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Schaltungsanordnung zur Steuerung eines durch einen Impulsgeber fortschaltbaren
Wählers In der Fernmelde-, insbesondere in der Fernsprechtechnik tritt des öfteren
die Aufgabe auf, einen durch einen Impulsgeber fortschaltbaren Wähler in Abhängigkeit
vom Betriebszustand eines weiteren Wählers zu steuern. Es kann sich hierbei beispielsweise
um die Belegung einer freien Schalteinrichtung durch diesen erstgenannten Wähler
handeln, wobei diese freie Schalteinrichtung aus einer Gruppe von Schalteinrichtungen
ausgewählt werden muß, die durch die Einstellung des anderen Wählers bestimmt wurde.
Damit in diesem Fall durch den durch einen Impulsgeber fortschaltbaren Wähler nicht
mehrere freie Schalteinrichtungen aus der bereits ausgewählten Gruppe belegt werden,
muß dafür Sorge getragen werden, daß, solange diese Gruppe durch den anderen Wähler
belegt wird, der eine freie Schalteinrichtung aus dieser Gruppe von Schalteinrichtungen
auswählende Wähler stillgehalten wird. Erst wenn der die Gruppe der Schalteinrichtungen
durch seine Einstellung bestimmende Wähler diese Gruppe verläßt, um beispielsweise
eine andere Gruppe zu belegen, kann auch der die Einzelauswahl unter der ausgewählten
Gruppe von Schalteinrichtungen vornehmende Wähler weitergeschaltet werden, um nun
beispielsweise aus der nächstfolgenden, durch den i erstgenannten Wähler belegten.Gruppe
eine weitere freie Schalteinrichtung zu markieren.
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Wird diese Aufgabe mit Hilfe von sich gegenseitig sperrenden
Relais elektromagnetischer Bauart gelöst, wie dies bereits bekannt ist, so ergeben
sich mitunter e
schwer einzuhaltendo Fehlstrombedingungen, und außerdem wird
durch die diesen Schaltmitteln innewohnende Verzögerungszeit die zur Belegung einer
freien Einrichtung erforderliche Zeitspanne recht beträchtlich verlängert.
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Die Erfindung schlägt infolgedessen eine neuartige Schaltungsanordnung
zur Steuerung eines durch einen Impegeber fortschaltbareia Wählers iia Abhängigkeit
vom Betriebszustand einee weiteren Wählers, insbesondere zur Belegung einer freien
Schalteinrichtung gus einer durch den weiteren Wähler ausgewählten Gmppe von Schalteinrichtungen
in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen vor, die, diese vorgenanntee Nachteile
bekannter Anlagen dieser Art nicht aufweist. Erfindungsgemäß wird nämlich die Ingangsetzung
und Stillsetzung des durch den Impulsgeber fortschaltbaxen, WäNers durch den
je-
weiligen Schaltzustand einer zwei Steuereingänge aufweisenden elektronischen
Kippschaltung bewirkt, die bel einer bestimmten Potentialankgung, an die Steuereiagänge
ein monostäbiles und bei einer anderen Potentialanlegung an diese Eingänge ein bistabiles
Verhalten aufweist und deren einer Steuereingang mit den Ausgängen des zu steuernden
Wählers und deren anderer Steuereingang mit einer den Betriebszustand des weiteren
Wählers durch ein entsprechendes Potential kennzeichnenden Leitung verbunden sind.
Die durch ihr Potential den Betriebszustand des weiteren Wählers kennzeichnende
Leitung ist dabei sowohl mit dem einen Steuereingang der bistabflen Kippschaltung
als auch mit den einzelnen Ausgängen des zu steuernden Wählers gekoppelt. Zweckmäßig
tritt an den einze,Inen Ausgängen des zu steuernden Wählers während jedes Wählerumlaufes
zeitlich nacheinander eine jeweils vorübergehende Potentialänderung in Erscheinung.
Diese Potentialänderungen können in der Weise ausgewertet werden, daß die einzelnen
Ausgänge des zu steuernden Wählers über je eine Torschaltung mit je einer
auf diese Potentialänderungen ansprechenden Schalteinrichtung verbunden sind und
das öffnen dieserTorschaltung sowohl vom Betriebszustand des weiteren Wählers als
auch vom Freisein der diesem Ausgang zugeordneten, durch den weiteren Wähler vorbereiteten
Schalteinrichtungen abhängig ist. Damit die elektronische Kippschaltung möglichst
verzögerungsfrei arbeitet, wird außerdem vorgeschlagen, eine zwei Transistoren enthaltende
Schmitt-Triggerschaltung mit zwei Steuereingängen zu verwenden. Diese Schmitt-Triggerschaltung
ist dabei in der Weise ausgeführt, daß der Kollektor des im Ruhezustand stromführenden
Transistors der Triggerschaltung über einen Spannungsteiler an eine bestimmte positive
Vorspannung geschaltet und der Abzweigpunkt dieses Spannungsteilers einerseits über
eine Diode geeigneter Sperrichtung mit dem einen durch sein jeweiliges Potential
das mono- oder bistabile Verhalten der Triggerschaltung bestimmenden
Steuereingang
und über eine Diode entgegengesetzter Sperrichtung mit der Basis des ira Ruhezustand
stromlosen Transistors der Triggerschaltung verbunden sind.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel, der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 in schematischer Form die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung, Fig. 2 die Schaltungsanordnung eines elektronischen, einen
Impulsgeber fortschaltbarenWählers und Fig. 3 eine sowohl monostabfle als
auch bistabile Schmitt-Triggerschaltung" wie sie in der Anordnung nach Fig. 2 Verwendung
findet.
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In der Anordnung nach Fig. 1 können durch den Wähler WA einzelne
Gruppen von Schalteinrichtungen ausgewählt werden. Diese einzelne Gruppen sind durch
römische Buchstaben gekennzeichnet und enthalten mehrere Einzelschalteinrichtungen,
deren Auswahl durch den Wähler WB erfolgt. So liegen parallel am Ausgang
1 des Wählers WA die drei Schaltrelais 11, 12 und 13, während am Ausgang
II des Wählers WA die Schaltrelais 111, 112 und 113 liegen. In gleicher Weise
sind auch an die übrigen Ausgänge des Wählers WA derartige Gruppen von Schaltrelais
angeschaltet. Die einzelnen Schaltrelais können dabei zur Durchschaltung eines Schaltfeldes
zwischen einem markierten Eingang und einem markierten Ausgang benutzt werden.
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Wird beispielsweise durch Einstellung des Wählers WA die mit
I bezeichnete Gruppe von Schalteinrichtungen belegt, so hat der Wähler
WB die Aufgabe, unter dieser Gruppe von Schalteinrichtungen eine freie Schalteinrichtung
auszuwählen. Wenn der Wähler WB beispielsweise im Verlauf dieser Freiwahl auf dem
mit 2 bezeichneten Kontakt stillgesetzt wird, so kommt das Schaltrelais 12 zum Ansprechen
und kann dann die ihm zukommende Aufgabe, beispielsweise die Durchschaltung eines
Schaltpunktes in einem Schaltfeld, vornehmen. Ist das Schaltrelais 12 durch Einstellung
des Wählers WA auf den Ausgang 1 und durch Einstellung des Wählers
WB auf den Ausgang 2 erregt worden, so wird sein Belegungszustand in nicht
dargestellter Weise gekennzeichnet und, seine Erregung unabhängig von der Stellung
der Wähler WA
und WB ebenfalls in bekannter Weise aufrechterhalten, so daß
nunmehr die Wähler WA und WB zur Durchführung weiterer AuswahlvorgÄnge erneut bereitstehen.
Ein Aufprüfen des Wählers WB auf den Kontakt 2 ist dann durch entsprechende Kennzeichnung
des Erregungszustandes des Relais 12 verhindert worden.
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Diese in Fig. 1 schematisch angedeutete Art der Auswahl einer
freien Schalteinrichtung aus einer durch einen weiteren Wähler festgelegten Gruppe
von Schalteinrichtungen ist in Fig. 2 unter Anwendung der im vorstehenden gekennzeichneten
Erfindung des näheren erläutert.
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Der Wähler WA besitzt wiederum die Wählerausgänge 1, 11 und
III, die durch entsprechende Einstellung des Wählers WA erreicht werden. Die Darstellung
des Wählers WA als Drehwähler ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Es kann auch
jede andere Wählerart, also auch ein elektronischer Wähler bekannter Bauart, verwendet
werden, bei dem durch entsprechende Potentialanschaltung an einen Kontakt der betreffende
Wählerausgang belegt wird. Dem Wähler WA ist außerdem die Steuerleitung L zugeordnet.
Diese ist in der Weise vom Betriebszustand des Wählers WA abhängig, daß während
einer Bewegung des Wählers WA über die Kontakte 1 und folgende an dieser
Leitung L ein positives Potential anliegt. Sobald der Wähler WA auf einem der Kontakte
1, 11, 111 usw. stillgesetzt wird, wird dieses positive Potential
-an der Leitung L in ein negatives Potential umgewandelt.
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Am Ausgang I des Wählers WA liegt wiederum wie in Fig. 1 je
eine Ansprechwicklung der Schaltrelais 11, 12 und 13, während am Ausgang
II des Wählers WA die Erregerwicklungen der Schaltrelais 111, 112 und 113
geschaltet sind. Die demselben Ausgang des Wählers WB zugeordneten Wicklungen dieser
Schaltrelais liegen andererseits an je einer gesteuerten Elektrode der Transistoren
T1, T2 und T3. Die Basis dieser Transistoren T1, T2 und T3 ist mit
den Ausgängen 1, 2 und 3 des Wählers WB verbunden, und zwar über Widerstände
R 1, R 2 und R 3. Der Wähler WB arbeitet in der Weise, daß
an seinen Ausgangen in einer zeitlichen Versetzung gegeneinander abwechselnd ein
negativer Schrittimpuls erscheint, solange der Wähler WB in Betrieb gehalten wird.
Die Stillsetzung des Wählers WB erfolgt über die Stillsetzleitung SPL, die an den
Ausgang A 1 einer Schmitt-Triggerschaltung STS geschaltet ist.
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Zwischen den Widerständen R 1, R 2 und R 3 und
der jeweiligen Basis der Transistoren T1, T2 und T3
liegt je eine elektronische
Torschaltung, die über die Dioden D 1, D 2 -und D 3 seitens
der Steuerleitung L und über die Dioden D 4, D 5 und
D 6 durch die den Belegungszustand der zugeordneten Schalteinrichtungen anzeigenden
Kontakte 111, 1111, 121, 1121 bzw. 131, 1131 steuerbar ist,
indem an diese Verbindungsleitung zwischen den Ausgängen 1, 2 und
3 und den Basen der Transistoren Tl, T2 und T3 positives Potential
angeschaltet werden kann.
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Die einzelnen Ausgänge des Wählers WB stehen außerdem über eine durch
die DiodenD7 gebildete ODER-Schaltung mit dem EingangE1 der Schmitt-Triggerschaltung
STS in Verbindung. Der andere EingangE2 der Schmitt-TriggerschaltungSTS ist an die
Steuerleitung L angeschaltet, wobei in diesen Eingang eine Diode D 8 geschaltet
ist.
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Es soll nun im folgenden zunächst die Wirkungsweise der Schmitt-Triggerschaltung
STS beschrieben werden. Diese ist in Fig. 3 dargestellt. Sie enthält die
beiden Transistoren Ta und Tb, wobei in bekannter Weise im Ruhezustand
die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Tb stromführend ist, während die Emitter-Kollektor-Strecke
des Transistors Ta in diesem Zustand gesperrt gehalten wird.
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Der Eingang E 1 ist über eine Diode D 1 mit der Basis
B 1 des Transistors Ta verbunden. Der Kollektor des Transistors
Tb steht über den Widerstand R 1
sowie die Diode D 2
mit dem anderen Steuereingang E 2 in Verbindung. Der Widerstand R
1 bildet mit dem Widerstand R 2 einen Spannungsteiler, der über den Widerstand
R 2 an eine positive Spannung von + 6 Volt geschaltet wird. Der Abzweigpunkt
A 3 dieses Spannungsteilers steht über die Diode D 3 mit der Basis
des Transistors Ta in Verbindung. Der je-
weilige Ausgangsimpuls wird von
der Klemme A 1 am Kollektor des Transistors Ta abgenommen. Im übrigen entspricht
die Schaltung der für Schmitt-Triggeranordnungen üblichen Schaltung.
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Liegt am Eingang E 2 ein positives Steuerpotential von beispielsweise
0 Volt an, während am Eingang El das zur Umsteuerung der Schmitt-Triggerschaltung
notwendige
negative Auslösepotential fehlt, so befindet sich die Schaltung in ihrer Ruhestellung,
d. h. der Transistor Tb ist stromführend. Der Punkt A3 wird
nämlich über den SpannungsteilerRl/R2 auf einen positiveren Wert als 0 Volt
gehalten und die Dioden D 2 und D 3 sind im Sperrzustand.
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Wird beim Anlegen eines positiven Steuerpotentials von 0 Volt
am Eingang E 2 dem Eingang E 1 ein negatives Auslösepotential zugeführt,
so gelangt die Schmitt-Triggerschaltung in ihre Arbeitsstellung, in der der Transistor
Ta stromführend ist. In diesem Zustand ist die Diode D2 stromdurchlässig,
der Punkt A 3 bleibt auf dem Potential von etwa 0 Volt, während der
Punkt B 1 negativer als 0 Volt wird. Die Diode D 3 ist daher
in Sperrichtung beansprucht und trennt die Verbindung zwischen dem Punkt B
1 und dem Punkt A 3 auf.
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Wird in diesem Zustand das negative Auslösepotential arxi Eingang
E 1 weggenommen, so kippt die Schmitt-Triggerschaltung in ihre Ruhestellung
zurück. Wenn also am Eingang E2 positives Potential von etwa 0 Volt
anliegt, so weist die Schmitt-Triggerschaltung ein monostabfles Verhalten auf,
d. h. bei der Anlegung eines entsprechenden Steuerimpulses an die andere
Eingangsklemme E 1 wird der astabile Zustand lediglich für die Dauer dieses
Impulses aufrechterhalten.
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Liegt am Eingang E 2 ein negatives Steuerpotential von
- 24 Volt an oder ist der Eingang E 2 überhaupt abgeschaltet und fehlt
das negative Auslösepotential am Eingang E 1, so befindet sich die Schmitt-Triggerschaltung
ebenfalls in der Ruhestellung, d. h., der Transistor Tb ist wieder stromführend,
da der Punkt A 3 über den Spannungsteiler R 1IR 2 positiver
als 0 Volt ist und sich die Dioden D 2 und D 3 im Sperrzustand
befinden.
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Tritt aber bei dieser Potentialanlegung an der Eingangsklemme
E 2 am Eingang E 1 ein negatives Auslösepotential in Erscheinung,
so wird die Schmitt-Triggerschaltung in ihre Arbeitsstellung übergeführt,
d. h., der Transistor Ta wird stromführend. Der Punkt A 3 ist infolge
des fehlenden positiven Potentials am Punkt E2 und infolge der Sperrung des
Transistors T6 nunmehr negativer als 0 Volt. Das am Widerstand RC2
anliegende negative Potential von - 24 Volt wirkt über den durch die Widerstände
RC 2, R 1 und R 2 gebildeten Spannungsteiler in der
Weise auf den Punkt A 3, daß dieser nunmehr negativ wird. Die Diode
D 2 wirkt infolgedessen in Sperrrichtung und ist stromlos, da der Eingang
E 2 negativer als der Punkt A 3 ist. Die Diode D 3 ist in diesem
Zustand stromführend.
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Wird nunmehr das negative Auslösepotential am Eingang EI weggenommen,
so bleibt die Schmitt-Triggerschaltung weiterhin in ihrer Arbeitsstellung, da der
zur öffnung des Transistors Ta erforderliche Basisstrom weiterhin über die Diode
D 3 sowie die Widerstände R 1 und RC 2 fließen kann. Der Widerstand
R 1 dient also als Rückkopplungswiderstand wie bei einer normalen bistabilen
Kippschaltung.
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Die Schmitt-Triggerschaltung verbleibt so lange in dieser Arbeitsstellung,
bis durch ein am Eingang E2 positives Steuerpotential von etwa 0 Volt dieser
Zustand beendet wird und die Triggerschaltung in ihre Ruhestellung zurückkippt.
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Die Wirkungsweise der in Fig. 2 gezeigten Prinzipschaltung eines elektronischen
Wählers WB wird nachfolgend näher erläutert. Der Drehbewegung eines mechanischen
Wählers entspricht bei dieser Prinzipschaltung ein negativer Schrittimpuls, welcher
jeweils nur für kurze Zeit an einen der Ausgänge 1 bis 3 angeschaltet
und mittels 5 einer nicht dargestellten elektronischen Zählkette laufend
fortgeschaltet wird. Diese negativen Schrittimpulse an den Ausgängen 1, 2
und 3 des elektronischen Wählers WB können jedoch die Basis der Transistoren
Tl, T2 und T3 nicht beeinflussen, solange sich der Wähler WA im Umlauf befindet.
Wie bereits früher erwähnt, herrscht nämlich während der Unflaufzeit des Wählers
WA positives Potential an der Leitung L, das über die Dioden D 1, D
2 und D 3 die negativen Schrittimpulse an den Ausgängen
1, 2 und 3 des Wählers WB kompensiert. Da außerdem die Schmitt-Triggerschaltung
STS über ihren Eingang E2 positives Steuerpotential erhält, wird auch diese
Schmitt-TriggerschaltungSTS nicht beeinflußt.
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Hat der Wähler WA auf einen der Schritte I, II oder III aufgeprüft,
so wird er in seiner Fortschaltung in bekannter, nicht näher dargestellter Weise
angehalten, und das positive Potential an der SteuerleitungL wird durch ein negatives
Potential ersetzt. Damit wird der Wähler WB für den Prüfvorgang freigegeben.
An der Schmitt-Triggerschaltung STS tritt zunächst noch keine Änderung ein, sondern
diese bleibt zunächst in ihrer Ruhestellung.
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Wenn angenommen wird, daß der Schritt I des Wählers WB bereits durch
einen anderen Auswahlvorgang belegt wurde, so kann der Wähler WB auf diesen Schritt
durch Beeinflussung der Basis des Transistors Tl nicht aufprüfen, weil das negative
Eingangspotential an dem Wählerausgang 1 durch das über einen der Kontakte
111 oder 1111 über die Diode D 4 angelegte Erdpotential
kompensiert wird. Dieser Schritt wird also durch den Wähler WB überlaufen.
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Erscheint auf dem nächsten Schritt, also auf dem Ausgang 2, der negative
Schrittimpuls, so wird der Transistor T2 durch seine negative Basis stromführend
und schaltet bei Belegung des AusgangesI durch den Wähler WA das Relais 12
ein. Gleichzeitig erhält die Schmitt-Triggerschaltung über die durch die Dioden
D 7 gebildete ODER-Schaltung ein negatives Auslösepotential und kippt in
ihre Arbeitsstellung in der im vorstehenden an Hand der Fig. 3
beschriebenen
Weise um. Dadurch erscheint am Triggerausgang A 1 ein Ausgangssignal, das
über die Leitung SPL den Impulsgeber des Wählers WB stillsetzt.
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Solange der Wähler WB durch Abschalten seines Impulsgebers über die
Leitung SPL stillgesetzt ist, bleibt das negative Potential am Ausgang 2 des Wählers
anliegen.
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Da für diese Zeitspanne auch der Transistor T 2 in seiner Emitter-Kollektor-Strecke
geöffnet ist, hat das Relais 12 genügend Zeit, anzusprechen und sich über einen
nicht dargestellten Haltekontakt einen Haltestromkreis zu verschaffen. Außerdem
wird durch Schließen des Kontaktes 121 über die Diode D 5 Pluspotential
an den Ausgang 2 des Wählers WB geschaltet und damit dieser Ausgang als besetzt
gekennzeichnet. Dadurch wird aber auch das negative Steuerpotential vom EingangE1
der Schmitt-TriggerschaltungSTS weggenommen, so daß diese, wenn es sich um eine
normale Schmitt-Triggerschaltung handeln würde, zurückkippen würde. Dadurch würde
das Stopp-Signal von der Leitung SPL weggenommen,
und der Wähler
WB könnte, einen Schritt weiterschalten, um ein weiteres Relais 13 der betreffenden
durch den Wähler WA gekennzeichneten Gruppe einzuschalten. Dies würde sich so lange
fortsetzen, solange der Wähler WA auf der Anschlußklemme 1
festgehalten
würde, da für diese Zeit negatives Potential an der Leitung L anliegt, Da jedoch
über die Eingangsklemme E2 negatives Potential am zweiten Eingang der Schmitt-Triggerschaltung
STS anliegt, besitzt diese nunmehr ein bistabiles Verhalten, d. h., auch
bei der Abschaltung des negativen Auslösesignals von der Klemme EI bleibt
die Schmitt-Triggerschaltung STS in ihrer Arbeitsstellung. Damit bleibt auch das
Haltesignal an der Leitung SI>L für den Impulsgeber des Wählers WB wirksam.
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Dieser Wähler kann erst wieder weiterlaufen, wenn der Wähler
WA sich weiterschaltet, da dann das negative Potential von der Eingangsklemme
E 2 weggenommen und durch ein positives Potential ersetzt wird, das, wie
an Hand der Fig. 3 beschrieben, der Schmitt-Triggerschaltung STS ein monostabiles
Verhalten gibt. Da gleichzeitig dieses positive Potential, das an die Leitung L
durch den Wähler WA angelegt wird, das negative Potential an der Ausgangsklemme
2 des Wählers WB kompensiert, kippt die, Schmitt-Triggerschaltung STS in ihre Ausgangsstellung
zurück. Während der Stillsetzzeit des Wählers WA auf einem von ihm belegten
Ausgang kann infolgedessen der Wähler WB in der durch den Wähler WA vorbereiteten
Gruppe von Schalteinrichtungen auch nur eine dieser Schalteinrichtungen wirksam
belegen. Selbstverständlich sind auch Mittel, vorgesehen, daß der Wähler
WA in derselben Weise wie auch der Wähler WB einen einmal belegten
Schritt als belegt kennzeichnet, so daß bei einem neuerlichen Umlauf des Wählers
WA der betreffende Schritt nicht zweimal belegt wird. Dies kann beispielsweise
vom Zustand eines Teilnehmers abhängig gemacht werden, wenn die vorliegende Schalteinrichtung
zur Verbindung der Anschlußleitung eines Teilnehmers mit einer weiterführenden Leitung
über ein durch die über die Wähler WA und WB eingeschalteten Relais gesteuertes
Schaltfeld dient.