DE1046116B - Schaltungsanordnung zum Empfang von Tonfrequenzsignalen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Empfang von Tonfrequenzsignalen, wie sie bei der Tonfrequenzwahl verwendet wird. Hierbei liegen die zur Übertragung von Ruf-und Wahlzeichen für einen bestimmten Kanal eines Mehrkanalsystems benutzten Frequenzen innerhalb des mit dem gleichen Kanal übertragenen Sprachfrequenzbandes. Um ein Ansprechen des Signalempfängers auf die Sprachfrequenzspannungen zu verhindern, besitzt der Empfänger eine Einrichtung, die bei Empfang von Spannungen anderer als der Signalfrequenzen, d. h. bei Anwesenheit von Sprache, ein Ansprechen verhindert.

Bei Signalempfängern dieser Art sind im allgemeinen zwei getrennte Stromkreise vorhanden; einer ist auf die Signalfrequenz abgestimmt und liefert Enero-ie, sobald am Empfängereingang eine Spannung auftritt, deren Frequenz gleich der Signalfrequenz ist, während der andere Kreis für die Signalfrequenz kurzgeschlossen ist und Energie liefert, sobald Sprachfrequenzspannungen am Eingang auftreten.

Um eine gute Sprachsicherheit zu erzielen, d. h. um ein unerwünschtes Ansprechen des Signalempfängers auf zufällig in der Sprache vorhandene Spannungskomponenten mit einer der Signalfrequenz entsprechenden Frequenz zu verhindern, ist bei den meisten bekannten Schaltungsanordnungen das Signalempfangsrelais mit einer Erregerwicklung sowie mit einer Gegenerregerwicklung versehen. Während die Signalfrequenzspannung auf die Erregerwicklung einwirkt, werden die übrigen Sprachfrequenzspannungen, mit Ausnahme der Signalfrequenz, der Gegenerregerwicklung zugeführt und verhindern ein Ansprechen des Signalrelais., falls die Gegenerregung genügend groß ist. Beide Frequenzanteile können dabei über getrennte Gleichrichteranordnungen und nachgeschaltete Gleichstromverstärker (Transistorverstärker) geführt sein. Es erfolgt also ein Abwägen der Signalfrequenzspannungen und der Spannungen anderer Frequenzen gegeneinander, wobei sich eine Sperrung des Signalempfanges nur dann ergibt, wenn die Spannungen an- +0 derer Frequenzen, verglichen mit den Signalfrequenzspannungen, eine bestimmte Größe übersteigen.

So ist z. B. bei einer bekannten Anordnung der Gitterkreis einer vor dem Signalempfangsrelais angeordneten Gleichrichterröhre so ausgebildet, daß die Spannungen anderer als der Signalfrequenzen nach ihrer Gleichrichtung einer konstanten negativen Gittervorspannung als zusätzliche negative Vorspannung überlagert werden, so daß ein Ansprechen des Signalempfangsrelais auf die an das Röhrengitter gelegten, sich der gesamten negativen Vorspannung überlagernden, zufällig in der Sprache vorhandenen Signalfrequenzen nicht erfolgen kann.

Bei einer anderen Anordnung werden sowohl die Schaltungsanordnung zum Empfang

von Tonfrequenzsignalen in Fernmelde-,

insbesondere Fernsprechanlagen

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr. rer. nat. Peter Singer, München,
ist als Erfinder genannt worden

Signalfrequenz- als auch die Sprachfrequenzspannungen im Gitterkreis einer gemeinsamen Verstäi-kerröhre gleichgerichtet und einander in der Weise entgegeng'eschaltet, daß die Signalfrequenzspannungen eine Erhöhung, die Sprachfrequenzspannungen jedoch eine Verminderung des Anodengleichstroms bewirken. Auf diese Weise verhindern die empfangenen Sprachfrequenzen ebenfalls ein Ansprechen des Signalempfangsrelais auf in der Sprache zufällig vorhandene S ignalf requenzspannungen.

Ein wesentlicher Nachteil der in den bisher beschriebenen Anordnungen verwendeten sogenannten »weichen Sprachsperre« besteht darin, daß die Sperrung des Signalempfanges beim Auftreten von Sprachfrequenzspannungen unwirksam wird, falls die empfangenen Signalfrequenzspannungen eine bestimmte Größe übersteigen, da in diesem Falle die Erregung des Signalempfangsrelais durch die relativ kleine Gegenerregung nicht verhindert werden kann.

Es gibt eine Reihe von Anwendungsgebieten für Signalempfänger, bei denen derartige Anordnungen mit »weichen Sprachsperren« nicht verwendet werden können. Dies trifft z. B. für solche Anlagen zu, in denen die übertragenen Signale mit unbedingter Sicherheit richtig ausgewertet werden müssen und etwaige gleichzeitig übertragene Sprachfrequenzen oder auftretende Störimpulse keinesfalls zu Verfälschungen der empfangenen Tonfrequenzsignale führen dürfen. Eine derartige Forderung kann beispielsweise in solchen Fällen gestellt werden, wo Meßwerte oder Fernsteuersignale insbesondere mehrfach übertragen werden; dabei wird die verlangte unbedingte Störfreiheit dadurch erzielt, daß beim Auftreten von Spannungen anderer als der Signalfrequenzen der Signal-

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empfang unabhängig von der auftretenden Signalamplitude vollständig verhindert wird und somit statt eines unter Umständen verfälschten Signals überhaupt keines ausgewertet wird.

Für eine derartige Anwendung kommen Empfänger mit einer sogenannten »harten Sprachsperre« in Frage, die einen Signalempfang beim Auftreten von Sprachfrequenzspannungen vollständig unterbindet, und zwar unabhängig von der Größe der auftretenden

Steuerung des Signalempfangsrelais durch die gleichgerichteten Signalfrequenzen ist als Vorteil der geringe Leistungsbedarf der Anordnung nach der Erfindung hervorzuheben, da die Transistoren als Gleichstromverstärker dienen und das Signalempfangsrelais mit ihren wesentlich größeren Ausgangsströmen zum Ansprechen bringen.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach der Erfindung zum besse-

Signalfrequenzspannungen. Eine bekannte Schaltungs- io ren Verständnis an Hand der Figur näher erläutert, anordnung dieser Art ist z. B. so aufgebaut, daß ein An die Ausgangsklemmen 1 des Verstärkers sind die

auf die Signalfrequenz abgestimmter Kreis das Primärwicklungen von Übertragern 2, 3 angeschlos-Signalempfangsrelais erregt, während der für die sen, die zusammen mit den Kapazitäten 4, 5 und der Signal frequenz kurzgeschlossene Kreis beim Auf- Induktivität 6 eine Aufteilung der empfangenen Spantreten von Sprachfrequenzspannungen seine Energie 15 nungen in die Signalfrequenz und Frequenzen mit

Ausnahme der Signalfrequenz ermöglichen. Zu diesem Zweck ist die Sekundärwicklung des Übertragers 2 mit Hilfe des Kondensators 4 auf die Signalfrequenz abgestimmt, während die Sekundärwicklung

nicht einer Gegenerregerwicklung des Signalempfangsrelais, sondern einem zusätzlichen Sperr-Relais zuführt, welches den Erregungskreis der Signalempfangsrelais mittels eines Ruhekontaktes unterbricht.

Bei dieser Anordnung wird ein Ansprechen des Signal- 20 des Übertragers 3 mittels des auf die Signalfrequenz empfangsrelais beim Auftreten von Sprachfrequenz- abgestimmten Serienresonanzkreises 5, 6 für die Spannungen unabhängig von der Größe der gleich- Signal frequenz kurzgeschlossen ist. Dementsprechend zeitig auftretenden Signalfrequenzspannungen mit werden die Signalfrequenzspannungen in den in der Sicherheit vermieden. Nachteilig ist hierbei jedoch die Figur oben befindlichen Auswertekanal geleitet, der häufige Beanspruchung des Sperr-Relais und der sich 25 mit dem als Schaltelement dienenden Transistor 10 dadurch ergebende rasche Verschleiß. abgeschlossen ist, während die Spannungen anderer

Vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte als der Signalfrequenz (Sprachfrequenzspannungen) Schaltungsanordnung zum Empfang von Tonfrequenz- dem unteren mit destn Transistor 11 abgeschlossenen Signalen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechan- Auswertekanal zugeführt werden. In dem in der lagen, bei der das Ansprechen eines Signalempfangs- 30 Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel werden relais auf die empfangenen Tonfrequenzsignale beim dabei im erstgenannten Äuswertekanal die steuernden Empfang von Spannungen anderer als der Signal- Zuleitungen· des abschließenden Schaltelements durch frequenzen (Sprachfrequenzspannungen) unabhängig den Basis- und Emitteranschluß eines Transistors 10, vou der Größe der Signalamplitude verhindert wird. das Schaltorgan andererseits durch seine Basis-Kol-Dabei werden eine die Signalfrequenzspannungen von 35 lektor-Strecke gebildet. Eine derartige Anwendung den Sprachfrequenzspannungen trennende Frequenz- eines Transistors zu Schaltzwecken in einem Auswerteweiche und diesen Frequenzanteilen zugeordnete, voneinander getrennte Auswertekanäle verwendet, die jeweils an die steuernden Zuleitungen von Schaltelementen (ζ. B. RelaiSj Transistoren) geführt sind, deren 4°
Schaltorgane zu der Erregungswicklung des Signalempfangsrelais in Serie geschaltet sind.

Gemäß der Erfindung wird eine besonders einfache und vorteilhafte Ausbildung derartiger Schaltungsanordnungen dadurch erreicht, daß im Auswertekanal ⁴S der Sprachfrequenzspannungen ein den als Schaltelement verwendeten Transistor in den stromführenden Zustand versetzende Vorspannungsquelle vorgesehen ist, der die gleichgerichteten S'prachfrequenzspannungen entgegengeschaltet sind.

Durch diese von den übrigen Auswertekanalen abweichende Ausbildung des Auswertekanals für die Sprachfrequenzen wird erreicht, daß bei einem gegenüber der bekannten Anordnung wesentlich verringer-

kanal für Signalfrequenzen, bei der sich die Erregungswickiung des Signalempfangsrelais im Basis-Kollektor-Stromkreis befindet, ist an sich bekannt.

Bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung sind mindestens zwei solche Auswertekanäle in der Weise vorgesehen, daß die als Schalter verwendeten Transistoren 10, 11 mit ihren Ausgängen in Serie geschaltet sind, so daß' eine Betätigung des Signalempfangsrelais9 durch den gemeinsamen Ausgangsstrom erfolgt.

Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel sind Transistoren vom pnp-Typ in Basissehaltung verwendet. Es ist jedoch selbstverständlich, daß sich die Erfindung weder auf diesen Transistortyp noch auf die dargestellte Schaltungsart beschränkt. Erforderlich ist nur, daß die Ausgangsseiten beider Transistoren, d. h. die Seiten hohen Gleichstrom-Niveaus in den Erre-

gungsstromkreis des Signalempfangsrelais 9 geschalten schaltungstechnischen Aufwand eine einwandfreie 55 tet sind. Dies kann beispielsweise auch bei einer AnUnterbrechung des Signalempfangs beim Auftreten Ordnung beider Transistoren in Emitterschaltung mit

Vorteil erreicht werden.

Im Ruhezustand ist, wie aus der Schaltung ersichtlich, der Transistor 10 mangels einer positiven Vorspannung gesperrt, während der Transistor 11 durch eine Spannungsquelle 12 derart vorgespannt ist, daß seine Basis-Kollelctor-Strecke stromdurchlässig ist. Eine Betätigung des Signalempfangsrelais 9 durch den von der Batterie 13 gelieferten Strom ist jedoch

nungen und die bei den zu schaltenden kleinen Strö- 65 hei der dargestellten Schaltung nur dann möglich, men notwendige Überwachung und Wartung erzielt wenn die Basis-Kollektor-Strecken beider Transistoren 10,11 stromdurchlässig gemacht werden. Dies tritt jedoch nur beim Empfang der reinen Signalfre

von Spannungen anderer als der Signalfrequenz über einer bestimmten, von der Größe der erzeugten Vorspannung abhängigen Amplitudengröße gewährleistet ist.

Weitere Vorteile der Schaltungsanordnung nach der Erfindung sind die einwandfreie. Sprachsicherheit des Empfängers, welche ohne ein zusätzliches Sperr-Relais und die damit verbundenen Abnutzungserschei-

wird, sowie die vollkommene Entkopplung desSignalkreises von dem für die Sprachfrequenz vorgesehenen Kreis, welche durch die gewählte Transistoranord-

quenzspannung ein, die an die Basis- und Emitteran-

nung gewährleistet ist. Gegenüber einer direkten 70 Schlüsse des Transistors 10 geführt ist.

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Werden dagegen außer der Signalfrequenzspannung auch Spannungen anderer Frequenzen empfangen, so entsteht an der Gleichrichterbrücke 8 eine Gleichspannung, die der durch die Batterie 12 erzeugten Vorspannung im Eingangskreis des Transistors 11 entgegenwirkt und diesen sperrt. Da der Erregungsstromkreis des Signalempfangsrelais 9 beim Auftreten von Sprachfrequenzen mittels des Transistors 11 unterbrochen ist, können auch noch so große gleichzeitig auftretende Signalfrequenzen, die den Transistor 10 beeinflussen, nicht zum Ansprechen des Signalempfangsrelais 9 führen.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung des Erfindungsprinzips ergibt sich bei der sogenannten Mehrfrequenzwahl, bei welcher das auftretende Signal nicht aus einer, sondern aus mehreren festgelegten gleichzeitig gesendeten Signalfrequenzen besteht. Hierbei wird zweckmäßig für j ede einzelne Signalfrequenz ein eigener Transistor in der beschriebenen Weise in Serie in den Erregungsstromkreis des Signalempfangsrelais 9 geschaltet und jeweils von der ihm zugeordneten Signalfrequenzspannung in den stromdurchlässigen Zustand versetzt. Eine derartige Anordnung hat dann den Vorteil, daß die einzelnen Transistoreingangskreise voneinander vollständig entkoppelt sind, wodurch störende Beeinflussungen der einzelnen Signalfrequenzkanäle untereinander vermieden werden können.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Empfang von Tonfrequenzsignalen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, bei der das Ansprechen eines Signalempfangsrelais auf die empfangenen Tonfrequenzsignale beim Empfang von Spannungen anderer als der Signalfrequenzen (Sprachfrequenzspannungen) unabhängig von der Größe der Signalamplitude verhindert wird, unter Verwendung einer die Signalfrequenzspannungen von den Sprachfrequenzspannungen trennenden Frequenzweiche und diesen Frequenzanteilen zugeordneten, voneinander getrennten Auswertekanälen, die jeweils an die steuernden Zuleitungen von Schaltelementen (z. B. Relais, Transistoren) geführt sind, deren Schaltorgane zu der Erregungswicklung des Signalempfangsrelais in Serie geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Auswertekanal der Spraehfrequenzspannumgen eine den als Schaltelement verwendeten Transistor (11) in den stromführenden Zustand versetzende Vorspannungsquelle (12) vorgesehen ist, der die gleichgerichteten Sprachfrequenzspannungen entgegengeschaltet sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Auswertekanal der Spradhfrequenzspannungen eine Gleichrichterbrücke (8) vorgesehen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (10, 11) in Basisschaltung betrieben sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (10, 11) in Emitterschaltung betrieben sind.

5. Schaltungsanordnung für Mehrfrequenzwahl nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Signalfrequenz ein eigener Auswertekanal vorgesehen ist, dessen zugehöriges Schaltelement mit seinem Schaltorgan in Serie zu den übrigen und der Erregungswicklung des Signalempfangsrelais geschaltet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 856164, 899 373, 228;

deutsche Auslegeschrift Nr. 1 013 708;

»Elektronik«, 1957, Nr. 7, S. 215 und 216;

E. Hettwig: »Fernsprech-Wählanlagen«, 3. Auflage, 1950, S. 338.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen