DE1197513B - Schaltungsanordnung zum wahlweisen Ver-binden von Unterstationen mit einer Zentral-station in Fernmeldeanlagen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H04m

Deutsche Kl.: 21 a3-52/10

Nummer: 1197 513

Aktenzeichen: J 21794 VIII a/21 a3

Anmeldetag: 18. Mai 1962

Auslegetag: 29. Juli 1965

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum wahlweisen Verbinden einer von mehreren an einer gemeinsamen Übertragungsleitung hintereinanderliegenden Unterstationen mit einer Zentralstation in Fernmeldeanlagen, bei denen die gemeinsame Übertragungsleitung an ihrem einen Ende durch eine Abschlußimpedanz abgeschlossen ist.

Beim Aufbau einer derartigen Nachrichtenverbindung wird von einer Unterstation aus die Zentralstation angerufen, die dann mit Hilfe von Erkennungszeichen die anrufende Station ermittelt und identifiziert, so daß darauf der eigentliche Übertragungsvorgang eingeleitet werden kann. Der Verbindungsvorgang besteht also aus mehreren Schritten: Warten, Rufen, Erkennen, Übertragen und Auslösen. Dabei sollen während einer Übertragung alle zwischen und außerhalb der übertragenden Stationen liegenden Unterstationen nicht die Zentralstation anrufen können.

Bei solchen Nachrichtenverbindungen ist die Zahl der mit einer Übertragungsleitung verbundenen Unterstationen nicht festgelegt. Während der vor dem Übertragungsvorgang liegenden Schritte können durchaus mehrere Unterstationen gleichzeitig über ihre jeweiligen Empfangsstromkreise mit der Übertragungsleitung verbunden sein, während ihre Sendestromkreise von der Übertragungsleitung abgetrennt sein können. Im Gegensatz hierzu ist während eines Übertragungsvorganges nur eine einzige Unterstation mit der Übertragungsleitung verbunden, und zwar sowohl über ihre Empfangs- als auch über ihre Sendestromkreise.

Um dies zu erreichen, sind bisher mehrere Wege beschritten worden. In einem Falle werden den verschiedenen Unterstationen, insbesondere deren Enden, Schaltmittel zugeordnet, die wechselseitig die nicht sendenden Telegraphiersender gegenüber einem gerade sendenden Telegraphiersender verriegeln. In einem anderen Falle, nämlich bei Hochfrequenzverkehr über Leitungen, werden die Widerstände in den Leitungskreisen der zwischen der anrufenden Unterstation und der Zentralstation liegenden, im Ruhezustand befindlichen Unterstationen während der Übertragung erhöht. Um diese Wirkung zu erhöhen, kann dabei noch der Querwiderstand der anrufenden Station teilweise kurzgeschlossen werden.

Bei allen diesen bekannten Anordnungen tritt aber der Nachteil auf, daß die Übertragungsleitung während des Übertragungsvorganges immer mit allen Unterstationen verbunden bleibt. Die Anpassung ist hierbei auf Grund der zwangsweise auftretenden Reflexionen niemals optimal, so daß Ubertragungs-Schaltungsanordnung zum wahlweisen Verbinden von Unterstationen mit einer Zentralstation in Fernmeldeanlagen

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk,N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,

Böblingen (Württ.), Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Roger Marsollier,

Etienne Paris, Nizza (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 26. Mai 1961 (862936)

Verluste unvermeidlich sind und vor allem die Pegelhaltung an den Empfängern nicht gewährleistet ist. Dies ist besonders dann nachteilig, wenn die Unterstationen und die Zentralstation Transistorschaltungen als Eingangs- bzw. Ausgangsstromkreise aufweisen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, trotz der obengenannten, bei Betrieb unvermeidbaren Änderungen einerseits die Impedanzen für die Sendeströme und andererseits den Signalpegel an den Empfängern konstant zu halten. Voraussetzung ist dabei, daß die Leitungslänge klein ist gegenüber der Wellenlänge der Signalfrequenz.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine in der Unterstation vorgesehene Umschalteeinrichtung jeweils den über diese Unterstation hinausgehenden Teil der Übertragungsleitung abtrennt und dafür eine Nachbildung anschaltet, die aus einer der Abschlußimpedanz entsprechenden Impedanz und einer dem abgetrennten Stück der Übertragungsleitung entsprechenden Impedanz, insbesondere einem Kompensationswiderstand, besteht.

Die Verwendung von Leitungsnachbildungen in der Nachrichtentechnik ist an sich bekannt, und zwar vorzugsweise bei Gabelschaltungen, in welchen die Nachbildung auf einen optimalen Wert eingeregelt ist, der wirksam ist, wenn die betreffende Leitung durch eine Nutzlast abgeschlossen ist. Die Gabel-

509 628/86

schaltung selbst dient dazu, die Verstärkung der übertragenen Information, z. B. eines Gespräches, in beiden Richtungen zu ermöglichen. Bei der Anwendung von Gabelschaltungen handelt es sich aber ι immer darum, parallel zur Leitung irgendwelche Vorrichtungen, z. B. Überwachungseinrichtungen, einzuschalten, und nicht um die Aufgabe, ein nicht für die Übertragung verwendetes außerhalb liegendes Leitungsstück von der Übertragungsleitung zwischen /einem Sender und einem Empfänger abzutrennen -' und hierdurch erforderlich werdende Anpassungsmaßnahmen vorzunehmen, wie dies in vorteilhafter Weise mit Hilfe der Erfindung geschieht.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung liegt der Abgriff des aus der Korrekturimpedanz, die über Schaltmittel mit der Übertragungsleitung verbunden ist, und aus der der Abschlußimpedanz entsprechenden Impedanz gebildeten Spannungsteilers am hochohmigen Eingang der Empfangsvorrichtung einer Unterstation, so ao daß bei Justierung der Korrekturimpedanz auf den Wert des Widerstandes des über die entsprechende Unterstation hinausgehenden Teils der Übertragungsleitung der Eingang der Empfangsvorrichtung angepaßt ist.

Das hat den Vorteil, daß die Amplitude an der Empfangsvorrichtung unabhängig von der örtlichen Lage der Unterstation relativ zur Zentralstation ist, während ohne den angeschalteten Korrekturwiderstand am Eingang jeder Empfangsvorrichtung eine andere Amplitude auftreten würde, was relativ aufwendige Maßnahmen in den jeweiligen Empfangsvorrichtungen zur Folge hätte. Aber schon in der Empfangsvorrichtung jeder einzelnen Unterstation allein bringen die obengenannten, erfindungsgemäßen Maßnahmen den Vorteil, daß unabhängig von der Art des Signals am Eingang der Empfangsvorrichtung immer der gleiche Signalpegel anliegt. Das ergibt sich aus der Art der Verbindung der Unterstation mit der Zentralstation, wobei ja gleichzeitig die Korrekturimpedanz und die der Abschlußimpedanz entsprechende Impedanz angeschaltet wird. Es ist nämlich den Empfangsvorrichtungen der Unterstationen jeweils eine aus einem Transistor in Kollektorschaltung bestehende Vorstufe vorgeschaltet, die bei eingeschalteter Gesamtübertragungsleitung und damit bei abgeschalteter Korrekturimpedanz ein Ruf- und Bereitschaftssignal an die Zentralstation aussendet und die daraufhin ein Vorbereitungssignal von der Zentralstation zur Anschaltung der rufenden Unterstation über die Korrekturimpedanz zwecks anschließender Informationsübertragung empfängt. Der Ausgang dieser Vorstufe ist aber mit dem übertragungsleitungsseitigen Anschluß der Korrekturimpedanz verbunden. Das Vorbereitungssignal wird aber sozusagen einem Spannungsteiler, gebildet aus der gesamten Übertragungsleitung, angelegt. Wirksam am Eingang der Vorstufe ist aber nur die Spannung in Abhängigkeit aus dem Verhältnis vom Widerstand des über die Unterstation hinausgehenden Teils der übertragungsleitung einschließlich Abschlußwiderstand zum Widerstand der Gesamtleitung einschließlich Abschlußwiderstand. Da der Spannungsverstärkungsfaktor der Vorstufe gleich Eins ist, liegt dann diese Spannung auch am , entsprechenden Ende des Korrekturwiderstandes RC VJ i/ Betracht gezogenen Unterstation. Hier aber eine Spannungsteilung vor, wenn die

Spannung am Eingang der Empfangsvorrichtung betrachtet wird. Diese Spannung verhält sich zur am genannten Spannungsteiler anliegenden Spannung wie das Verhältnis der der Abschlußimpedanz entsprechenden Impedanz zur Gesamtimpedanz des Spannungsteilers. Aus der Kombination der beiden Spannungsverhältnisse, nämlich dem am Eingang der Vorstufe und dem am Eingang der Empfangsvorrichtung, ergibt sich ohne weiteres, daß die Wirkung der Impedanz des über die Unterstation hinausgehenden Teils der Übertragungsleitung dank der Einschaltung der Korrekturimpedanz am Eingang der Empfangsvorrichtung eliminiert wird, so daß das Ende der Zentralstation immer mit der gleichen Amplitude empfangen wird, unabhängig sowohl davon, ob ein Vorbereitungssignal über eine Vorstufe oder ein Informationssignal direkt über das Schaltmittel und die Korrekturimpedanz an den Eingang der Empfangsvorrichtung angelegt wird, als auch davon, wie die örtliche Lage der Unterstation relativ zur Zentralstation ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bilden die Korrekturimpedanz einschließlich der Eingangsimpedanz eines als Übertragungsleitung benutzten Koaxialkabels bei Anschaltung der entsprechenden Unterstation und die der Abschlußimpedanz entsprechende Impedanz in jeder Unterstation Brückenzweige einer Brücke, in deren Diagonalen einmal der niederohmige Senderausgang und zum anderen der hochohmige Eingang der Empfangsvorrichtung liegt, um in an sich bekannter Weise eine Beeinflussung des Senders auf die Empfangsvorrichtung derselben Unterstation auszuschließen. Da hierbei der Senderausgang niederohmig und der Empfängereingang hochohmig ist, wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß praktisch das Spannungsteilerverhältnis aus Korrekturimpedanz und der der Abschlußimpedanz entsprechenden Impedanz nicht geändert wird. Die der Abschlußimpedanz entsprechende Impedanz liegt nämlich zwischen dem Eingang der Empfangsvorrichtung und dem Ausgang des Senders.

Die Erfindung soll anschließend an Hand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe nachstehend aufgeführter Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 die verschiedenen Schaltzustände der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 das Prinzip der Übertragung von Nachrichteninformationen zwischen den Sendestromkreisen und den Empfangsstromkreisen der Zentralstation und einer Unterstation,

Fig. 3 das Schaltbild einer Unterstation im Betriebszustand,

Fig. 4 das Gesamtschaltbild der Zentralstation, Fig. 5 das Gesamtschaltbild einer Unterstation.

F i g. 1 zeigt die Übertragungsleitung L, die Zentralstation Sc und die Unterstationen Sl bis Sn. Jede Station umfaßt eine Anzahl von Ruf- und Erkennungsstromkreisen im Schaltungsteil A und eine Anzahl von Sende- und Empfangsstromkreisen im Schaltungsteil B. Bestimmte Übertragungsstromkreise können den beiden Schaltungsteilen A und B gemeinsam sein, aber die zur Herstellung der Verbindung mit der Übertragungsleitung L erforderlichen Anschaltestromkreise sind verschieden. Der Schaltungsteil A hat eine hohe Eingangsimpedanz, während der Schaltungsteil B eine an die Leitungs-

impedanz angepaßte Eingangsimpedanz aufweist. Am Ausgang jeder Unterstation Sl bis Sn sind die Relaiskontakte 38 d hintereinander im Zuge der Übertragungsleitung L angeordnet, und das Öffnen eines Kontaktes 38 d unter der Steuerung des zügehörigen Relais 38 in der entsprechenden Unterstation Si trennt den darüber hinausgehenden Teil der Übertragungsleitung L ab.

Die Arbeitsweise der Einrichtung umfaßt die folgenden Arbeitsschritte:

Warten (Ruhezustand),

Rufen der Zentralstation,

Erkennen der rufenden Station,

Übertragen von Nachrichten,

Auslösen (Wiederherstellen des Ruhezustandes).

»Warten« (Fig. la)

Im Ruhezustand ist die Übertragungsleitung L mit dem Schaltungsteil A in der Zentralstation Sc verbunden, aber nicht mit den Unterstationen,5Z bis Sn. Sie ist über die Kontakte 38 d und einen Kondensator hoher Kapazität, welcher die Übertragungsleitung L gegen Gleichspannungen isoliert, mit dem Abschlußwiderstand R₀ verbunden.

»Rufen« (Fig. Ib)

Wenn eine Unterstation Si anruft, wird der Schaltungsteil A dieser Unterstation Si mit der Übertragungsleitung L verbunden. Die eine hohe Eingangsimpedanz aufweisenden Schaltungsteile A lassen die Übertragungsleitung L angepaßt. Das ist auch der Fall, wenn verschiedene Unterstationen Sl bis Sn gleichzeitig rufen.

35 »Erkennen« (Fig. Ic)

Die Einschaltung der Unterstation Si ändert die Stromrichtung auf der Übertragungsleitung L, so daß der Schaltungsteil B der Zentralstation Sc eingeschaltet wird. Die Zentralstation Sc sendet dann Abfragesignale zur Erkennung der rufenden Unterstation Si aus. Die Annahme dieser kennzeichnenden Erkennungssignale durch die rufende Unterstation Si hat zur Folge, daß der Schaltungsteil B dieser Unterstation Si mit der Übertragungsleitung L verbunden, der zugehörige Kontakt"38 d geöffnet wird und ein Signal ausgesendet wird, durch welches die Abschaltung des Schaltungsteils A der Zentralstation 5c gesteuert wird. Mit dieser Abschaltung wird gleichzeitig die Übertragungsleitung L in der Zentralstation Sc über den Widerstand 46 geerdet, so daß durch die hierdurch bedingte Potentialänderung die Schaltungsteile A der rufenden Unterstation Si und aller zwischen der Zentralstation 5c und der rufenden Unterstation Si liegenden Unterstationen Sl bis Si blockiert werden, welche in diesem Zeitpunkt im Zustand des Rufens sein oder diesen Zustand während der Übertragung annehmen könnten.

»Übertragen« (Fig. Id)

Die Zentralstation 5c und die Unterstation Si können nun als einzige in bekannter Weise Nachrichteninformationen gegeneinander austauschen.

»Auslösen« (Fig. la)

Am Ende der Übertragung sendet die Unterstation Si ein Signal aus, um die ganze Anlage in den dargestellten Ruhezustand zurückzuschalten.

Fig. 2 stellt eine Verbindungsart zwischen Stationen dar, die an sich bekannt ist und die die gleichzeitige Übertragung von Signalen in beiden Richtungen ermöglicht. In jeder Station ist ein Empfänger R in der einen Diagonalen einer Wheatstoneschen Brücke und ein Sender E in der anderen Diagonalen geschaltet. Die vier Zweige der Brücke sind die Eingangsimpedanz der mit der Gegenstation abgeschlossenen konzentrischen Übertragungsleitung L, eine künstliche Leitung LA und die beiden Widerstände 1 und 2. Wenn die Brücke im Gleichgewicht ist, d. h. wenn zwischen der Impedanz Z der Übertragungsleitung L, der Impedanz Z_A der künstlichen Leitung LA und den Werten T₁ und r₂ der Widerstände 1 und 2 die Beziehung

/•j. Za = r₂Z

besteht, kann gleichzeitig in beiden Richtungen gearbeitet werden, ohne daß die Signale des Senders E irgendeiner Station den Empfänger R ein und derselben Station beeinflussen.

Um einen guten Wirkungsgrad der Übertragung zu erhalten, ist es zweckmäßig, dem Sender E eine niedrige Ausgangsimpedanz und dem Empfänger R eine hohe Eingangsimpedanz zu geben. Es ergibt sich dann der Vorteil, daß der Sende- und Empfangsteil einer Station für die Übertragungsleitung L einen dem Widerstand r_x etwa gleichen Widerstand darbietet.

Fig. 3 zeigt eine ausführlichere Darstellung der nach dem Schema von Fig. 2 angeordneten Sende- und Empfangsstromkreise im Schaltungsteil B einer der in Fig. 1 dargestellten Unterstationen. Der Empfänger R enthält einen Verstärker, dessen wesentliches Element der Transistor 3 ist. Der Sender E enthält ebenfalls einen Verstärker, dessen wesentliches Element der Transistor 4 ist. Die künstliche Leitung A besteht aus dem Widerstand 5 und dem diesem parallelgeschalteten Kondensator 6. Der Kompensationswiderstand Rc liegt in Reihe mit der Übertragungsleitung L in dem einen Zweig der Wheatstoneschen Brücke. Die am Kollektor des Transistors 3 auftretenden Empfangssignale werden an die Signalverstärkungs- und Auswertungsvorrichtung übertragen, die durch den Block 7 dargestellt ist. Die auf den Transistor 4 übertragenen Sendesignale werden durch die im Block 8 dargestellte Sendevorrichtung geliefert.

Die Übertragungsleitung L besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Koaxialkabel, dessen Außenleiter geerdet ist. Der Innenleiter ist über den Kompensationswiderstand Rc und den Kondensator 9 mit der Basis des Transistors 3 verbunden, die über den Widerstand 10 geerdet ist. Der Emitter des Transistors 3 ist über den Widerstand 11 mit dem Punkt 12 verbunden, welcher einer der Knotenpunkte der Brücke ist. Der Kollektor des Transistors 3 ist über den Widerstand 13 mit dem negativen Pol — V der Spannungsquelle verbunden.

Der Transistor 4 ist als Emitterverstärker geschaltet, und seine Basis ist mit dem Ausgang des Blokkes 8 verbunden, während sein Emitter über den Widerstand 14 geerdet ist. Der Kollektor des Transistors 4 ist über den niederohmigen Trennwiderstand 15 mit dem negativen Pol — V der Spannungsquelle verbunden und über den Kondensator 16 hoher Kapazität geerdet, so daß Spannungsschwankungen ausgeglichen werden. Die am Emitter des Tran-

i 197513

sistors 4 auftretenden Ausgangssignale werden über die Widerstände 1 und Rc auf die Übertragungsleitung L übertragen.

Der Emitter des Transistors 3 ist über einen Widerstand 11 mit dem Verbindungspunkt 12 verbunden, der den Abgriff eines Spannungsteilers, gebildet aus dem Widerstand 2 und dem mit dem Kondensator 6 parallelgeschalteten Widerstands, darstellt. Dieser • Spannungsteiler ist mit dem Emitter des Transistors 4 über den Kondensator 19 verbunden, dessen Impedanz für die verwendeten Signalfrequenzen gegenüber der Impedanz des gesamten Spannungsteilers sehr niedrig ist. Die Werte r₂ des Widerstandes 2, r₅ des Widerstandes 5 und C₆ des Kondensators 6 werden durch den Wert r₁ des Widerstandes 1 und den Wert Z der Eingangsimpedanz der Übertragungsleitung L bestimmt, nämlich so, daß die vom Emitter des Transistors 4 zum Kontenpunkt 12 gelieferte Spannung der zur Basis des Transistors 3 übertragenen Spannung mindestens nahezu gleich ist, wenn ao nämlich die Wheatstonesche Brücke im Gleichgewicht ist. Unter der zulässigen Vernachlässigung der Impedanzen der Kondensatoren 19 und 9 wird diese Bedingung durch die Beziehung

erfüllt.

Auf Grund der Funktion des Scheinleitwertes

30

in Abhängigkeit von der Frequenz wird diese Gleichung im allgemeinen nicht für alle Frequenzen erfüllt. Aber wenn das Frequenzband nicht zu breit ist, ist es möglich, eine befriedigende Wirkung zu erzielen. Beispielsweise würde sich unter Verwendung eines handelsüblichen Koaxialkabels mit einem Wellenwiderstand von Z = 75 Ohm bei einem Widerstand T₁ — 75 Ohm eine ausreichende Blockierung für vom Transistor T₄ aus angelegte Impulsfolgen mit einer im Tonfrequenzgebiet oder etwas darüberliegenden Frequenz ergeben, wenn den Widerständen 2 und 6 Werte von r₂ = 200 Ohm und r₆ = 1000 Ohm und dem Kondensator 6 ein Wert von c₆ = 0,01 Mikrofarad gegeben würden.

Soll eine bessere Blockierungswirkung oder eine über ein breiteres Frequenzband wirksame Blockierung erreicht werden, dann kann das allerdings nur durch Ersatz der obenerwähnten einfachen Bauelemente durch entsprechende Netzwerke erreicht werden, die die Anzahl der frei wählbaren Parameter erhöhen. Wenn aber andererseits der Imaginärteil des Scheinleiterwertes -=■ sehr niedrig gegenüber dem Realteil ist oder wenn die Art der Ankopplung an die Empfangsstromkreise eine mehr oder weniger gute Blockierung zuläßt, dann ist es sogar möglich, den Kondensator 6 der künstlichen Leitung L_A wegzulassen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Empfangsfrequenzen von den Sendefrequenzen verschieden sind und wenn selektive Empfangsstromkreise verwendet werden.

Wenn Signale von der Übertragungsleitung L der dargestellten Unterstation zugeführt werden, kann offensichtlich keine durch die Art der Schaltung der Unterstation bedingte Störspannung, die sich als Gegenspannung auswirkt, an den Emitter des Transistors 3 gelangen. Der Wert des Ausgangswiderstandes 14 des Transistors 4 ist nämlich sehr gering, menden Signale keine wesentlichen Potentialänderungen am Emitter hervorrufen können, da dann die Stromänderungen im Widerstand 1 und die hierdurch bedingten Stromänderungen im Transistor 4 sich gegenseitig aufheben. Dies wirkt sich so aus, daß der Stromfluß über den Widerstand 14 im wesentlichen konstant bleibt.

Wegen der hohen Eingangsimpedanz des Transistors 3 und der niedrigen Ausgangsimpedanz des Transistors 4 ist die Impedanz einer Station von der Übertragungsleitung L aus gesehen nahezu gleich dem Wert des Widerstandes 1. Der Wert dieses Widerstandes muß dann so gewählt werden, daß die Übertragungsleitung L zur Übertragung des Frequenzbandes entsprechend abgeschlossen ist. Falls die Reaktanz der Übertragungsleitung L nicht vernachlässigbar ist, ist es zweckmäßig, den Widerstand 1 durch eine Impedanz zu ersetzen.

Fig. 4 und 5 stellen jeweils die Gesamtschaltung der Zentralstation und einer Unterstation dar. Jede Station umfaßt zusätzlich zu den Sende- und Empfangsstromkreisen nach Fig. 3 jeweils Ruf-, Erfassungs- und Erkennungsstromkreise sowie Relaisschaltungen zur Steuerung des Wechsels von einem Arbeitsschritt zum anderen; in der Zentralstation ist darüber hinaus noch ein Wartestromkreis vorgesehen. Diese Stromkreise werden später im Zusammenhang mit der Beschreibung der Arbeitsweise erläutert.

Die Elemente der Sende- und Empfangsstromkreise sind mit den gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 3 bezeichnet; eine gestrichelte Linie trennt die SchaltungsteileA und B₁ wie in Fig. 1 dargestellt. Der Schaltungsteil B enthält außerdem Stromkreise, die nicht nur während des Übertragungsschrittes, sondern auch in Verbindung mit den Stromkreisen des Schaltungsteiles A während des Erfassungs- und Erkennungs-Arbeitsschrittes benutzt werden.

Die verschiedenen Arbeitsschritte laufen in der folgenden Weise ab:

a) Warten

Das Potential der Übertragungsleitung L wird durch das Potential — FO der in der Zentralstation (Fig. 4) angeordneten Spannungsquelle bestimmt, mit welcher die Übertragungsleitung L über den Widerstand 20 und den Kontakt 42 a des Relais 42 verbunden ist. Die Übertragungsleitung L hat daher das gegenüber dem Erdpotential unterschiedliche Potential -FO. Die Anlage befindet sich in dem in Fig. la dargestellten Zustand.

b) Rufen

Die durch die Unterstation zu übertragenden Informationen sollen in Lochkarten aufgezeichnet sein. Die Einführung einer Lochkarte in die Abtastvorrichtung einer Unterstation (Fig. 5) steuert über einen Hebelkontakt die Betätigung eines Relais 21, von dem nur der Kontakt 21a dargestellt ist. Solange das Relais 21 stromlos ist, ist die Übertragungsleitung L von dieser Unterstation abgeschaltet. Wenn aber das Relais 21 erregt und damit der Kontakt 21a umgestellt wird, dann ist die Übertragungsleitung L über diesen Kontakt mit der Basis des Transistors 22 verbunden. Es liegt daher das auf der Übertragungsleitung L vorhandene Potential — FO an der Basis des Transistors 22, dessen Emitter über den Widerstand 25 mit dem Verbindungspunkt 26 des an den Widerständen 27 und 28 gebildeten Spannungsteilers

9 10

so daß die von der Übertragungsleitung L herkom- Die Signale gelangen gleichzeitig zu den Transisto-

verbunden ist. Das Potential am Verbindungspunkt ren 22 aller derjenigen Unterstationen (F i g. 5), die 26 liegt zwischen Erdpotential und dem Potential sich gerade im rufenden Zustand befinden. Die — F 2. Die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 22 Transistoren 22 sind als Emitterverstärker geschaltet, wird somit leitend und bildet mit den Widerständen 5 ihre Eingangsimpedanz ist daher hoch und das Ver-20 (Fig. 4) und 25 (Fig. 5) einen Spannungsteiler, hältnis ihrer Spannungsverstärkung ist nahezu gleich welcher das Potential der Übertragungsleitung L auf Eins. Die Transistoren 22 bilden somit in an sich einen Wert zwischen dem Potential -FO und dem bekannter Weise Impedanzanpasser. Das am Emitter Potential des Verbindungspunktes 26 anhebt. des Transistors 22 einer Unterstation (F i g. 5) an-

Die dadurch bedingte Potentialänderung auf der io kommende Signal gelangt über den Kondensator 37 Übertragungsleitung L hängt außerdem auch von der und den Kontakt 38 c des Relais 38 an ein Ende des Anzahl der gleichzeitig rufenden Unterstationen ab. aus dem Kompensationswiderstand Rc und dem In jedem Fall aber wird eine solche Potentialände- Widerstand 1 gebildeten Spannungsteilers, dessen anrung in der Zentralstation (F i g. 4) über den Wider- deres Ende, nämlich das des Widerstandes 1, über stand 30 auf die Basis des Transistors 29 übertragen, 15 den Kontakt 38 b geerdet ist. Die am Abgriff 39 dessen Kollektor über den Widerstand 34 auf Erd- dieses Spannungsteilers auftretende Signalspannung potential liegt und dessen Emitter mit dem Verbin- gelangt an die Basis des Transistors 3 i die Wirkung dungspunkt31 eines aus den Widerständen 32 und des relativ großen Kondensators 9 und des relativ 33 gebildeten Spannungsteilers liegt, der seinerseits hohen Widerstandes 10 ist hierbei vernachlässigbar, an das negative Potential -FO und Erde angeschlos- 20 Um die Ausgangsleitung zu erhöhen, kann man den sen ist. einstufigen Verstärker 22 durch eine mehrstufige

Im normalerweise gesperrten Zustand des Tran- Anordnung von Emitterverstärkern ersetzen, wobei sistors29 wird so das Potential des Verbindungs- dann eine Spannungsverstärkung gleich Eins beipunktes 31 allein durch diesen Spannungsteiler be- behalten wird. Dieser mehrstufige Verstärker kann stimmt. Wenn nur eine Station ruft, ist das Potential 25 gleichzeitig Teil der Sendestromkreise 8 sein, da diese des Verbindungspunktes 31 viel stärker negativ als nicht im Erfassungs- und Erkennungsschritt verdas Potential auf der Übertragungsleitung L, so daß wendet werden.

der Transistor 29 leitend wird und sich das Potential Erfindungsgemäß ist in jeder Unterstation der

auf dem Verbindungspunkt 31 dem Erdpotential Widerstand Rc gleich dem Widerstand des über die nähert. Bei mehreren rufenden Stationen dagegen 30 Unterstation hinausgehenden Teiles der Übertrawird das Potential der Basis des Transistors 29 auf gungsleitung L und der Widerstand 1 gleich dem einen Mittelwert zwischen dem des Emitters und des Widerstand R₀, welcher die Übertragungsleitung L Kollektors angehoben. Der Verbindungspunkt31 ist abschließt (Fig. 1), zu bemessen,
mit dem Eingang der Suchstromkreise 35 verbunden. Unter diesen Bedingungen ergibt sich, daß die

Der Kollektor des Transistors 22 in der Unter- 35 Amplitude des an den Verstärker 3 angelegten station (Fig. 5) ist über den Widerstand 24 mit der Signals unabhängig von der räumlichen Lage der Potentialquelle — Fl verbunden. Das Potential —VI Unterstation ist. Im hier benutzten Frequenzband ist ist viel stärker negativ als das Potential am Verbin- außerdem allgemein der durch die Ubertragungsdungspunkt26 und als das Potential der Basis des leitung L bedingte Scheinwiderstand praktisch auf Transistors 22, solange nur eine einzige Station ruft 40 den ohmschen Widerstand der Übertragungsleitung L und sich daher dieses Potential besonders stark in Serie mit dem Abschlußwiderstand R₀ reduziert, gegenüber dem Erdpotential unterscheidet. Der Tran- Dieser Scheinwiderstand ist daher, von einer Untersistor 22 wird also leitend und kann die aus der station aus gesehen, gleich dem Widerstand des wei-Übertragungsleitung L empfangenen Signale über- terführenden Teils der Übertragungsleitung L plus tragen. Zu diesem Zeitpunkt ist daher die Anlage im 45 dem Abschlußwiderstand R₀, also gleich Rc + R₀, Zustand, der in Fig. Ib dargestellt ist. und, von der Zentralstation aus gesehen, gleich

R_L + R₀, wobei R_L der ohmsche Gesamtwiderstand

c) Erfassen und Erkennen der rufenden Station _der übertragungsleitung L ist. Wenn A die Amplitude

Das sich aus der Spannungsänderung ergebende der Spannung des von der Zentralstation ausgesen-

und an die in der Zentralstation (F i g. 4) vorgesehe- 50 deten Signals ist, dann ist die Amplitude α des an die

nen Stromkreise 35 angelegte Signal steuert zumin- Basis des Transistors 22 gelangenden und dement-

dest die Erregung des Halterelais 36, dessen Kontakt sprechend am Emitter des Transistors 22 auftreten-

36 a die Übertragungsleitung L mit dem Ausgang des ten Signals

Sendestromkreises der Zentralstation (Emitter des _ Rc + R₀

Transistors 4) verbindet. Die Anlage ist jetzt in den 55 ^{a =} "^ , „ >

in Fig. Ic dargestellten Zustand geschaltet. Außer- ¹^ °

dem steuert es die Aussendung einer Reihe von und die Amplitude d des an den Transistor 3 ange-

Signalen durch die Schaltung 35, von denen jedes legten Signals unter zulässiger Vernachlässigung der

Signal eine bestimmte Unterstation kennzeichnet; ein Wirkung des Widerstandes 10 ist

solches Signal kann z. B. durch die Überlagerung 60 RR

verschiedener sinusförmiger Schwingungen mit ver- d = α — A .

schiedenen Frequenzen zusammengesetzt werden; ^Rc "■" -"o ^kl + -^o

diese Signale werden zu den Sende-Stromkreisen und Die Anwendung des Widerstandes Rc bildet also,

durch diese auf die Übertragungsleitung L weiter- wie sich oben ergibt, ein sehr einfaches Mittel zur

übertragen. Während der Aussendung dieser Signale 65 Anpassung der Amplitude der von einer Unterstation

wird das Gleichspannungspotential der Übertragungs- empfangenen Signale. Hierdurch wird die Anwen-

leitung L durch das Potential am Emitter des Tran- dung besonderer automatischer Schwundregler ver-

sistors 4 bestimmt; es ist daher praktisch konstant. mieden, und es ist nur die Einstellung eines einzigen

Widerstandes, nämlich des Widerstandes Rc, in jeder Unterstation erforderlich. Die während des durch Fig. Ic gezeigten Zustandes über den Verstärker 3 verstärkten Signale werden auf die Empfangsstromkreise? und durch diese zu den Erkennungsstromkreisen 40 übertragen.

d) Übertragung

Wenn eine rufende Unterstation (Fig. 5) das von der Zentralstation gesendete und sie kennzeichnende Signal empfängt, wird das einen Teil der Erkennungsstromkreise 40 bildende Relais 38 erregt. Dadurch erfolgt die Umschaltung der Kontakte 38 a, 38 b, 38 c und 38 d, die den Sender mit der Übertragungsleitung L verbinden, die Sendestromkreise über den Kondensator 41 anschalten, den Ausgang des Transistors 22 von dem Transistor 3 und den über die Unterstation hinausgehenden Teil der Übertragungsleitung L von dieser abschalten.

Außerdem erfolgt eine Änderung der Weiterleitung ao der durch die Empfangsstromkreise 7 festgestellten Signale. Durch bekannte, hier nicht gezeigte und zum Block 7 gehörende Stromkreise wird das sich aus der Feststellung ergebende Signal statt wie vorher zu den Erkennungsstromkreisen 40 jetzt zum Steuer-Stromkreis 47 übertragen. Weiterhin erfolgt das Aussenden eines Signals auf die Übertragungsleitung. Dieses durch die Stromkreise 40 erzeugte Signal wird über hier nicht gezeigte Stromkreise, die die Stromkreise 40 mit dem Sender 8 verbinden, zum Sender 8 geleitet und von diesem auf die Übertragungsleitung gesendet. Es wird durch die Empfangsstromkreise 7 der Zentralstation (Fig.4) empfangen und erregt das Relais 42. Das Relais 42 stellt seine Kontakte 42 a und 42 c um und schließt den Kontakt 42 b, so daß diese Kontakte die Ruf- und Erkennungsstromkreise abschalten, eine Sperrspannung an die Basis des Transistors 29 von der Spannungsquelle -VO über den Widerstand 44 anlegen und den Emitter des Transistors 4 über den Kondensator 45 hoher Kapazität an die Übertragungsleitung L anlegen. Die damit bedingte Abschaltung der Ruf- und Erkennungsstromkreise 35 unterbricht außerdem den Haltestromkreis des Relais 36, so daß die Aussendung von Signalen durch diese Stromkreise unterbrochen wird. Das Relais 36 öffnet zwar seinen Kontakt 36 a, aber die Verbindung der Sende- und Empfangsstromkreise mit der Übertragungsleitung L wird durch den nunmehr umgelegten Kontakt 42 α aufrechterhalten.

Die Anlage ist nun im Zustand, der in Fig. Id dargestellt ist. Die Sende- und Empfangsstromkreise der Zentralstation Sc und der Unterstation Si sind mit der Übertragungsleitung L verbunden, während die Übertragungsleitung L über den Widerstand 46 in der Zentralstation (Fig. 4) geerdet ist und die Transistoren 22 aller Unterstationen (F i g. 5), welche mit der Übertragungsleitung L verbunden sind oder weiche während der Übertragung mit ihr verbunden sein würden, blockiert sind.

Der Austausch von Informationen zwischen der Zentralstation und der Unterstation wird dann gemäß irgendeinem vorgegebenen Programm durchgeführt.

Die Amplitude der während des Informationsübertragungsvorgaagesan den Verstärker 3 angeleg- 6s ten Signale ist die gleiehe wie in der Suchperiode, da sie immer durch-äeft die Widerstandene und 1 gebildeten SpännungStmter bestimmt wird und demgegenüber die Ausgangsimpedanz des Transistors 4 vernachlässigbar ist. Außerdem ist infolge der Einstellmöglichkeit des Widerstandes Rc die Wheatstonesche Brücke, in deren einer Diagonale der Eingangsstromkreis des Transistors 3 liegt, im Gleichgewicht, gleichgültig, welche örtliche Lage die Unterstation längs der Übertragungsleitung L hat, da der aus dem Widerstand Rc und aus dem Widerstand des zur Übertragung verwendeten Leitungsteiles resultierende Widerstand immer gleich dem Gesamtwiderstand R_L der Übertragungsleitung L ist. Der Kompensationswiderstand Rc erfüllt also die doppelte Aufgabe der Anpassung des Pegels des an den Empfänger gelieferten Signals und der Einstellung des Brückengleichgewichtes zur Verhinderung der gegenseitigen Beeinflussung von Sender und Empfänger einer Station. Im Verlauf der Übertragung steuert das Vorrücken der Lochkarte in der Unterstation, die die zu übertragende Information enthält, die Erregung eines hier nicht gezeigten Relais 48, dessen Kontakt 48 α in seiner Arbeitsstellung den Eingang des Transistors 22 von der Leitung trennt.

Das Ende der Übertragung wird durch eine in der Lochkarte enthaltene Codekombination besonderer Lochungen gesteuert, die an der Unterstation (Fig. 5) abgefühlt werden. Die Decodierung dieses Signals durch die Empfangsstromkreise in der Zentralstation (Fig. 4) bewirkt das Abschalten des Haltestromes des Relais 42 und die Aussendung eines Signals an die Unterstation (Fig. 5), auf das hin dort der Haltestromkreis des Relais 38 geöffnet wird. Das Auswerfen der Lochkarte bewirkt das Zurückfallen des Kartenhebels und somit das öffnen der zugeordneten Kontakte in den Erregungsstromkreisen der Relais 21 und 48, so daß die Kontakte 21a und 48a in die dargestellte Lage zurückkehren und die Verbindungen zwischen der Übertragungsleitung L und den Unterstationen wieder in den Ruhezustand zurückgestellt werden und somit ein erneuter Rufvorgang stattfinden kann.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum wahlweisen Verbinden einer von mehreren an einer gemeinsamen Übertragungsleitung hintereinanderliegenden Unterstationen mit einer Zentralstation in Fernmeldeanlagen, bei denen die gemeinsame Übertragungsleitung an ihrem einen Ende durch eine Abschlußimpedanz abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Unterstation (Sri) eine Umschalteinrichtung (38) besitzt, die bei Verbindung einer Unterstation (Sri) mit der Zentralstation (5c) jeweils den über diese Unterstation (Sri) hinausgehenden Teil der Übertragungsleitung (L) abtrennt (mittels 38 d) und dafür eine Nachbildung anschaltet (mittels 38 a), die aus einer der Abschlußimpedanz (R₀ in F i g. 1) entsprechenden Impedanz (1) und einer dem abgetrennten Teil der Übertragungsleitung (L) entsprechenden Korrekturimpedanz (Rc) besteht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Übertragungsleitung (L) über die Schaltmittel (38 a) verbundene Korrekturimpedanz (Rc) und die der Abschlußimpedanz (R₀ in Fig. 1) entsprechende Impedanz (1) einen Spannungsteiler bilden, dessen Abgriffpunkt (39) mit dem hochohmigen Ein-

gang der Empfangsvorrichtung einer Unterstation verbunden ist, so daß bei Justierung der Korrekturimpedanz (Rc) auf den Wert des Widerstandes des über die entsprechende Unterstation (Sri) hinausgehenden Teils der Übertragungsleitung (L) der Eingang der Empfangsvorrichtung angepaßt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Empfangsvorrichtungen der Unterstationen (Sl bis Sn) xo jeweils eine aus einem Transistor (22) in Kollektorschaltung bestehende Vorstufe vorgeschaltet ist, die bei eingeschalteter Gesamtübertragungsleitung(L) ein Ruf- und Bereitschaftssignal an die Zentralstation (Sc) aussendet und die daraufhin ein Vorbereitungssignal von der Zentralstation (Sc) zur Anschaltung der rufenden Unterstation (Sn) über die Korrekturimpedanz (Rc) an die Übertragungsleitung (L) zwecks anschließender Informationsübertragung empfängt, und daß der Ausgang der Vorstufe mit dem übertragungsleitungsseitigen Anschluß der Korrekturimpedanz (Rc) verbunden ist, welcher nach Empfang des Vorbereitungsimpulses mit Hilfe der Schaltmittel (38 a) an die Übertragungsleitung (L) unter as gleichzeitiger Blockierung der Vorstufe angeschlossen wird.

4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Anschaltung einer Unterstation an die Übertragungsleitung die Eingangsimpedanz der aus einem geerdeten Koaxialkabel gebildeten Übertragungsleitung^) in Serie mit dem Korrekturwiderstand (Rc) einen ersten Brückenzweig, die der Abschlußimpedanz (A₀ in Fig. 1) entsprechende Impedanz (1) einen zweiten Brückenzweig, ein mit der Impedanz (1) verbundener Widerstand (2) einen dritten Brückenzweig und eine mit diesem verbundene Leitungsnachbildung (L_A bzw. 5, 6), die andererseits geerdet ist, einen vierten Brükkenzweig bildet, so daß die Empfangsvorrichtung, deren zweite Eingangsklemme mit dem Verbindungspunkt (12) zwischen Widerstand (2) und Leitungsnachbildung (L_A bzw. 5, 6) verbunden ist, in einer ersten Brückendiagonalen und der am Verbindungspunkt zwischen der der Abschlußimpedanz (R₀ in Fig. 1) entsprechenden Impedanz (1) mit dem Widerstand (2) angeschlossene und andererseits geerdete, niederohmige Senderausgang in der anderen Brückendiagonalen liegt, wobei die Brücke in an sich bekannter Weise so bemessen ist, daß die Sendesignale am Eingang der Empfangsvorrichtung derselben Unterstation praktisch unwirksam sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

509 628/86 7.65 © Bundesdruckerei Berlin