hohen Spannungsspitzen U_GV und zu hohen Stromspitzen I_n schützen.

Der Kondensator C5 begrenzt kurzzeitig auftretende Potentialerhöhungen auf ein Maß, das den Schalttransistor T4

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mit Sicherheit unter dem als oberen festgelegten zulässigen Grenzwert der Kollektor-Emitter-Spannung ϋ_βΕ hält. Der Kondensator C5 ist ferner so bemessen, daß Wahlimpulsverzerrungen ein bestimmtes Maß nicht überschreiten können.

Damit der Schalttransistor T4 zum Zeitpunkt t = 0, also im ersten Moment der Ansteuerung, nicht mit einem zu hohen Kollektorstrom I_G belastet wird, da ja der Kondensator C5 mit seiner Ladespannung von 60 V an einem äußerst niederohmigen Stromkreis liegen würde, sorgen die beiden Wicklungen Dr1;Dr2 der Drossel Dr für eine Abflachung des steilen Stromanstiegs. Die Drossel Dr besitzt eine geringe Induktivität, z* B, 10 /uH, und einen niedrigen ohmschen Y/iderstand, so daß eine unzulässig hohe Beeinflussung der abzugebenden Impulse nicht eintreten kann. Über die Verbindungsleitung La/Lb eintreffende Störpotentiale werden von einem zur Basis-Emitter-Strecke des Schalttransistors T4 direkt parallel geschalteten Kondensator C4 eleminiert. Den Übertrager Ü passierende Restspannungen werden vom ausgesteuerten Transistor-Schaltverstärker T1 abgeleitet. Die Kollektorwiderstands-Kornbination R5;R6 und ein Kondensator C2 bilden einen Spannungsteiler, der ein Eindringen von Störpotentialen in die Spannungsquelle U2 verhindert.

Kir die Unterbrechung der Schleife muß der Schalttransistor T4 in den Sperrzustand versetzt werden. Zu diesem Zweck wird von der nicht dargestellten Logikschaltung an den zweiten Eingang St ein Steuerpotential logisch "H" (high) geschaltet, das den Transistor-Schaltverstärker T1 sperrt. Das tonfrequente Wechselspannungssignal wird damit unterbrochen. Der Schalttransistor T4 gelangt ebenfalls in den Sperrzustand, und die Schleife wird unterbrochen. In einem festgelegten Rhythmus wechseln sich die logischen Steuerpotentiale "L";"H^U am zweiten Eingang St ab, so daß durch abwechselndes öffnen und Schließen der

Schleife (Impuls-Pausen-Verhältnis) Schleifenstromimpulse entstehen, die das Impulsempfangsrelais I, das mit seinen beiden Wicklungen I1;I2 symmetrisch in der Schleife liegt, entsprechend beeinflussen« Im Sperrzustand des Transistor-Schaltverstärkers Ϊ1, also bei unterbrochener Schleife, werden Störpotentiale gleich welcher Polarität, die über den Übertrager Ü gelangen, mit Hilfe der beiden niederohmig geschalteten Komplementärtransistoren T2;T3 abgeleitet« In diesem Falle ist der eine der Transistoren T2 über einen Inverter. IT und einen Widerstand R7 und der andere der Transistoren T3 über einen Widerstand R8 leitend geschaltet«

Claims

Erfindungsanspruch

1. Elektronische Wahlimpulsgabeschaltung, insbesondere für an zweiadrige Verbindungsleitungen geschaltete Prüfgeräte in Pernsprechanlagen, bei der die Emitter-Kollektor-Strecke eines von einer logischen Steuerschaltung gesteuerten Schalttransistors zwischen die beiden Adern der Verbindungsleitung geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Steuerschaltung gesteuerter, eine Wechselspannung übertragender Schaltverstärker (T1) an die Primärwicklung eines Übertragers (Ü) geschaltet ist und die Kollektoren zweier von logischen Potentialen gesteuerter Komplementärtranistoren (T2;T3) gemeinsam direkt an das massefreie Ende der Primärwicklung geschaltet sind und daß die Basis~Emitter~Strecke des in der Verbindungsleitung (La/Lb) liegenden Schalttranistors (T4) über eine Gleichrichterschaltung (G) an die Sekundärwicklung des Übertragers (Ü) geschaltet ist,

2«, Wahlimpulsgabeschaltung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusammenschaltungspunkt zweier Kollektorwiderstände (R5;R6) des Schaltverstärkers (T1) über einen Kondensator (02) gegen Masse geführt ist,

3· Wahlimpulsgabeschaltung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Schalttranistors (T4) ein Kondensator (C4) geschaltet ist.

4 β Wahlimpulsgabeschaltung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch zur Emitter-Kollektor-Strecke des Schalttranistors (T4) zwei Wicklungen (Dr1;Dr2) einer Drossel (Dr) geschaltet sind, denen ein Kondensator (C5) parallel geschaltet ist*

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen«