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Schaltungsanordnung für Fernsprechanlagen Die Erfindung betrifft eine
Schaltungsanordnung für Fernsprechanlagen mit einer Hauptsprechstelle und mehreren
Nebensprechstellen, wobei jede Nebensprechstelle mit der Hauptsprechstelle durch
eine zweiadrige Leitung verbunden ist und ein manuell betätigbares Schaltglied enthält,
womit die Hauptsprechstelle von der Nebensprechstelle angerufen werden kann, und
die Hauptsprechstelle einen Verstärker und eine Gleichstromquelle zum Speisen des
Verstärkers enthält.
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Bei einer Fernsprechanlage dieser Art ist es erwünscht, daß der Verstärker
der Hauptsprechstelle nur dann Gleichstrom erhält, wenn die Anlage in Betrieb genommen
wird. Dies bedeutet, daß Einrichtungen in der Hauptsprechstelle vorgesehen werden
müssen, die bei Betätigung einer Anruftaste in. einer Sprechstelle die Stromquelle
an den Verstärker anschließen und bei Beendigung des Gespräches die Stromquelle
vom Verstärker trennen. Die Anruftasten der Hauptsprechstelle können zu diesem Zweck
mit Kontakten versehen werden, die die Stromquelle ein- und ausschalten. Die Stromquelle
muß aber auch von den Nebensprechstellen aus eingeschaltet werden können, und dies
läßt sich nicht so einfach erreichen, insbesondere dann nicht, wenn die Leitungen
zwischen den Nebensprechstellen und der Hauptsprechstelle nur zwei Adern enthalten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Anordnung so zu treffen, daß Mithören
verhindert wird und die beiden Funktionen der Leitungsadern (Betätigung der Einschalteinrichtungen
der Stromquelle einerseits und die Sprechübertragung andererseits) einander nicht
nachteilig beeinflussen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schaltglied
in jeder Nebensprechstelle bei Betätigung einen. Gleichstromweg zwischen den zwei
Adern in der Leitung zur Hauptsprechstelle schließt und daß die Hauptsprechstelle
ein Stromtor enthält, das zwischen der Gleichstromquelle und dem Verstärker liegt
und eine Steuerelektrode hat, die im Ruhezustand der Anlage eine derartige Vorspannung
erhält, daß das Stromtor gesperrt ist, und die an einen Spannungsteiler angeschlossen
ist, der bei Betätigung eines Schaltgliedes in einer Nebensprechstelle in den genannten
Stromweg eingeschaltet wird und dabei der Steuerelektrode eine derartige Steuerspannung
zuführt, daß das Stromtor geöffnet wird.
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Zweckmäßigerweise besteht das Stromtor aus einem Transistor.
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Zum Aufbau einer Verbindung von einer Nebenstelle her sind gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung an der Hauptsprechstelle die zwei Adern in jeder
Leitung von den Nebensprechstellen an den Verstärker und die Gleichstromquelle über
einen Kreis angeschlossen., der eine der Leitung individuell zugeordnete Gleichrichterdiode
enthält, die im Verhältnis zur Gleichstromquelle so gepolt ist; daß Strom durch
die Gleichrichterdiode in deren Durchlaßrichtung fließt, wenn der genannte Kreis
durch Betätigung des Schaltglizdes an der entsprechenden Nebensprechstelle geschlossen
wird. Diese Gleichrichterdiode wird durch bei Anruf von der Nebensprechstelle aus
fließenden Gleichstrom für die Sprachwechselströme zunächst durchlässig gemacht.
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Häufig enthält bei sogenannten Hausrufanlagen die Hauptsprechstelle
eine der Anzahl der Nebensprechstellen entsprechende Anzahl von Schaltgliedern zum
selektiven Anrufen der Nebensprechstellen von der Hauptstelle aus. In diesem Falle
sind gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung sämtliche den Leitungen individuell
zugeordneten Gleichrichterdioden in der Hauptsprechstelle über eine gemeinsame Verbindung
an den Verstärker angeschlossen, und es werden Einrichtungen zum Unterbrechen, dieser
Verbindung vorgesehen, welche mittels der Schaltglieder in der Hauptsprechstelle
betätigbar sind, so daß die Verbindung unterbrochen wird, wenn eines dieser Schaltglieder
betätigt wird, und ferner ist jedes dieser Schaltglieder mit Kontakten versehen,
die bei Betätigung die von der entsprechenden Nebensprechstelle kommende Leitung
direkt
an den Verstärker anschließen, und jedes dieser Schaltglieder ist mit Kontakten
versehen, die bei Betätigung das Stromtor kurzschließen.
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Bei einem derartigen Aufbau der Einrichtung ist zuverlässig sichergestellt,
daß nach erfolgtem Anruf einer Nebensprechstelle von der Hauptsprechstelle aus bzw.
nach übernahme eines Anrufes einer Nebensprechstelle durch die Hauptsprechstelle
keine der Nebenstellen die Hauptsprechstelle anrufen kann.
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Die Erfindung wird im folgenden näher an Hand der Zeichnung beschrieben,
die die Schaltung einer gemäß der Erfindung ausgeführten Fernsprechanlage zeigt.
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Die in der Zeichnung gezeigte Anlage umfaßt eine Hauptsprechstelle
A und vier Nebensprechstellen B 1, B 2, B 3 und B 4. Nur eine der
Nebensprechstellen, und zwar B 2, wird in Einzelheiten auf der Zeichnung gezeigt,
und es wird vorausgesetzt, daß die übrigen Nebensprechstellen in ähnlicher Weise
ausgeführt sind: Die Nebensprechstellen sind mit der Hauptsprechstelle mittels zweiadriger
Leitungen verbunden.
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Die Hauptsprechstelle enthält einen Verstärker F, der vorzugsweise
ein Transistorenverstärker ist. Die Eingangsanschlüsse des Verstärkers sind mit
i und dessen Ausgangsanschlüsse mit u bezeichnet, während die Anchlüsse zur Gleichstromspeisung
des Verstärkers mit e bezeichnet sind. Ein Kondensator C 1 ist in Reihe mit der
einen Eingangsader geschaltet.
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Das schallumwandelnde Organ der Hauptsprechstelle ist mit AZ bezeichnet
und ist so ausgeführt; daß es sowohl als Mikrophon wie auch als Lautsprecher arbeiten
kann. Das Organ AZ soll daher bei Gesprächsübertragung von der Hauptsprechstelle
zu einer der Nebensprechstellen an den Eingang des Verstärkers und bei Gesprächsübertragung
von der Nebensprechstelle zu der Hauptsprechstelle an den Ausgang des Verstärkers
angeschlossen sein. Im ersten Fall soll die Leitung von der Nebensprechstelle an
den Ausgang des Verstärkers und im zweiten Fall an deren Eingang angeschlossen sein.
Die erforderliche Umschaltung der Anschlüsse des schallumwandelnden Organs und der
ankommenden Leitungen an den Verstärker wird mittels eines Schalters TK,
im folgenden Sprechtaste benannt, bewirkt.
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In der einen Anschlußader des Organs AZ ist eine sogenannte Geheimnisschaltung
vorgesehen, die aus einer Gleichrichterdiode D11 und einem dazu parallel
liegenden. Schalter SA besteht. Wenn der Schalter SA geschlossen ist,
wird die Gleichrichterdiode D 11 wirkungslos. Wenn der Schalter
SA dagegen offen ist, stellt die Diode D 11 für die Signalströme einen nichtlinearen
Widerstand dar. Hierdurch wird eine so große Verzerrung der ankommenden Sprechsignale
bewirkt, daß diese als ein unartikuliertes Geräusch vom schallumwandelnden Organ
AZ wiedergegeben werden, wobei dieses Geräusch nicht verständlich ist, aber dem
Teilnehmer an der Hauptsprechstelle anzeigt, daß die Geheimnisschaltung wirksam
ist.
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Die Hauptsprechstelle ist auch mit einer Anzahl von Schaltgliedern
AK1, AK2, AK3 und AK4 versehen. Diese Schaltglieder, die Ruftasten benannt werden
können, sind manuell betätigbar, und ein jedes Schaltglied ist einer einzelnen Nebensprechstelle
zugeordnet und soll bei abgehendem sowie bei ankommendem Ruf betätigt werden.
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Die Sprechtaste TK ist vorzugsweise rückfedernd; so daß sie in ihre
Ausgangslage zurückgeführt wird, wenn die manuelle Betätigung derselben aufhört.
Die zum Schaltglied TK gehörenden beweglichen Kontakte sind in der Zeichnung in
ihrer Ausgangslage gezeigt. Die RuftastenAK1 bis AK4 sind dagegen vorzugsweise der
selbstsperrenden Art; so daß sie in der Stellung verbleiben, in der sie durch die
manuelle Betätigung eingestellt worden sind. Wenn die Anlage im Ruhezustand ist,
befinden sich die zu den Ruftasten gehörenden Kontakte in den in. der Zeichnung
gezeigten Stellungen. Gegebenenfalls kann die Hauptsprechstelle mit einer besonderen
Rückstelltaste versehen sein, die mit den Ruftasten AK1 bis AK4 mechanisch verbunden
ist, so daß diese durch Betätigung der Rückstelltaste in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt
werden können..
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Die Hauptsprechstelle enthält weiter einen Transistor, eine Anzahl
von Widerständen und eine zahl von .Gleichrichterdioden. Der Zweck die= Schaltelemente
wird aus der folgenden Beschreibung hervorgehen.
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Die zum Betrieb der Anlage erforderliche Gleichstromenergie wird einer
in der Hauptsprechstelle befindlichen Stromquelle E entnommen. Die Verbindungsleitungen
zwischen den Polen der Stromquelle und den übrigen Teilen der Anlage sind in der
Zeichnung nicht gezeigt, sondern die Punkte in der Anlage, die an den positiven
oder negativen Pol der Spannungsquelle angeschlossen sind, sind in -der Zeichnung
mit Plus.- bzw: Minuszeichen markiert: Jede Nebensprechstelle ist mit einem schalluni:
wandelnden Organ BZ versehen, das sowohl ab 11I krophon wie auch als Lautsprecher
arbeitet. Ios Organ BZ ist an die Leitung. zur Hauptsprechstelle über einen Kondensator
C 2 angeschlossen. In der einen Anschlußader für das Organ BZ ist eine -Geheimnisschaltung,
bestehend aus der Gleichrichterdiode D 20 und dem dazu parallel liegenden Schalter
SB, angeordnet. Diese Geheimnisschaltung wirkt in -derselben Weise wie die
oben beschriebene Geheimnisschaltung an der Hauptsprechstelle.
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Jede Nebensprechzelle enthält auch einen Widerstand R 21 und einen
Kontakt BK. Der Kontakt BIS, der manuell betätigbar und im Ruhezustand der Anlage
offen ist, wird vom Teilhaber an der Nebensprechstelle betätigt; wenn er die Hauptsprechstelle
anrufen will, wodurch der Widerstand R 21 zwischen -# den zwei Adern in der Leitung
zur Hauptsprechstelle eingeschaltet wird und einen Gleichstromweg zwischen den Adern:
bildet. Der Kontakt BK ist vorzugsweise rückfedernd, so daß er in die in der Zeichnung
gezeigte Ausgangsteilung zurückgeferdert wird; wem die manuelle Betätigung aufhört.
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Wenn der Teilnehmer an der Hauptsprechstelte z. B. die Nebensprechstelle
B 2 anrufen will, betätigt er die Ruftaste A K 2. Die ankommende Leitung von der
Nebensprechstelle B 2 wird dann direkt an den Eingang des Verstärkers F über die
Kontakte 22 und 24 der Taste AK2 angeschlossen. Gleichzeitig wird der positive Pol
der Gleichstromquelle E vom Krantakt 25 der Taste A K 2 an den Verstärker angeschlossen,
und da der negative Pol der Gleichstromquelle direkt an .den Verstärker angeschlossen
ist, erhält tagt der Verstärker die erforderliche Gleichstromqu: Eine Sprechverbindung
ist jetzt in Richtung von der
Nebensprechstelle B 2 zur Hauptsprechstelle
hergestellt. Wenn, der Teilnehmer an der Hauptsprechstelle wünscht, sich selbst
Gehör an der Nebensprechstelle zu verscaffen, betätigt er die Sprechtaste
TK, wodurch die Sprechrichtung umgesteuert wird. Wenn das Gespräch beendet
ist, wird die Ruftaste AK2 in ihre ursprüngliche Stellung zurückgeführt.
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Es wird jetzt angenommen, daß der Teilnehmer an der Nebensprechstelle
B 2 die Hauptsprechstelle anrufen will. Er betätigt dann den Schalter BK, so daß
der Widerstand R21 zwischen den Adern in der Leitung zur Hauptsprechstelle eingeschaltet
wird. Hierdurch wird derfolgende Gleichstromweg geschlossen: Positiver Pol der Gleichstromquelle
E an der Hauptsprechstelle, Widerstand R 3, Kontakt 23 des Schaltgliedes AK2, Ader
b in der Leitung zur Nebensprechstelle, Widerstand R 21 an der Nebensprechstelle,
Widerstand R 21 an der Nebensprechstelle, Ader a in. der Leitung, Gleichrichterdiode
D 2
an der Hauptsprechstelle, Kontakte 41, 31, 21 und 11 der Schaltglieder
AK4, AK3, AK2 und AK1, Widerstand R 4, negativer Pol der Gleichstromquelle E. Gleichstrom
wird daher durch den Gleichrichter D 2 in deren Durchlaßrichtung fließen, und der
Gleichrichter wird somit für Sprechwechselströme von derNebensprechstelleB2 »geöffnet«.
DerWiderstand R 21 an der Nebensprechstelle ist so hochohmig, daß er die ausgehenden
Sprechwechselströme nicht nennenswert dämpft, und diese werden also über den oben
beschriebenen Kreis an den Eingang des Verstärkers F an der Hauptsprechstelle übertragen.
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In dem einen Gleichstromanschluß des Verstärkers F liegt die Emitter-Kollektor-Strecke
eines Transistors T vom p-n-p-Typ. Der Emitter des Transistors erhält Gleichspannung
von dem Vereinigungspunkt zwischen einer Gleichrichterdiode D 10 und einem Widerstand
R 1. Die Diode D 10 und der Widerstand R 1 bilden einen Spannungsteiler zwischen
den Polen der Gleichstromquelle E. Die Basis des Transistors ist .über Widerstände
R 2 und R 3 an den positiven Pol der Gleichstromquelle angeschlossen. So lange dsa
Schaltglied BK an einer Nebensprechstelle nicht geschlossen ist, fließt kein Strom
durch die Widerstände R 2 und R 3, und kein Spannungsabfall ist an diesen Widerständen
vorhanden. In diesem Fall hat daher die Basis des Transistors eine positive Spannung
im Verhältnis zum Emitter, und die Emitter-Kollektor-Strecke ist somit gesperrt.
Wenn der oben erwähnte Gleichstromkreis durch Betätigung des Schaltgliedes BIS an
einer der Nebensprechstellen geschlossen wird, wird aber das Potential der Basiselektrode
geändert, da der Widerstand R 3 in dem erwähnten Kreis enthalten ist und mit den
übrigen im Kreis enthaltenen Widerständen einen Spannungsteiler bildet. Diese Widerstände
sind so bemessen, daß die Basiselektrode des Transistors jetzt eine negative Spannung
im Verhältnis zum Emitter erhält. Die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors
wird daher leitend, und der Verstärker F erhält dadurch Gleichstrom. Der Transistor
T arbeitet also als ein Stromtor, das durch Änderung der Vorspannung der Basiselektrode
geöffnet oder geschlossen wird.
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Sprachsignale vom schallumwandelnden Organ BZ an der Nebensprechstelle
B 2 können jetzt an die i Hauptsprechstelle übertragen werden, wo sie verstärkt
und vom schallumwandelnden Organ AZ wiedergegeben werden. Er wird vorausgesetzt,
daß der Teilnehmer an der Nebensprechstelle jetzt seine Sprechstellennummer mitteilt
oder in anderer Weise sich zu erkennen gibt, so daß der Teilnehmer an der Hauptsprechstelle
die anrufende Nebensprechstelle indentifizieren kann. Der Teilnehmer an der Hauptsprechstelle
betätigt dann das entsprechende Schaltglied A K 2. Hierdurch wird die erwähnte Verbindung
zwischen der Nebensprechstelle und dem Verstärker der Hauptsprechstelle über die
Gleichrichterdiode D 2 dadurch unterbrochen, daß der Kontakt 21 des Schaltgliedes
AK2 geöffnet wird, und statt dessen werden die Leitungsadern, von der Nebensprechstelle
direkt an den Verstärker über Kontakte 22 und 24 des Schaltgliedes AK 2 und Kontakte
der Sprechtaste TK angeschlossen. Weiter wird eine direkte Verbindung zwischen dem
positiven Pool der Gleichstromquelle und dem Verstärker über Kontakt 25 des Schaltgliedes
AK2 geschlossen, und der Transistor T wird dadurch kurzgeschlossen. Die Sprachübertragung
und Stromspeisung erfolgen jetzt über dieselben Kreise, die bei Anruf von der T1-auptsprechstelle
zur Nebensprechstelle benutzt werden.
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Wenn das Gespräch beendet si4- gellt Tier Teilnehmer an der Hauptsprechstelle
das Schaltglied A K 2 zurück. -Dies kann, wie oben erwähnt, entweder durch direkte
Betätigung des Schaltgliedes AK2 oder durch Betätigung einer gemeinsamen Rückstellaste
erfolgen: Die -RÜckstelltaste kann auch so ausgeführt sein, daß sie Kontaktglieder
betätigt, die einen Entladungsweg für die Kondensatoren C1 an der Hauptsprechstelle
und C 2 an der Nebensprechstelle schließen, so daß Entladungsströme von diesen Kondensatoren
eine Verzögerung der Rückstellung der Anlage in den Ruhestand nicht bewirken.
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Wen der Teilnehmer an der Hauptsprechstelle einen Anruf von einer
Nebensprechstelle durch Betätigung der entsprechenden Ruftaste, z. B. AK2, beantwortet,
so wird hierdurch die gemeinsame Verbindung von den Gleichrichtern D 1 bis
D 4 zu dem Widerstand R 4 und dem Eingang des Verstärkers unterbrochen, und
darum kann keine der anderen Nebensprechstellen die Hauptsprechstelle anrufen, solange
die Verbindung mit der zuerst anrufenden Nebensprechstelle besteht. Die Kontakte
11, 21, 31 und 41 können durch einen einzigen Kontakt ersetzt werden, der unterbrochen
wird, wenn eines der SchaltgliederAK1 bis AK4 betätigt wird.
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Die auf der Zeichnung dargestellte Anlage ist nur ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung und kann in vielen Weisen innerhalb des Rahmens der Erfindung abgeändert
werden. Die Anlage kann natürlich ausgebaut werden, so daß sie mehr als vier Nebensprechstellen
umfaßt.