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Gleichstrom-Tastwahlverfahren für Fernmeldezwecke und Schaltungsanordnung
zu seiner Durchführung Die Erfindung betrifft ein Gleichstrom-Tastwahlverfahren
für Fernmeldezwecke, vorzugsweise für Fernsprechvermittlungsanlagen, bei dem eine
Wahlaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme und Auswertung von, auf Signalleitungen vorzugsweise
auf Fernsprechteilnehmerleitungen einlangenden Tastwahlsignalen vorgesehen ist.
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Das Tastwahlverfahren nach der Erfindung löst die von den bekannten
Gleichstrom-Tastwahlverfahren noch nicht befriedigend gelöste Aufgabe, die Tastwahlsignale
unabhängig vom störenden Einfluß der Leitungswiderstände und der Speisespannungsschwankungen
innerhalb eines zugelassenen Toleranzbereiches und auch bei Vorhandensein von innerhalb
zulässiger Grenzen liegenden Ableitwiderständen eindeutig auswertbar zu machen und
dabei eine erdsvmmetrische Schaltungsanordnung anzuwenden. Ibies wird dadurch erreicht,
daß ein bei konstantgehaltener Stromstärke in dem Signalkreis an einem selbstregelnd
ver-änderbaren Regelglied beim Einschalten eines ersten Widerstandes - entweder
eines Stufenwiderstandes, dessen Widerstandswert einem auszusendenden Signal entspricht
oder eines Normwiderstandes -
auftretender erster Spannungsabfall mit einem
in einem anschließend durchgeführten Schaltvorgang, in dem der eingeschaltete erstgenannte
Widerstand durch einen zweiten Widerstand - entweder einen Normwiderstand
oder einen zwecks Signalgabe einzuschaltenden Stufenwiderstand, dessen Widerstandswert
einem auszusendenden Signal entspricht - ersetzt wird, an demselben Regelglied
auftretenden zweiten Spannungsabfall verglichen und der Unterschied zwischen diesen
beiden Spannungswerten in einer Auswerteeinrichtung zur Signalgabe ausgewertet wird.
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Durch den Vergleich der beiden in zwei aufeinanderfolgenden Schalt-
und Meßvorgängen gewonnenen Spannungswerte fällt der Einfluß der Leitungswiderstände
und der Speisespannungsschwankungen bei Bildung der Differenz der beiden Spannungswerte
heraus, und es ergeben sich eindeutig auswertbare Signale, unabhängig von dem innerhalb
zulässiger Grenzen schwankenden Leitungswiderstand.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung des Tastwahlverfahrens nach der
Erfindung wird die Stromflußrichtung in der Signalleitungsschleife bei dem einen
der beiden, zur Gewinnung der beiden miteinander zu vergleichenden Spannungsabfallwerte
an dem Regelglied dienenden Schaltvorgänge gegenüber der Stromflußrichtung bei dem
anderen Schaltvorgang in die Gegenrichtung umgekehrt.
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In weiterer Ausbildung des Tastwahlverfahrens nach der Erfindung wird
als Normwiderstand ein solcher vom Widerstandswert des Stufenwiderstandes mit dem
kleinsten oder desjenigen mit dem größten Widerstandswert verwendet, wodurch bei
Ausnutzung der bei der Differenzbildung zwischen den beiden miteinander zu vergleichenden
Spannungswerten bei gegebener Anzahl der Widerstandsstufen für die Signalgabe die
Anzahl der möglichen Signale doppelt so groß ist wie die Anzahl der Widerstandsstufen,
vermindert um eins.
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Eine weitere Ausgestaltung des, Tastwahlverfahrens nach der Erfindung
besteht darin, daß alle Widerstandsstufen, für Signalgabe derart bemessen werden,
daß die Stromstärkenverminderung des vor Beginn der Signalgabe in der Signalschleife
fließenden Stromes als Startsignal für die Wahlaufnahmeeinrichtung ausnutzbar ist.
Eine weitere zweckmäßige Ausbildung des Tastwahlverfahrens nach der Erfindung sieht
vor, daß bei Verwendung eines Normwiderstandes vom Widerstandswert des Stufenwiderstandes
mit dem kleinsten Widerstandswert ein oder mehrere zusätzliche Stufenwiderstände,
deren Widerstandswert kleiner bemessen sind als der des verwendeten Normwiderstandes,
nach Abgabe des Startsignals an die Wahlaufnahmeeinrichtung zur Abgabe weiterer
Signale wirksam geschaltet werden, wodurch es möglich ist, eine Anzahl von verschiedenen
Signalen zu übermitteln, die um eine der Anzahl der zusätzlich verwendeten Stufenwiderstände
gleiche Anzahl größer ist.
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Zur Durchführung des Tastwahlverfahrens nach der Erfindung dient eine
Schaltungsanordnung, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß in der
Signalleitungsschleife wenigstens zwei stromrichtungsabhängige Stromwege bestehen,
in deren einem ein Normwiderstand und in deren anderem den einzelnen zu übermittelnden
Signalen entsprechende Stufenwiderstände angeordnet sind, die zwecks Signalgabe
wirksam geschaltet werden. Die Wahlaufnahmeeinrichtung fragt die signalgebende Leitung
in bekannter, nicht näher beschriebener Weise ab.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Schaltun sanordnuno, sieht
vor, daß die Signalschleife so-g CD
wohl im Ruhezustand als auch im Zustand
bei Signal-Gabe erdsymmetrisch ausgebildet ist. Eine, weitere zweckmäßige Ausbildungsforrn
der Schaltungsanordnung nach der Erfindung weist eine Meßeinrichtung auf, in der
zum Zweck der Bildun- der Differenzspannung aus den beiden miteinander zu vergleichenden
Spannungsfallwerten Kondensatoren derart angeordnet sind-, daß der eine Kondensator
auf den einen Spannungswert, der andere Kondensator auf den anderen Spannungswert
aufgeladen wird und daß beide Kondensatoren im geladenen Zustand in Reihenschaltuno,
im Gegensinne zueinander auf ein in der Auswerteeinrichtung vorgesehenes, Auswerteschaltmittel
einwirken. Eine besonders vorteilhafte Anordnung besteht darin, daß die Auswerteeinrichtung
bei Verwendung eines Normwiderstandes vom Widerstandswert des Stufenwiderstandes
mit dem kleinsten oder mit dem größten Widerstandswert aus dem als ersten Vergleiehsspannungswert
in der Meßeinrichtung gespeicherten Spannungswert bereits ein Kennzeichen für die
Polung der in der Auswerteeinrichtung auszuwertenden Spannungsdifferenz entnimmt.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. In Fig.
1 ist eine einfache Schaltungsanordnung dargestellt, deren Wirkweise das
Grundprinzip des Verfahrens zeigt; Fig. 2 zeigt eine Weiterbildung der Schaltungsanordnung
nach Fig. 1, die zur übermittlung von zehn verschiedenen Tastwahlsignalen
geeignet ist-.
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Fig. 3 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform für eine Schaltungsanordnung,
die zum Vergleich der auszuwertenden Spannungsgrößen durch Bildung von deren Differenz
geeignet ist.
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Die in Fig. 1 gezeigte Schaltungsanordnung zeigt eine Signalstation
Sig.-Stat., beispielsweise eine Fernsprechteilnehmerstrecke für Tastwahl. Es ist
jedoch zwecks Vereinfachung angenommer4 daß nur zwei verschiedene Signale, gekennzeichnet
durch die Stufenwiderstände Wil und Wi2 von verschiedenen Widerstandswerten, durch
die Betätigung der Tasten Tl und T2 übertragbar sein sollen.
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Die Wahlaufnahmeeinrichtung WAE ist nur insoweit dargestellt und beschrieben,
als dies zum Verständnis der Erfindung nötig ist. Sie enthält Kontakte u
1, u 2, w, deren Funktion im Zusammenhang mit der Erläuteruna
des Tastwahlverfahrens nach der Erfindung noch beschrieben wird.
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In der Signalschleife liegen in Reihenschaltung, von der Klemme am
negativen Pol der Spannungsquelle ausgehend, ein Schutzwiderstand SW, ein Kontakt
u 1
der Wahlaufnahmeeinrichtung WAE, die a-Ader der Signalleitung mit
ihrem Leitungswiderstand R/2, in der Signalstation Sig#-St. ein Richtleiter D12,
Tasten T1, T2, die b-Ader der Signalleitung mit ihrem Leitungswiderstand
R./2, in der Wahlaufnahmeeinrichtung W-,4E deren Kontakt u2 und selbstregelnd wirkendes
Steuerglied St an Erde, das für einen unter allen Umständen immer konstant eingehaltenen
Stromstärkewert, z. B. von 3 mA, in der Signalschleife sorgt. Wird nun eine
der beiden Tasten T1, T2, beispielsweise die Taste T 1, betätigt, so bleibt
die Stromstärke in dem Signalkreis infolge der regelnden Wirkung des Steuergliedes
St konstant. Infolgedessen ändert sich der Wert des Spannungsfalles am Steuerglied,
und dadurch wird die Wahlaufnahmeeinrichtung WAE in nicht näher dargestellter, an
sich bekannter Weise veranlaßt, den Kontakt w kurzzeitig zu schließen, wodurch eine
an Erde liegende Meßeinrichtung ME an das Steuerglie,d St angelegt wird. Die Meßeinrichtung
ME nimmt den am Steuerghed auftretenden Spannungsfall auf und speichert diesen Wert,
der außer von dem Widerstandswert des Stufenwiderstandes Wi 1 auch von dem
Leitungswiderstand R der Sijo gnalleitung und von den anderen in der Schleife vorhandenen
Widerstandswerten abhängt.
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Die Wahlaufnah-meeinrichtung WAE betätigt anschließend die Kontakteul
undu2, wodurch eine Stromrichtungsumkehr in der Signalschleife erfolgt. Diese, bewirkt,
daß der Stufenwiderstand Wil infolge der Sperrwirkung des Richtleiters Di 2 und
der Aufhebung der Sperrwirkung eines zweiten Richtleiters Dil durch den Non-nwiderstandNW
in der Signalschleife ersetzt wird. Die Wahlaufnahmeeinrichtung WAE betätigt wieder
den Kontakt w kurzzeitig, und die Meßeinrichtung ME nimmt den in diesem Schaltzustand
an dem Regelglied St auftretenden Spannungsfall auf und speichert auch diesen Wert.
Sodann führt sie beide gespeicherten Werte der Auswerteeinrichtung AE zur Auswertung,
beispielsweise durch Bildung der Differenz der Werte, zu, Da in beiden Fällen der
Meßwertaufnahme voraussetzungsgemäß Konstanz des Signalschleifenstromes vorlag,
können die Einflüsse aller in Reihe liegenden, störend wirkenden Widerstände bei
der Differenzbildung der beiden Spannungswerte ausgeschaltet werden.
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Fig. 2 zeigt eine Weiterbildung der Schaltungsanordnung nach Fig.
1 durch Erweiterung auf zehn verschiedene übertragbare Signale, denen zehn
Tasten T 1 ... T10 entsprechen. Die Tasten sind in zwei Gruppen
zu je fünf angeordnet; jede Taste schließt einen von je fünf in Reihe
zueinander, mit je einem NormwiderstandNW1,NW2 und je einem Richtleiter
Di 1, Di 2 liegenden Widerständen Wi 1 ... Wi5 bzw.
W16 ... Wi 10 kurz.
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Die Tasten T6 ... T10 sind mit je zwei Kontakten mit
Zeitfolge ausgestattet, von denen die bei Betätigung zuerst öffnenden Kontakte T
6 (1) ... T 10 (1)
bzw. die Widerstände Wi6
... W110 kurzschließen, wogegen die miteinander in Reihe liegend zu denkenden
Kontakte T 6 (2) ... T 10 (2) den Norinwiderstand NW2
kurzschließen.
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Bei Betätigung einer der Tasten T 1 . . .
T 5 wird - wie oben an Hand der Fig. 1 beschrieben
- die Wahlaufnahmeeinrichtung angereizt und ein durch den eingeschalteten
Stufenwiderstand Wil ... Wi5 im Signalkreis bestimmter Spannungsmeßwert in
bereits beschriebener Weise erfaßt und gespeichert, worauf nach Betätigung der Kontakte
u 1 und u 2 ein zweiter, durch die Stromrichtungsumkehr in der Signalschleife
erfaßbarer, durch den eingeschalteten Norinwiderstand NWI bestimmter Spannungsmeßwert
in der Meßeinrichtung ME gespeichert und anschließend die Differenz der beiden erfaßten
Spannungswerte in der Auswerteeinrichtung A E ausgewertet wird.
Wird
jedoch eine der Tasten T6 ... T 10 betätigt, dann wird die
Wahlaufnahmeeinrichtung WAE noch nicht durch die Einschaltung eines der Widerstände
Wi6 ... Wi 10 in die Signalschleife angereizt, sondern erst
nach Einschalten des Normwiderstandes NW2; der durch den Normwiderstand NW2 bestimmte
Spannungsmeßwert wird erfaßt und gespeichert, und nach Stromrichtungsumkehr wird
der durch einen der Tastenkontakte T 6 (1) ... T 10 (1)
eingeschaltete Stufenwiderstand Wi6 ... W110 wirksam, wodurch der zweite
Spannungsmeßwert erfaßt und gespeichert wird.
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Die Auswertung der Spann#ungsmeßwerte erfolgt in bereits beschriebener
Weise.
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Eine weitere, in den Zeichnungen nicht näher dargestellte Ausgestaltung
der Schaltungsanordnung nach der Erfindung gestattet die übertragung weiterer Signale,
wenn bei Verwendung eines Normwiderstandes vom Widerstandswert des Stufenwiderstandes
mit dem kleinsten Widerstandswert ein oder mehrere zusätzliche Stufenwiderstände
vorgesehen werden, deren Widerstandswerte kleiner bemessen sind als der des verwendeten
Normwiderstandes. Diese Widerstände sind dann durch Kontakte weiterer Signaltasten
kurzgeschlossen und jeder von ihnen entspricht ein weiteres abgebbares Signal.
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Eine beispielsweise Schaltungsanordnung zur Bildung der Differenz
der erfaßten Spannungsmeßwerte ist in, Fig. 3 gezeigt.
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Die Wahlaufnahmeeinrichtung WAE schließt beim ersten Schaltvorgang
zur Erfassung des ersten Spannungsmeßwert,es den Kontakt w 1 kurzzeitig,
wodurch der Kondensator C 1 eine dem zu erfassenden Spannungswert proportionale
Ladung erhält. Nach Stromrichtungsumkehr in der Signalschleife schließt die Wahlaufnahmeeinrichtung
WAE den Kontakt w2 kurzzeitig, wodurch der KondensatorC2 eine dem zweiten zu erfassenden
Spannungsmeßwert proportionale Ladung erhält. In der Auswerteeinrichtung
A E
ist ein Schaltglied angeordnet, das auf die Entladung der im Gegensinne
zueinander in Reihe liegenden geladenen KondensatorenC1 und C2 anspricht
und dadurch die Differenz der beiden erfaßten Spannungsmeßwerte auswertet.
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Eine besonders günstige Form derAuswerteeinrichtung ist dann erreichbar,
wenn als Normwiderstand NW, NW1, NW2 ein solcher mit einem Widerstand von
dem des Stufenwiderstandes mit dem größten oder desjenigen mit dem kleinsten Widerstandswert
verwendet wird.
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In beiden Fällen kann aus dem im ersten Schalt-und Meßvorgang erfaßten
und gespeicherten Spannungswert bereits ein Kennzeichen für die Polung der in der
Auswerteeinrichtung auszuwertenden Spannungsdifferenz entnommen werden. Dadurch
ist eine besonders einfache Form der Auswerteeinrichtung möglich, die einmal nur
in dem einen, das zweitemal im Gegensinne angelegt werden kann.