DE1041539B - Schaltungsanordnung fuer Fernmeldeanlagen zur Umsetzung von Steuersignalen, vorzugsweise Gleichstromsteuersignalen, in Wechselstromsteuersignale - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen zur Umsetzung von Steuersignalen, vorzugsweise Gleichstromsteuersignalen, in Wechselstromsteuersignale.

Es ist an sich bekannt, übertragene Wechselstromsteuersignale in der Weise zu beeinflussen, daß in den Zug der Übertragungsleitung ein Spannungsteiler geschaltet ist, in dessen Längs- und Querzweigen gesteuerte Widerstände vorgesehen sind. Die Widerstandswerte der gesteuerten Widerstände und damit die Ausgangsamplituden der übertragenen Wechselstromsteuersignale werden dabei in Abhängigkeit von einer Regelgleichspannung verändert, und zwar insbesondere derart, daß die Schwankungen der Signalamplituden im Eingangspegel ausgeglichen werden. Mit einer derartigen Schaltungsanordnung ist jedoch eine Umsetzung von Gleichstromsteuersignalen auf Wechselstromsteuersignale nicht möglich.

Um beispielsweise die in einer Vermittlungseinrichtung anfallenden Gleichstromsteuersignale in ein anschließendes Trägerfrequenzsystem weiterzugeben, ist es jedoch erforderlich, die Gleichstromsteuersignale in Wechselstromsteuersignale umzusetzen. Schaltungsanordnungen dieser Art sind meist so wie in Fig. 1 dargestellt aufgebaut, d. h. ein Wechselspannungsgenerator G ist über zwei Übertrager Ü1 und Ü2 an die Trägerfrequenzleitung TV vor oder hinter dem Bandsieb BS angeschaltet, wobei die beiden Übertrager über Gleichrichter GIl und Gl 2 verbunden sind, die gleichstrommäßig über eine Brückenschaltung gesteuert werden, die ihrerseits mittels einer Signalader vS* von einer Relaisschaltung SR in der Vermittlungseinrichtung VE beeinflußt wird. In dem einen Schaltzustand — wenn gleichstrommäßig über die Signalader kein Zeichenstrom gegeben wird — sind die beiden Gleichrichter über eine Batterie Bl in Sperrichtung stark vorgespannt. In dem anderen Schaltzustand ·—· wenn über die Signalader mittels des Kontaktes sr Erdpotential an die Brückenschaltung gelegt wird ■—■ werden die beiden Gleichrichter positiv durchgesteuert und damit leitend. Die Generatorspannung ist demzufolge nur bei Anlegen von Gleichstrompotential an die Signalader J? an das Trägerfrequenzsystem angeschaltet. Am Ausgang des Übertragers Ü2 ist meist noch ein Bandpaß BP vorgesehen, der die Aufgabe hat, die bei der Zeichenaussendung entstehenden Frequenzspektren vom Übertragungsweg fernzuhalten. Nachteilig an diesen Schaltungsanordnungen ist, daß sie lediglich die Übertragung zweier Kriterien ermöglichen, nämlich »kein Zeichenstrom« oder »Zeichenstrom«. Werden daher mehr Kriterien benötigt, so muß dies in der Weise geschehen, daß für weitere Kriterien weitere

Schaltungsanordnung

für Fernmeldeanlagen zur Umsetzung

von Steuersignalen, vorzugsweise

Gleichstromsteuersignalen,
in Wechselstromsteuersignale

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Günter Pietrzik, München,
ist als Erfinder genannt worden

frequenzunterschiedliche Generatoren mit Schaltungsanordnungen dieser Art beigeordnet werden. Das erfordert außer größerem Aufwand noch zusätzliche Signaladern, was im allgemeinen als besonders störend empfunden wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer Schaltungsanordnung der einleitend beschriebenen Art nicht nur zwei Kriterien, sondern drei und mehr Kriterien in einfacher Weise zu übertragen.
Gemäß der Erfindung wird eine Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen zur Umsetzung von Steuersignalen, vorzugsweise Gleichstromsteuersignalen, in Wechselstromsteuersignale unter Verwendung eines von einer Wechselstromquelle gespeisten Spannungsteilers, in dessen Längszweig ein von den umzusetzenden Steuersignalen gesteuerter Widerstand vorgesehen ist, in der Weise ausgebildet, daß zur Übertragung mehrerer Steuerkriterien in dem Querzweig des Spannungsteilers ein weiterer steuerbarer Widerstand eingefügt ist, der bei niederohmigem Längswiderstand durch die umzusetzenden Signale wahlweise hoch- oder niederohmig gesteuert wird, derart, daß Wechselstromsignale wahlweise mit hohem und mit niedrigem Pegel abgegeben werden. Als steuerbare Widerstände können- elek-

809 659/280

trische Entladungsgefäße, beispielsweise Elektronenröhren, Transistoren und insbesondere Dioden, wie Kristallgleichrichter für Schaltzwecke usw., Verwendung rinden.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 2, die ein Attsführungsbeispiel der Erfindung wiedergibt, ist der Generator G ebenso wie bei der bekannten Schaltungsanordnung über zwei Übertrager Ül und Ü 2 und Gleichrichter GIl und G12 mit dem aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellten Trägerfrequenzsystem verbunden. Der Übertrager Ü2 besitzt drei Wicklungen I, II und III, von denen die Tertiärwicklung III als Wechselstromausgang dient und die Sekundärwicklung II über einen regelbaren Widerstand Wl und einen Festwiderstand W 6 mit einem Gleichrichter Gl 3 überbrückt ist.

Es ist angenommen, daß in der Vermittlungseinrichtung VE einem Steuerrelais /C gleichstrommäßig, z. B. über die Ader A, drei Kriterien zugeführt werden können, nämlich entweder »kein Zeichenstrom« oder Ader A liegt auf negativem Potential gegen Masse oder Ader A liegt auf positivem Potential gegenüber Masse. Die zugehörigen Kontakte kl und k2 werden beispielsweise über ein polarisiertes Relais K mit mittlerer Ruhestellung des Ankers betätigt. In der Praxis wird hier meist die in Fig. 3 gezeigte Schaltung mit zwei getrennten Relais Kl und K 2 Anwendung finden, denen die drei Kriterien über zwei Adern zugeführt werden.

Diese vermittlungsseitig vorhandenen drei Kriterien sollen wechselstrommäßig durch die drei Kriterien »kein Wechselstrom«, »Wechselstrom mit niedrigem Pegel« und »Wechselstrom mit hohem Pegel«, wiedergegeben werden. Zur Weitergabe der drei Kriterien von der Vermittlungseinrichtung VE aus wird dabei nur eine einzige unter Umständen sehr lange Signalader S benötigt. Die über diese Signalader 6" gesteuerte Schaltung besteht aus einer Brückenanordnung mit den Widerständen W2, W3, PF 4 und W5, in deren eine Diagonale die Batterie B1 über den Widerstand Wl in Reihe mit der Parallelschaltung aus IV 6, Wl, Sekundärwicklung II von Ü2 und Gl 3 eingeschaltet ist. Die andere Diagonale wird durch die symmetrischen Anzapfungen der entsprechenden Wicklungen von Ül und Ü2 und durch die Gleichrichter GIl und G12 gebildet. An den Anschlußpunkt2 zwischen W3 und W5 dieser Diagonale ist die Signalader S angeschaltet, die über die vermittlungsseitige Folgeschaltung zweier Kontakte k 1 und k 2 (Fig. 3) in der bereits erwähnten Weise entweder die unmittelbare Erdverbindung oder das Freiliegen der Signalader oder das Anlegen eines bestimmten Potentials der Batterie B 2 gestattet.

Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung ist wie folgt: Im Ruhezustand, d.h., wenn an die Signalader 6" kein Potential angelegt wird, erzeugt die Batterie Bl über die entsprechend bemessenen Widerstände Wl, W2, WZ, W4, W5 und WQ einen derartigen Spannungsabfall, daß der Punkt 2 positiver wird als Punkt 1 und Punkt 3 positiver als Punkt 4. Dadurch werden die drei steuerbaren Widerstände GIl, G12 und G/3 negativ vorgespannt, so daß sie hochohmig sind. Die vom Generator G in den Übertrager Ül eingespeiste Wechselspannung erfährt daher durch die Gleichrichter GIl und Gl2 eine derart große Dämpfung, daß sie nur mit äußerst kleinem Restpegel über den Übertrager Ü2 zum Ausgang bzw. zum Signaleingang des TF-Systems gelangt. Dieser Zustand entspricht z. B. dem vermittlungsseitigen Kriterium »kein Zeichenstrom« bzw. dem TF-seitigen Kriterium »kein Wechselstrom«.

Wird nun durch entsprechende Ansteuerung von A aus mittels des Kontaktes k 1 die Signalader 6* an Erde gelegt, so verändern sich — wiederum entsprechende Bemessung der Widerstände vorausgesetzt — die Spannungszustände in der Weise, daß Punkt 1 positiver als Punkt 2 wird, während die Verhältnisse an 3 und 4 unverändert bleiben, d. h., Punkt 3 ist positiver als Punkt 4. In diesem Schaltzustand sind GIl und Gl 2 niederohmig, was beispielsweise bei Gleichrichtern darin begründet ist, daß sie positiv ausgesteuert werden. Die vom Generator G gelieferte Wechselspannung kann somit mit relativ geringer Dämpfung zum Ausgang III gelangen. Es wird also ein Hochpegel ausgesendet. Dieser Zustand entspricht z. B. dem vermittlungsseitigen Kriterium »^4-Ader auf-positivem Potential«.

Wird an die Signalader 6* — durch entsprechende Ansteuerung des Relais K über die Signalader A — über den Kontakt k 2 negatives Potential gegenüber Masse gelegt, beispielsweise mittels der Batterie B 2, dann verschieben sich bei richtiger Bemessung der Widerstände die Potentialverhältnisse an der Brücke derart, daß Punkt 1 positiver wird als Punkt 2 und Punkt 4 positiver als Punkt 3 wird. Damit werden alle steuerbaren Widerstände, beim Ausführungsbeispiel also die Gleichrichter GIl, G12 und Gl 3, niederohmig. Bis zum Eingang des Übertragers Ü2 wird demnach mit Hochpegel übertragen. Die Sekundärwicklung II wirkt jedoch zusammen mit dem einstellbaren Widerstand W 7 und dem Widerstand W 6 als Belastung in Form eines zusätzlichen Verbrauchers, so daß der Pegel der Ausgangsspannung an der Tertiärwicklung III von Ü2 je nach den Widerstandswerten von W6 und Wl mehr oder weniger vermindert wird. Durch Wl kann die Größe dieser Spannung also sozusagen der Tiefpegel eingestellt werden. Dieser Zustand entspricht z. B. dem vermittlungsseitigen Kriterium »^4-Ader auf negativem Potential«.

Um ein Zahlenbeispiel für eine mögliche Bemessung zu geben, seien folgende Werte erwähnt:

Bl = 220VoIt
52= 6OVoIt
Wl= 161ίΩ

W2= 2,5 kQ JF3=10kQ
Wt= IkQ

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 gestattet demnach die Übertragung dreier Kriterien, nämlich am Ausgang der Tertiärwicklung III des Übertragers Ü2 keine Wechselspannung oder eine Wechselspannung mit tiefem Pegel oder eine Wechselspannung mit hohem Pegel. Der Fall »keine Wechselspannung« am W 6= 0,5 kö

Wl = beliebig nach dem gewünschten
Pegel, z. B. 100 Ω, regelbar.

Ausgang der Tertiärwicklung III von Ü2 wird im allgemeinen je nach den Eigenschaften von Gl3 bei der eingezeichneten Polarität und vorbeschriebenen Wirkung nur mehr oder weniger angenähert, da unter Umständen ein gewisser Restpegel über die steuerbaren Widerstände GIl und Gl 2 noch zu dem Eingang

Claims (12)

des Übertragers Ü2 gelangen kann (je nach den Sperreigenschaften dieser steuerbaren Widerstände). Dem kann dadurch jedoch noch weitgehend abgeholfen werden, daß bei der Übertragung des Kriteriums »keine Ausgangsspannung« außer der Sperrung der steuerbaren Widerstände GIl und Gl 2 an der Tertiärwicklung III von Ü2 der steuerbare Widerstand Gl 3 so niederohmig wie möglich gesteuert wird. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wäre dieses durch eine Umpolung des Gleichrichters Gl 3 bereits erreichbar. In diesem Fall würde bei Anlegen von Erde an die Signalader S ein Tiefpegel ausgesendet werden, bei Anlegen der Spannung über k2 ein Hochpegel. Diese Art der Restpegelbeseitigung kann auch bei der Übermittlung von z. B. nur zwei Kriterien, also z. B. »kein Wechselstrom« bzw. »Wechselstrom mit vorgegebenem Pegel«, mit Vorteil angewendet werden. Wenn es darauf ankommt, die Wechselstromzeichen unter Vermeidung einer großen Einfügungsdämpfung in eine Leitung einzutasten, kann der Übertrager Ü2 in an sich bekannter Weise als unsymmetrische Gabel ausgebildet werden. Zeigt sich im Einzelfall, daß sich auf Pegeländerungen zurückführende Frequenzspektren bemerkbar machen, so kann ähnlich wie bei der Anordnung nach Fig. 1 ein Filter nachgeschaltet werden. Gegebenenfalls läßt sich zugleich der Übertrager Ü2 mit als Siebkreis eines Filters verwenden. Kommt es bei der Umsetzung der Gleichstromsignale in Wechselstromsignale auf bestimmte Zeitbedingungen, also auf eine gewisse Verzögerung in der Umsetzung an, so läßt sich dies beispielsweise durch Zuschaltung von Kapazitäten zu den einzelnen Biückengliedern erreichen, da diese hierdurch wählbare Zeitkonstanten erhalten bzw. hierdurch eine Abflachung der Signale erreichbar wird. Die steuerbaren Widerstände können auch in der Weise Verwendung finden, daß sie als Steuerglieder für frequenz abhängige Schaltelemente, wie Resonanzkreise, benutzt werden. Es ist dann auf diese Weise +0 möglich, mittels einer Spannungsteileranordnung, die mehrere frequenzunterschiedlich steuerbar ansprechende Schaltelemente erhält, eine entsprechende Anzahl frequenzunterschiedlicher Wechselspannungen unabhängig voneinander in den Übertragungsweg einzutasten. Für jede dieser untereinander frequenzunterschiedlichen Wechselspannungen kann zusätzlich noch die Aussendung mit verschiedenen Pegeln angewendet werden, wie es beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 für eine Spannung bestimmter Frequenz gezeigt ist. Die Aussendung mit verschiedenen Pegeln erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß der Spannungsteiler mehrstufig ausgebildet ist, indem in wenigstens einem weiteren Ouerzweig ein weiterer steuerbarer Widerstand vorgesehen ist, der durch Steuersignale wahlweise hoch- oder niederohmig gesteuert wird. Ρλτε χ tanspr ü c: h ε : 6o

1. Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen zur Umsetzung von Steuersignalen, vorzugsweise Gleichstromsteuersignalen, in Wechselstromsteuersignale unter Verwendung eines von einer Wechselstromquelle gespeisten Spannungsteilers, in dessen Längszweig ein von den umzusetzenden Steuersignalen gesteuerter Widerstand vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung mehrerer Steuerkriterien in dem Querzweig des Spannungsteilers ein weiterer steuerbarer Widerstand (Gl 3) eingefügt ist, der bei niederohmigem Längs wider Stand (GIl, G12) durch die umzusetzenden Signale wahlweise hoch- oder niederohmig gesteuert wird, derart, daß Wechselstromsignale wahlweise mit hohem und mit niedrigem Pegel abgegeben werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler mehrstufig ausgebildet ist, indem in wenigstens einem weiteren Querzweig ein weiterer steuerbarer Widerstand vorgesehen ist, der durch Steuersignale wahlweise hoch- oder niederohmig gesteuert wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in einem Querzweig des Spannungsteilers vorgesehene steuerbare Widerstand derart angeordnet und ausgebildet ist, daß er in einem seiner beiden Schaltzustände den Ausgang des Spannungsteilers praktisch kurzschließt.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel oder in Reihe mit den in Ouerzweigen liegenden steuerbaren Widerständen (Gl3) vorzugsweise einstellbare Impedanzen, insbesondere Widerstände (W 6, Wl), geschaltet sind.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang der der Signalzuführung dienenden Signalader (S) und den steuerbaren Widerständen Steuerglieder eingeschaltet sind, die gegebenenfalls vorgegebene Zeitverzögerungen in sich schließen.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerglieder als Brückenschaltung ausgebildet sind.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (III) des Spannungsteilers über eine unsymmetrische Gabelschaltung mit dem Übertragungsweg verbunden ist, in den die Wechselstromsignale eingespeist werden sollen.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Spannungsteilers als Resonanz- oder Selektionskreis eines nachfolgenden Filters ausgebildet ist.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der im Querzweig liegende steuerbare Widerstand (G13) mittels eines Übertragers (Ü2) angekoppelt ist.

10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsteilerschaltung aus einem primärseitig mit der Wechselstromquelle (G) verbundenen ersten Übertrager (Ü1) besteht, dessen Sekundärwicklung über steuerbare Widerstände, insbesondere Gleichrichter (GIl, G12), an die Primärseite (I) eines zweiten Übertragers (Ü2) angeschaltet ist, der eine mit einem weiteren steuerbaren Widerstand überbrückte Sekundärwicklung (II) besitzt und außerdem mit einer Tertiärwicklung (III) versehen ist, die als Ausgang für die Wechselstromsignale dient.

11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Längs- und Querwiderstände des Spannungsteilers derart mit wenigstens zwei frequenzunterschiedlichen Wechselstromquellen

verbunden sind, daß die einzelnen Frequenzen unabhängig voneinander ausgesendet werden können.

12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung der der Einstellung unterschiedlicher

Wechselstromsignale dienenden Steuersignale eine einzige Signalader vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 413 383.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen