DE1024579B - Schaltungsanordnung zur Herstellung von Verbindungen zwischen Paaren von Einrichtungen - Google Patents

Description

Bei der Zusammenarbeit zweier Gruppen von Schalteinrichtung«!, von denen jeweils Paare in Abhängigkeit von einem Belegungsversuch bzw. in Abhängigkeit von ihrem Freizustand miteinander verbunden werden sollen, besteht vielfach die Forderung, daß gleichzeitig nur eine einzige Verbindung herzustellen ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die eine Gruppe von Schalteinrichtungen lediglich durch ein zentrales Glied, z. B. einen Markierer, dargestellt wird, der von einzelnen Registern, die je zu den anderen Gruppen von Schalteinrichtungen gehören, zu belegen ist. Wenn im genannten Beispiel während der Arbeitszeit des Markierers mehr als ein Beleguogsversuch ankommt, muß gewährleistet sein, daß nach Freiwerden des Markierers nur eine der wartenden Einrichtungen mit dem Markierer verbunden, wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die beschriebene Forderung zu erfüllen. Diese Aufgabe wird mit Hilfe einer Schaltungsanordnung gelöst, bei welcher die der einen Gruppe zugeordneten Schalteinirichtungen ihren Freizustand bzw. einen Belegungsversuch durch Abgabe eines bestimmten Kriteriums anzeigen, indem sie nämlich einen Schalter betätigen.

Diese Schaltungsanordnung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter bei seiner Betätigung einen Stromkreis für eine jeder Verbindung individuell zugeordnete Durchschalteeinricbtung schließt, die im Falle ihrer Aktivierung die Herstellung der Verbindung vornimmt, und daß dabei die einzelnen Durchschalteeinrichtungen an Abzweigen einer Reihenschaltung von Transistoren liegen, die einzeln durch die Schalter derart gesteuert werden, daß beim Betätigen eines Schalters* der zugehörige Transistor gesperrt und damit der Stromkreis für die an den folgenden Abzweigen der Reihenschaltung liegenden Durchschalteeinrichtungen, unterbrochen wird.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben, und zwar zeigt

Fig. 1 das Prinzipschaltbild einer Schaltungsan-Ordnung zur Herstellung einer Verbindung zwischen einer Gruppe von Einrichtungen und einem zentralen Glied, wobei als Schalter Relaiskontakte durch die Einrichtungen der Gruppe betätigt werden,

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Schaltung unter Verwendung von Transistoren an Stelle der in Fig. 1 dargestellten Relaiskontakte,

Fig. 3 eine Schaltungsanordnung unter Verwendung von Relais als Durchschalteeinrichtung, die eine besondere Haltewicklung besitzen,

Fig. 4 eine Schaltungsanordnung mit Transistoren als Durchschalteeinrichtungen, wobei sowohl eine einzige Durchschaltung als auch mehrere Durchschaltungen gleichzeitig möglich sind,

Schaltungsanordnung
zur Herstellung von Verbindungen
zwischen Paaren von Einrichtungen

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Peter Gerke, München-Solln,

und Dipl.-Ing. Otto Kneisel, Großhesselohe bei München,

sind als Erfinder genannt worden

Fig. 5 eine Abwandlung der Fig. 4.

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 sind Transistoren Tl, T 2, T 3 bis Tn vom npn-Typ derart in Reihe geschaltet, daß jeweils der Emitter eines Transistors — die mit einem Pfeil versehene Elektrode des Transistors — mit dem Kollektor des folgenden Transistors verbunden ist. Diese Verbindungspunkte zwischen einem Emitter und einem Kollektor bilden die Abzweige Al₃ A2 bis An für die Anschaltung der Durchschalteeinrichtungen, hier in Form von Relais Pl, P 2, P 3 bis Pn. In Reihe mit den Relais Pl, P 2 ... liegen die von den Einrichtungen El₃ E2, E3 bis En betätigten Kontakte kl, k2, k3 bis kn. Diese Kontakte kl, k2 . .. werden von der zugehörigen Einrichtung El £2 ... geschlossen, wenn die betreffende Einrichtung einen Belegungsversuch unternimmt. Durch die Schaltung ist gewährleistet, daß stets nur eine einzige Verbindung zwischen einer der genannten, Einrichtungen El, E2 ... und dem zentralen GliedZ möglich ist

Es sei z.B. angenommen, daß die Einrichtung£2 einen B elegungs versuch unternimmt und infolgedessen der Kontakt k 2 geschlossen ist. Damit kann das Durchschalterelai9P2 über folgenden Stromkreis ansprechen: Erde, leitender Transistor T1, Relais P2, geschlossener Kontakt k2, Minus. Das Relais P2 schließt seinen Kontakt p 2 und stellt damit die Verbindung zwischen der Einrichtung E 2 und der zentralen Einrichtung Z her. In gleicher Weise werden die Ver-

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Bindungen der anderen Einrichtungen El, El ... zeitig werden etwa angeforderte Verbindungen niemit der zentralen Einrichtung Z über die entsprechen- derer Ordnungszahl durch das Ansprechen des beden Kontakte pl, p2 ... vorgenommen. Wenn nun treffenden Haltekontaktes />22 unterbunden, der die gleichzeitig Einrichtungen mit höherer Ordnungszahl Basis des Sperrtransistors Tsp an negatives Potential als zwei ihren έ-Kontakt schließen, so kann das zu- 5 legt. Dieser Transistor Tsp verhindert in seinem Sperrgehörige Relais trotzdem nicht ansprechen, da bei zustand das Ansprechen eines Durchschalterelais niedgeschlossenem Kontakt k 2 die Basis des Transistors rigerer Ordnungszahl als der Ordnungszahl des ge-T 2 an negativer Spannung liegt, so daß dieser Tran- rade erregten Durchschalterelais. sistor gesperrt ist und damit der Ansprechstromkreis Wenn z.B. Einrichtung E2 mit dem zentralen für alle folgenden Durchschalterelais P 3 ... unter io Glied Z verbunden ist und die Einrichtungen £ 3 und broehen ist. El auf ihre Abfertigung warten, dann wird bei be-An Stelle der in der Schaltung gemäß Fig. 1 vor- endeter Abfertigung der bestehenden Verbindung zugesehenen Transistoren vom npn-Typ lassen, sich auch nächst die Einrichtung E1 abgefertigt, da diese Ein-Transistoren vom pnp-Typ verwenden; jedoch sind richtung mit ihrem geschlossenen Kontakt k 1 den Andann die Potentiale an den Elektroden der Tran- 15 Sprechstromkreis für die Durchschalteeinrichtungen sistoren entsprechend zu ändern. ' höherer Ordnungszahl, also auch für das Relais P 3, In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Schaltungs- unterbricht, indem der Kontakt kl an die Basis des anordnung dargestellt, die in ihrem Aufbau und ihrer Transistors T1 negatives Potential legt. Funktion grundsätzlich der in Fig. 1 dargestellten Die den Erregerwicklungen PII1, PII2 ... parallel Schaltung entspricht. Jedoch sinid an Stelle der Kon- 20 geschalteten Gleichrichter Gl, G 2, G 3 ... schützen takte kl, k2 ..., die die Stromkreise für die Durch- die Basis-Kollektor-Strecke der Transistoren Tl, schalteeinrichtungen schließen, Transistoren. TJ? 1, T2 ... vor Induktionsspannungsspitzen, die beim Aus- TR2, TRZ bis TRn vorgesehen. Diese Transistoren schalten eines der P-Relais durch einen der Konwerden von den zugehörigen Einrichtungen El₁ E2, takte k auftreten können.

EZ bis En derart gesteuert, daß zur Einleitung der 25 Die Gleichrichter GL1, GhI, GLZ bis Gn sollen ein Durchschaltung einer Verbindung an ihre Basis Ansprechen der P-Relais z. B. auf folgendem fälsch-Durchlaßpotential gelegt wird. Damit kann, z.B. lichem Weg verhindern: geschlossener Kontakt k2, wenn der Transistor TR 3 durch seine Einrichtung £ 3 Haltewicklung P12, Erregerwicklung PII2, Emitterleitend gemacht wurde, das Durchschalterelais P3 Basis-Strecke von T1, noch geschlossener Kontakt pl2 ansprechen und mit seinem Kontakt p 3 die Verbin- 30 (bei offenem Kontakt k V), Widerstand J? 1, Erde. dung zwischen der Einrichtung £3 und der zentralen In einem solchen Stromkreis könnte z. B. das ReEinrichtung Z vornehmen. laisP2 schon ansprechen, wenn Einrichtung £2 die Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungs- zentrale Einrichtung Z verlangt, noch ehe Relais Pl anordnung, bei der sowohl die Verbindungen höherer nach öffnen des Kontaktes k 1 abgefallen ist. Ordnungszahl als auch die Verbindungen niederer 35 Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nach Ordnungszahl gesperrt sind, wenn gerade eine Ver- Fig. 4 zeigt in Reihe geschaltete Transistoren Tl, bindung bestimmter Ordnungszahl besteht. Es sind T2 bis Tn vom pnp-Typ und einen der genannten wieder die Transistoren Tl, T2_, TZ bis Tn, wie be- Reihenschaltung vorgeschalteten Sperrtransistor Tsp. reits beschrieben, inReihe geschaltet, jedoch ist dieser Die Einrichtungen £ 1, £2 bis En steuern als Schalter Reihenschaltung ein als Sperrglied wirkender Sperr- 40 dienende Transistoren TR1, Ti?2 bis TRn, ebenfalls transistor Tsp vorgeschaltet. An den Abzweigen Al. vom pnp-Typ, die mit ihrem Emitter an die Ab- A2, AZ bis An sind die Erregerwicklungen PII1, zweige^41, A2 bis An angeschlossen sind. Als Durch-PII2, PII3 bis PUn der Relais Pl, P2, P3 bis Pn schalteeinrichtungen sind die Transistoren TDl, als Durchschalteeinrichtungen angeschaltet. Diese TD2... vorgesehen, die dem npn-Τγρ angehören. Bei Relais haben nun besondere Haltewicklungen P11, 45 entsprechender Potentialänderung lassen sich auch P12, PI3 bis PIk, die niederohmig gegenüber den Transistoren des jeweils anderen Typs verwenden. Erregerwicklungen sind.-Mit den Haltewicklungen Mit der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 lassen sind die Kontakte kl, k2, kZ bis kn der Einrichtern- sich zwei Betriebsarten verwirklichen, und zwar kann gen El, E2, EZ bis En in Reihe geschaltet. Wenn die Schaltung sowohl als Wähler betrieben werden, nun in der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 einer 50 wobei stets nur eine einzige Einrichtung einen Durchder Kontakte ItI₃UI ... den Stromkreis für das ent- schaltetransistor aussteuern kann, während bei der sprechende Durchschalterelais Pl, P2 ... schließt, zweiten Betriebsart alle als Durchschalteeinrichtung spricht das Relais wie beschrieben an und schaltet die wirkenden Transistoren ausgesteuert werden können. Verbindung durch. Gleichzeitig legt es seine Halte- deren zugehörige Einrichtungen £ 1, £2... markiert wicklung mit einem weiteren Arbeitskontakt p 12, 55 sind.

p22 ... an, einen Haltestromzweig H. Dement- Der Kollektor der als Schalter wirkenden Transprechend liegen- die weiteren Arbeitskonitakte ρ 12, sistoren TR1, TR2, TR3 ... ist einmal mit dem einen p22 ... zwischen den genannten Haltewicklungen der Ende der Spannungsteiler aus denWiderständeni?ll, Durchschalterelais und dem Haltestromzweig H. Ein J? 12 bzw. R21, i?22 bzw. RnI und Rn2 verbunden. Haltestromkreis verläuft dann beispielsweise von 60 Diese Spannungsteiler liegen mit ihrem anderen Ende Minus über Kontakt k 1, Wicklung PIl, Kontakt ρ 12, über den Transistor TU an einer positiven Vorspan-Haltestromzweig H, Widerstand J? 1 nach Erde. nung, wenn an der Basis B2 dieses Transistors TU Hat beispielsweise das Durchschalterelais P2 über ein Öffnungspotential liegt. Der Abgriff dieser Spai>folgenden Stromkreis angesprochen: Erde, leitender nungsteiler ist mit der Basis des betreffenden Tran-SperrtransistorTi^, leitender Transistor Tl, Erreger- 65 sistorsTl, T2 ... in der Reihenschaltung verbunden. Wicklung P112, Haltewicklung P12, geschlossener Weiterhin sind an den Kollektoren der einzelnen, als Kontakt k2, Minus, so werden die Stromkreise für Schalter wirkenden Transistoren TR1, Ti?2 bis TRn etwa noch angeforderte Verbindungen höherer Ord- Spannungsteiler mit den Widerständen i? 13 und i? 14 nungszahl dadurch unterbrochen, daß die Basis des bzw. i?23 und i?24 bzw. J?»3 und i?»4 geschaltet, Transistors T2 an negativem Potential liegt. Gleich- 70 wobei am Abgriff dieser weiteren Spannungsteiler die

als Durchschalteeinrichtungen wirkendenTransistoren TDl, TD2 bis TDn liegen.

Wenn an die Basis dieser Durchschaltetransistoren TDl, TD2 . . . öffnungspotantial angelegt wird, führt der betreffende Transistor die Durchschaltung durch. Es sei bei spiels weise angenommen, daß an der Basis Bl des Sperrtransistors Tsp und an der Basis des Umschaltetransistors TU Öffnungspotential liegt. In diesem Fall arbeitet die Schaltung derart, daß stets nur eine Verbindung zwischen einer Einrichtung E1, £2 ... und dem zentralen Glied Z möglich ist; in diesem Falle arbeitet die Schaltung wie folgt: Es sei angenommen, daß die Einrichtung E2 ihren als Schalter wirkenden Transistor TR2 leitend gemacht hat, d. h., an der Basis dieses Transistors-vom. pnp-Typ liegt negative Spannung als· Öffnungspotential. Damit wird der Transistor TD 2, der ein Transistor des npn-Typs ist, ausgesteuert und die Verbindung zwischen der Einrichtung £ 2 und der Einrichtung¹ Z von diesem Transistor vorgenommen. Hierbei wird der Transistor T2 gesperrt. Sein geöffneter Zustand wurde vorher foilgendermaßem aufrechterhalten: Dem aus den Widerständen R21 und i?22 bestehenden Spannungsteiler, an dessen Abgriff die Basis des Transistors T2 liegt, wird einerseits über die Widerstände i?24 und R23 eine negative Vorspannung und andererseits über den geöffneten Umschaltetransisto >r TU eine positive Vorspannung zugeführt. Infolge entsprechender Wahl der Spannungen und Widerstände der Spannungsteiler bildet sich am· Ab^ griff des aus den Widerständen R21 und 2?22 bestehenden Spannungsteilers, ein gegenüber dem Emitter des Transistors T 2 negatives Potential aus, das diesen Transistor leitend macht.

Wird nun, wie weiter oben beschrieben, der Tran,-sistor TR2 über seine Einrichtung E2 leitend gemacht, so gelangt über den geöffneten Sperrtransistor Tsp und dieTransistoren Tl und TR2 zu dem Widerstand R 21 ErdpO'tential, welches das Potential am anderen Ende dieses Widerstandes J? 21, also an- der Basis des Transistors T2, in positiver Richtung¹ so· weit verschiebt, daß der Transistor T 2 nunmehr gesperrt wird. Damit sperrt der Transistor T2 die weiteren Stromkreise für alle etwa noch auf eine Verbindung wartenden Durchschalteeinrichtungen höherer Ordnungszahl. Die Sperrung von Durchschaltemöglichkeiten mit einer niedrigeren Ordnungszahl als die der gerade bestehenden Durchschaltung kann entsprechend der Fig. 3 mit Hilfe des Sperrtransistors Tsp vorgenommen werden.

Wenn nun die Schaltung derart betrieben werden soll, daß sämtliche markierten Einrichtungen El, E 2 . .. eine Verbindung mit der zentralen Einrichtung Z bekommen können, dann wird der Umschaltetransistor TU über seine Basis B2 gesperrt, und infolgedessen werden sämtlicheTransistorenTl, T2 .. . über das am Widerstand R2 liegende Potential in negativer Richtung ausgesteuert, und zwar in diesem Fall unabhängig davon, ob der zugehörige, als. Schalter wirkende Transistor TR1, TR 2. .. leitend ist oder nicht. Damit bleiben die Transistoren Tl,T2 ... leitend, unabhängig vom Zustand der Transistoren TRl, TR2. . . An dem Emitter aller Transistoren TRl, TR2 .. . liegt also Erde über den leitenden Transistor Tsp, so daß jeder die Durchschaltung vornehmende Transistor TD1, TD 2 ... ausgesteuert wird, dessen zugehöriger Transistor TR1, TR2 ... leitend ist. Bei dieser Betriebsart fließt über jeden der in Reihe geschalteten Transistoren Tl, T2. . . und über den geöffneten Transistor Tsp die Summe der Ströme der leitendenTransistoren-Ti?. Gegebenenfalls sind aus· diesem Grunde Transistoren höherer Belastbarkeit zu verwenden. -

Wenn die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 als Wähler betrieben wird, d. h. wenn der Transistor Tsp leitend ist und keiner der als Schalter wirkenden Transistoren TRl, TR2 . . . mit seiner Basis am Öffnungspotential liegt, dann erscheint am Punkt b Erdpotential, das als Kriterium dafür ausgewertet werden kann, daß kein Durchschaltewunsch besteht.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 5 arbeitet grundsätzlich; wie die an Hand von Fig. 4 beschriebene Schaltung. Dabei ist der Umschaltetransistor TV derart geschaltet, daß er in leitendem Zustand Erdpotential an die Abzweige Al bis An legt, wodurch unabhängig vom Zustand der Transistoren T1 bis Tn die als Schalter wirkenden Transistoren TRl bis TRn infolge einer Markierung seitens der Einrichtungen El bis En dieses Erdpotential an den jeweiligen Durehscbaltetransistor TD1 bis TDn anlegen. Damit wird jeder Durchschaltetransistor TD1... leitend, dessen zugehörige Einrichtung eine Verbindung wünscht. Die Ricbtleiter Gi? 1 bis GRn wirken als Entkoppelrichtleiter. Der Vorteil der Schaltung gemäß Fig. 5 besteht darin, daß nur der Umschaltetransistor TV die Summe der Ströme aller leitenden Transistoren TR führt, während die Transistoren T1 bis Tn nur für ihren Teilstrom zu dimensionieren sind.

In der Beschreibung der Figuren wurde davon ausgegangen, daß die Verbindung von den Einrichtungen £ .. . als Belegungsversudh im Sinne eines Anrufsuchers ausging. Es ist aber auch möglich, den Verbindungsaufbau von der Einrichtung Z her im Sinne eines Vorwählers durchzuführen.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Herstellung von Verbindungen zwischen Paaren von Einrichtungen, von denen die einen im Falle ihres Freizustandes bzw. im Falle eines Belegungsversuches einen Schalter betätigen, in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter bei seiner Betätigung einen Stromkreis für eine jeder Verbindung individuell zugeordnete Durchschalteeinrichtung schließt, die im Falle ihrer Aktivierung die Herstellung der Verbindung vornimmt, und daß dabei die einzelnen Durchsehalteeinrichtungen an Abzweigen, einer Reihenschaltung von Transistoren liegen, die einzeln durch die Schalter derart gesteuert werden, daß beim Betätigen eines Schalters der zugehörige Transistor gesperrt und damit der Stromkreis für die an den folgenden Abzweigen der Reihenschaltung liegenden Durchschalteeinrichtungen unterbrochen wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter Transistoren vorgesehen sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweige (A 1, A 2. . .) an den Zusammenschaltungen eines Kollektors und eines Emitters zweier in, der Reihenschaltung aufeinanderfolgender Transistoren (T 1, T2...) liegen.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweige (Al, A2 ...) zu der einen Seite der Durchschalteeinrichtungen führen, deren andere Seite mit der Basis des auf den zugehörigen Abzweig (z. B. A1)

folgenden Transistors (Tl) und dem betreffenden Schalter verbunden ist.

5. Schaltungsanordnung naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Durchschalteeinrichtung die Erregerwicklung eines Relais (Pl, P 2 ...) dient, das eine besondere Haltewicklung (PIl...) besitzt, die zwischen den zugehörigen Schalter (k 1...) und die Erregerwicklung gelegt is-t, wobei zwischen Erreger- (P II1.. .) und Haltewioklung (PIl...) ein Arbeitskonitakt (pl2 ...) des betreffenden Relais liegt, mit dessen Betätigung der Haltestromkreis (H) für das Relais geschlossen wird, von dem ein Abgriff zur Basis eines der Reihenschaltung von Transistoren vorgeschalteten Sperrtransistors führt, der bei Fließen von Haltestrom gesperrt wird.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Abzweige (Al...) über die Schalter (TR 1...) die Durchschalteeinrichtungen angeschlossen sind und an dem Zusamtnenschaltungspunkt von Schalter (TR 1....) und Durchschalteeinrichitung ein mit seinem Abgriff zur Basis des auf den jeweiligen Abzweig folgenden Transistors führender Spannungsteiler (RIl...) liegt, dem vom dem Zusamnienschaltungspunkt hex über den Schalter (TRl...) und von der anderen Seite über ein Schaltelement (TU) derartige Vorspannungen zugeführt werden, daß der Transistor (Tl...) bei geöffnetem Schalter (Ti? 1.. .) durchlässig und bei geschlossenem Schalter gesperrt ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle jeder Durchschalteeinrichtung ein zweiter Spannungsteiler (R 13, R14...) liegt, an dessen Abgriff die Steuerelektrode eines die Durchschaltung bewirkenden Transistors (TD 1...) angeschlossen ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor der anderen Seite des ersten Spannungsteilers (i?ll, R12. ..) ein Schaltelement (T U) liegt, mit dem die der betreffenden Seite des Spannungsteilers zugeführte Vorspannung derart umgeschaltet werden kann, daß sämtliche in der Reihenschaltung liegenden Transistoren (Tl...) auch bei Betätigung eines oder mehrerer Schalter (TR 1.. .) durchlässig bleiben.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß über Richtleiter (Gi? 1, Gi?2.. .) die in der Reihe liegenden Transistoren (Tl, T 2...) mittels eines Schalters (TV) überbrückt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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