DE1087641B - Schaltungsanordnung, insbesondere fuer Fernsprechanlagen, zum Verbinden einer von n vorhandenen Eingangsleitungen mit einer beliebigen freien von m vorhandenen Ausgangsleitungen - Google Patents
Schaltungsanordnung, insbesondere fuer Fernsprechanlagen, zum Verbinden einer von n vorhandenen Eingangsleitungen mit einer beliebigen freien von m vorhandenen AusgangsleitungenInfo
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- H04Q3/00—Selecting arrangements
- H04Q3/42—Circuit arrangements for indirect selecting controlled by common circuits, e.g. register controller, marker
- H04Q3/52—Circuit arrangements for indirect selecting controlled by common circuits, e.g. register controller, marker using static devices in switching stages, e.g. electronic switching arrangements
- H04Q3/521—Circuit arrangements for indirect selecting controlled by common circuits, e.g. register controller, marker using static devices in switching stages, e.g. electronic switching arrangements using semiconductors in the switching stages
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Description
Die automatische Vermittlungstechnik hat zwei Grundaufgaben zu lösen, die sowohl bei den konventionellen,
mit mechanischen Verbindungsgliedern arbeitenden Wählsystemen als auch bei den elektronischen
Vermittlungen auftreten. Die eine ist prinzipieller Natur und besteht darin, eine Wählinformation
in der Stellung bestimmter, Verbindungsglieder so zu speichern, daß diese einen Sprechweg zu dem
gewünschten Teilnehmer darstellen. Bei der bekannten Wähltechnik wird diese Aufgabe als erzwungene
oder gesteuerte Wahl bezeichnet. Die andere Aufgabe ist durch die wirtschaftliche Notwendigkeit bedingt,
die Verbindungsglieder für die gesteuerte Wahl nicht nur jeweils einem Teilnehmer, sondern einer
Reihe von Teilnehmern zuzuordnen. Für η Teilnehmer stehen also nur m Verbindungsglieder zur Verfügung,
wobei m<Cn ist. Bei Bedarf muß dann dem anrufenden
Teilnehmer eines der gerade zur Verfügung stehenden freien Verbindungsglieder angeboten werden.
Diese Aufgabe bezeichnet man bei der konventionellen Wähltechnik als freie Wahl über Vorwähler
oder Anrufsucher, bei der elektronischen Wähltechnik zutreffender als Speicherwahl, da hier die Wählinformation
stets über kürzere oder längere Zeit gespeichert werden muß, wenn man die hohe Schaltgeschwindgkeit
der eigentlichen Vermittlungsglieder ausnutzen will. Eine derartige freie Wahl oder Speicherwahl kann
grundsätzlich nach zwei verschiedenen Prinzipien durchgeführt werden:
1. im Serienbetrieb, d. h., die Speicher werden in einer bestimmten Reihenfolge geprüft, wobei der
erste freie Speicher eingeschaltet wird;
2. im Parallelbetrieb, derart, daß alle Speicher gleichzeitig begehrt werden und ein beliebiger aus der
Anzahl der freien Speicher herangezogen wird.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung geht vom Parallelbetrieb aus und verwendet hierfür eine
zweidimensionale Schaltmatrix, deren Kreuzungspunkte aus Transistoren mit bistabilem Verhalten bestehen.
Derartige Matrizen sind mit den bekannten Koordinatenschaltern, ferner mit analog zusammengesetzten
Anordnungen, die mit magnetischen Speicherkernen oder Gasentladungsröhren arbeiten, und
schließlich auch mit Transistoren aufgebaut worden. Gemeinsam ist diesen Anordnungen, daß alle Eingänge
in der waagerechten Achse zu Zeilen, alle Ausgänge in der senkrechten Achse zu Spalten zusammengefaßt
sind (Prinzip des Kreuzschienenverteilers, s. Abb. 1). Bei der Anwendung einer solchen Anordnung für die
Aufgabe der Speicherwahl im Parallelbetrieb besteht die Forderung, daß sich in jeder Zeile nur ein Kreuzungspunkt
im leitenden Zustand zu einer Spalte befindet; ist also einmal ein Eingang auf einen der Ausgänge
durchgeschaltet, so muß es unmöglich gemacht
Schaltungsanordnung,
insbesondere für Fernsprechanlagen,
zum Verbinden einer von η vorhandenen
Eingangsleitungen mit einer beliebigen
freien von m vorhandenen
Ausgangsleitungen
Anmelder:
Dr. phil. habil. Oskar Vierling,
Ebermannstadt, Pretzfelder Str. 23
Ebermannstadt, Pretzfelder Str. 23
Dr. phil. nat. Waldemar von Münch, Frankfurt/M.,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
werden, daß von einem anderen Eingang her der gleiche Ausgang noch einmal belegt wird.
Es sind bereits mit Röhren in den Kreuzungspunkten arbeitende Schaltmatrizen bekannt, bei denen gemeinsame
Kathoden- und Anodenwiderstände für die an einem Eingang und an einen Ausgang angeschlossenen
Röhren vorgesehen sind, die mit Sekundäremissionsstrecken arbeiten. Derartige Anordnungen
sind jedoch nicht von sich aus bistabil, sondern bedürfen eines zusätzlichen ton- oder hochfrequenten
Hilfssignals, welches nach der Umschaltung den erreichten Zustand aufrechterhält. Außerdem werden die
Belegungsimpulse über besondere Gitter zugeführt, und es ist eine relativ große Anzahl von Schaltelementen
pro Kreuzungspunkt notwendig.
Es ist weiter eine Schaltmatrix mit Stromverstärkungstransistoren in den Kreuzungspunkten vorgeschlagen
worden, bei der die Emitter aller an einem der η Eingänge (Zeilen) und die Kollektoren aller an
einem der m Ausgänge (Spalten) liegenden Transistoren
an jeweils gemeinsame Widerstände geschaltet sind. Eine solche Anordnung dient jedoch nicht zum
Verbinden einer von η vorhandenen Eingangsleitungen mit einer beliebigen freien von m vorhandenen zu
einem zentralen Schaltglied führenden Ausgangsleitungen, sondern der Verbindung einer von η vorhandenen
Eingangsleitungen mit einer bestimmten Ausgangsleitung, also nicht der Speicher- oder Freiwahl,
sondern der erzwungenen Wahl. Zu diesem Zwecke wird bei der vorgeschlagenen Schaltmatrix
009 588/105
sowohl dem Eingang als auch dem bestimmten Ausgang je ein Belegungsimpuls zugeführt. Zur Sperrung
gegen Doppelbelegungen sind außerdem besondere Gleichrichter an den Kreuzungspunkten vorgesehen.
Es ist ferner eine Schaltmatrix mit bistabilen Dioden in den Kreuzungspunkten bekannt, bei der der jeweiligen
Eingangs- bzw. Ausgangsleitung individuelle Sperrwiderstände gemeinsam zugeordnet sind. Diese
Anordnung ist jedoch ebenfalls nicht zur Frei- oder Speicherwahl geeignet, sondern nur zur erzwungenen
Wahl, da die beiden Koordinatenleitungen willkürlich markiert werden müssen.
Die Erfindung betrifft dagegen eine Schaltungsanordnung insbesondere für Fernsprechanlagen, zum
Verbinden einer von η vorhandenen Eingangsleitungen mit einer beliebigen freien von in geringerer Anzahl
m vorhandenen Ausgangsleitungen, die hierzu ebenfalls eine zweidimensionale Schaltmatrix verwendet,
deren Kreuzungspunkte aus Transistoren mit bistabilem
Verhalten bestehen und bei der die Emitter aller an einem der η Eingänge (Zeilen) und die Kollektoren
aller an einem der m Ausgänge (Spalten) liegenden Transistoren an der jeweiligen Eingangs- bzw. Ausleitung
gemeinsame Widerstände geschaltet sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Leitendwerden
eines Transistors (Belegen eines Eingangs) die Arbeitsgerade des den übrigen Transistoren des
gleichen Eingangs gemeinsamen Emitterwiderstandes (Re) gegenüber der Eingangskennlinie Ue=f (Ie) dieser
übrigen Transistoren so verschiebt und gleichzeitig die Eingangskennlinie der übrigen Transistoren des
gleichen Ausgangs durch den Spannungsabfall am gemeinsamen Kollektorwiderstand (Rc) derart verändert,
daß zwischen den Arbeitsgeraden des Emitterbzw. Kollektorwiderstandes und der Eingangskennlinie
der übrigen Transistoren des Ein- bzw. Ausgangs nur jeweils ein Schnittpunkt im hochohmigen Teil der
Eingangskennlinie auftritt, und daß die Amplitude (ut) des allein dem Emitter zugeführten Belegungsimpulses so begrenzt ist, daß sie etwa der Spannungsdifferenz
zwischen dem hochohmigen Arbeitspunkt (A1) und dem Knickpunkt der Eingangskennlinie der
Transistoren im unbelegten Zustand entspricht (Fig. 2).
Bei der Erfindung entfallen also zusätzliche Sperrdioden pro Kreuzungspunkt, weiter ist nur ein Belegungsimpuls
notwendig, der nur auf einen Eingang gegeben zu werden braucht, ohne daß irgendwelche
Schaltmaßnahmen am Ausgang getroffen werden müssen. Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung
zeichnet sich also durch einen verhältnismäßig einfachen Aufbau aus.
Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung wird im nachfolgenden an Hand der Fig. 2 und 3
erläutert.
Fig. 2 a zeigt zwei Transistoren mit gemeinsamem Kollektorwiderstand Rc, Abb. 2 b die gleiche Schaltung,
jedoch mit gemeinsamem Emitterwiderstand Re. Jeder der beiden Transistoren hat zunächst zwei
stabile Arbeitsmöglichkeiten (gesperrt und leitend), entsprechend den Schnittpunkten A1 und A2 der Arbeitsgeraden
A mit der Eingangskennlinie (s. Fig. 2 c). Wird jedoch die Emitterspannung angehoben, etwa
dadurch, daß ein anderer Transistor, der am gleichen Emitterwiderstand Re liegt, in den leitenden Zustand
übergeht, so resultiert die gestrichelte Arbeitsgerade A' in Fig. 2c. Der Transistor weist jetzt nur noch
einen stabilen Arbeitspunkt A\ im hochohmigen Teil
der Kennlinie auf. Bei geeigneter Wahl der Vorspannungen und des gemeinsamen Emitterwiderstandes
Re kann man es daher erreichen, daß aus einer Reihe
von Transistoren jeweils nur einer im leitenden Zustand sein kann.
Die gleiche Wirkung hat die Erfindung eines gemeinsamen Kollektorwiderstandes Rc (Fig. 2 a). Bei
Absinken der Kollektorspannung ergibt sich die in Fig. 2 c gestrichelt gezeichnete Eingangskennlinie, die
ebenfalls mit der Arbeitsgeraden A nur einen Schnittpunkt^ im Sperrgebiet der Eingangskennlinie hat.
Der Zusammenhang zwischen der am Kollektor liegenden Spannung Uc und der Knickspannung Uk der
Eingangskennlinie ist
R1 ist darin der innere Kollektorwiderstand des Transistors,
R2 die Summe vom äußeren (Rb) und inneren
Basiswiderstand. Um bei gegebener Änderung der Kollektorspannung eine hinreichende Änderung der
Knickspannung Uk zu erhalten, ist es bei gegebener
Größe des inneren Basiswiderstandes zweckmäßig, einen solchen äußeren Basiswiderstand i?j einzufügen,
daß beide zusammen etwa die halbe Größe des inneren Kollektorwiderstandes R1 haben. (In dem weiter unten
beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel sind ~ 5 kOhm vorgesehen.) Die Wirkung einer Änderung der Kollektorspannung
auf die Eingangskennlinie kann nach einer Weiterbildung der Erfindung durch spannungsabhängige
Widerstände unterstützt werden. Als äußeren Basiswiderstand Rb verwendet man vorteilhaft
einen Widerstand, dessen Wert mit zunehmender Spannung abnimmt (etwa einen SiC-Widerstand),
während als gemeinsamer Kollektorwiderstand Rc ein
Bauelement eingesetzt werden sollte, dessen Widerstand mit wachsender Spannung zunimmt.
Die Wirkungsweise einer Speicher- oder Freiwahlanordnung im Parallelbetrieb ist in der Fig. 3 veranschaulicht.
In der Fig. 3 sind drei Eingänge vorgesehen, während nur zwei Ausgänge zur Verfügung
stehen, die zu je einem Speicher führen sollen. Die in Fig. 3 in einer Zeile nebeneinanderliegenden Transistoren
haben einen gemeinsamen Emitterwiderstand Re, während die in einer Spalte angeordneten Transistoren
mit einem gemeinsamen Kollektorwiderstand Rc verbunden sind, an dem die Kollektorspannung Ue
angelegt ist, während das Ausgangssignal kapazitiv ausgekoppelt wird. In dieser Anordnung kann daher
nur jeweils ein Teilnehmer mit einem Speicher verbunden werden. Dieses Schema läßt sich auf jede gewünschte
Anzahl von Eingängen, z. B. von Teilnehmern, und auf eine entsprechende kleinere Anzahl von
Ausgängen, z. B. zu Speichern, erweitern.
Die Speicheranforderung erfolgt durch Eingabe eines negativen Belegungsimpulses, z. B. am Eingang
1. Dadurch wird einer der in dieser Zeile befindliehen Transistoren in den leitenden Zustand übergeführt
und somit die Verbindung zu einem Speicher hergestellt. Ein danach z. B. am Eingang η auf tretender
negativer Beleuchtungsimpuls bewirkt eine Verbindung zu dem noch freien zweiten Ausgang m. Ein
weiterer, z. B. auf den Eingang 2 gegebener Belegungsimpuls kann keinen Transistor der zweiten mehr zum
Umschalten veranlassen, da sich bereits je ein Transistor der beiden Spalten 1 und η im leitenden Zustand
befindet, d. h. keine weiteren freien Speicher im vorliegenden Falle mehr erreichbar sind.
Es wurde vorausgesetzt, daß die Frei- oder Speicherwahl lediglich durch einen kurzzeitigen negativen
Belegungsimpuls, eingeleitet wird. Um Störungen der bereits durchgeschalteten Verbindungen zu
vermeiden, muß die Amplitude des allein dem Emitter
zugeführten Belegungsimpulses so begrenzt sein, daß die am Emitter auftretende Impulsspannung (£/,·) etwa
der Spannungsdifferenz zwischen dem hochohmigen Arbeitspunkt A1 und der Knickspannung Uk der Eingangskennlinie
der Transistoren im unbelegten Zustand entspricht (s. Fig. 2 c). Die Begrenzung des Belegungsimpulses
kann beispielsweise durch vorgespannte Diode oder Zenerdiode bewirkt werden.
Unmittelbar auf den negativen Belegungsimpuls, der die Frei- oder Speicherwahl auslöst, kann die
ebenfalls in Impulsform gegebene Wählinformation dem Eingang zugeführt werden. Es können Wählimpulse
beider Polarität übertragen werden. Negative Wählimpulse dürfen höchstens die Höhe des Belegungsimpulses
(Ui) erreichen, positive Wählimpulse
dürfen nicht größer sein als die Spannungsdifferenz zwischen dem Arbeitspunkt A2 im eingeschalteten
Zustand und dem unteren Knickpunkt K.
Eine vorteilhafte Eigenschaft der vorstehend beschriebenen Frei- oder Speicherwahlanordnung ist die
hohe Schaltgeschwindigkeit und das damit verbundene Koinzidenzauflösungsvermögen. Die Koinzidenzauflösungszeit
gibt an, wie groß der zeitliche Abstand ta zweier Belegungsimpulse in zwei verschiedenen Eingängen
sein muß, damit die getrennte Durchschaltung auf zwei verschiedene Ausgänge sichergestellt wird
(s. Fig. 4). Mit Belegungsimpulsen von ί;«ίθ,2 μαεο
Dauer konnte eine Koinzidenzauflösungszeit von iaÄi0,5 μβεΰ erreicht werden. Damit ist man in der
Lage, auch hochgestellten Anforderungen der Praxis gerecht zu werden.
Claims (5)
1. Schaltungsanordnung, insbesondere für Fernsprechanlagen zum Verbinden einer von η vorhandenen
Eingangsleitungen mit einer beliebigen freien von in geringerer Anzahl m vorhandenen
Ausgangsleitungen unter Verwendung einer zweidimensionalen Schaltmatrix, deren Kreuzungspunkte aus Transistoren mit bistabilem Verhalten *o
bestehen und bei der die Emitter aller an einem der η Eingänge (Zeilen) und die Kollektoren aller
an einem der w Ausgänge (Spalten) liegenden Transistoren an der jeweiligen Eingangs- bzw.
Ausgangsleitung gemeinsame Widerstände geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das
Leitendwerden eines Transistors (Belegen eines Eingangs) die Arbeitsgerade des den übrigen
Transistoren des gleichen Eingangs gemeinsamen Emitterwiderstandes (Re) gegenüber der Eingangskennlinie
Ue = f (I e) dieser übrigen Transistoren
so verschiebt und gleichzeitig die Eingangskennlinie der übrigen Transistoren des
gleichen Ausgangs durch den Spannungsabfall am gemeinsamen Kollektorwiderstand (Rc) derart verändert,
daß zwischen den Arbeitsgeraden des Emitter- bzw. Kollektorwiderstandes und der Eingangskennlinie
der übrigen Transistoren des Einbzw. Ausgangs nur jeweils ein Schnittpunkt im hochohmigen Teil der Eingangskennlinie auftritt,
und daß die Amplitude (w,-)des allein dem Emitter
zugeführten Belegungsimpulses so begrenzt ist, daß sie etwa der Spannungsdifferenz zwischen dem
hochohmigen Arbeitspunkt (^i1) und dem Knickpunkt
der Eingangskennlinie der Transistoren im unbelegten Zustand entspricht (Fig. 2c).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Basiskreis der
Transistoren ein äußerer Basiswiderstand (Rb) eingeschaltet ist, dessen Wert mit zunehmender
Spannung abnimmt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einer Spalte gemeinsame
Kollektorwiderstand (Rc) einen mit ansteigender Spannung zunehmenden Widerstandsverlauf
aufweist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Basiswiderstand
(Rb) so gewählt wird, daß er zusammen mit dem inneren Basis widerstand die halbe Größe des
inneren Kollektorwiderstandes (Tu1) hat.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung
des Belegungsimpulses durch eine vorgespannte Diode oder Zenerdiode bewirkt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 891 554;
österreichische Patentschrift Nr. 197 437.
Deutsche Patentschrift Nr. 891 554;
österreichische Patentschrift Nr. 197 437.
In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 034 703.
Deutsches Patent Nr. 1 034 703.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
©009 588/105 8.60
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED27015A DE1087641B (de) | 1957-12-12 | 1957-12-12 | Schaltungsanordnung, insbesondere fuer Fernsprechanlagen, zum Verbinden einer von n vorhandenen Eingangsleitungen mit einer beliebigen freien von m vorhandenen Ausgangsleitungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DED27015A DE1087641B (de) | 1957-12-12 | 1957-12-12 | Schaltungsanordnung, insbesondere fuer Fernsprechanlagen, zum Verbinden einer von n vorhandenen Eingangsleitungen mit einer beliebigen freien von m vorhandenen Ausgangsleitungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1087641B true DE1087641B (de) | 1960-08-25 |
Family
ID=7039092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED27015A Pending DE1087641B (de) | 1957-12-12 | 1957-12-12 | Schaltungsanordnung, insbesondere fuer Fernsprechanlagen, zum Verbinden einer von n vorhandenen Eingangsleitungen mit einer beliebigen freien von m vorhandenen Ausgangsleitungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1087641B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1297664B (de) * | 1965-02-19 | 1969-06-19 | Ibm | Transistorisierte Waehlmatrix, insbesondere zum Adressieren von Schnellspeichern |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE891554C (de) * | 1951-11-06 | 1953-09-28 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur Steuerung von Sekundaerelektronenstrecken enthaltenden Entladungsroehren, vorzugsweise in Fernsprechanlagen |
AT197437B (de) * | 1955-11-22 | 1958-04-25 | Western Electric Co | Schalteinrichtung mit einem Halbleiterkörper |
-
1957
- 1957-12-12 DE DED27015A patent/DE1087641B/de active Pending
Patent Citations (2)
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DE891554C (de) * | 1951-11-06 | 1953-09-28 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur Steuerung von Sekundaerelektronenstrecken enthaltenden Entladungsroehren, vorzugsweise in Fernsprechanlagen |
AT197437B (de) * | 1955-11-22 | 1958-04-25 | Western Electric Co | Schalteinrichtung mit einem Halbleiterkörper |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1297664B (de) * | 1965-02-19 | 1969-06-19 | Ibm | Transistorisierte Waehlmatrix, insbesondere zum Adressieren von Schnellspeichern |
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