DE1109215B - Schwingungserzeuger mit Transistor fuer Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, zur UEbertragung tonfrequenter Waehlsignale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Schwingungserzeuger für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, zur Übertragung tonfrequenter Wählsignale mittels mehrerer Frequenzen von der Teilnehmerstation in das Fernsprechamt.

In Fernsprechanlagen wurden bisher als Wählsignale Züge von Gleichstromimpulsen benutzt, um die einzelnen Ziffern einer gerufenen Teilnehmernummer darzustellen. Es ist auch bekannt, tonfrequente Wählsignale zu verwenden, da damit verschiedene Vorteile verknüpft sind. Es ist damit nämlich eine schnellere Übertragung möglich; die im Sprechweg vorhandenen Halbleiterelemente können auch beim Rufvorgang benutzt werden; schließlich können die Signale mittels der für die Übertragung der Sprechsignale vorgesehenen Wechselstromverstärker über große Entfernungen übertragen werden, so daß keine zusätzlichen Gleichstromverstärker benötigt werden.

Zum Tonfrequenzwählen muß im Teilnehmerapparat ein Schwingungserzeuger vorgesehen werden, mit dem mehrere Frequenzen erzeugt werden können, die die Rufzeichen darstellen sollen. Solche Schwingungserzeuger müssen sehr frequenzstabil sein und gleichzeitig einfach und billig aufgebaut sein. Die Unterscheidbarkeit der Rufzeichen wird zweckmäßig dadurch gewährleistet, daß ein Vielfrequenz-Kode benutzt wird, bei dem jede Ziffer durch zwei Tonfrequenzen dargestellt wird, die jeweils zu einer bestimmten Frequenzgruppe gehören. Weiter muß die Schwingungsamplitude der erzeugten Spannungen begrenzt sein. Die bisher bekannten Schwingungserzeuger genügen diesen Anforderungen nicht; es tritt auch der Nachteil auf, daß die volle Amplitude wegen der Einschwingzeit erst geraume Zeit nach dem Einschalten zur Verfügung steht, wodurch die Signal-Übertragung unnötig verzögert wird.

Die Erfindung will einen Schwingungserzeuger verfügbar machen, der den erläuterten Anforderungen genügt, und der unmittelbar nach dem Einschalten mehrere Frequenzen in voller, begrenzter Amplitude liefern kann. Die Erfindung geht davon aus, daß ein Schwingungserzeuger dieser Art getrennte Schwingkreise enthält, welche jeweils auf mehrere Frequenzen eingestellt werden können, und an welche zwecks Begrenzung der Schwingungsamplitude je ein nicht lineares Netzwerk gekoppelt ist. Erfindungsgemäß stimmen die mittels Druckknöpfen betätigten Schalter gleichzeitig alle Schwingkreise auf bestimmte Frequenzen ab und erregen zugleich die Schwingkreise stoßförmig.

Ein solcher Schwingungserzeuger wird zweckmäßig so aufgebaut, daß er einen Transistor enthält, der auf Schwingungserzeuger mit Transistor für

Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen,

zur Übertragung tonfrequenter Wählsignale

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter; Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt, Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 8. September 1958

Larned Ames Meacham, New Providence, N. J., und Fred West, Mendham, N.J. (V.St.A.), sind als Erfinder genannt worden

einen Arbeitspunkt im linearen Arbeitsbereich eingestellt ist, daß jeder der Schwingkreise an eine einzelne Transformatorwicklung im Basiskreis des Transistors und gleichzeitig an eine einzelne Transformatorwicklung im Emitterkreis des Transistors angekoppelt ist, und daß ein nicht linearer Widerstand über einer der Transformatorwicklungen liegt, die an jeden der Schwingkreise angekoppelt ist.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung liegt der Schwingungserzeuger in Brücke zu einer Fernsprechleitung zum Hauptamt; das Hauptamt enthält eine Gleichspannungsversorgung, und der Transistor wird von der Gleichspannungsversorgung im Hauptamt über die Fernsprechleitung mit Betriebsspannung und Vorspannung versorgt. Wenn ein Vielfrequenz-Rufkode benutzt werden soll, wird der Schwingungserzeuger so ausgebildet, daß er gleichzeitig m und nur m Frequenzen erzeugt, daß jede der m Frequenzen aus einer Gruppe von η Frequenzen ausgewählt ist, und daß die m Gruppen von η Frequenzen in Frequenzbändern liegen, die einander nicht überlappen. Zweckmäßig besteht jedes nicht lineare Netzwerk aus einer Spannungsbegrenzungsdiode, die parallel zu den entsprechenden Schwingkreisen angekoppelt ist.

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Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher Kondensator 45 und Anzapfungen 46, 47, 48 und 49,

erläutert werden; in der Zeichnung zeigt wobei die letzteren durch unterbrochene Linien dar-

Fig. 1 ein elektrisches Schaltbild der Ruf- und gestellt sind. An den Kondensator 37 ist eine Sammel-

Sprechkreise in einer Fernsprechteilnehmerstation, schiene 50 mit Leitungen 51 angeschlossen, die quer

Fig. 1 A einen Teil eines Kreises entsprechend Fig. 1 5 zu den Anzapfungen 40, 41, 42 und 43 verlaufen, so

in einer etwas abweichenden Ausführung, daß eine Leitermatrix gebildet wird. An den Konden-

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Teilneh- sator 45 ist eine der Sammelschienen 52 mit Leitung

merstation mit Druckknöpfen zur Betätigung des 53 angeschlossen, die eine ähnliche Matrix mit den

Wählkreises. Anzapfungen 46, 47, 48 und 49 der Spule 44 bildet.

Fig. 1 und 2 zeigen eine Fernsprechteilnehmer- io Diese beiden Matrizen sind an den Kreuzungspunkstation 10, die über eine Leitung 11 an ein Amt, nicht ten elektrisch unabhängig voneinander und sind in gezeigt, angeschlossen ist, das in der üblichen Weise Fig. 1 in überlappender Anordnung gezeigt, um aneine Amtsbatterie und ein Vielfrequenz-Rufsignal- zudeuten, daß sie in praktischen Ausführungsformen Register enthält. In Brücke zur Leitung 11 liegt ein körperlich sehr eng aneinanderliegen. Um die Fläüblicher Fernsprechwecker 12 A mit dem dazuge- 15 chen, an denen sich die Matrizen überschneiden, sind hörigen Parallelkondensator 12 B zur Störunterdrük- sechzehn Kreise gezeichnet, die die Druckknöpfe 60 kung. Jede Seite der Teilnehmerleitung enthält Haken- (Fig. 2) andeuten sollen, die dazu dienen, die Konkontakte 13, die dazu dienen, die Sprach- und Ruf- densatoren 37 und 45 über Teile der Spulen 36 bzw. kreise mit der Leitung 11 zu verbinden, wenn der 44 zu legen. Die Druckknöpfe 60 schließen beim Nie-Hörerl8 aufgenommen wird. Ein Leiter 14 verbin- 20 derdrücken den Kreis zwischen den Leitern 53 und det eine Seite der Leitung 11 mit dem Sprechkreis 15, einem der Leiter 46, 47, 48 oder 49 und gleichzeitig der mit einer üblichen Rückhördämpfung ausgestat- den Kreis zwischen den mit festen Linien gezeichnetet ist und ein Mikrophon 16, einen Hörer 17, eine In- ten Leitern 51 und einem der ebenfalls mit festen duktionsspule 20, ein Leitungsimpedanz-Ausgleich- Linien gezeichneten Leitern 40, 41, 42 und 43 und netzwerk 21, einen Varistor 22 und einen Parallel- 25 legen damit die Resonanzfrequenz der beiden abgezweig aufweist, der einen Widerstand 23 und eine stimmten Kreise fest.

Diode 24 zum Ausgleich der Schleifenlänge enthält. An die Druckknöpfe 60 ist der Übertragschalter Der Sprechkreis 15 liegt über einen Leiter 25, nor- 26 mechanisch angekoppelt, der so angeordnet ist. malerweise geschlossene Kontakte eines Übertrag- daß er bei Betätigung irgendeines der Druckknöpfe 60 schalters 26, einen Leiter 27, eine spannungsregelnde 30 die Verbindung zwischen den Resonanzkreisen zur Diode 30 und einen Hakenschalter 13 an der anderen Diode 30 über den Leiter 34 öffnet. Die Leiter 27 und Seite der Leitung 11. Wenn der Hörer 18 von der Gabel 34 dienen dazu, das Spulenpaar an der Diode 30 anaufgenommen ist und beide Kontakte 13 geschlossen zuschließen, wodurch von der Spannung über die sind, ist deshalb der Sprechkreis 15 über die Leitung Diode 30 abgeleitete Energie in der Zeit in den Spu-11 angeschlossen. Der Sprechkreis ist im wesent- 35 fen gespeichert wird, in der die Teilnehmerstation 10 liehen unverändert von üblichen Teilnehmerstationen _an die Leitung angeschlossen und die Druckknöpfe übernommen, die einzigen Unterschiede sind die Hin- nicht betätigt sind. Bei Betätigung eines der Druckzufügung der Diode 30 und des Übertragschalters 26. knöpfe werden die Kondensatoren 37 und 45 über Diese Elemente beeinflussen die Sprachübertragung die entsprechende angezapfte Länge der Spulen 36 oder den Sprachempfang nicht, da der Übertrag- 40 bzw. 44 gelegt, und dann wird die Verbindung über schalter 26 nur während des Wählens betätigt wird Leiter 34 zur Spannungsquelle 30 unterbrochen, wound die Diode 30 nur einen unwesentlichen Leistungs- durch eine gedämpfte Schwingung in jedem der Reabfall hervorruft. sonanzkreise induziert wird.

Die Rufeinrichtung der Teilnehmerstation wird vom Die Resonanzkreise sind induktiv an einen Tran-Teilnehmer gesteuert und soll eine möglichst schnelle 45 sistorverstärker angekoppelt. Das aktive Element des Übertragung der Wählzeichen zum Amt ermöglichen. Verstärkers ist ein Transistor 70, der eine Basis 71 Der Teilnehmer schließt durch Drücken eines der aufweist, die über zwei in Reihe liegende Spulen 73 verschiedenen Druckknöpfe 60 zwei Kontaktpaare, und 76 und die Diode 30 an eine Seite der Leitung 11 wobei jedes Paar eine Frequenz bestimmt und die angeschlossen ist, einen Kollektor 74, der über Schal-Kombination der beiden Frequenzen eine Ziffer ist. 50 ter 26 und Widerstand 28 an die andere Seite der Lei-Durch Drücken der Druckknöpfe werden auch Schalt- rung 11 angeschlossen ist, und einen Emitter 75, der vorgänge eingeleitet, durch die die Rufsignal-Erzeu- an einen Emitterwiderstand 77 und zwei Spulen 83 gungseinrichtung mit Spannung versorgt und das Ruf- und 86 angeschlossen ist, die an die Seite der Diode signal in Form der zwei Frequenzen, die durch den 30 angeschlossen sind, die nicht an der Basis 17 liegt. Druckknopf bestimmt sind, abgesandt wird, wie im 55 Widerstand 35, der an der gleichen Seite der Diode 30 folgenden beschrieben werden wird. wie die Basis 71 angeschlossen ist und an den Kollek-

In den Rufkreisen umfassen die Erzeugungselemente tor, dient dazu, Strom durch die Diode 30 zu leiten, des Rufsignals zwei Reihenresonanzkreise, die über so daß die normale, zur Leitung erforderliche Spaneinen Leiter 33 an eine Seite der Diode 30 und über nung darüber steht, um eine Belastung parallel zur einen Leiter 34, Übertragschalter 26 und Leiter 27 und 60 Leitung zu schaffen, so daß die Änderungen des Aus-25 mit der anderen Seite der Diode 30 verbunden gangspegels mit der Leitungslänge vermindert werden, sind. Der erste Resonanzkreis enthält eine angezapfte Die Ermitterspulen 83 und 86 sind von getrennten Spule 36 mit einem Kondensator 37, der entweder Dioden 84 und 87 überbrückt, die zur Regelung der über die ganze Spule 36 oder einen der vier Ab- Spannungsamplituden über den Emitterspulen 83 und schnitte gelegt werden kann, die durch die Anzapfun- 65 86 dienen. Die Dioden 86 und 87 sowie die Diode 30 gen 40, 41, 42 und 43, die in der Zeichnung mit festen sind vorzugsweise jeweils aus einem Paar entgegenLinien gezeichnet sind, festgelegt sind. Der zweite Re- gesetzt gepolter, paralleler Varistoren aufgebaut, die sonanzkreis enthält eine entsprechende Spule 44, einen bis 0,7 Volt Spitzenspannung einen hohen Widerstand

aufweisen und über dieser Spannung einen stark abfallenden Widerstand.

Der Transistor-Oszillator wird über die Leitung 11 mit Spannung versorgt, und die Emittervorspannung wird über den Spannungsabfall über der Diode 30 erhalten. Der einzelne Transistor, der das einzige aktive Element in dem Kreis ist, ist tatsächlich ein linearer Verstärker, da die Amplitudenregelung der Schwingung durch eine besondere Eigenschaft des Rückkopplungsweges erzeugt wird, an Stelle irgendeiner nicht linearen Charakteristik des Transistors selbst.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist das zur Herstellung der Bezugsspannung dienende Element in der Station 10 die Diode 30, die einen konstanten Spannungsabfall im Bereich der Teilnehmerschleifen hervorruft. Durch den konstanten Spannungsabfall an der Diode 30 wird ein konstanter Strom durch den Transistor 70 erzeugt, wodurch die Möglichkeit vermieden wird, daß der Transistor an kurzen Teilnehmerschleifen überlastet wird.

Wo ein Schutz für den Transistor in dieser Art nicht erforderlich ist, genügt ein Bezugswiderstand, wie er in Fig. 1A gezeigt ist. Hier ist ein von einem Kondensator 131 überbrückter Widerstand 130 an Stelle der Diode 30 eingesetzt. Obwohl beide Schaltungen sicher arbeiten, wird die Ausführungsform nach Fig. 1 vorgezogen, da ein Schutz für den Transistor gewährleistet wird und der Aufbau wirtschaftlicher ist, da die beiden Komponenten im Kreis mit konstantem Widerstand normalerweise teurer sind als die einzelne Diode 30.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schwingungserzeuger mit Transistor für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, zur Übertragung tonfrequenter Wählsignale mittels mehrerer Frequenzen von der Teilnehmerstation in das Fernsprechamt, welcher gleichzeitig mehrere verschiedene Frequenzen erzeugt und dazu getrennte Schwingkreise enthält, die jeweils auf verschiedene Frequenzen einstellbar sind, und an welche zwecks Begrenzung der Schwingungsamplitude je ein nicht lineares Netzwerk gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Druckknöpfen betätigbare Schalter (60) gleichzeitig alle Schwingkreise (36, 37 bzw. 44, 45) auf bestimmte Frequenzen abstimmen und stoßerregen.

2. Schwingungserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Transistor (70) enthält, der auf einen Arbeitspunkt im linearen Arbeitsbereich eingestellt ist, daß jeder der Schwingkreise (36, 37 bzw. 44, 45) an eine einzelne Transformatorwicklung (73, 76) im Basiskreis des Transistors und gleichzeitig an eine einzelne Transformatorwicklung (83, 86) im Emitterkreis des Transistors angekoppelt ist, und daß ein nicht linearer Widerstand über einen der Transformatorwicklungen liegt, die an jeden der Schwingkreise angekoppelt ist.

3. Schwingungserzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er in Brücke zu einer Fernsprechleitung (11) zum Hauptamt liegt, daß das Hauptamt eine Gleichspannungsversorgung enthält, und daß der Transistor (70) von der Gleichspannungsversorgung im Hauptamt über die Fernsprechleitung mit Betriebsspannung und Vorspannung versorgt wird.

4. Schwingungserzeuger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß er gleichzeitig m und nur m Frequenzen erzeugt, daß jede der m Frequenzen aus einer Gruppe von η Frequenzen ausgewählt ist, und daß die m Gruppen von η Frequenzen in Frequenzbändern liegen, die einander nicht überlappen.

5. Schwingungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes nicht lineare Netzwerk aus einer Spannungsbegrenzungsdiode (84, 87) besteht, die parallel zu den entsprechenden Schwingkreisen angekoppelt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 013 708, 1 016 769.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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