DE1250507B

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Info

Publication number: DE1250507B
Application number: DES105350A
Authority: DE
Publication date: 1967-09-21

Description

DEUTSCHES #W PATENTAMT

Deutsche Kl.: 21 a3 - 75/01

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1 250 507

Aktenzeichen: S 105350 VIII a/21 a3

1 250 507 Anmeldetag: 12.August 1966

Auslegetag: 21. September 1967

In der Fernmeldetechnik besteht häufig die Aufgabe, Schaltmittel wirksam zu beeinflussen, deren Leistungsbedarf größer ist als die am Verbraucherort verfügbare. Die größtmögliche Leistung steht den als Verbraucherwiderstand fungierenden Schaltmitteln bekanntlich im Anpassungsfall zur Verfügung: Dabei ist die Größe des Verbraucherwiderstaiides so zu wählen, daß er mit der Größe des Innenwiderstandes der vom Verbraucherort aus gesehenen Ersatzspannungsquelle übereinstimmt. Dieser Innenwiderstand der Ersatzspannungsquelle setzt sich aus dem Innenwiderstand der wirklichen Spannungsquelle und den übrigen außer dem Verbraucher-Widerstand in dem Schaltkreis angeordneten und meist unvermeidlichen Widerständen zusammen. Solche weiteren Widerstände sind z. B. der Leitungswiderstand einer Fernmeldeleitung. Ihr Wert ist im allgemeinen vorgegeben und bildet eine Beschränkung für die maximal am Verbraucherort verfügbare Leistung. Diese Leistung kann zwar durch Spannungserhöhung weiter vergrößert werden, doch verbietet sich eine solche Spannungserhöhung häufig aus Sicherheitsgründen. Es ist nun bekannt, dieser Zwangslage dadurch zu entgehen, daß man — ausgehend von der Erkenntnis, daß der die angebotene Leistung übersteigende Leistungsbedarf der Verbraucherwiderstände im allgemeinen nur während vergleichsweise kurzer Zeiträume benötigt wird — am Ort der Verbraucher Energiespeicher, z. B. Kondensatoren, anordnet, die von der Spannungsquelle aufgeladen werden und ihre Ladung während einer im Vergleich zur Aufladezeit kürzeren Entladezeit abgeben und dadurch den notwendigen Leistungsbedarf decken können. Bekannte Beispiele für derartige Anordnungen sind der Betrieb von Gebührenzählern an den Teilnehmerstellen von Fernsprechanlagen oder die wirksame Beeinflussung von Anschalterelais oder -Wählern in Wählsternschaltem und Gesellschaftsleitungen. Die Steuerung des Entladestromkreises, in dem Gebührenzähler bzw. Anschaltmittel zu betätigen sind, bereitet dabei keine Schwierigkeiten, da in dem einen Falle ein von der als Ladespannung fungierenden Mikrophonspeisespannung unabhängiges Signal in Form des durch eine Frequenzweiche heraustrennbaren Gebührenimpulses zur Verfügung steht und im anderen Falle die die Schaltvorgänge beeinflussenden Mittel, z. B. der Gabelumschaltkontakt einer Teilnehmerstation, am Orte der zu beeinflussenden Anschaltemittel angeordnet sind.

Die Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, die Entladestromkreise der Kondensatoren, Schaltungsanordnung für Fernmelde-,
insbesondere Fernsprechanlagen zur wirksamen
Beeinflussung von Schaltmitteln durch die
Entladung eines Kondensators

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, WittelsbacherpIatz 2

Als Erfinder benannt:
Herbert Philipp, München;
Wolfgang Papke, Söcking;
Günter Meier, München

in denen Schaltmittel wirksam beeinflußt werden sollen, vom Ort der ihren Aufladestromkreis speisenden Spannungsquelle aus einzuschalten. Sie geht also ebenfalls von solchen Anordnungen aus, bei denen die am Ort dieser Schaltmittel maximal, d. h. im Anpassungsfall verfügbare elektrische Leistung auf Grund der in dem Schaltkreis wirksamen Widerstände kleiner ist als der für die wirksame Beeinflussung der Schaltmittel erforderliche Leistungsbedarf und bei denen dieser Leistungsbedarf deshalb durch die Entladung eines am Ort der Schaltmittel angeordneten und von der genannten Spannungsquelle aufladbaren Kondensators gewonnen wird, und erfüllt die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Entladestromkreis dieses Kondensators durch eine Schaltvorrichtung einschaltbar ist, die von der an einem in seinem Aufladestromkreis eingefügten Gleichrichter auftretenden Sperrspannung in ihren leitenden Zustand steuerbar ist, welche Sperrspannung dann auftritt, wenn die Spannung der Spannungsquelle gegenüber der unterdessen erreichten Kondensatorspannung abgesenkt wird. Der Aufwand, mit dem die Steuerspannung zur Einschaltung der Entladestromkreise gewonnen wird, ist also außerordentlich gering: Es genügt, einen Gleichrichter in den Aufladestromkreis einzufügen, der für den Aufladestrom selbstverständlich in Durchlaßrichtung gepolt ist, und zu gegebener Zeit die Spannung der diesen Aufladestromkreis speisenden Spannungsquelle abzusenken, so daß an jenem Gleichrichter die Differenz zwischen der inzwischen erreichten Kondensatorspannung und der nunmehr abgesenkten Spannung der Spannungsquelle als

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Claims

Sperrspannung auftritt und als Steuerspannung für die Kondensatorentladung verwendet werden kann. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die in Frage stehende Spannungsquelle ein Impulsgenerator, dessen Impulse so bemessen sind, daß die während der Dauer eines Impulses von dem Kondensator aufgenommene elektrische Energie zur wirksamen Beeinflussung der in seinem Entladestromkreis angeordneten Schaltmittel ausreicht. Diese Impulse brauchen keineswegs Rechteckform zu haben, sie können vielmehr insbesondere auch sinusförmigen Verlauf nehmen. Es ist selbstverständlich auch möglich, Impulse unterschiedlicher Polarität zu verwenden und mit diesen unterschiedliche Schaltmittel dadurch unabhängig voneinander zu beeinflussen, daß sie in die Aufladestromkreise der entsprechenden Kondensatoren eingefügten Gleichrichter entgegengesetzt gepolt sind. Es ist in vielen Fällen erforderlich, eine Spannungsbewertung durchzuführen, d. h. die wirksame Beeinflussung der Schaltmittel nur dann eintreten zu lassen, wenn die vorhandene Spannung einen vorgegebenen Mindestwert nicht unterschreitet. Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann dies in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß in dem Steuer-Stromkreis der Schaltvorrichtung eine Schwellwertdiode eingefügt ist. Als Schaltvorrichtung zur Verwirklichung der Erfindung kommen vor allem steuerbare elektrisch bistabile Anordnungen, wie z. B. Kaltkathodenröhren, Halbleiterstromtore, oder mit äußerer oder innerer Rückkopplung versehene Anordnungen in Betracht. Es ist jedoch auch möglich, sie als einoder mehrstufige Halbleiterverstärker auszubilden. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Den Schaltungen liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigung der Schallmittel W zu ermöglichen. Die in dem Schaltkreis wirksamen Widerstände, die in dem Widerstand Ri zusammengefaßt sind und zu denen insbesondere der Leitungs-Widerstand einer Fernmeldeleitung gehören kann, erlauben es nicht, die Schaltmittel W direkt durch die von den Energiequelleri U bzw. JG lieferbare Leistung zu betätigen. Deshalb sind am Ort dieser Schaltmittel die als Energiespeicher dienenden Kondensatoren C vorgesehen, die über die Widerstände Ri aufgeladen werden und in deren Entladestromkreis die Schaltmittel wirksam beeinflußt werden können. , Als Schalteinrichtung zur Einschaltung dieses Entladestromkreises dient in der Schaltung nach F i g. 1 ein Halbleiterstromtori'. Wenn in dieser Schaltung der Kontakt a geschlossen wird, beginnt die Aufladung des Kondensators C. Der in dem Aufladestromkreis angeordnete Gleichrichter G ist dabei in Durchlaßrichtung beansprucht. Das StromtorS ist während des Aufladevorganges mit Sicherheit gesperrt, da das Potential seiner Hilfselektrode G infolge des Durchlaßwiderstandes des Gleichrichters Gl negativ gegenüber dem Potential seiner Kathode K ist. Falls die Zeit, in der der Schalter a geschlossen ist, groß ist gegenüber den Zeitkonstanten des Aufladestromkreises, empfiehlt es sich, dem Kondensator den hochohmigen Widerstand Rh parallel zu schalten, damit das Stromtor auch nach erfolgter Aufladung sicher gesperrt bleibt. Sobald der Schaltera wieder geöffnet wird, gelangt der Gleichrichter Gl in seinen Sperrzustand, da seine Kathode nunmehr über die Zenerdiode Z und den Widerstand R mit der positiven Belegung des Kondensators C verbunden ist, während seine Anode mit dessen negativer Belegung in Verbindung steht. Die an dem Gleichrichter Gl auftretende Sperrspannung liegt gleichzeitig an der Steuerstrecke G—K des StromtoresS an und ist so gepolt, daß sie eine Zündung dieses Stromtores ermöglicht. Hierbei wird seine Kathoden-Anoden-Strecke niederohmig leitend und schaltet so den über das Schaltmittel W verlaufenden niederohmigen Entladestromkreis für den Kondensator C ein. Es ist anzumerken, daß der gezündete Zustand des Stromtores erhalten bleibt, auch wenn das Potential an seiner Steuerelektrode G infolge der fortschreitenden Kondensatorentladung unter jenen Wert absinkt, mit dem die Zündung eingeleitet wurde. Die in dem Steuerstromkreis des Stromtores angeordnete Zenerdiode erlaubt es, eine Spannungsbewertung durchzuführen, d. h. eine Zündung des Stromtores nur dann eintreten zu lassen, wenn die Kondensatorspannung größer ist als ein vorgegebener Mindestwert, nämlich der Wert der Zenerspannung. In der Schaltung nach F i g. 2 dient ein Transistor T zur Einschaltung des Kondensatorentladestromkreises. Als Spannungsquelle ist ein Impulsgenerator JG vorgesehen. Während der Dauer eines Impulses wird der Kondensator über den Widerstand Ri und den Gleichrichter Gl aufgeladen. Sobald der Impuls beendet ist, gelangt der Gleichrichter Gl in seinen Sperrzustand, da an ihm nunmehr die Differenz zwischen der unterdessen erreichten Kondensatorspannung und der inzwischen auf den Wert Null abgesunkenen Spannung der Impulsquelle anliegt und diese Spannungsdifferenz den Gleichrichter in Sperrichtung beansprucht. Die an dem Gleichrichter Gl anliegende Sperrspannung dient als Steuerspannung für den Transistor Γ. Auch bei dieser Schaltung wird eine Spannungsbewertung durchgeführt, da der Transistor T nur in seinen durchlässigen Zustand gesteuert wird, wenn die Kondensatorspannung und damit die an dem Gleichrichter Gl anliegende Sperrspannung größer ist als die Zündspannung der in dem Steuerkreis des Transistors eingefügten Vierschichtdiode V. In der Schaltung nach F i g. 3 dient ein zweistufiger, aus den Transistoren T1 und T 2 bestehender Verstärker als Schalteinrichtung zur wirksamen Entladung des Kondensators C über das Schaltmittel W. Nachdem die Spannungsquelle U den Kondensator C über den Widerstand Ri und die beiden Gleichrichter Gl 1 und Gl 2 aufgeladen hat und der Kontakt a geöffnet worden ist, gelangt der Transistor Tl in seinen durchlässigen Zustand, da seine Basis über den Widerstand R1 mit der positiven und sein Emitter über die Emitter-Basis-Strecke des Transistors T 2 mit der negativen Belegung des Kondensators C verbunden und der Gleichrichter Gl 1 in Sperrichtung beansprucht ist. Der Strom durch den TransistorTl ist dabei gleichzeitig Steuerstrom für den Transistor T 2, der niederohmig leitend wird und die Betätigung des Schaltmittels W ermöglicht. Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen zur wirksamen Beeinflussung von Schaltmitteln mit Hilfe der einer

Spannungsquelle entnehmbaren elektrischen Energie, wobei die am Ort dieser Schaltmittel maximal, d. h. im Anpassiingsfall verfügbare elektrische Leistung auf Grund der in dem Schaltkreis wirksamen Widerstände (z. B. des Leiiungswiderstandes einer Fernmeldeleitung) kleiner ist als der für die wirksame Beeinflussung der Schaltmittel erforderliche Leistungsbedarf und bei denen dieser Leistungsbedarf durch die Entladung eines am Ort der Schaltmittel angeordneten und von der genannten Spannungsquelle aufladbaren Kondensator gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladestromkreis dieses Kondensators durch eine Schaltvorrichtung einschaltbar ist, die von der an »5 einem in seinen Aufladestromkreis eingefügten Gleichrichter auftretenden Sperrspannung in ihren leitenden Zustand steuerbar ist, welche Sperrspannung dann auftritt, wenn die Spannung der Spannungsquelle gegenüber der unterdessen erreichten Kondensatorspannung abgesenkt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstrecke der Schaltvorrichtung mit dem zu beeinflussenden Schaltmittel in Reihe geschaltet und diese Reihenschaltung parallel zu dem Kondensator angeordnet ist und daß der Steuereingang der Schaltvorrichtung mit der dem einen Kondensatoranschluß abgewandten Elektrode des in den Aufladestromkreis des Kondensators eingefügten Gleichrichter verbunden wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der einen Elektrode des in den Aufladestromkreis des Kon-

densators eingefügten Gleichrichters verbundene Steuereingang der Schaltvorrichtung ferner über einen Widerstand mit dem anderen Kondensatoianschluß in Verbindung steht.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steuerstromkreis der Schaltvorrichtung eine Schwellwertdiode, insbesondere eine solche mit Zündspannungscharakteristik (z. B. eine Vierschichtdiode) eingefügt ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung zur Einschaltung des Entladestromkreises eine steuerbare elektrisch bistabile Anordnung (z. B. eine Kaltkathodenröhre, ein Halbleiterstromtor oder eine mit äußerer oder innerer Rückkopplung versehene Anordnung) ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung zur Einschaltung des Entladestromkreises ein von der Kondensatorspannung gespeister ein- oder mehrstufiger Halbleiterverstärker ist.

7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Aufladestromkreis des Kondensators speisende Spannungsquelle ein Impulsgenerator ist und daß die Impulsgröße so bemessen ist, daß die während der Dauer eines Impulses von dem Kondensator aufgenommene elektrische Energie zur wirksamen Beeinflussung der in seinem Entladestromkreis angeordneten Schaltmittel ausreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen