DE1067873B - Gleichstromgespeister, symmetrischer Stromkreis - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen durch eine Gleichspannungsquelle gespeisten, in zwei elektrisch symmetrische Hälften geteilten, an einem Punkt geerdeten Stromkreis zur Übertragung von Information auf andere Stromkreise, wobei der offene oder geschlossene Zustand des Stromkreises durch Messung des Potentials an einem nicht geerdeten Punkt des Stromkreises detektiert wird. Ein solcher Stromkreis läßt sich unter anderem als Teilnehmerstromlauf in Fernsprechzentralen anwenden, auf welche Anwendung die nachfolgende Erläuterung einfachheitshalber beschränkt sein soll, obgleich der Stromkreis nach der Erfindung auch für andere Zwecke anwendbar ist. Die von einem Teilnehmerstromlauf zu leistenden Funktionen sind:

a) Die dauernde oder quasi dauernde Lieferung eines Signals, das angibt, ob die Teilnehmerleitung bei dem Teilnehmer geöffnet oder geschlossen ist.

b) Die Übertragung in beiden Richtungen von anderen Informationen als die betreffend den geschlossenen oder nicht geschlossenen Zustand der Teilnehmerleitung (Wecksignale, Tonzeichen, Sprechsignale).

Das unter a) erwähnte Signal kann aus dem Potential an einem nicht geerdeten Punkt des Stromkreises bestehen. Dieser Punkt wird im folgenden der Detektionspunkt genannt. Selbstverständlich muß als Detektionspunkt ein Punkt gewählt werden, dessen Potential in dem geöffneten Zustand des Stromkreises hinreichend von dem Potential im geschlossenen Zustand verschieden ist.

Die unter b) erwähnten Signale können entweder induktiv (mittels Transformatoren) oder kapazitiv (mittels Kondensatoren) oder gemischt (mittels Transformatoren und Kondensatoren) auf andere Stromkreise der Zentrale übertragen oder von diesen empfangen werden. Die Erfindung ist jedoch unabhängig von diesem Verfahren. In elektronischen Zentralen, für welche der Stromkreis nach der Erfindung insbesondere bestimmt ist, erfolgt die Übertragung von Informationen in dem Amt selbst vorzugsweise über einen einzigen Draht, d. h. die zweite, zum Transport von Informationen erforderliche Leitung wird durch das geerdete Gestell der Zentrale gebildet. Die Erfindung ist auch von diesem Umstand unabhängig.

Die Detektion des Zustandes (offen oder geschlossen) des Teilnehmerstromlaufes kann jedoch insbesondere in einer elektronischen Zentrale durch longitudinal Störungen in der Teilnehmerleitung gestört werden. Unter der Teilnehmerleitung werden hier die zwei Drähte verstanden, die das Teilnehmergerät mit der in der Zentrale angebrachten Apparatur verbinden. Unter einer longitudinalen Störung wer-Gleictistromgespeister, symmetrischer
Stromkreis

Anmelder:

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

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Zoepke, Patentanwalt,
München 5, Erhardtstr. 11

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 14. September 1957

Einar Andreas Agaard, Hilversum (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

den hier von einer Störquelle hervorgerufene, gleich große und gleichgerichtete Spannungen und Ströme in den Teilnehmerleitungen verstanden. Störquellen können z. B. induktiv oder kapazitiv mit der Teilnehmerleitung gekoppelte, strom- oder spannungsführende Leitungen sein. Es kann z. B. eine irgendwo nahe an der Teilnehmerleitung entlang verlaufende Leitung des Lichtnetzes eine Störquelle bilden. Es kann auch eine durch Impulse gespeiste Zählschaltung longitudinale Störungen hervorrufen.

Infolge einer longitudinalen Störung kann das Potential am Detektionspunkt geändert werden, wodurch eine tatsächlich geschlossene Teilnehmerleitung als offen und eine tatsächlich offene Teilnehmerleitung als geschlossen signalisiert werden könnte.

Es ist bereits eine Anordnung zur Beseitigung longitudinaler Störungen bekannt, die als schwebende Torschaltung ausgebildet ist, wobei unter »schwebend« verstanden wird, daß die Torschaltung nur auf Potentialdifferenz anspricht. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der schädliche Einfluß longitudinaler Störungen auf diese Weise nicht befriedigend eliminiert werden kann, da es sehr schwierig bzw. fast unmöglich ist, eine Torschaltung wirklich schwebend zu halten. Derartige Schaltungen sind gegenüber gering-

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ster Schwankungen der Betriebsspannungsquellen äußerst empfindlich, so daß der Aufwand für deren Stabilisierung erheblich ist. Insbesondere bei Verwendung von Transistoren ist der gewünschte Zustand der Schaltung praktisch nicht zu erreichen, da die Transistorcharakteristiken bekanntlich stark temperaturabhängig sind.

Die Erfindung schlägt daher einen anderen Lösungsweg vor. Gemäß der Erfindung ist der für die Detektion verwendete, nicht geerdete Stromkreis über eine erste Wicklung eines Transformators mit einem Detektionsorgan verbunden, während ein vorzugsweise zum vorerwähnten Punkt symmetrischer, zweiter Punkt des Stromkreises über eine zweite Wicklung des Transformators nötigenfalls über die Spannungs- *5 quelle geerdet ist in der Weise, daß der infolge der longitudinalen Störung die zweite Wicklung des Transformators durchfließende Strom eine solche Spannung in die erste Wicklung des Transformators induziert, daß die ohne diese Maßnahme durch die Störung herbeigeführte Änderung des dem Detektionsorgan zugeführten Potentials praktisch ausgeglichen wird.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Teilnehmerstromkreis mit induktiver Übertragung, wobei die Erfindung nicht durchgeführt ist;

Fig. 2 zeigt einen Teilnehmerstromkreis der in Fig. 1 dargestellten Art, bei der die Erfindung angewandt ist;

Fig. 3 zeigt einen Teilnehmerstromkreis mit kapazitiver Übertragung, wobei die Erfindung angewandt ist.

In Fig. 1 sind 1 und 2 zusammen die Teilnehmerleitung und 3 und 4 zwei gleiche Hälften der Primärwicklung eines Transformators 16. Die einander zugewendeten Enden 8 und 9 dieser Hälften der Primärwicklung sind über einen Kondensator 5 miteinander verbunden. Der Kondensator 5 hat eine so große Kapazität, daß er nur eine geringe Impedanz für das Weck-, Ton- und Sprechsignal besitzt. Der Punkt 8 ist über einen Widerstand 6 mit der Minusklemme einer Spannungsquelle mit einer Spannung von 48 V verbunden und der Punkt 9 über einen gleich großen Widerstand 7 mit Erde. Die Plusklemme der Spannungsquelle ist geerdet. Die Sekundärwicklung 10 des Transformators 16 ist an einem Ende geerdet und an dem anderen Ende mit einer Leitung 14 verbunden, die den Teilnehmerstromkreis mit anderen Gliedern (dem Schaltnetzwerk, Registern usw.) der Zentrale verbindet. Als Detektionspunkt ist ein Punkt 11 der Leitung gewählt, welche das Ende 9 der Hälfte 4 der Primärwicklung mit dem Widerstand 7 verbindet. Es ist ersichtlich, daß dieser Detektionspunkt 11 im geöffneten Zustand der Teilnehmerleitung das Potential 0, aber in dem geschlossenen Zustand der Teilnehmerleitung ein negatives Potential hat. Das Potential des Punktes 11 ist somit tatsächlich repräsentativ für den Zustand der Teilnehmerleitung.

Der Detektionspunkt 11 ist über den Leiter 13 mit einer Steuerklemme einer Torschaltung 12 verbunden. Ein Punkt 25 dieser Torschaltung ist geerdet, so daß die Schaltung auf ein festes Potential gegenüber Erdpotential anspricht. Die Eingangsklemme 26 der Torschaltung ist über einen Leiter 17 mit einem Blocksignalgenerator verbunden, und die Ausgangsklemme 27 der Torschaltung 12 ist über den Leiter 15 mit Steuerorganen der Zentrale verbunden. Weiter ist die Torschaltung 12 derart ausgebildet, daß sie ge-

6o schlossen ist, wenn ihre Steuerklemme das Potential 0 hat, während sie geöffnet ist, wenn ihre Steuerklemme ein negatives Potential führt. Diese Torschaltung bildet das vorerwähnte Detektionsorgan.

Wenn die Teilnehmerleitung geöffnet ist, hat der Detektionspunkt 11 das Potential 0, und die Torschaltung 12 ist somit geschlossen. Das Blocksignal erscheint dann nicht über den Leiter 15. Wenn die Teilnehmerleitung jedoch beim Teilnehmer geschlossen ist, hat der Detektionspunkt 11 ein negatives Potential, und die Torschaltung 12 ist somit geöffnet. Das Blocksignal erscheint dann über den Leiter 15.

Wenn die Wiederholungsfrequenz des der Torschaltung 12 zugeführten Blocksignals hinreichend weit außerhalb des Frequenzspektrums der übrigen, zu übertragenden Information liegt, kann man den Leiter 15 gegebenenfalls mit dem Leiter 14 verbinden. Dieser Leiter führt dann sowohl Information betreffs des Zustandes (offen oder geschlossen) der Teilnehmerleitung als auch die übrige Information (Weck-, Ton-, Sprechsignale). Liegt das Sprechsignal im Frequenzband von 300 bis 3600 Hz, so kann man die Torschaltung 12 ζ. B. mit einem Blocksignalgenerator verbinden, der eine Wiederholungsfrequenz von 12,5 kHz hat.

Die Übertragung des Sprechsignals durch den Transformator 16 wird nicht oder nur wenig durch longitudinale Störungen in Teilnehmerleitung gestört. Es sei z. B. angenommen, daß durch irgendeine Störung zwei gleich große Ströme mit den durch die Pfeile 18 und 19 angedeuteten Richtungen durch die Teilnehmerleitung 1,2 laufen. In den beiden Hälften 3 und 4 der Primärwicklung des Transformators 16 haben diese Ströme dann solche Richtungen, daß sie entgegengesetzte oder praktisch entgegengesetzte magnetische Felder im Kern des Transformators 16 erzeugen und somit keine oder praktisch keine Spannung in die Sekundärwicklung 10 des Transformators induzieren. Dies bedeutet jedoch, daß eine longitudinale Störung nicht oder nur stark gedämpft auf die Leitung 14 übertragen wird.

Die longitudinale Störung führt jedoch wohl eine Änderung des Potentials am Detektionspunkt 11 und somit eine Änderung des Potentials der Steuerklemme der Torschaltung 12 herbei. Dies kann zur Folge haben, daß der Teilnehmerstromkreis zu Unrecht als geöffnet signalisiert wird (was eine vorzeitige Unterbrechung der bestehenden Verbindung herbeiführen könnte) oder daß der Teilnehmerstromkreis zu Unrecht als geschlossen signalisiert wird (was eine unnötige Inbeschlagnahme von Apparatur in der Zentrale mit sich bringen könnte). Es sei in dieser Beziehung darauf hingewiesen, daß das zu übertragende Weck- oder Sprechsignal diese schädliche Wirkung nicht hat, wenn die Kapazität des Kondensators 5 und der Widerstandswert der Widerstände 6 und 7 hinreichend groß gewählt sind. Diese Signale durchlaufen dann praktisch ganz den Kondensator 5 und praktisch nicht die Widerstände 6 und 7, da Widerstände für diese Ströme eine bedeutend höhere Impedanz als der Kondensator 5 haben. Nötigenfalls kann man die Widerstände 6 und 7 durch induktive Impedanzen ersetzen.

Es wäre ein auf der Hand liegender Gedanke, dies zu vermeiden, indem der Detektionspunkt über eine Drosselspule mit einem hinreichend hohen Selbstinduktionskoeffizienten mit der Steuerklemme der Torschaltung 12 verbunden wird. Dies bringt jedoch eine solche Verzögerung der Signalisierung des Zustandes (offen oder geschlossen) der Teilnehmerleitung mit sich, daß infolgedessen das Wählsignal

unzulässig verzerrt wird. Dies ist somit keine gute Lösung für die erwähnten Schwierigkeiten, so daß ein anderes Mittel gefunden werden muß.

Fig. 2 zeigt die Weise, auf welche der vorerwähnte Nachteil gemäß der Erfindung vermieden werden kann. Der Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Schaltung besteht darin, daß der Detektionspunkt 11 hier nicht direkt, sondern über eine erste Wicklung 20 eines Transformators 22 mit der Eingangsklemme der Torschaltung 12 verbunden ist. Der zum Detektionspunkt 11 symmetrische Punkt 23 des Teilnehmerstromkreises ist außer über den Widerstand 6 und die Spannungsquelle über eine zweite Wicklung 21 des Transformators und über die Spannungsquelle geerdet. Die Widerstände, Wickelsinne und die Windungszahlen der beiden Wicklungen 20 und 21 des Transformators 22 sind derart gewählt, daß die von einer longitudinalen Störung in den Teilnehmerleitungen hervorgerufenen Ströme durch die Wicklungen 20 und 21 ein so großes magnetisches Feld im Kern des Transformators 22 erzeugen, daß die von diesen Strömen herbeigeführte Änderung des der Steuerklemme der Torschaltung 12 zugeführten Potentials praktisch ausgeglichen wird. Durch diese Maßnahme wird somit kein falsches Signal der Torschaltung 12 infolge longitudinaler Störungen in der Teilnehmerleitung zugeführt. Weiter ist in der Schaltung nach Fig. 2 die vorerwähnte Möglichkeit angewandt, die Leitung 15 mit der Leitung 14 zu verbinden. Die Induktanz der Wicklungen des Transformators 22 kann derart gewählt werden, daß der vorerwähnte Nachteil einer zu großen Verzögerung der Signalisierung des Zustandes des Teilnehmerstromkreises nicht auftritt.

Fig. 3 zeigt einen Teilnehmerstromkreis, der sich von dem Stromkreis nach Fig. 2 dadurch unterscheidet, daß der Transformator 16 durch einen kapazitiven Übertrager 24, 5, 25, 28, 1, 28" ersetzt ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Durch eine Gleichspannungsquelle gespeister, in zwei elektrisch symmetrische Hälften geteilter, an einem einzigen Punkt geerdeter Stromkreis zur Übertragung von Information auf andere Stromkreise, von welchem Stromkreis der geöffnete oder geschlossene Zustand durch Messung des Potentials an einem nicht geerdeten Punkt des Stromkreises detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Detektion verwendete, nicht geerdete Punkt (11) des Stromkreises über eine erste Wicklung (20) eines Transformators mit einem Detektionsorgan (12) verbunden ist, während ein vorzugsweise zum vorerwähnten Punkt symmetrischer, zweiter Punkt (23) des Stromkreises über eine zweite Wicklung (21) des Transformators nötigenfalls über die Spannungsquelle geerdet ist, in der Weise, daß der infolge einer longitudinalen Störung die zweite Wicklung des Transformators durchfließende Strom eine solche Spannung in die erste Wicklung des Transformators induziert, daß die ohne diese Maßnahme von der Störung herbeigeführte Änderung des dem Detektionsorgan zugeführten Potentials praktisch kompensiert wird, ohne daß zusätzliche Verzögerung in der Detektion des Kreiszustandes auftritt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 013 704.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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