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Schaltungsanordnung für Teilnehmerstellen in Fernmelde-, insbesondere
Fernschreibanlagen mit indirekter Steuerung einer Empfangseinrichtung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für Teilnehmerstellen
in Femmelde-, insbesondere Fernschreibanlagen mit indirekter Steuerung einer Empfangseinrichtung
für impulscodierte Nachrichten, vorzugsweise einem Fernschreibempfangsmagneten,
durch einen in dem Lokalerregungs-Z, C el stromkreis der Empfangseinrichtung
angeordneten und durch die jeweiligen Stromzustände auf der Teilnehmerleitung entsprechend
den gesendeten Impulsen zu steuernden Transistor.
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Es ist für Fernmeldeanlagen, in denen impulscodierte Nachrichten an
Teilnehmerstellen zu übertra-en sind, z. B. Datenübertragungsanlagen, Fernschreibanlagen
und Fernsteueranlagen, bekannt, wenn die über die Teilnehmerleitung bereits zu übertragenden
Impulse keine - nügend große Stromamplitude .e mehr haben können,
um auch dann noch die Empfangseinrichtung, z. B. den Empfangsmagneten einer
Z, el Fernschreibmaschine, mit Sicherheit aussteuern zu können, die Empfangseinrichtung
selbst in einen Lokalstromkreis einzuschalten und in diesem die auf der Teilnehmerleitung
gesendeten Impulse und Impulspausen nachzubilden. Realisiert wurde diese Art der
indirekten Steuerung einer Empfangseinrichtung lange Zeit durch ein Relais, von
dem mindestens eine Wicklung in die Teilnehmerleitung und ein Kontakt in den Lokalstromkreis
selbst eingeschaltet wurde.
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Nachdem aber in letzter Zeit der Wunsch in der Fernmeldetechnik nach
einer höheren übertragungseschwindigkeit sowohl für Fernschreibzeichen als auch
andere impulscodierte Daten immer stärker wurde, das Kontaktsystem eines Relais
aber auf Grund seiner Masse eine nicht zu überschreitende Grenze hinsichtlich der
Folgegeschwindigkeit der zu übertragenden Impulse besitzt, ging man dazu über, an
Stelle des Relais einen oder auch mehrere Transistoren zu benutzen.
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Zu diesem Zweck schaltete man dann die Empfangseinrichtung in den
Kollektorstromkreis eines Transistors und griff von einem in die Teilnehmerleitung
eingeschalteten Spannungsteiler oder Widerstand eine den Transistor öffnende oder
sperrende Steuerspannung ab. Nachteilig an dieser indirekten Steuerungsart ist,
daß entweder der Arbeitswiderstand des Transistors relativ groß gewählt ist
- dies bringt einen Verlust an Leitungslänge mit sich -
oder daß bei
relativ niedrigen Arbeitswiderständen innerhalb der Teilnehmerleitun-en für jede
vor-ZD (ye , sehene Leitungsstromstärke eine besonders dimensionierte
Temperaturkompensation vorgesehen werden muß, da nun einmal bei Verwendung der
C
gebräuchlichen Halbleiter die Größe der Durchlaßspannung sehr temperaturabhängig
ist. Die Temperaturabhängigkeit der Durchlaßspannung kann zwar C, in bekannter Weise
durch einen Widerstand mit entaegengesetztem Verhalten, z. B. einer Diode, weitt'
gehend ausgeglichen werden, aber dies bedeutet in jedem Fall eine weitere Widerstandserhöhung
und damit einen zusätzlichen Verlust an überbrückbarer Leitungslänge.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
für Teilnehmerstellen mit indirekter Steuerung der Empfangseinrichtung zu schaffen,
die die geschilderten Nachteile hinsichtlich Leitungslänge und Steuerungsunsicherheiten
des Transistors nicht aufweist. Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von
dem Gedanken aus, die Emitter-Basis-Strecke des Transistors direkt in die Teilnehmerleitung
einzuschalten. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Transistor
mit seiner Emitter-Basis-Strecke direkt in die Teilnehmerleitung eingeschaltet ist
und eine örtliche Sperrspannung während eines der beiden möglichen Stromzustände
(Impuls bzw. Impulspause) den Transistor in seinem Sperrzustand hält.
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Auf diese Weise ist es mit einer gemäß der Erfindung aufgebauten Schaltungsanordnung
erreichbar, in dem Teilnehmerleitungsstromkreis selbst nur die niederohmige Emitter-Basis-Strecke
des Transistors eingeschaltet zu haben und auf diese Weise eine übertragung über
längere Teilnehmerleitungen zu ermöglichen. Außerdem sind für den Transistor die
durch seine Temperatur bedingten Steuerungsunsicherheiten praktisch ausgeschaltet.
Zur
Durchführuna der ErfindunG kann die örtliche C C
Sperrspannung bereits durch
einen an einem Regler C, einstellbaren Bruchteil des einen der beiden auf der Teilnehmerleituna
möclichen Stromzustände ( 1 des C C 2 Impulsstromes) kompensiert und
der Transistor durch ein weiteres Ansteigen des Impulsstromes in seinen Leitzustand
umgesteuert werden. Auf diese Weise ist eine besonders aute Ansprechsicherheit bei
Minustoleranz des Leitungsstromes und eine abstandsgetreue übertragung teilweise
abgeflachter symmetrischer Impulse gewährleistet. Außerdem können bei dieser Einstellung
Störströme, die unter diesem Schwellwert liegen, keine Empfangsunsicherheiten hervorrufen.
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Im Rahmen der Erfindung kann zum Erzeugen der b
örtlichen Sperrspannung
eine Hilfsstromquelle vorgesehen, an die der Regler und ein Gleichrichter angeschlossen
sind, und der Gleichrichter mit einer der Emitter-Basis-Strecke entgegengerichteten
Polung parallel zu ihr angeordnet sein.
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Diese Methode des Erzeugens der örtlichen Sperrspannung bietet den
Vorteil eines sehr einfachen und übersichtlichen Schaltungsaufbaues.
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Wenn dagegen keine eigene Hilfsstromquelle zur Verfügung steht, kann
im Rahmen der Erfindung zum Erzeu-en der örtlichen Sperrspannung auch die im Erregungsstromkreis
der Empfangseinrichtung angeordnete Stromquelle verwendet werden und der Gleichrichter,
der parallel zu der Emitter-Basis-Strecke des Transistors geschaltet ist, mit dem
Regler und einem spannungsabhängigen Widerstand so an die Stromquelle angeschaltet
sein, daß bei einem bestimmten Bruchteil des Impulsstromes auf der Teilnehmerleitung
der an dem spannungsabhängigen Widerstand auftretende Spannungsabfall die an dem
Gleichrichter auftretende örtliche Sperrspannung kompensiert.
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Diese Art der örtlichen Sperrspannungserzeugung bietet den Vorteil,
daß keine weitere Hilfsstromquelle erforderlich ist.
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Einzelheiten der Erfindung gehen aus den an Hand der Zeichnung beschriebenen
Ausführungsbeispielen hervor. Darin zeigt F i g. 1 eine cremäß der Erfindung
aufgebaute Schaltun-sanordnunc, bei der zur Erzeugung der örtb ZD3 lichen Sperrspannung
eine eigene Hilfsstromquelle CD
vorgesehen ist, und F i 2 eine -emäß der Erfindung
aufgebaute Schaltungsanordnung, bei der zur Erzeugung der örtlichen Sperrspannung
die im Erregungsstromkreis der Empfangseinrichtung bereits vorhandene Stromquelle
verwendet wird.
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In der F i g. 1 sind a und b die beiden Adern einer
Teilnehmerleitung. Gemäß der Erfindung ist in diese Teilnehmerleitun- die Emitter-Basis-Strecke
des Transistors Ts direkt eingeschaltet, und parallel zu ihr aber mit entgegen-esetzter
Polung ist der Gleich-C C
richter Gr angeordnet, an dem die örtliche Sperrspannung
Usp abfällt. Wie sich der Leitungsstrom nun anteilmäßig auf die beiden Stromkreise,
nämlich einerseits die Ernitter-Basis-Strecke des Transistors und andererseits den
Stromkreis mit der Hilfsstromquelle E verteilt, wird durch Einstellen des
Widerstandes Wi bestimmt. Im Rahmen der Erfindung kann diese Einstellung mit besonderem
Vorteil so vorgenommen werden, daß im Hilfsstromkreis unmittelbar diejenige Stromstärke
eingestellt wird, die in bezug auf den Leitungsstrom den Ansprechschwellwert darstellt.
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Im Kollektorstromkreis des Transistors Ts ist die zu steuernde Empfan
' gseinrichtung V dargestellt. Außerdem ist in dem Kollektorstromkreis die
lokale Stromquelle U angeordnet.
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Die Wirkungsweise der in F i g. 1 dargestellten Schaltung ist
im einzelnen wie folgt: Zunächst wird bei einem Leitungsstrom J = 0
im Hilfsstromkreis, der aus der Hilfsstromquelle E, dem Regler Wi und dem
Gleichrichter Gi- besteht, ein Strom eingestellt, der halb so groß wie der normale
Leitungsstrom ist. Der Transistor Ts ist bei fehlendem Leitungsstrom durch den am
Gleichrichter Gi- auftretenden und der gewünschten örtlichen Sperrspannung entsprechenden
Spannung gesperrt. Mit zunehmendem Leitungsstrom nimmt der Strom in dem genannten
Hilfsstromkreis ab und erreicht je nach Einstellung des Gegenstromes
- hier z. B. bei einem I Leitungsstromwert von -,- - den Wert
0. Der Leitungsstrom fließt dabei von der Ader a über die Hilfsstromquelle
E und den Widerstand Wi und die Ader b. Sobald der Leitungsstrom den
Wert I erreicht 2 hat und der Stromfluß innerhalb des Hilfsstromkreises Null geworden
ist, ist auch die an dem Gleichrichter Gr auftretende örtliche Sperrspannung Usp
= 0 geworden. Der Transistor Ts ist aber immer noch gesperrt, so daß
sich keine Einflüsse auf den Kollektorkreis und die zu steuernde Empfangseinrichtun-
erstrecken können.
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Bei einem weiteren Ansteigen des Leitunasstromes fließt jedoch der
über den in diesem Beispiel gewähl-I ten Wert von -. hinausgehende Anteil über die
Emitter-Basis-Strecke des Transistors Ts, so daß letzterer leitend wird und die
Spannung U durch die Empfangseinrichtung V einen Kollektorstrom treiben kann.
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Auf diese Weise können also die über die Teilnehmerleitung ankommenden
Impulse und Impulspausen zeichengetreu auf die Empfangseinrichtung V übertragen
werden.
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In der F i g. 2 ist eine weitere Schaltungsvariante einer gemäß
der Erfindung aufgebauten Teilnehmerschaltung dargestellt. Die Anschaltung des Transistors
mittels seiner Emitter-Basis-Strecke in die Teilnehmerleitung ist genauso ausgeführt
wie in der F i g. 1, Ebenfalls ist auch hier wieder im Kollektorstromkreis
die Empfangseinrichtung V angeordnet. In dieser Schaltung ist lediglich die im Kollektorstromkreis
bereits vorhandene Stromquelle U für die Erzeugung des den Schwellwert für
das Sperren der Emitter-Basis-Strecke notwendigen Gegenstromes mit verwendet. Im
Ruhezustand fließt von der lokalen Stromquelle U aus ein Strom über den Widerstand
Wi, der auch in diesem Beispiel als Regler für die Einstellung des gewünschten Leitungsstromwertes
benutzt wird, den Gleichrichter Gr und den Widerstand Wi2 zu der Stromquelle
U zurück. Zunächst wird bei fehlendem Leitungsstrom der Hilfsstrom innerhalb
dieses Hilfsstromkreises durch Einstellen des Widerstandes Wi ebenfalls auf den
Wert I eingestellt. 2 Damit nun aber der Leitungsstrom erst ab einer bestimmten
Stärke die Kompensation des örtlichen Gegenstromes durchführen kann, ist die Zenerdiode
Mi
einoreschaltet, deren Durchbruchspannung gleich der Spannung der in der F i
g. 1 dargestellten Hilfsstromquelle E ist. Die Größe dieser Hilfsspannung
ist an sich unkritisch, es muß nur für eine ausreichende Stabilität des Gegenstromes
Sorge getragen werden.
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Sollen im Rahmen der Erfindung unsymmetrische Zeichen, deren Anstiegs-
und Abfallflanken nicht spiegelbildlich gleich groß sind, zeitlich unverzerrt Übertragen
werden und haben die Impulse und Im.pulspausen bei einem Wert von
ihre Sollzeiten, so muß mittels des Widerstandes Wi ein Hilfsstromwert von
in dem Hilfsstromkreis jeweils eingestellt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dar-C erestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern im Rahmen der Erfindung könnten an Stelle der Zenerdiode auch
andere bekannte, spannungsabhängige Widerstände verwendet werden. Genauso könnte
der Transistor Ts auch als zweistufiger Transistorverstärker oder mehrstufiger Transistorverstärker
für die Steuerung der Empfangseinrichtung V ausgeführt sein.
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