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Schaltungsanordnung für Relaiskoppler in Fernmelde-, insbesondere
Fernsprechanlagen Die Hauptpatentanmeldung M 52572 VIII a / 21 a3 betrifft eine
Schaltungsanordnung für koordinatenmäßig aufgebaute Relaiskoppler in Fernmeldeanlagen,
insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, mit an den Kreuzpunkten von Zeilen und
Spalten angeordneten Koppelrelais mit einer einzigen zum Ansprechen. und Halten
dienenden Wicklung, deren Anfang unmittelbar mit ihrer Zeilenleitung verbunden ist,
an die über einen zeilenindividuellen Markierschalter vorübergehend stark negatives
Ansprechpotential und über einen zeilenindividuellen Gleichrichter dauernd ein weniger
negatives Haltepotential angeschaltet wird, während das Ende der Wicklung einerseits
unmittelbar mit einem eigenen Haltekontakt verbunden ist, der stark positives Haltepotential
anschaltet, andererseits über einen kreuzpunktindividuellen Entkopplergleichrichter
mit -ihrer Spaltenleitung verbunden ist, an die vorübergehend über einen spaltenindividuellen
Markierschalter mittleres Ansprechgegenpotential angeschaltet wird.
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In einer derartigen Schaltungsanordnung wird gemäß - der Erfindung
der Hauptpatentanmeldung die Steuerung der Koppelrelais dadurch verbessert, daß
dem zeilenindividuellen Markierschalter ein Kondensator in Reihe geschaltet ist,
dessen eine Belegung fest an die mit dem weniger negativen Haltepotential verbunde
Zeilenleitung angeschlossen ist und. an dessen anderer, der Zeilenleitung abgekehrten
Belegung während des Anwerfens und anschließend beim Halten das stark negative Ansprechpotential
wirksam ist, daß aber zum Abwerfen und anschließend im Ruhezustand durch den zeilenindividuellen
Markierschalter das mittlere Ansprechgegenpotential angeschaltet wird, welches nur
zum Anwerfen durch den Spaltenmarkierschalter über das Koppelrelais der diesem zugekehrten
Belegung des Kondensators zugeführt wird.
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In derartigen Schaltungsanordnungen ist es erwünscht, daß nach erfolgter
Ansteuerung eines Koppelrelais auch festgestellt wird, ob das Koppelrelais dem Anwerf-
oder Abwerfbefehl tatsächlich nachgekommen ist.
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Es sind bereits Relaiskoppler mit gemeinsamem Auswerter bekannt, bei
denen dem Auswerter ein Potential zugeführt wird, das den nach Aufnahme eines Umsteuerimpulses
bestehenden Schaltzustand eines kreuzpunktindividuellen bistabilen Elementes kennzeichnet.
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Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung der Anordnung der
Hauptpatentanmeldung mit dem Ziel, bei Nichtausführung eines durch einen bestimmten
Schaltzustand des Multivibrators der Zeilen-Leitung gekennzeichneten Schaltbefehles
durch das Koppelrelais Fehlschaltungen. infolge Nichtübereinstimmung mit dem Schaltzustand
des bistabilen Multivibrators zu verhindern. Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung
nach der Hauptpatentanmeldung durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung
gelöst.
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Zweckmäßig wird. mindestens für die Dauer der Aufladung bzw. Entladung
des Kondensators die Auswertung der den Schaltzustand des Multimbrators und das
Fließen eines Relaishaltestromes kennzeiclanenden Potentiale durch die Koinzidenzschaltung
verhindert, damit erst nach der Herstellung stabiler Schaltzustände einer Überprüfung
dieser Potentiale vorgenommen wird.
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Dies erfolgt vorzugsweise in der Weise, .daß die Koinzidenzschaltung
an die Basis eines Treibertransistors geschaltet ist, dessen Emitter während der
Aussteuerung eines. Koppelrelais durch eine die Durchschalte- oder Auslösejmpulse
bereitstellende Einrichtung ein Potential zugeführt wird, das die Auswertung des
Ausgangspotentials der Koinzidenzschaltung durch ein Störungsanzeigemittel und/oder
durch eine logische Verknüpfungsschaltung verhindert, die sonst bei Zuführung eines
entsprechenden Impulses eine Umsteuerung des Multivibrators bewirkt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Überwachung des
Fließens eines Haltestromes für ein angesteuertes Koppelrelais in der Weise, daß
einem im Haltestromkreis des Koppelrelais liegenden Widerstand die Basis-Emitter-Strecke
eines Transistors
parallel geschaltet ist, dessen Kollektor nach
erfolgter Auf- oder Entladung des mit den Koppelrelais in Reihe liegenden Kondensators
ein das Fließen eines Haltestromes anzeigendes Potential führt.
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Wird bei Nichtübereinstimmung des das Fließen eines Haltestromes signalisierenden
Potentials und des durch den ausgesteuerten Multivibrator bereitgestellten Potentials
eine Störungsanzeige, beispielsweise durch Aufleuchten einer Lampe bewirkt, so ist
das Aufleuchten dieser Lampe für das mit der Überwachung der Anlage betraute Personal
gleichzeitig die Aufforderung, durch einen entsprechenden Eingriff die Übereinstimmung
der beiden Schaltstellungen wieder herbeizuführen. Im anderen Falle wird selbsttätig
eine Korrektur in der Art vorgenommen, daß dem bistabilen Multivibrator selbsttätig
ein Umschalteimpuls mitgeteilt wird, der die übereinstimmung des Schaltzustandes
dieses Multivibrators mit dem Erregungszustand des.. durch ihn angesteuerten Koppelrelais
wieder herstellt.
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Handelt es sich dabei um Anlagen, bei denen bis zum Einlaufen einer
Vollzugsmeldung eine Durchschaltung immer wieder eingeleitet wird,- so würde durch
die Einrichtung gemäß der Erfindung diese Durchschaltung so lange wiederholt werden,
bis die Koinzidenzschaltung eine entsprechende Meldung abgibt. .
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 eine Schaltungsanordnung zur koordinatenmäßigen Ansteuerung eines
Koppelrelais, wobei die Beeinflussung des Koppelrelais in einer der Koordinaten
mit Hilfe eines den Besetztzustand jeweils anzeigenden bistabilen Multivibrators
erfolgt und F i g. 2 eine Koinzidenzschaltung, die nach der Erfindung das Fließen
eines Haltestromes sowie den jeweiligen Schaltzustand des in F i g. 1 dargestellten
Multivibrators zur Störungsanzeige bzw. zur Steuerung des Multivibrators auswertet.
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Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung des Ausführungsbeispieles
wird zunächst an Hand von F ig. 1 beschrieben: Wie in der Hauptpatentanmeldung ist
wiederum pro Zeile je ein mit zwei Transistoren T l, T 2 und mit entsprechenden
Koppelwiderständen ausgerüstetes Flip-Flop vorhanden, das abwechselnd über zwei
Eingänge x1 bzw. x1 angesteuert wird. Diese Eingänge sind dabei einer Zeile oder
x-Achse einer matrixartig aufgebauten Koppelanordnung zugeordnet, während der mit
y 1 bezeichnete Eingang der Schaltung einer Spalte in der Ordinatenrichtung zugeordnet
ist. Beispielsweise ist es möglich, die mit x bezeichneten Eingänge den einzelnen
Verbindungsbrücken des Koppelfeldes einer Fernsprechanlage zuzuordnen, während die
mit y bezeichneten Eingänge den einzelnen Teilnehmern zuzuordnen sind. An jedem
Kreuzpunkt der Zeilen und Spalten eines solchen Koppelfeldes befindet sich ein Koppelrelais
A, das bei entsprechender Beeinflussung des Zeilen- und Spalteneinganges, also der
Eingänge x 1lx-1 und y 1 anspricht und sich nach seiner Erregung durch Schließen
seines Haltekontaktes a hält.
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Die Erregung des Koppelrelais A erfolgt durch den Ladestrom eines
zeilenindividuellen Kondensators C in noch zu beschreibender Weise, während der
Abfall bzw. Abwurf des Koppelrelais A durch Umladung bzw. Entladung des Kondensators
C durchgeführt wird. Während die Lade- bzw. Entladepotentiale für den Kondensator
C durch zwei Transistoren T4 und T5 angeschaltet werden, stellt gemäß einer bevorzugten
Ausbildung der Erfindung ein Transistor T 6 das Fließen eines Haltestromes nach
Erregung des Koppelrelais A fest,. Der. Haltestrom für das Koppelrelais A fließt
unter anderem über zwei Widerstände R 10 und R 13, und da die Emitter-Basis-Strecke
des Transistors T 6 dem Widerstand R13 parallel geschaltet ist, ist der Schaltzustand
des Transistors T6 ein Indiz dafür, ob über das Koppelrelais A ein Haltestrom fließt
oder nicht. Das entsprechende Auswertepotential, das an einer Klemme V bereitgestellt
wird; kann durch einen .weiteren Transistor T7 invertiert werden und steht als inverses
Potential dann an einer Klemme V für eine Auswertung bereit, die in noch zu beschreibender
Weise durch die Anordnung nach F i g. 2 vorgenommen wird.
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Im Ruhezustand ist der Transistor T2 leitend und der Transistor T1
gesperrt. Am Punkt ÄX liegt deshalb Erdpotential, während der Punkt AX negatives
Potential der Größe -2 UB führt. Die Wirkungsweise des dargestellten bistabilen
Multivibrators bedarf keiner näheren Erläuterung. Es genügt der Hinweis, daß bei
der Anschaltung entsprechender Steuerpotentiale an die Eingänge x1 und _XI der bistabile
Multivibrator seinen Schaltzustand jeweils ändert. Eine eingezeichnete Diode D 8
dient zur Entkopplung zwischen dem bistabilen Multivibrator mit den Transistoren
T 1 und T 2 und der nachgeschalteten Schaltstufe mit
dem Transistor T4, für den ein npn-Transistor Verwendung findet. Im Ruhezustand
ist infolgedessen auch der Transistor T4 gesperrt; d. h., an seinem Kollektor bzw.
an der rechten Belegung des Kondensators C liegt über einen Widerstand R 9 Erdpotential
an. Die linke Belegung des Kondensators C ist über die Widerstände R10 und R13 sowie
über eine Diode D 3 auf ein Potential von der Größe - UB aufgeladen. Es sei
außerdem angenommen, daß im Ruhezustand der Anlage das Koppelrelais A abgefallen
ist und der Haltekontakt a infolgedessen sich in der gezeichneten Stellung
befindet. Auch die Ansteuerung der Schaltung in der y-Achse ist nicht betätigt,
so daß der Transistor T5 gesperrt ist.
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Soll nun das Koppelrelais A eingeschaltet werden, so muß sowohl in
der x-Achse oder Zeile, d. h. beispielsweise brückenseitig, und in der y-Achse oder
Spalte, d. h. beispielsweise teilnehmerseitig, eine Ansteuerung des Koppelrelais
A erfolgen. Dabei ist es notwendig, daß in der y-Achse, d. h. durch entsprechende
Beeinflussung des Eingang y1 mindestens für die Dauer der Anzugszeit des Koppelrelais
A der Transistor T 5 leitend gemacht wird. Dies erfolgt durch Anlegen von negativem
Potential an den Eingang y 1. Durch entsprechende Ansteuerung des Einganges y 1
gelangt also Erdpotential über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T5
sowie die nunmehr durchlässige Diode D 4 an das Wicklungsende 1 des Koppelrelais
A.
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Zur Aussteuerung des Multivibrators ist lediglich ein sehr kurzer
Impuls an den Eingängen x 1 oder z i notwendig, da bereits ein solcher Impuls ausreicht,
um den Multivibrator in seine Arbeitslage umzusteuern. Man kann also entweder an
dem Eingang x3 positives Potential oder an dem Eingang x1 negatives Potential für
die Dauer eines solchen Impulses anlegen. Wird der bistabile Multivibrator in
seine
Arbeitslage gekippt, so wird auch der Transistor T4 leitend. Dieser erhält seinen
Basisstrom über den nunmehr leitenden Transistor T 1 und den Widerstand RL1. An
die rechte Belegung des Kondensators C wird nunmehr niederohmig über die Emitter-Kollektor-Strecke
des Transistors T4 das stark negative Ansprechpotential -2 UB angeschaltet.
Da somit an der rechten Belegung des Kondensators C das Potential um den Betrag
2 UB negativer geworden ist, muß auch die linke Belegung des Transistors
C diesem Spannungssprung folgen.
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Auf dieser Seite des Kondensators C entsteht somit im ersten Augenblick
eine Spannung von - 3 UB,
die auch am Wicklungsanfang 2 des Koppelrelais A
anliegt, das also zur Durchschaltung im ersten Augenblick mit einer Spannung von
3 UB beaufschlagt wird, so daß es sehr schnell anspricht. Der Kondensator
C muß so groß bemessen sein, daß der Anzug des Koppelrelais sicher gewährleistet
ist, bevor die hohe Schaltspannung durch die Kondensatorumladung wieder abgetragen
worden ist.
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Hat nun das Koppelrelais A durchgeschaltet, so wird der Haltekontakt
a geschlossen und an das Wicklungsende 1 das stark positive Haltepotential -h
UB angelegt. Nach Durchführung des Durchschaltevorganges wird sich an der
linken Belegung des Kondensators C eine Spannung einstellen, die sich aus folgender
Spannungsteilerschaltung errechnet: Der betreffende Stromkreis geht vom stark positiven
Haltepotential -I- UB am Wicklungsende 1 des Koppelrelais A nach
- UB am oberen Ende des Widerstandes R13. In diesem Stromkreis liegt der
Widerstand des Koppelrelais A in Reihe mit der in Durchlaßrichtung gepolten Diode
D 3 und dem Widerstand R 10 sowie der Parallelschaltung des Widerstandes R 13 und
der Basis-Emitter-Strecke des Transistors T6.
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Der Haltestromkreis für das Koppelrelais A wird nach erfolgter Durchschaltung
dann vom Strom durchflossen, wenn an der linken Belegung des Kondensators C die
Spannung positiver geworden ist als das schwach negative Haltepotential
- UB, d. h., wenn die Umladung des Kondensators C weitgehend abgeklungen
ist. Wie oben erwähnt, wird durch den Haltestrom des Koppelrelais A die Basis-Emitter-Strecke
des Transistors T6 von Strom durchflossen. Damit wird der Transistor T6 niederohmig,
und im Durchschaltezustand des Koppelrelais A liegt an der Klemme V ein Potential
in der Größe von -UB.
Dem Transistor T6 ist eine Umkehrstufe nachgeschaltet,
und das negative Potential an der Klemme 'V gelangt über einen Widerstand R 15 auch
zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors T7. Damit wird der Transistor T7 niederohmig,
und an der Klemme V liegt im Durchschaltezustand des Koppelrelais A Erdpotential.
Ein Widerstand R 14 dient als Arbeitswiderstand für den Transistor T7 ebenso wie
ein Widerstand R15 für den Transistor T6. Eine Diode D9 hat die Aufgabe, die Spannung
an der Basis des Transistors T7 nicht positiver werden zu lassen als 0 Volt. Ein
Widerstand R16 beaufschlagt die Basis mit positivem Strom aus der Quelle -I-
UB und erhöht damit die Sperrfähigkeit des Transistors T7.
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Die Auswertung der an den Klemmen V und V bei Durchschaltung oder
Nichtdurchschaltung des Koppelrelais A bereitgestellten Potentiale für eine Strömungssignalisierung
zeigt F ig . 2. Mit dieser Anordnung wird über eine ODER-Schaltung aus drei Widerständen
R22, R23 und R24 mit Hilfe eines Treibertransistors T 8 eine Störungslampe Stö angesteuert.
Die ODER-Schaltung wird wiederum durch zwei UND-Schaltungen betätigt. Die erste
UND-Schaltung hat die Eingänge V und ÄX und besteht aus einem Widerstand R 20 sowie
einer Diode D 6. Die zweite UND-Schaltung besteht aus einer Diode D 7 und einem
Widerstand R 21 und hat die Eingänge V und AX. Der Treibertransistor T 8,
der zur Einschaltung der Störungslampe Stö dient, hat am Emitter noch eine weitere
Eingangsklemme. Diese wird seitens einer nicht dargestellten zentralen Steuereinrichtung
beeinflußt und führt für die Dauer der Relaisdurchschaltung negatives Potential,
so daß es während des Durchschaltevorganges bis zum Ansprechen des Transistors T
6 im Haltestromkreis des Relais A nicht zu Überschneidungen kommen kann, die kurzzeitig
die Störungslampe Stö bereits betätigen würden. Im Ruhezustand liegt an der Klemme
DSUV Erdpotential.
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Wie F i g. 2 zeigt, sind an den Kollektor des Treibertransistors T8
noch zwei Torschaltungen angeschaltet, deren Ausgänge x1 und A wiederum zu den Eingängen
x1 und x3 des bistabilen Multivibrators nach F i g. 1 zurückführen, da diese Ausgänge
mit den Eingängen x 1 und X _I in F i g. 1 zu verbinden sind. Die
rechte Belegung eines Kondensators CE1 der oberen Torschaltung wird über einen Widerstand
RE 1 vom Punkt AX in F i g. 1 gesteuert, während der Punkt 2X in F i g. 1 über einen
Widerstand RE2 mit der rechten Belegung eines Kondensators CE2 verbunden ist. Die
beiden Torschaltungen haben die Aufgabe, am Ende des Durchschalteimpulses, d. h.,
wenn die Klemme 15SUV wieder positiv wird, den bistabilen Multivibrator in F i g.
1 so einzustellen, wie es dem Durchschaltezustand des-Koppelrelais entspricht. Wäre
dieses also durch irgendwelche Umstände nicht durchgeschaltet worden, und der bistabile
Multivibrator in F i g. 1 befände sich in der Arbeitslage als Folge der Zuführung
eines Umsteuerimpulses über die Eingänge x 1 bzw. zl, dann würde am Ende des Durchschalteimpulses
der bistabile Multivibrator nach F i g. 1 wieder in seine Ruhelage zurückgestellt
werden, weil die in F i g. 2 dargestellte Anordnung festgestellt hat, daß die gewünschte
Durchschaltung nicht erfolgreich war und deshalb wiederholt werden muß.
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Die Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 2 ist in Verbindung mit
der Anordnung nach F i g. 1 im einzelnen folgende: Soll das Koppelrelais A betätigt
werden, so wird, wie bereits beschrieben, an den Eingang _XI beispielsweise ein
kurzer positiver Impuls angelegt, der den aus den Transistoren T 1 und
T 2 bestehenden bistabilen Multivibrator in seine Arbeitslage kippt. Am Punkt
71-X liegt dann ein Potential in der Größenordnung von - UB, während am Punkt
AX Erdpotential herrscht. Befindet sich das Koppelrelais im Ruhezustand, so liegt
an der Klemme V Erdpotential und an der Klemme V negatives Potential in der Größenordnung
von - UB. Dadurch wird die aus der Diode D 6 und dem Widerstand R 20 bestehende
UND-Schaltung in F i g. 2 leitend, so daß das negative Potential über den Widerstand
R22 zur Basis des Treibertransistors T 8 gelangt, der dadurch leitend gemacht würde,
wenn an der Klemme DSVV positives Potential anliegen würde. Dieses liegt aber erst
am
Ende des Durchschaltevorganges an, so daß erst zu diesem Zeitpunkt die- Emitter-Kollektor-Strecke
des Treibertransistors T8 durchlässig wird und die Störungslampe Stö aufleuchtet.
Gleichzeitig pflanzt sich das betreffende positive Potential zur linken Belegung
des Kondensators C 3 fort, während die rechte Belegung des Kondensators C
3 in diesem Schaltzustand über den Widerstand RE1 vom Punkt AX her -positiv aufgeladen
ist. Beim Eintreffen der: positiven Flanke seitens der Klemme D3ÜV gelangt also
ein positiver Impuls über die Torschaltung, die aus dem Kondensator C3, dem
Widerstand RE 1 und der Diode D 1 besteht, zum Eingang x 1 und stellt, damit den
bistabilen Multivibrator in F i g. 1 wieder in seine Ruhelage zurück. Damit ist
die übereinsiimmung des Durchsehaltezustandes des Koppelrelais und des bistabilen
Multivibrators wiederhergestellt, der die Durchschaltung steuert. Auf diese Weise
wird ein bei der Durchschaltung entstehender Fehler wieder ausgeglichen, falls dieser
Fehler nicht grundsätzlicher Natur ist. Handelt es sich um einen solchen Fehler
grundsätzlicher Natur; so* wird auch beim nächsten Durchschalteversuch wieder eine
Abwei- -chung zwischen dem Durchschaltezustand des '< Koppelrelais und dem Schaltzustand
des Multivibrators festgestellt, und man kann die Anordnung derart ausbilden, daß
erst bei wiederholter Feststellung eines solchen Durchschaltefehlers die' Störungslampe
Stö eingeschaltet wird.
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In der nachstehenden Funktionstabelle ist angegeben, welche Potentiale
der bistabile Multivibrator an den Punkten AX und ÄX und das das Durchschalteverhalten
des Koppelrelais überwachende Schaltglied an den Klemmen Y und V einnehmen kann.
.In der Spalte »Bewertung« ist angegeben, ob die Durchschaltung richtig oder falsch
ist,- d: h. ob die Durchschaltesteuerung und die Relaiskopplersteuerung synchron
oder voneinander abweichend eingestellt sind. Außerdem gibt die Funktionstabelle
noch- die Lage des bistabilen Multivibrators sowie den Durchschaltezustand des Koppelrelais
und schließlich den auf Grund der an den Punkten und Klemmen herrschenden Potentiale
sich ergebbnden Signalzustand der Störungslampe an.
| AX AX Y Y 1 Bewertung FF-Lage Relaislage 1 Störungslampe |
| 0 - UB ,. 0 -U.8 . , richtig Arbeit Arbeit
erloschen |
| - UB - 0 - UB ` 0 richtig Ruhe Ruhe erloschen |
| 0 - UB - UB 0 falsch Arbeit Ruhe brennt |
| - UB 0 0 - UB falsch Ruhe Arbeit brennt |