DE1090273B

DE1090273B - Schaltungsanordnung zur Auswertung von Signalen verschiedener Frequenzen in Fernmeldeanlagen

Info

Publication number: DE1090273B
Application number: DEN16750A
Authority: DE
Inventors: Jan Max Mathijs Veldstra; Hendrik Volkers
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1959-05-09
Filing date: 1959-05-09
Publication date: 1960-10-06
Also published as: GB953059A; DK107298C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Auswertung einer Reihe von nacheinander empfangenen Signalen verschiedener Frequenzen, bei der für jede der zu empfangenden Frequenzen eine Auswerteschaltung, bestehend aus einem selektiven Netzwerk für eine dieser Frequenzen, aus einem Detektor und aus einer durch diesen gesteuerten Kippschaltung, vorgesehen ist, und mindestens eine der Auswerteschaltungen erst bei Erfüllung einer Freigabebedingung, z. B. bei der Auswertung eines vorhergehenden Impulses einer bestimmten Frequenz durch eine andere Auswerteschaltung, wirksam ist, für die selektive Wahl und/oder den selektiven Aufruf in einem Fernmeldesystem mit mehreren Teilnehmern oder für die selektive Übertragung eines von mehreren Befehlen in einer Fernsteuerungsanlage.

Eine besonders einfache und wirksame Schaltungsanordnung dieser Art wird erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß ein Verstärker element der Kippschaltung einer Auswerteschaltung mit dem selektiven Netzwerk dieser Auswerteschaltung gekoppelt ist und als Detektor arbeitet und daß dieses Netzwerk durch ein normalerweise leitendes elektronisches Element gedämpft ist, derart, daß diese normalerweise unwirksame Auswerteschaltung durch Anlegen einer sperrenden Steuerspannung an das elektronische Element wirksam wird.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen bekannt, bei denen die einzelnen Wählziffern durch tonfrequente Wählsignale verschiedener Frequenz bestimmt werden. Bei dieser Anordnung werden die Signale einem einzigen Schwingkreis zugeführt und dadurch ausgewertet, daß die Zeitdauer zwischen zwei Null durchgängen des Signals gemessen wird, wofür ein hoher Aufwand an Zähl-, Trigger- und Torschaltungen benötigt wird.

Die Erfindung bezieht sich jedoch auf eine Schaltungsanordnung, bei der für jede Signalfrequenz ein selektives Netzwerk vorgesehen ist, und bezweckt eine weitere Vereinfachung dieser Anordnung.

Es ist auch eine Anordnung für Fernmeldeanlagen bekannt, bei der zehn auf verschiedene Frequenzen abgestimmte Filter ständig parallel geschaltet sind, um die Signalfrequenzen voneinander zu trennen und einer Auswerteschaltung' zuzuleiten. Eine aufeinanderfolgende Einschaltung selektiver Auswerteschaltungen erst bei Erfüllung einer Freigabebedingung und die damit ermöglichte Vielzahl von Wahlkombinationen mit nur wenigen Signalfrequenzen ist dort nicht vorgesehen.

Es ist ferner eine Anordnung zur Zählung von Fernsprechgebühren bekannt, bei der ein auf die für die Gebührenzahlung verwendete Signalfrequenz abgestimmtes Filter vorgesehen ist. An den Ausgang Schaltungsanordnung zur Auswertung

von Signalen verschiedener Frequenzen

in Fernmeldeanlagen

Anmelder:

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

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Jan Max Mathijs Veldstra und Hendrik Volkers,

Hilversum (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

des Filters ist ein Transistor geschaltet, der die Signalspannung verstärkt und einem in seinen Kollektorkreis geschalteten Gebührenzähler zuführt.

Der Transistor arbeitet in der bekannten Anordnung als normaler Verstärker, während in der erfmdungsgemäßen Anordnung der dem selektiven Netzwerk nachgeschaltete Transistor arbeitspunktmäßig als Detektor wirkend eingestellt ist, so daß die Signalspannung gleichgerichtet und verstärkt wird.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. 1 das Schaltbild einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 das Schaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Auswerteschaltung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung,

Fig. 3 das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung wiedergibt.

Die erste Ausführungsform nach Fig. 1 enthält einen, auf eine der Frequenzen des auszuwertenden Signals abgestimmten Schwingungskreis 1, welcher eine Induktivität mit einer Anzapfung 2 besitzt. Dieser Schwingungskreis ist einseitig geerdet über ein i?C-Glied 3-4 und über einen Reihenwiderstand 5 mit

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der negativen Klemme 6 einer Speisespannungsquelle gigkeit des Zustandes eines anderen Teiles einer, die

verbunden. Sein anderes Ende ist an einer Elektrode Auswerteschaltung enthaltenen Anlage gesperrt wer-

einer steuerbaren Dämpfungs- oder Schlüsselungs- den kann oder nicht.

diode 6 angeschlossen. Ist die Diode 6 nicht durch eine negative Schlüsse-Die auszuwertenden Signale werden der An- 5 lungs-oder Steuerspannung gesperrt, so ist der Kreis 1 zapfung 2 über einen Widerstand 7 zur Einstellung durch diese Diode in Reihe mit dem RC-Netzwerk des Signalpegels zugeführt. Mit der Induktivität des 3-4 und mit der Steuerspannungsquelle stark geKreises 1 ist eine Sekundärwicklung 8 gekoppelt, dämpft, und die Auswerteschaltung ist daher welche im Basiskreis eines ersten Transistors 9 einge- unwirksam.

schaltet ist. Über die Wicklung 8 liegt die Basis des io I_m Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind entspre-Transistors 9 an der Anzapfung eines Spannungs- chende Elemente mit den gleichen Bezugsziffern verteilers, bestehend aus Widerständen 10 und 11 und sehen wie in Fig, 1. Dieses zweite Ausführungsbeigeschaltet zwischen der Klemme 6 und Erde. Sein spiel enthält wieder einen auf die Frequenz des auszu-Kollektor liegt an der Klemme 6 über einen Be- wertenden Signals abgestimmten Schwingungskreis 1 lastungswiderstand 12 und ist über Reihenwiderstände 15 mit einer Induktivität mit Mittelanzapfung 2. Es ent-13 und 14 mit der Basis eines zweiten Transistors 19 hält ferner eine monostabile Kippschaltung mit Tranverbunden. Der gemeinsame Punkt der Widerstände sistoren 9 und 19 und denjenigen des Beispiels nach 13 und 14 ist über einen Beruhigungskondensator 13 Fig. 1 entsprechenden Widerstände 10 bis 14, 16, 17 mit Erde verbunden, und die Basis des Transistors 19 und 20 und Kondensatoren. 15 und 18. Diese Widerist geerdet über einen Widerstand 16, während die 20 stände sind jedoch derart bemessen, daß der Transi-Emitter der Transistoren 9 und 19 miteinander ver- _stor 9 normalerweise gesperrt und der Transistor 19 bunden sind und über einen gemeinsamen Widerstand normalerweise leitend, jedoch nicht gesättigt ist, so

17 an Erde liegen. Der Kollektor des Transistors 19 daß er eine beträchtliche Verstärkung bewerkstelligt, liegt an der Klemme 6 über einen Belastungswider- I_n Abweichung der Ausführungsform nach Fig. 1 stand 20 und ist über einen Kondensator 18 und die 25 ist der Schwingungskreis 1 nicht mit der Basis des Wicklung 8 mit der Basis des Transistors 9 ge- Transistors 9, sondern mit dem Transistor 19 gekopkoppelt. pelt. Ein Teil der Induktivität dieses Schwingungs-

Die Transistoren 9 und 19 mit den Widerständen kreises liegt in Reihe zwischen dem Belastungswider-

10 bis 14,16,17 und 20 und dem Kondensator 18 bilden stand 20 und dem Kollektor des Transistors 19, der

eine monostabile Kippschaltung mit normalerweise 30 mit der Anzapfung 2 verbunden ist. Die Wicklung 8

gesättigtem Transistor 19 und mit einer Zeit- ü_egt im Emitterkreis desselben Transistors in Reihe

konstante, die hauptsächlich durch den Kondensator _mjt dem gemeinsamen Widerstand 17 und einem klei-

18 und den Widerstand 20 bestimmt ist. _nen Stabilisierungswiderstand25. Das Eingangssignal Die Werte der Widerstände 10 und 11 und 17 sind wird über den Widerstand 7 einer Anzapfung 24 der

derart gewählt, daß der Transistor 9 normalerweise 35 Wicklung 8 zugeführt.

gerade gesperrt ist. Bei gesperrter Dämpfungsdiode 6 Die entsprechenden Wicklungsrichtungen der Inwerden empfangene Signale der Frequenz des Krei- duktivität des Kreises 1 und der Wicklung 8 sind derses 1 durch den Transistor 9 gleichgerichtet und ver- art gewählt, daß zwischen den Kollektor- und Emitstärkt (Basisgleichrichtung mit hoher Empfindlich- terkreisen des Transistors 19 eine Rückkopplung aufkeit). Am Kollektor des Transistors 9 entstehen somit 40 tritt.. Dank der Anwesenheit und dem Wert der Widerpositive Spannungsimpulse, welche über das Inte- stände 17, 20 und 25 oszilliert die Schaltung mit dem grationsnetzwerk 13-15 und den Widerstand 14 der Transistor 19 nicht, jedoch bewirkt sie eine Entdämp-Basis des Transistors 19 zugeführt werden. Durch die fung des Kreises 1, wodurch die Güte dieses Kreises positive Spannung angelegt an seine Basis wird der bei gesperrter Diode 6 z. B. um einen Faktor 3 verTransistor 19 gesperrt. Der Transistor 9 wird durch 45 bessert wird.

Herabsetzung des negativen Potentials seines Emitters Bei gesperrter Diode 6 verursacht ein eintreffendes leitend und verstärkt die Signalspannung in erhöhtem Signal der Frequenz des Kreises 1 ein Wechselspan-Maße, bis er schließlich gesättigt ist. Demzufolge nung, nicht nur über den Kreis 1, sondern auch über wird und bleibt die Spannung am Kollektor des dem Belastungswiderstand 20. Diese letzte Wechsel-Transistors 19 praktisch gleich — 6 Volt. 50 spannung wird über den Kondensator 18 der Basis _ Bei Aufhören des Signals mit der Frequenz des des Transistors 9 zugeführt und durch diesen Transi-Kreises 1 kippt die Schaltung wieder in ihren stabilen stor gleichgerichtet. Im übrigen arbeitet diese Aus-Zustand um, mit einer Verzögerung, bestimmt durch werteschaltung wie diejenige nach Fig, I.
die Zeitkonstante des Kreises 18-20. In der Schaltung nach Fig. 1 bilden die Transi-

Das Integrationsnetzwerk 13-15 verzögert seiner- 55 stören 9 und 19 eine monostabile Kippschaltung und

seits das Sperren des Transistors 19 und verhindert der Transistor 9 dient zugleich als Detektor. In der

somit ein unerwünschtes Ansprechen der Schaltung Schaltung nach Fig. 2 bilden die Transistoren eine

auf eventuell eintreffende kurze Störimpulse. monostabile Kippschaltung, der Transistor 9 dient zu-

Die während des Empfanges des Signals am KoI- gleich als Detektor, und der Transistor 19 dient zu-

lektor des Transistors 19 auftretende negative Span- 60 gleich zur Verbesserung der Güte des selektiven Netz-

nung wird z, B. zur Schlüsselung oder Steuerung einer werkes 1. In beiden Ausführungsbeispieleu geschieht

folgenden Auswerteschaltung gleichen Aufbaus ver- die Schlüsselung oder Steuerung mittels einer gesteu-

wendet, z. B, durch Sperren einer Dämpfungsdiode 6' erten Dämpfungsdiode.

dieser folgenden Auswerteschaltung. Jede der beschriebenen Auswerteschaltungen ist

^ Der positive Spannungssprung der bei Eintreffen 65 dazu bestimmt, in einer Schaltungsanordnung zur

eines Signals der richtigen Frequenz am Kollektor Auswertung einer Reihe von nacheinander empfan-

des Transistors 9 auftritt, wird z. B. zur Steuerung genen Signalen verschiedener Frequenzen verwendet

einer bistabilen Kippschaltung verwendet. Über einen zu werden. Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer der-

Kondensator 21 wird dieser Sprung einer Trenndiode artigen Schaltungsanordnung. Diese enthält die Aus-

22 zugeführt, die über einen Widerstand 23 in Abhän- 70 werteschaltungen 30, 30' und 30" für die verschie-

denen Frequenzen und drei durch diese gesteuerte Kippschaltungen 40, 40' und 40".

Die erste Auswerteschaltung 30 enthält keine Dämpfungsdiode, so daß sie jederzeit bereit ist, einen Wechselspannungsimpuls der zugehörigen Frequenz!⁷ auszuwerten, wobei sie, für die Dauer des Impulses und der darauffolgenden »Abfallverzögerungszeit« T bestimmt durch das .RC-Netzwerk 20-18, die Dämpfungsdiode 6' der folgenden Auswerteschaltung 30' sperrt.

Trifft während dieser Verzögerungszeit T ein Wechselspannungsimpuls der Frequenz F' des Kreises 1' der Auswerteschaltung 30' ein, dann wird dieser Impuls durch die Schaltung 30' ausgewertet und bewirkt, für die Dauer der Verzögerungszeit T' bestimmt durch das. .RC-Netzwerk 2O'-18', das Sperren der Dämpfungsdiode 6" der dritten Auswerteschaltung 30".

Trifft wieder während der Verzögerungszeit T' ein Wechselspannungsimpuls der Frequenz!⁷" des Kreises 1" der Auswerteschaltung 30" ein, so bewirkt dieser Impuls, über eine Trenndiode 26' und für die Dauer der Verzögerungszeit T" des i?C-Netzwerkes 20"-18" das Sperren der Dämpfungsdiode 6' der zweiten Auswerteschaltung 30'. Gleichzeitig bewirkt dieser Impuls über den Kondensator 22" das Umschalten der entsprechenden Kippschaltung 40" in ihrem »Ein«-Zustand und über die Trennwiderstände 23 und 23' und ebenfalls für die Dauer T" das Entsperren der Tordioden 22 und 22'.

Weitere, während der länger gewählten Zeit T" eintreffende Impulse mit der Frequenz F und/oder F' können nun über die gleichzeitig wirksamen Auswerteschaltungen 30 und 30' die Kippschaltungen 40 und/oder 40' in ihren »Ein«-Zustand umschalten. Dabei ist die Reihenfolge dieser während der Zeit T" eintreffenden Impulse gleichgültig, während das Umschalten der Kippschaltung 40" nur durch den Empfang von Impulsen F, F', F" in dieser Reihenfolge erfolgen konnte.

Alle Kippschaltungen 40, 40' und 40" können mittels eines Schalters 27 in ihren. »Aus«-Zustand zurückgeschaltet werden.

Dank der Tatsache, daß die zwei Transistoren jeder Auswerteschaltung in einer Kippschaltung mit bestimmter Zeitkonstante aufgenommen sind, ist die Freigabedauer T₁ T' bzw. T" mit Genauigkeit festgelegt, denn nach der entsprechenden Zeit Γ usw. kippt jede Auswerteschaltung in ihren normalen Zustand zurück.

Im Beispiel der Fig. 3 liegen z. B. die Freigabedauer oder Verzögerungszeiten T und T' vorzugsweise zwischen der Dauer eines Frequenzimpulses und der Dauer von zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Impulsen, während die Freigabedauer T" zwischen der Dauer von zwei Impulsen und der Dauer von drei unmittelbar aufeinanderfolgenden Impulsen liegt.

Allgemeiner soll sich jede Verzögerungsdauer vorzugsweise bis zum Ende der Zeit erstrecken), die einem auf die Freigabe unmittelbar folgenden Impulse entspricht oder bei gleichzeitiger Freigabe mehrerer Auswerteschaltungen bis zum Ende der Zeit, die einer Reihe von auf die Freigabe unmittelbar folgenden Impulsen entspricht, welche Reihe eine der Anzahl freigegebener Auswerteschaltungen entsprechende Anzahl Impulsen enthält.

Claims

P A TENTA.NSP Il OCHE:

1. Schaltungsanordnung zur Auswertung einer Reihe von nacheinander empfangenen· Signalen verschiedener Frequenzen, bei der für jede der zu empfangenden Frequenzen eine Auswerteschaltung, bestehend aus einem selektiven Netzwerk für eine dieser Frequenzen, aus einem Detektor und aus einer durch diesen gesteuerten Kippschaltung, vorgesehen ist und mindestens eine der Auswerteschaltungen erst bei Erfüllung einer Freigabebedingung, z. B. bei der Auswertung eines vorhergehenden Impulses einer bestimmten Frequenz durch eine andere Auswerteschaltung, wirksam ist, für die selektive Wahl und/oder den selektiven Ruf in einem Fernmeldesystem mit mehreren Teilnehmern oder für die selektive Übertragung eines von mehreren Befehlen in einer Fernsteuerungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärkerelement (9) der Kippschaltung einer Auswerteschaltung mit dem selektiven Netzwerk (1) dieser Auswerteschaltung gekoppelt ist und als Detektor arbeitet und daß dieses Netzwerk durch ein normalerweise leitendes elektronisches Element (6) gedämpft ist, derart, daß diese normalerweise unwirksame Auswerteschaltung durch Anlegen einer sperrenden Steuerspannung an das elektronische Element (6) wirksam wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die Kippschaltung jeder Auswerteschaltung zwei Verstärkerelemente besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das selektive Netzwerk (1) mit dem als Detektor arbeitenden Verstärkerelement (9) dieser Kippschaltung über deren anderes Verstärkerelement (19) gekoppelt und durch dieses entdämpft ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das normalerweise dämpfende elektronische Element (6) einer Auswerteschaltung durch die Spannung an einem Punkt der Kippschaltung der Auswerteschaltung für eine andere Frequenz des auszuwertenden Signals bei Empfang dieser Frequenz gesperrt wird.

4.. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Element (6) einer Auswerteschaltung sowohl durch die Spannung an einem Punkt der Kippschaltung der Auswerteschaltung für die Frequenz des vorhergehenden auszuwertenden Signals bei Empfang dieser Frequenz als auch über eine Torschaltung durch die Spannung an einem Punkt der Kippschaltung einer weiteren Auswerteschaltung bei Empfang der entsprechenden Frequenz durch diese weitere Auswerteschaltung gesperrt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 886 929, 899 373;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1051 912.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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