DE1242704B - Schaltungsanordnung fuer Fernsprechstationen zum automatischen Ausregeln des Daempfungs-unterschiedes verschieden langer Fernsprechleitungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

int. Cl.:

H04m

Deutsche Kl.: 21 a2 - 34/05

Nummer: 1242 704

Aktenzeichen: A 39637 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 7. März 1962

Auslegetag: 22. Juni 1967

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum automatischen Ausregeln des Dämpfungsunterschiedes verschieden langer Fernsprechleitungen durch ein in Reihe mit der jeweiligen Leitung geschaltetes, speisestromabhängiges, zweipoliges Wider-Standsnetzwerk in der Teilnehmerstation.

In letzter Zeit sind beträchtliche Bemühungen mit großem Erfolg auf die Entwicklung von Teilnehmerfernsprechgeräten gerichtet worden, die (z. B. infolge der Verwendung von elektroakustischen Wandlern mit wesentlich verbesserten Eigenschaften) gesteigerte Sende- und Empfangsempfindlichkeiten aufweisen und die Verwendung längerer oder schwächer dimensionierter Teilnehmerleitungen ermöglichen. Bekanntlich ergibt sich, wenn keine Gegenmaßnahmen getroffen werden, in dieser Hinsicht im Falle kurzer Teilnehmerleitungen eine Schwierigkeit daraus, daß die gesteigerten Sende- und Empfangsempfindlichkeiten zu Belästigungen durch übermäßig große Empfangslautstärken führen.

Verschiedene Einrichtungen zum Beseitigen dieser Schwierigkeiten sind bereits bekannt oder vorgeschlagen worden. Bei einer bekannten Anordnung ist ein Dämpfungswiderstand in Serie mit einer Leitungswicklung einer Rückhördämpfungsspule eines Teil- nehmerkreises als Teil des Teilnehmerkreises geschaltet, und es ist Vorsorge getroffen, daß die Bedienungsperson eine Kurzschlußschleife einbringen kann, um diesen Widerstand kurzzuschließen, wenn das betreffende Fernsprechgerät in Verbindung mit einer langen Teilnehmerleitung betrieben wird. Diese einfache und wenig kostspielige Anordnung hat den Vorteil, daß sie nur zweipolig ist und deshalb leicht in bereits vorhandene Fernsprechgeräte, bei denen die genannten gesteigerten Sende- und Empfangsempfindlichkeiten und die damit verbundenen Schwierigkeiten auftreten, eingebaut werden kann. Sie hat allerdings den Nachteil, daß sie keine automatische Regelanordnung ist und das Ermessen einer Bedienungsperson voraussetzt.

Bei einer anderen bekannten Anordnung (»British Post Office Telephone No. 706«; vgl. »Proceedings of the Institution of Electrical Engineers«, Vol. 106, Teil B, S. 367, Fig. 9) ist ein Teilnehmergerät mit einer Einrichtung versehen, die den Dämpfungsunterschied verschiedener Leitungen in Abhängigkeit vom Speisestrom in gewissem Ausmaß selbsttätig regelt. In diesem Fall ist die selbstregelnde Anordnung jedoch keineswegs zweipolig, sondern fünfpolig, da sie aus einer Lampe mit zwei Glühdrähten, aus acht Gleichrichterelementen und zwei Widerständen besteht und drei Anschlüsse von anderen Teilen des Schaltungsanordnung für Fernsprechstationen
zum automatischen Ausregeln des Dämpfungsunterschiedes verschieden
langer Fernsprechleitungen

Anmelder:

Associated Electrical Industries Limited,

London

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Schubert, Patentanwalt,

Siegen, Eiserner Str. 227

Als Erfinder benannt:
Peter John Lane, London;
Rodney Edward William Wheeler,
Erith, Kent (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 20. März 1961 (10 085)

Fernsprechgerätes her zu der doppeldrähtigen Lampe und Verbindungen von anderen Teilen des Fernsprechgerätes zu den beiden Widerständen erfordert.

Auch der Gegenstand eines älteren Vorschlags (deutsche Auslegeschrift 1126 941) ist eine Schaltungsanordnung, welche sich zum automatischen Ausregeln der Dämpfungsunterschiede verschieden langer Fernmeldeleitungen eignet. Dabei dient eine Fernmeldeleitung zur Übertragung der Speiseenergie für die am Ende der Leitung angeordnete Verbraucherstelle ebenso wie für die Übertragung der Fernmeldesignale. Die Leitung ist über wenigstens einen Speisewiderstand an eine zentrale Gleichspannungsquelle angeschaltet, so daß der oder die Speisewiderstände zusammen mit dem Eingangswiderstand der Fernmeldeleitungen einen Spannungsteiler bilden. In die Fernmeldeleitung ist dabei ein gleichstromdurchlässiges Netzwerk geschaltet, das eine steuerbare Dämpfung für die Fernmeldesignale besitzt und dessen Dämpfungswert durch mindestens eine der an den Widerständen des Spannungsteilers abnehmbaren Gleichspannungen steuerbar ist. Es kann bei diesem früheren Vorschlag die Anordnung beispielsweise so getroffen sein, daß die Gleichspan" nung zwischen den beiden Adern der Fernmelde-

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leitung am Ort der Einspeisung der Gleichspannung in die Fernmeldeleitung als Steuergröße für die steuerbare Dämpfung des gleichstromdurchlässigen Netzwerkes dient.

Das Vorsehen automatischer Regelanordnungen im Vermittlungsamt in Verbindung mit den Amtseinrichtungen gemäß dem vorstehend genannten älteren Vorschlag liefert jedoch keine völlig zufriedenstellende Lösung. Der Grund dafür ist, daß bei vielen Fernsprechbezirken unter den an ein Vermittlungsamt angeschlossenen Fernsprechgeräten nicht nur solche Geräte sind, die die gesteigerten Sende- und Empfangsempfindlichkeiten haben, sondern auch ältere und weniger empfindliche Geräte. Beim Einsatz automatischer Regelanordnungen im Vermittlungsamt werden nun alle Teilnehmerleitungen ohne Rücksicht auf die Art des angeschlossenen Teilnehmergeräts ausgeregelt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Widerstandsnetzwerkes, das einerseits die Dämpfungsregelung für verschieden lange Teilnehmerleitungen automatisch bewirkt und andererseits als Zweipol verhältnismäßig einfach in einen Leitungszweig des Teilnehmergerätes einfügbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein erster Gleichstromweg zwischen den beiden Polen des Widerstandsnetzwerkes den Emitter-Kollektor-Weg eines Transistors enthält, /daß ein zweiter Gleichstromweg zwischen diesen beiden Polen eine Halbleiterdiode und wenigstens einen Widerstand oder ein anderes Widerstandselement in Reihe mit dieser Diode aufweist, daß die Basis des Transistors mit einem Punkt in dem zweiten Gleichstromweg leitend verbunden ist, der zwischen den in diesem zweiten Weg enthaltenen Bauelementen liegt, so daß der Spannungsabfall an dem speisestromabhängigen Widerstand der Halbleiterdiode den Transistor beim hohen Speisestrom einer kurzen Teilnehmerleitung sperrt und ihn beim niedrigeren Speisestrom einer längeren Teilnehmerleitung entsprechend aufsteuert.

Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann die oben dargelegte Aufgabe sowohl in betrieblicher als auch in wirtschaftlicher Hinsicht vorteilhaft gelöst werden. Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Widerstandsnetzwerk in Reihe mit einer in der Teilnehmerschleife liegenden Wicklung der Induktionsspule der Teilnehmerstation geschaltet. Besteht die betriebliche Möglichkeit einer Umkehr der Speisespannungspolarität, so wird das Widerstandsnetzwerk gemäß einer weiteren Ausbildung der· Erfindung in Reihe mit einer Gleichrichterbrücke geschaltet.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines Ausfülmingsbeispicls in den Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild der entsprechenden Teilnehmerschaltung, während

F i g. 2 die Form einer zu dieser Teilnehmerschaltung gehörigen Arbeitskennlinie wiedergibt.

In F i g. 1 ist die Teilnehmerschaltung mit zwei Polen A und B an die Teilnehmerleitung angeschlossen. Die Induktionsspule des Teilnehmerkreises hat drei Wicklungen L1, L 2 und L 3. Wenn die beiden Gabelkontakte Xl und X2 geschlossen sind und ein Wählscheibenruhekontakt DL geschlossen ist und die beiden Wählscheibenarbeitskontakte ON 1 und OiV 2 offen sind, d. h. wenn der Teilnehmerkreis als Ganzes sich im Sprechzustand befindet, sind die Verbindungen der drei Wicklungen der Induktionsspule so, daß sich die Wirkung der Rückhördämpfung in bekannter Weise ergibt. Der Fernhörer R und die Wicklung L 3 liegen in Reihe über einem Widerstand Z, die Wicklung Ll (die Leitungswicklung) wird vom ganzen Leitungsstrom durchflossen, und ein Kondensator C, ein WiderstandsY, die WicklungLl und der Widerstand Z (überbrückt durch den Fernhörer R und die Wicklung L 3) bilden in Reihe miteinander einen

ίο Zweig parallel zur Sprechkapsel. Im Ruhezustand der Teilnehmerstation sind der magnetische Wecker MB und der Kondensator C an die Fernsprechleitung geschaltet. Während des Wählern verbindet der Wählscheibenarbeitskontakt ONl den Widerstand R Y und den Kondensator C zu einem Funkenlöschkreis für den Wählscheibenruhekontakt DL.

Mit TTN ist das als automatische Regelanordnung wirkende Widerstandsnetzwerk bezeichnet, das mit der Leitungswicklung Ll der Induktionsspule in Reihe geschaltet ist. Dieses zweipolige Widerstandsnetz weist Pole 3 und 4 auf und ist in der Zeichnung durch eine Gleichrichterbrückenschaltung MRB mit der Wicklung L 2 in Reihe geschaltet. Die Gleichrichterbrücke dient zum Schutz des Transistors gegen eine betriebliche Potentialumkehr auf der Teilnehmerleitung.

Das selbstregelnde zweipolige Widerstandsnetz TTN enthält einen Transistor VT, eine Halbleiterdiode Mi? 1 und zwei Widerstände R1 und R 2. Ein erster Gleichstromweg zwischen seinen beiden Polen 3 ' und 4 enthält in Reihenschaltung den Widerstand R 2 ■ und den Emitter-Kollektor-Weg des Transistors VT, und ein zweiter Gleichstromweg zwischen diesen Polen enthält in Reihenschaltung den Gleichrichter oder die Diode MR1 und den Widerstand R1. Die Widerstände Rl und R2 können Werte von 1000 bzw. 10 Ohm aufweisen. Der Transistor VT wirkt wie ein selbsttätig gesteuerter veränderbarer Widerstand.

Wenn der Teilnehmerkreis in . Verbindung mit einer verhältnismäßig langen Ortsleitung betrieben wird, so daß der durch das Netzwerk TTN fließende Leitungsstrom verhältnismäßig niedrig ist (z. B. 30 bis 42 Milliampere Gleichstrom), dann stellt die Selbstregeleinrichtung, die von diesem Netz gebildet wird und zwischen den Polen 1 und 2 angeschlossen ist, eine sehr kleine Dämpfung dar. Das kommt daher, daß bei einem solchen verhältnismäßig niedrigen, durch das Netz TTN fließenden Leitungsstrom die Diode einen verhältnismäßig hohen Widerstand darstellt, und als Folge davon wird die Basis des Transistors VT in bezug auf den Emitter negativ gehalten, so daß dieser Transistor aufgesteuert wird und bewirkt, daß der erste Gleichstromweg zwischen Polen 3 und 4 einen verhältnismäßig geringen Widerstand aufweist.

Wenn der Teilnehmerkreis in Verbindung mit einer verhältnismäßig kurzen Ortsleitung betrieben wird, so daß der durch das Netzwerk TTN fließende Leitungsstrom verhältnismäßig groß ist (z. B. größer als 60 Milliampere Gleichstrom), stellt die Selbstregeleinrichtung, die dieses Netzwerk bildet und zwischen den Polen 1 und 2 angeschlossen ist, eine sehr große Dämpfung dar. Das kommt daher, daß bei einem solchen verhältnismäßig großen, durch das Netz TTN fließenden Leitungsstrom die Diode MR1 leitend ist, und als Folge davon wird die Basis des Transistors VT in bezug auf den Emitter positiv ge-

halten, so daß der Transistor in den Sperrzustand gesteuert wird und bewirkt, daß der erste Gleichstromweg zwischen den Polen 3 und 4 einen verhältnismäßig hohen Widerstand aufweist. Dadurch, daß die Diode MR1 leitfähig geworden ist, liegt, was die Dämpfung anbetrifft, der Widerstand R1 direkt zwischen den Polen 3 und 4. Aber der Wert des Widerstandes RX ist genügend hoch (z. B. 1000 Ohm), um sicherzustellen, daß die Selbstregeleinrichtung trotzdem im vorliegenden Fall eine maximale Dämpfung zwischen den Polen 1 und 2 darstellt.

Die Selbstregeleinrichtung dient dazu, eine Begrenzung (z. B. 65 Milliampere) für die Größe des Gleichstroms zu schaffen, der durch die Sprechkapsel T fließt, und das ist vorteilhaft, um die Neigung der Kohlekörner in der Sprechkapsel eines Fernsprechsystems zum »Rauschen« als Folge einer zu starken Strombelastung zu vermindern.

F i g. 2 stellt die Form einer zum Teilnehmerkreis der F i g. 1 gehörigen Arbeitskennlinie dar und zeigt die Beziehung zwischen der Spannung V an den Polen 1 und 2 und dem Strom /, der über die Gleichrichterbrückenschaltung MRB und das selbstregelnde Widerstandsnetzwerk TTN zwischen diesen Polen fließt. Aus einer Betrachtung der Form dieser Kennlinie ergibt sich, soweit es einen Arbeitsbereich der Größen des Stroms / von 30 bis 65 Milliampere betrifft, daß ein Anwachsen der Stromgröße von der unteren Grenze zur oberen Grenze des Bereichs ein Anwachsen des Differentialwiderstandes, der durch den Weg zwischen den Polen 1 und 2 über die Gleichrichterbrückenschaltung MRB und das Netz TTN dargestellt wird, in einem Verhältnis verursacht, das beträchtlich größer als das entsprechende Verhältnis ist, in dem der durch diesen Weg dargestellte gewöhnliche Gleichstromwiderstand anwächst. Für Stromgrößen von 30 und 65 Milliampere betragen die Werte der durch den genannten Weg dargestellten differentiellen Widerstände tatsächlich 30 bzw. Ohm, während die Werte der entsprechenden gewöhnlichen Gleichstromwiderstände 83 bzw. Ohm betragen. Aus dieser großen Änderung der Differentialwiderstände ergibt sich natürlich die Hauptwirkung der selbsttätigen Regelung.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum automatischen Ausregeln des Dämpfungsunterschiedes verschieden langer Fernsprechleitungen durch ein in Reihe mit der jeweiligen Leitung geschaltetes speisestromabhängiges Widerstandsnetzwerk in der Teilnehmerstation, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Gleichstromweg zwischen den beiden Polen (3, 4) des Netzwerkes den Emitter-Kollektor-Weg eines Transistors (VT) enthält, daß ein zweiter Gleichstromweg zwischen diesen beiden Polen eine Halbleiterdiode (MR 1) und wenigstens einen Widerstand oder ein anderes Widerstandselement (R 1) in Reihe mit dieser Diode aufweist, daß die Basis des Transistors mit einem Punkt in dem zweiten Gleichstromweg leitend verbunden ist, der zwischen den in diesem zweiten Weg enthaltenen Bauelementen liegt, so daß der Spannungsabfall an dem speisestromabhängigen Widerstand der Halbleiterdiode den Transistor beim hohen Speisestrom einer kurzen Teilnehmerleitung sperrt und ihn beim niedrigeren Speisestrom einer längeren Teilnehmerleitung entsprechend aufsteuert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsnetzwerk in Reihe mit einer in der Teilnehmerschleife liegenden Wicklung der Induktionsspule der Teilnehmerstation geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsnetzwerk in Reihe mit einer Gleichrichterbrücke geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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