DE1163916B - Wechselstromsignalempfaenger fuer Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: rt 04 m

Deutschem.: 21 a3-67/20

Nummer: 1 163 916

Aktenzeichen: J 21937 VIII a / 21 a3

Anmeldetag: 14. Juni 1962

Auslegetag: 27. Februar 1964

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechselstromsignalempfänger, insbesondere einen solchen für Niederfrequenzsignale, mit einem aus der Primärwicklung eines Übertragers und einem Kondensator bestehenden, auf die Signalfrequenz abgestimmten Resonanzkreis, wobei der Sekundärwicklung die selektiv empfangene Energie entnommen werden kann.

Solche Signalempfänger werden beispielsweise für den Verbindungsaufbau in Selbstwählfernsprechanlagen mit Wechselstromwahl eingesetzt.

Solche Signalempfänger müssen hinreichend empfindlich sein, damit sie auch nach langen Leitungsstrecken sicher ansprechen, ohne daß auf den Anfang der Leitung unzulässig hohe Signalamplituden gegeben werden müssen. Aus diesem Grunde werden bei solchen Empfängern oft verhältnismäßig sehr empfindliche Relais zum Auswerten eingesetzt.

Infolge der Abhängigkeit der Arbeitsweise eines Relais von seiner Erregung muß dafür gesorgt werden, daß der Erregerstrom innerhalb bestimmter Grenzen bleibt. Hierzu muß ein Ausgleich des Leitungseinflusses erfolgen. Geschieht dieses nicht, so sind Impulsverzerrungen unvermeidlich.

Weitere Störungen können durch Ausschwing-Vorgänge entstehen. Sie können im Extremfall dazu führen, daß das Auswerterelais noch nicht abgefallen ist, wenn bereits der neue Impuls eintrifft.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, solche Zeichenverzerrungen weitgehend zu vermeiden. Bei einem Wechselstromsignalempfänger für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, der einen aus der Primärwicklung eines Übertragers und einen Kondensator bestehenden, auf die Signalfrequenz abgestimmten Eingangskreis und einen über die kundärwicklung des Übertragers daran angekoppelten Gleichrichterkreis enthält, wird diese dadurch gelöst, daß der Gleichrichterkreis aus der Reihenschaltung von Gleichrichtern mit der Sekundärwicklung, einer Wechselstromsignalempfänger für Fernmelde-,
insbesondere Fernsprechanlagen

Anmelder:

International Standard Electric Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Claessen, Patentanwalt,

Stuttgart W, Rotebühlstr. 70

Als Erfinder benannt:

Stephane Marcel Clement Victor Simon,

Marcel Caneel Boeve, Antwerpen (Belgien)

Beanspruchte Priorität:

Belgien vom 15. Juni 1961 (Nr. 605 013)

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird an den Kollektorkreis des Transistors eine aus zwei Transistoren bestehende Triggerschaltung über eine Diode angekoppelt, bei der der erste Transistor dieser Schaltung bei entladenem Kondensator gesperrt wird und dadurch der zweite Transistor, in dessen Kollektorkreis die Arbeitswicklung eines Relais eingeschaltet ist, über ein Zeitglied verzögert leitend wird, wobei über einen zur Stromversorgung dienenden Spannungsteiler eine Mitkopplung erfolgt, so daß der Strom in der Wicklung des Relais nur Se- 35 zwei Werte — Null und Arbeitsstrom — annimmt. Zur Unterdrückung kurzzeitiger, vereinzelter Störungen werden die Zeitkonstanten im Kollektorkreis des ersten Transistors und im Basiskreis des dritten

Transistors so gewählt, daß letztere etwas größer als ÄC-Kombination und der Emitter-Basis-Strecke eines 40 die erste ist.

in Basisschaltung betriebenen Transistors besteht, Der Erfindungsgegenstand soll nun an Hand der

der durch die Aufladestromstöße des Kondensators der i?C-Kombination gesteuert wird, daß zwischen den Kollektor, der seine Betriebsspannung über einen Widerstand erhält, und der Basis des Transistors ein Kondensator geschaltet ist, der bei jedem Aufladestromstoß über die Kollektor-Basis-Strecke entladen wird, und daß die i?C-Kombination so ausFiguren eingehend beschrieben werden. Es zeigt
Fig. 1 den Stromlauf eines Ausführungsbeispieles

des erfindungsgemäßen Signalempfängers,
F i g. 2 das Eingangssignal,

Fig. 3 den Spannungsverlauf am ersten jRC-Glied, F i g. 4 den impulsf örmigen Stromverlauf im

Emitterkreis des ersten Transistors.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungs-

gelegt ist, daß die an ihr entstehende Ladespannung

am Ende eines Signals langsamer abklingt als die 50 beispiel des erfindungsgemäßen Signalempfängers beAmplitude des nicht gleichgerichteten Wechselstrom- findet sich am Eingang ein auf die Empfangssignals, frequenz, beispielsweise auf 50Hz abgestimmter

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Kreis, der aus der Primärwicklung 1 des Eingangsübertragers und der hierzu in Reihe liegenden Kapazität 2 besteht. Die Sekundärwicklung 3 dieses Eingangsübertrager hat eine Mittelanzapfung, die über die Parallelschaltung eines Widerstandes 4 mit einem Kondensator 5 an dem Schaltungsbezugspunkt liegt. Die Enden der Sekundärwicklung liegen an den Anoden von zwei Dioden 6 bzw. 7. Die Kathoden dieser Dioden liegen miteinander verbunden an dem

i?C-Kreises 4, 5 so gewählt, daß die Spannung an diesem Kreise langsamer abfällt als die Amplitude der gedämpften Schwingungen. Dieses ist in F i g. 3 zwischen den Punkten;3 und r4 dargestellt. Wenn die Amplitude der Eingangsspannnung an den Dioden 6 und 7 schneller abfällt als die Spannung am /?C-Kreis 4, 5, bleiben die Dioden gesperrt, und der Transistor 8 wird durch keine Aufladestromstöße beaufschlagt. Dieses ist in Fig. 4 zwischen f3

Emitter eines Transistors 8, dessen Basis am Schal- io und i4 dargestellt. Das Wiederaufladen des Konden-

tungsbezugspunkt liegt. Der Kollektor dieses Tran- sators 10 wird also durch einen solchen Ausschwing-

sistors 8 ist mit einem Widerstand 9, einem Konden- Vorgang nicht beeinflußt.

sator 10 und der Kathode einer Diode 11 verbunden. Durch diese Maßnahme wird also bereits ein Teil

Mit seinem anderen Ende liegt der Widerstand 9 der Signalverzerrungen korrigiert. Durch Einschwing-

an dem negativen Pol einer Spannungsquelle 12, 15 vorgänge wird ein getasteter Wellenzug an seinem

deren positiver Pol am Schaltungsbezugspunkt liegt, Anfang abgeflacht. Die Schwingungen erreichen erst

mit dem auch der andere Belag des Kondensators nach einer gewissen Zeit ihre volle Höhe. Dieses ist

10 verbunden ist. Die Anode der Diode 11 ist mit in Fig. 2 zwischen ti und 12 dargestellt,

der Basis des Transistors 13 verbunden, die über Wenn der Kondensator 5 entladen ist, werden mit

den Widerstand 14 am Schaltungsbezugspunkt liegt, 20 einem einsetzenden Wellenzug bereits von der ersten

während zwischen Basis und Emitter dieses Transistors 13 eine Diode 15, mit ihrer Kathode am Emitter liegend, geschaltet ist. Der Kollektor des Transistors 13 liegt einerseits an der Basis eines Transistors 16, andererseits ist er über einen Widerstand 17 mit dem Minuspol der Spannungsquelle 12 und über einen Kondensator 18 mit dem Schaltungsbezugspunkt verbunden. Im Kollektorkreis des Transistors 16 liegt die Wicklung des Relais 19. Ein aus

Welle Aufladestromstöße auf den Transistor 8 gegeben (Fig. 4 zwischen ti und ti). Ist aber nach einem vorangehenden Wellenzug der Kondensators noch nicht völlig entladen und weist er noch eine gewisse Ladung25 auf, wie in Fig. 3 bei i5 dargestellt ist, so werden von einem einsetzenden Wellenzug Wellen mit kleinerer Amplitude 25 und 26 unterdrückt. Es tritt dadurch eine Pausenschrittverlängerung i5-6 ein, wodurch zu kurze Pausen

den Widerständen 20 bis 23 bestehender Spannungs- 30 schritte korrigiert werden können, teiler liegt zwischen den Polen der Spannungsquelle Es soll nun die Arbeitsweise des die Transistoren 12; seinen Anzapfungen werden die benötigten Ver- 13 und 16 und das Relais 19 enthaltenden Schaltungssorgungsspannungen für die Transistoren 13 und 16 teiles beschrieben werden. Dieser Teil ist eine Triggerentnommen, schaltung. Wie schon erwähnt, wird der Transistor 8

Es sei nun die Arbeitsweise dieses Signalempfan- 35 während der Aufladestromstöße leitend und der Kongers beschrieben. Wenn ein eintreffendes 50-Hz- densator 10 entlädt sich über ihn. Hierdurch sinkt die Eingangssignal den Eingangskreis erregt, wird seine negative Basisvorspannung des Transistors 13, die Energie auf die Sekundärwicklung 3 übertragen. Die dieser über die Diode 11 erhält, so stark ab, daß der Dioden 6 und 7 werden jeweils während einer Halb- Transistor 13 gesperrt wird. Jetzt trennt die Diode 11 welle leitend. Hierbei tritt ein Stromfluß in dem Kreis 40 durch Sperrwirkung elektrisch die Bauelemente 9, 10 Emitter-Basis-Strecke des Transistors 8, ÄC-Kombi- während dieser Zeit von den Elementen 13,14 und 15. nation 4, 5, Mittelanzapfung des Übertragers 3 auf,
wobei durch den fließenden Strom an dem an der
Mittelanzapfung liegenden Belag des Kondensators 5
ein negatives Potential entsteht. Ohne den Wider- 45
stand 4 würde sich der Kondensator 5 auf die
Spitzenspannung der Halbwellen aufladen. Hiernach
würde kein weiterer Stromfluß in dem Kreise mehr
erfolgen. Durch den Widerstand 4 erfolgt nun eine
Entladung des Kondensators 5, die dadurch aus- 50 sistoren 13 und 16 aus einer gemeinsamen Spangeglichen wird, daß während der Spitze jeder Halb- nungsteileranordnung gespeist werden. Hierbei werwelle ein kurzer Aufladestromstoß durch die je- den Änderungen der Emitterspannnung des Tranweilige Diode fließt. Man vergleiche hierzu die Linie sistors 13 dadurch bewirkt, daß der Transistor 16 24 in Fig. 3. dem Spannungsteilerwiderstand 22 parallel liegt.

Während dieser Aufladestromstöße wird der Tran- 55 Dieses bewirkt eine Mitkopplung. Infolge der nega-

sistor 8 leitend, und der Kondensator 10 entlädt sich tiven Basisspannung, die über den Widerstand 9 und

Hierdurch wird erreicht, daß die Zeitkonstante des aus den Elementen 9 und 10 bestehenden Kreises allein durch diese Elemente bestimmt wird.

Der Strom durch die Wicklung des Relais 19 nimmt unabhängig von Zwischenwerten des Steuersignals nur zwei Werte — den Wert Null und einen für den Relaisanzug hinreichend hohen — an. Diese Arbeitsweise wird dadurch erreicht, daß die Tran-

über ihn.

Nun soll auch noch der Einfluß von Ausschwingvorgängen beseitigt werden. Ein solcher Ausschwingvorgang ist in Fig. 2 zwischen den Punkten t3 und f4 dargestellt. Ein solcher Ausschwingvorgang tritt dadurch auf, daß der Eingangskreis und die Übertragungsleitung nicht so stark gedämpft sind, daß eine übertragene Schwingung bei Unterbrechung

die Diode 11 an dem Transistor 13 anliegt, wenn kein Signal ansteht, ist dieser leitend. Die Spannung an seinem Kollektor und damit auch an der Basis des Transistors 16 ist positiv gegenüber dem Emitter des Transistors 16, hervorgerufen durch den Spannungsabfall am Widerstand 17. Hierdurch ist der Transistor 16 gesperrt und bildet keinen Nebenschluß für den Widerstand 22. Mit kleinerwerdendem

sofort abreißt. Ein kontinuierlicher Wellenzug klingt 65 negativen Eingangssignal verkleinert sich auch der

vielmehr mit einer gedämpften Schwingung ab. Kollektorstrom des Transistors 13 und damit wird

Um nun den Einfluß dieser gedämpften Schwin- das positive Potential zwischen Basis und Emitter

gungen zu beseitigen, wird die Zeitkonstante des des Transistors 16 auch kleiner, ja schließlich tritt

Potentialgleichheit auf, der Transistor 16 wird leitend und bildet für den Widerstand 22 einen Nebenschluß. Hierdurch erhöht sich der Stromfluß durch den Spannungsteiler und dadurch auch mit dem Spannungsabfall am Widerstand 20 die negative Emitterspannung des Transistors 13.

Es wird so die vorhin beschriebene Mitkopplungswirkung noch verstärkt, der Strom in der Wicklung des Relais 19 steigt an, das Relais zieht an. Wird wieder an die Basis des Transistors 13 eine negative Spannung angelegt, so läuft der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab.

Durch Einfügen eines Kondensators 18 in diese Triggerschaltung als Zeitkonstante im Basiskreis des Transistors 16 kann der Einfluß vereinzelter kurzzeitiger Störspannungen beseitigt werden.

Zu diesem Zwecke werden die Werte der Elemente 9, 10 und 17, 18 so gewählt, daß die Zeitkonstante des aus dem Widerstand 17 und dem Kondensator 18 gebildeten Kreises etwas größer ist als die des aus dem Widerstand 9 und dem Kondensator 10 bestehenden Kreises. Wenn der Kondensator 10, veranlaßt durch einen Aufladestromstoß, dem keine weiteren mehr folgen, über den Transistor 8 entladen wurde, so ist Transistor 13 wieder leitend geworden, bevor die Ladung des Kondensators 18 einen Wert erreicht hat, bei dem Transistor 16 leitend werden würde.

Es sei hierbei erwähnt, daß durch die Elemente 17, 18 der Anzug des Relais 19 verzögert wird, dagegen aber durch die Elemente 9, 10 der Abfall des Relais, so daß sich die Auswirkung der Verzögerungen auf die Zeichen größtenteils aufhebt. Hierdurch kann erreicht werden, daß die Zeichenveränderung am Empfängerausgang vernachlässigbar klein bleibt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Wechselstromsignalempfänger für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen mit einem aus der Primärwicklung eines Übertragers und einem Kondensator bestehenden, auf die Signalfrequenz abgestimmten Eingangskreis und einem über die Sekundärwicklung des Übertragers daran angekoppelten Gleichrichterkreis, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichterkreis aus der Reihenschaltung von Gleichrichtern (6 bzw. 7 bzw. 6 und 7) mit der Sekundärwicklung (3), einer i?C-Kombination (4, 5) und der Emitter-Basis-Strecke eines in Basisschaltung betriebenen Transistors (8) besteht, der durch die Aufladestromstöße des Kondensators (5) der ÄC-Kombination gesteuert wird, daß zwischen den Kollektor, der seine Betriebsspannung über einen Widerstand (9) erhält, und der Basis des Transistors (8) ein Kondensator (10) geschaltet ist, der bei jedem Aufladestromstoß über die Kollektor-Basis-Strecke entladen wird, und daß die ÄC-Kombination (4, 5) so ausgelegt ist, daß die an ihr entstehende Ladespannung am Ende eines Signals langsamer abklingt als die Amplitude des nicht gleichgerichteten Wechselstromsignals.

2. Wechselstromsignalempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kollektorkreis des Transistors (8) eine aus zwei Transistoren (13, 16) bestehende Triggerschaltung über eine Diode (11) angekoppelt ist, daß der erste Transistor (13) dieser Schaltung bei entladenem Kondensator (10) gesperrt wird und dadurch der zweite Transistor (16), in dessen Kollektorkreis die Arbeitswicklung eines Relais (19) eingeschaltet ist, über ein Zeitglied (17, 18) verzögert leitend wird und daß über einen zur Stromversorgung dienenden Spannungsteiler (20, 21, 22, 23) eine Mitkopplung erfolgt, so daß der Strom in der Wicklung des Relais (19) nur zwei Werte — Null und Arbeitsstrom — annimmt.

3. Wechselstromsignalempfänger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des Zeitgüedes (17, 18) etwas größer gewählt ist als die des Zeitgliedes, das durch den zwischen Kollektor und Basis des Transistors (8) im Gleichrichterkreis geschalteten Kondensator (10) und den Widerstand (9), über welchen die Kollektorspannung für diesen Transistor zugeführt wird, gebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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