DE1010994B

DE1010994B - Einrichtung zur UEbertragung von Tonfrequenzsignalen und unterhalb des Tonfrequenzbandes liegenden Rufsignalen wesentlich groesserer Leistung ueber eine UEbertragungsleitung

Info

Publication number: DE1010994B
Application number: DEN12148A
Authority: DE
Inventors: Anne Klaassen; Johannes Ensink
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1937-11-09
Filing date: 1956-04-23
Publication date: 1957-06-27
Also published as: BE547286A; US2282002A; US2854514A; GB827974A; FR1148737A; NL90527C; NL196780A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Übertragung von Tonfrequenzsignalen, ζ. Β. Gesprächssignalen, Musiksignalen oder Tonfrequenz-Telegraphiesignalen, und von unterhalb des Tonfrequenzbandes liegenden Rufsignalen wesentlich größerer Leistung über eine Übertragungsleitung, insbesondere für Zweidrahtverkehr, bei der ein Signalverstärker und eine Leitungsschleife für die Rufsignale vorgesehen sind, die parallel zum Signalverstärker liegt. Die Rufsignale können z. B. aus 50 Hz Wechselstromimpulsen oder Gleichstromimpulsen bestehen.

Die Erfindung bezweckt, bei einer solchen Übertragungseinrichtung eine besonders einfache Übertragung der Rufsignale zu ermöglichen.

Gemäß der Erfindung enthält die Rufsignalschleife eine Schwellwerteinrichtung, deren Schwellwertpegel oberhalb des Maximalpegels der Tonfrequenzsignale, aber unterhalb des Pegels der Rufsignale liegt, während der Ausgangskreis des Signalverstärkers einen Begrenzer enthält, dessen Begrenzungspegel oberhalb des Maximalpegels der Tonfrequenzsignale und unterhalb des Schwellwertpegels der Schwellwerteinrichtung in der Rufsignalschleife liegt.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform, bei der der Signalverstärker über einen Ausgangstransformator an die Übertragungsleitung angeschlossen ist, besteht gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Schwellwerteinrichtung in der Rufsignalschleife aus einer Reihenspule mit einem sättigbaren Kern, während der Ausgangstransformator des Signalverstärkers durch Sättigung seines Kernes zugleich als Begrenzer wirkt. Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Verstärkerstation für Zweidrahtübertragung nach der Erfindung;

Fig. 2 zeigt ein Pegeldiagramm zur Erläuterung der in Fig. 1 dargestellten Übertragungseinrichtung, und Fig. 3 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Ver- Stärkerstation für Zweidrahtübertragung.

Die in Fig. 1 dargestellte Verstärkerstation ist für Zweidrahtverkehr auf einer Übertragungsleitung 1, 2 für Gesprächssignale, z. B. im Gesprächsfrequenzband von 300 Hz bis 3400 Hz, und von unterhalb des Gesprächsfrequenzbandes liegenden Rufsignalen wesentlich höherer Leistung eingerichtet, die aus einer Niederfrequenz-Wechselspannung von 50 Hz bestehen. Zur Verstärkung der Gesprächssignale enthält die Verstärkerstation einen Signalverstärker 11 für den Verkehr in der einen Riehtung und einen Signalverstärker 21 für den Verkehr in der Gegenrichtung mit je z. B. 20 dB Verstärkung.

Die Signalverstärker 11 und 21 sind an die Enden der Übertragungsleitung 1, 2 über Gabelschaltungen 3 Einrichtung zur übertragung von Tonfrequenzsignalen und unterhalb des Tonfrequenzbandes liegenden

Rufsignalen wesentlich größerer Leistung über eine übertragungsleitung

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeiiampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität: Niederlande vom 26. April 1955

Johannes Ensink und Anne Klaassen,

Hüversum (Niederlande), sind als Erfinder genannt worden

und 4 angeschlossen, die mit je einem Eingangstransformator 5 bzw. 6, je einem Ausgangstransformator 7 bzw. 8 und je einer Abgleichimpedanz 9 bzw. 10 versehen sind.

Bei der dargestellten Verstärkerstation werden die auf der Übertragungsleitung 1 eintreffenden Gesprächssignale über den Eingangstransformator 5, ein Echofilter 12 und eine Transistor-Vorverstärkerstufe 13 mit Ausgangstransformator 14 einer Endverstärkerstufe 15 zugeführt, die über den Ausgangstransformator 8 der Gabelschaltung 4 an die Ausgangsleitung 2 angeschlossen ist. Die Endverstärkerstufe 15 enthält zwei Transistoren 16 bzw. 17 in Gegentakt-B-Schaltung, deren Emitterelektroden über einen gemeinsamen Widerstand 18 mit Erde verbunden sind, während den Basiselektroden eine negative Speisespannung zugeführt wird, die einem zwischen Erde und dem Minuspol 19 einer Speisespannungsquelle geschalteten Spannungsteiler 20 entnommen wird. Mit dem Minuspol 19 der Speisespannungsquelle ist ein Mittelabgriff der Primärwicklung des Ausgangstransformators 8 verbunden, über den die Kollektorspannung für die Transistoren 16, 17 zugeführt wird.

Der Signalverstärker 21 für den Gesprächsverkehr in der Gegenrichtung ist ähnlich eingerichtet und enthält nacheinander ein an den Eingangstransformator 6 der Gabelschaltung 4 angeschlossenes Echofilter 22, eine Vorverstärkerstufe 23, einen Transformator 24 und eine Endverstärkerstufe 25 mit zwei Transistoren 26, 27 in

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Gegentakt-B-Schaltung, die über den Ausgangstransfor- pegel c der Schwellwerteinrichtung höher als der maximator 7 der Gabelschaltung 3 mit der Leitung 1 ge- male Gesprächspegel ist.

koppelt sind. Auf die bereits beim Signalverstärker 11 Bei der Übertragung eines aus einer Wechselspannung

für den Gesprächsverkehr in der anderen Richtung von 50 Hz bestehenden Rufsignals über die Übertragungserörterte Weise sind die - Emitterelektroden der Tran- 5 leitung 1,2 wird, wie vorstehend bereits angegeben sistoren 26 und 27 über einen-Widerstand 28 mit Erde wurde, das Eindringen des Rufsignals in die Signalverbunden, während die Basiselektroden an einem Ab- verstärker 11 und 21 mittels der Kondensatoren 32 und griff eines zwischen. Erde und dem Minuspol 29 einer 33 verhütet, und die Übertragung des Rufsignals erfolgt Speisespannungsquelle eingeschalteten Spannungsteilers über die Schleife 31. Die Gleichrichterzellen 36 und 37 30 liegen. Hierbei sind die Kollektorelektroden der io der Schwellwerteinrichtung 34 werden dabei leitend, Transistoren 26, 27 über einen Mittelabgriff der Primär- sobald und solange der Augenblickswert der 50-Hzwicklung des Ausgangstransformators 7 mit dem Minus- Wechselspannung den durch die Gleichspannungsquelle35 pol 29 der Speisespannungsquelle verbunden. " bestimmten Schweüwert c überschreitet. Die Impedanz

Zur Übertragung der Rufsignale, die einen wesentlich der Schwellwerteinrichtung 34 nimmt dabei bis zu einem höheren Spannungspegel als die Gesprächssignale auf- 15 Minimalwert ab, so daß der 50-Hz-Wechselspannung die weisen, in beiden Verkehrsrichtungen enthält die Ver- Schleife 31 mit einem minimalen Spannungsverlust Stärkerstation eine Rufsignalschleife 31, die zwischen passieren kann.

den Eingangskreisen der Gabelschaltungen 3 und 4 liegt. Infolge der während der Rufübertragung niedrigen

Die noch zu beschreibende Schleife 31 ist für die Ge- Impedanz der Schleife 31, die zwischen den Ausgangssprächssignale gesperrt. Das Eindringen der Rufsignale 20 und Eingangskreisen der Signalverstärker 11 und 21 in die Signalverstärker 11 und 21 wird mittels eines in liegt, tritt ein Schwingen der Signalverstärker 11 und 21 Reihe mit der Primärwicklung des Eingangstransfor- auf. Dieses Schwingen würde ohne den Begrenzer 38 mators 5 bzw. 6 und der Sekundärwicklung des Aus- im Ausgangskreis des Signalverstärkers 11 und den gangstransformators 7 bzw.-8 der Gabelschaltung 3 bzw. 4 Begrenzer 39 im Ausgangskreis des Signal Verstärkers 21 geschalteten Kondensators 32 bzw. 33 verhütet, der die 25 auch nach Wegfall des Rufsignals andauern, da die durch Rufsignale sperrt. Die Übertragung der Gesprächs- die Signalverstärker 11 und 21 erzeugten Schwingungen signale erfolgt somit über die Signalverstärker 11 bzw. 21 im allgemeinen eine hinreichend hohe Amplitude auf- und die der Rufsignale über die Schleife 31. weisen, um den Schwellwertpegel c der Schwellwert-

In dem Pegeldiagramm nach Fig. 2 wird durch die einrichtung 34 in der Schleife 31 zu überschreiten. Linie« der maximale Gesprächspegel und durch die 30 Wenn bei der angegebenen- Schaltung ein solches Linie b der minimale Pegel der Rufsignale bezeichnet; Schwingen eintritt, werden die Gleichrichter 42 und 43 diese Pegel betragen z. B. 4 V bzw. 20 V. Bei mehreren des Begrenzers 38 und die Gleichrichter 44 und 45 des Verstärkerstationen soll der Minimalpegel der Rufsignale Begrenzers 39 leitend, sobald und solange die durch die der ersten Verstärkerstatiori mit Rücksicht auf die Signalverstärker 11 und 21 erzeugten Schwingungen den Leitungsdämpfung wesentlich höher gewählt werden. 35 Begrenzungspegel überschreiten, der in Fig. 2 durch die Um eine einfache Übertragung der Rufsignale zu Linie d angegeben ist. Infolgedessen tritt an der Schwellbewerkstelligen, enthält die Schleife 31 eine Schwell- werteinrichtung 34 eine Spannung auf, die geringer ist Werteinrichtung 34, deren Schwellwertpegel oberhalb des als der SchweEwertpegel c, so daß die Schwellwerteinmaximalen Gesprächspegels a, aber unterhalb des Mini- richtung 34 für diese begrenzten Schwingungen eine malpegels b der Rufsignale liegt. Bei der dargesteEten 40 Sperre bildet. Ein Schwingen der Signalverstärker 11 Ausführungsform ist die Schwellwerteinrichtung 34 mit und 21 nach Wegfall des Rufsignals wird also verhütet, durch die Spannung der Gleichspannungsquelle 35 Der Schwellwertpegel c ist dabei mindestens zweimal

üblicherweise gesperrten Gleichrichterzellen 36 und 37 höher als der Begrenzungspegel d der Begrenzer 38 und versehen, die über einen Transformator 48 an die 39 in den Ausgangskreisen der Signalverstärker 11 und Schleife 31 angeschlossen sind. Der durch die Gleich- 45 21 gewählt und beträgt bei dem dargestellten Ausfühspannungsquelle 35 bestimmte Schwellwertpegel ist in rungsbeispiel etwa 10 V. Die Maximalspannungen der dem Pegeldiagramm nach Fig. 2 durch die Linie c an- Schwellwerteinrichtung 34 ist nämlich gleich der Summe gedeutet.' Nur den Schwellwertpegel c überschreitende der Maximalamplituden der Ausgangsspannungen der Eingangssignale können von der Schleife 31 übertragen Signalverstärker 11 und 21, und diese Summenspannung werden. 50 ist also gleich dem Zweifachen der maximalen Ausgangs-

Die dargestellte Verstärkerstation enthält außerdem spannung der Signalverstärker 11 und 21. einen in den Ausgangskreis jedes Signalverstärkers 11 Bei der angegebenen Schaltung können alle Speisebzw. 21 eingeschalteten Begrenzer 38 bzw. 39. Der Be- spannungen für die Signalverstärker der Gleichspangrenzer 38 im Ausgangskreis des Signalverstärkers 11 nungsquelle 35 der Schwellwerteinrichtung 34 entnombesteht aus durch die Spannung einer Gleichspannungs- 55 men werden. Die Gleichspannungsquelle 35 kann gequelle 40 üblicherweise gesperrten Gleichrichterzellen 42, wünschtenfalls auf besonders einfache Weise aufgeladen 43, die über eine Kopplungsspule 46 mit dem Ausgangs- werden, indem eine 50-Hz-Wechselspannung niedrigen transformator 8 gekoppelt sind, während der Begrenzer Pegels durch die Übertragungsleitung 1, 2 übertragen im Ausgangskreis des Signalverstärkers 21 ähnlich aus- wird.

gebildet und mit Gleichrichterzellen 44, 45, einer Gleich- 60 Fig. 3 zeigt eine Abart der Verstärkerstation nach Spannungsquelle 41 und einer Kopplungsspule 47 ver- Fig. 1. Entsprechende Elemente sind mit gleichen sehen ist. Der Begrenzungspegel d, der höher als der Bezugsziffern bezeichnet.

maximale Gesprächspegel α und niedriger als der Schwell- Bei dieser Ausführungsform besteht die Schwellwertwertpegelc der Schwellwerteinrichtung 34 hegt, ist in einrichtung aus einer Reihenspule 49 mit sättigbarem dem Pegeldiagramm Fig. 2 durch die Linie d angedeutet. 65 Kern, bei welcher die Schwellwert wirkung durch Sätti-Die Übertragung der Gesprächssignale wird von den gung des Spulenkernes erhalten wird. Bei dieser AusBegrenzern 38 und 39 nicht beeinflußt, da der Maximal- führungsform wirken die Ausgangstransformatoren 7 pegel der Gesprächssignale α niedriger als der Begren- bzw. 8 in den Ausgangskreisen der Signalverstärker 11 zungspegeli liegt, während die Rufsignalschleife 31 für und 21 durch Sättigung ihrer Kerne zugleich als Bedie Gesprächssignale gesperrt ist, da der Schwellwert- 70 grenzer. Die Bauart dieser Ausgangstransformatoren 7

und 8 ist infolge der Gegentakt-B-Schaltung der Endverstärker 15 und 25 besonders einfach, da diese Transformatoren keine Gleichstromvormagnetisierung erfahren. Zum Erzielen einer zweckdienlichen Schwellwert- und Begrenzerwirkung wird für die Kerne der Spule 49 und der Ausgangstransformatoren 7 und 8 Kernmaterial hoher Permeabilität verwendet; die relative Permeabilität beträgt z. B. 10 000 oder mehr.

Ein wesentlicher Vorteil der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform besteht darin, daß der Schwellwertpegel für die Rufsignale niedriger eingestellt werden kann als bei der Schaltung nach Fig. 1, weil die Sättigungsspannung des Kernes der Reihenspule 49 mit zunehmender Frequenz zunimmt. Durch Verwendung dei Reihenspule 49 als Schwellwerteinrichtung können somit die Verluste bei der Übertragung der Rufsignale über die Schleife 31 verringert werden.

Es sei hier bemerkt, daß die dargestellten Einrichtungen auch für Vierdrahtverkehr verwendbar sind. Um dabei das Schwingen des Signalverstärkers beim Wegfall eines Rufsignals zu verhüten, genügt es bereits, den Schwellwertpegel etwas höher als den Begrenzerpegel zu wählen.

Claims

Patentansprüche.·

1. Einrichtung zur Übertragung von Tonfrequenzsignalen und unterhalb des Tonfrequenzbandes liegenden Rufsignalen wesentlich höherer Leistung über eine Übertragungsleitung mit einem Signalverstärker und einer Leitungsschleife für die Rufsignale, die parallel zum Signalverstärker liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rufsignalschleife (31) eine Schwell-Werteinrichtung (34) enthält, deren Schwellwertpegel (c) oberhalb des Maximalpegels [a) der Tonfrequenzsignale, aber unterhalb des Pegels (δ) der Rufsignale liegt, während der Ausgangskreis des Signalverstärkers (11 bzw. 21) einen Begrenzer (38 bzw. 39) enthält, dessen Begrenzungspegel (d) oberhalb des Maximalpegels (a) der Tonfrequenzsignale und unterhalb des Schwellwertpegels (c) der Schwellwerteinrichtung (34) in der Rufsignalschleife (31) Hegt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 zur Übertragung von Signalen im Zweidrahtverkehr mit getrennten Signalverstärkern für den abgehenden und den ankommenden Verkehr, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertpegel (c) der Schwellwerteinrichtung (34) in der Rufsignalschleife (31) mindestens zweimal höher als der Begrenzungspegel (d) der Begrenzer (38 bzw. 39) im Ausgangskreis der Signalverstärker (11 bzw. 21) ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwerteinrichtung (34) mit durch eine Gleichspannung gesperrten Gleichrichterzellen (36,37) versehen ist, die über einen Transformator (48) an die Rufsignalschleife (31) angeschlossen sind, und daß der Begrenzer (38 bzw. 39) im Ausgangskreis des Signalverstärkers (11 bzw. 21) gleichfalls durch eine Gleichspannung gesperrte Gleichrichterzellen (42, 43 bzw. 44, 45) enthält und parallel zum Ausgangskreis des Signalverstärkers geschaltet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannung des Signalverstärkers der Gleichspannungsquelle (35) der Schwellwerteinrichtung (34) in der Rufsignalschleife (31) entnommen wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Signalverstärker über einen Ausgangstransformator an die Übertragungsleitung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwerteinrichtung (34) in der Rufsignalschleife (31) aus einer Reihenspule (49) mit sättigbarem Kern besteht und daß der Ausgangstransformator (7 bzw. 8) des Signalverstärkers (11 bzw. 21) durch Sättigung seines Kernes zugleich als Begrenzer dient.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endverstärkerstufe (15 bzw. 25) des Signalverstärkers als Gegentakt-B-Verstärker geschaltet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkern der in der Rufsignalschleife (31) liegenden Reihenspule (49) und der Kern des Ausgangstransformators (7 bzw. 8) des Signalverstärkers aus hochpermeablem Material bestehen, dessen relative Permeabilität z. B. 10 000 beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen