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Relaislose Teilnehmeranschlußschaltung für Fernsprechanlagen Gegenstand
der Erfindung ist eine relaislose Teilnehmeranschlußschaltung für Fernsprechanlagen,
insbesondere für elektronisch gesteuerte Anlagen, bei denen die Anschlußschaltungen
der einzelnen Teilnehmer in zyklischer Folge nacheinander abgetastet werden. Durch
diese Abtastung werden die verschiedenen in der Teilnehmeranschlußschaltung anfallenden
Kriterien zur Kennzeichnung bestimmter Zustände der betreffenden Teilnehmeranschlußleitung
festgestellt und in die zentrale Speichereinrichtung übertragen, in der sie in geeigneter
Weise ausgewertet werden. Diese unterschiedlichen Zustände sind im wesentlichen
der Frei- oder Besetztzustand der Anschlußleitung, das Einlaufen von Wählimpulsen
durch einen anrufenden Teilnehmer sowie die Betätigung der Erdtaste an einer Teilnehmerstation,
um dadurch einen ganz bestimmten Umschaltevorgang in der Anlage auszulösen.
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Da diese Kriterien in der Teilnehmerschaltung zu willkürlichen Zeitpunkten
einlaufen, die allein von der Bedienung der Anlage abhängig sind, die Abtastung
der einzelnen Anschlußleitungen jedoch in genau festgelegten Zeipunkten, d. h. in
einer ganz bestimmten, dem betreffenden Teilnehmer zugeordneten Phase, erfolgt,
ist es notwendig, die anfallenden Kriterien in der Teilnehmeranschlußschaltung zunächst
zu speichern, damit sie im Abtastzeitpunkt für ihre übertragung in .die zentralen
Steuereinrichtungen zur Verfügung stehen. Aus diesem Grunde sind bei den bekannten
Fernsprechanlagen, bei denen die Anschlußschaltungen der einzelnen Teilnehmer in
zyklischer Folge nacheinander abgetastet werden, besondere Speicher vorgesehen,
die zur Aufnahme dieser Kriterien dienen. Diese Speicher werden vielfach durch bistabile
Schaltelemente in Form von Speicherkernen gebildet, von denen je ein solches Speicherelement
einem bestimmten Kriterium zugeordnet ist. Durch diese Speichereinrichtungen, die
jeder Teilnehmerschaltung zuzuordnen sind, verteuert sich eine solche Anlage recht
beträchtlich, besonders dann, wenn eine Vielzahl von Teilnehmeranschlußschaltungen
vorgesehen werden müssen.
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Zur Vereinfachung dieser Speichereinrichtungen ist es bereits bekannt
(französische Patentschrift 1213 815), den einzelnen Teilnehmerleitungen jeweils
einen Kondensator zuzuordnen, dessen Ladezustand bzw. Entladezustand die Durchschaltung
bzw. Nichtdurchschaltung ,der Teilnehmerleitung anzeigen und deren Auswertung ermöglichen.
Bei diesen bekannten Anordnungen kann man aber mit Hilfe eines einer Teilnehmerleitung
zugeordneten Kondensators lediglich erkennen, ob der Hörer an der betreffenden Sprechstelle
ausgehängt ist oder nicht, da der zugeordnete Kondensator entweder nur geladen oder
entladen sein kann.
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Nun ist es aber erwünscht, daß in der Teilnehmerleitung auch bestimmte
Kriterien, die ein Teilnehmer auf einer Teilnehmerleitung auslöst, erkannt werden,
um in Abhängigkeit von diesen Kriterien bestimmte Umschaltemaßnahmen innerhalb der
Anlage durchzuführen. Derartige Kriterien sind beispielsweise die Wählimpulsgabe,
bei der die Teilnehmerleitung impulsweise kurzzeitig im Takte der ausgesandten Wählimpulse
unterbrochen wird, und andererseits die vorübergehende Erdung der Teilnehmerleitung
zur Signalisierung eines bestimmten Sonderkennzeichens, das in Nebenstellenanlagen
beispielsweise der Einleitung von Rückfrageverbindungen dient.
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Die Erfindung, .deren Gegenstand eine relaislose Teilnehmeranschlußschaltung
für Fernsprechanlagen ist, bei denen die Anschlußschaltungen in zyklischer Folge
nacheinander abgetastet werden und jeder Anschlußschaltung ein Speicherkondensator
zugeordnet ist, dessen Ladezustand durch die anfallenden Kriterien für unterschiedliche
Zustände des Teilnehmers bestimmt wird und diese Kriterien bis zu deren übertragung
in die zentralen Einstelleinrichtungen bei zyklischer Abtastung bereitstellt, ermöglicht
diese Erfassung und Zwischenspeicherung mehrerer unterschiedlicher Leitungskriterien
dadurch, daß ein Entladekreis des dauernd an Betriebsspannung liegenden Speicherkondensators
ein durch das Fließen des Speisestromes zum Teilnehmer beeinflußbares Schaltmittel
enthält. Zweckmäßig führt der Entladekreis des Speicherkondensators über die Emitter-Kollektor-Strecke
eines Transistors, während in einer Ader des Speisestromkreises ein mit dem
Emitter
des Transistors verbundener Widerstand liegt, dessen Spannungsabfall .den Transistor
steuert. Auf diese Weise ist es möglich, mit nur einem einzigen Transistor die entsprechende
Steuerung des Speicherkondensators bei seiner Aufladung und seiner Entladung vorzunehmen.
Die Ladespannung für diesen Kondensator wird über eine Parallelschaltung zweier
Reihenschaltungen zugeführt, von denen die eine einen für den Ladestrom durchlässigen
Gleichrichter und einen weiteren Kondensator enthält und die Aufladung auf etwa
den halben Wert der Betriebsspannung bewirkt, während die andere aus zwei verhältnismäßig
hochohmigen Widerständen gebildet wird. An :den Verbindungspunkt der beiden verhältnismäßig
hochohmigen Widerstände ist zweckmäßig ein weiterer Kondensator angeschlossen, während
der in dem Entladekreis lediglich dieses Kondensators liegende Widerstand durch
einen nur für den Entladestrom des Kondensators durchlässigen Gleichrichter überbrückt
ist.
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Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der betreffende Speicherkondensator
zur Kennzeichnung einer freien Teilnehmeranschlußschaltung mit der vollen Betriebsspannung
aufgeladen ist und zur Kennzeichnung einer besetzten Teilnehmeranschlußschaltung
voll entladen wird. Außerdem gewährleistet diese Anordnung das impulsweise Auf-
bzw. Entladen des Kondensators auf die halbe Betriebsspannung bei der Durchgabe
von Wählimpulsen seitens eines anrufenden Teilnehmers, während die Erdung einer
Teilnehmeranschlußschaltung dadurch festgestellt werden kann, daß der betreffende
Kondensator in diesem Fall lediglich bis zu eeva ein Viertel der normalen Betriebsspannung
aufgeladen bleibt. Diese letztere Möglichkeit ist dadurch gegeben, daß die nicht
an einer Ader des Speisestromkreises angeschaltete Belegung des Speicherkondensators
über eine Diode geeigneter Durchlaßrichtung mit der Sekundärwicklung eines Übertragers
verbunden ist, dessen Primärwicklung in die nicht den Überwachungswiderstand enthaltende
Ader des Speisestromkreises geschaltet ist. Das übersetzungsverhältnis des Übertragers
wird zweckmäßig so gewählt, daß bei Erdung des Speisestromkreises an der Teilnehmerstelle
das Ladepotential des Speicherkondensators über die mittels Sekundärwicklung .dieses
Übertragers verbundene Belegung auf etwa minus ein Viertel der Betriebsspannung
umgeladen wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Die Teilnehmerstation Tn ist über eine Leitung Ltg mit der Teilnehmeranschlußschaltung
TS verbunden. Die Leitung Ltg ist durch :die Leitungswiderstände der beiden Sprechadern
RLa und RLb wiedergegeben. Die elektroakustischen Einrichtungen der Station Tn sind
in der Zeichnung nicht wiedergegeben, da diese für die Beeinflussung der Teilnehmerschaltung
TS ohne Bedeutung sind. Es ist lediglich ein Abschlußwiderstand RS- eingezeichnet,
während die Weckeranschaltung durch -den Weckerkondensator CW und den Widerstand
RW berücksichtigt ist. Durch Abnehmen des Hörers wird der Gabelumschalter
GU in bekannter Weise betätigt, durch den die Gleichstromschleife über den
Widerstand RS der Teilnehmerstation durchgeschaltet wird. In diesem Stromkreis liegen
,die Impuls-, Arbeits-und Ruhekontakte des, Nummernschalters, die mit nsi, nsr und
nsa bezeichnet sind. Durch Betätigen der Erdtaste ET kann die a-Ader der
-Teilnehmeranschlußleitung geerdet werden, um dadurch ein Erdkriterium in die Teilnehmeranschlußschaltung
abzugeben, das nach erfolgter Auswertung eine entsprechende Umsteuerung der Verbindung
in an sich bekannter Weise vornimmt.
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Die Speisung der Teilnehmerstation Tn erfolgt mit -60 Volt gegen Erde
über die Adern a und b. In diese Speiseleitung sind Primärwicklungen
der übertrager Ü1 und 02 eingeschaltet. Außerdem liegt in der a-Ader ein Widerstand
R 3, an dem bei Stromfluß über die Teilnehmeranschlußleitung ein bestimmter Spannungsabfall
abgegriffen werden kann, der zur Steuerung des Transistors T1 ausgewertet wird.
Dieser Transistor T 1 liegt außerdem mit seiner Basis an der Sekundärwicklung des
Übertragers Ü1, während die Sekundärwicklung des Übertragers Ü2 über einen Kondensator
C5 sowie eine Diode D7 mit der Ausgangsklemme A sowie der oberen Belegung
des Kondensators C4 zusammengeschaltet ist.
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Der Kondensator C4 dient als Speicherkondensator, der durch seine
jeweilige Ladung die Kriterien kennzeichnet, die auf der betreffenden Teilnehmeranschlußschaltung
anfallen und die am Ausgang A abgegriffen und in die zentralen Steuereinrichtungen
übertragen werden, um dort die entsprechenden Schaltungsvorgänge auszulösen. Neben
dem eigentlichen Speicherkondensator C4 ist noch ein weiterer . Kondensator C2 vorhanden,
der zwischen den Widerständen R 2 und R 5 mit seiner einen Belegung angeschaltet
ist, während seine andere Belegung am Widerstand R 3 liegt. Der Widerstand R 2 ist
durch eine Diode D 5 überbrückt, die für den Entladestrom des Kondensators C2 durchlässig
ist, während :die Diode D 6, die dem Widerstand R5 teilweise parallel liegt, lediglich
.den Ladestrom für den Kondensator C4, nicht aber dessen Entladestrom durchläßt.
Die Ankopplung der Diode D 6 an den Kollektor des Transistors T1 erfolgt über einen
Kondensator C3. Der Widerstand R 3 ist außerdem durch zwei in Reihe geschaltete
Dioden D 3 und D 4 überbrückt, und in ähnlicher Weise ist die Basis
des Transistors T 1 über die Dioden D 1 und D 2 an den Verbindungspunkt
zwischen dem Widerstand R 3 und der Primärwicklung .des Übertragers Ü1 angeschaltet.
Der Kondensator C1 und die Induktivität LI bilden für ein auf die Anschlußleitung
gegebenes Wählzeichen einen Saugkreis, so daß durch dieses Wählzeichen der Transistor
T1 in seiner Arbeitsweise nicht beeinflußt werden kann.
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über die Anschlüsse a1 und b1 ist die betreffende Teilnehmeranschlußschaltung
an ein nicht dargestelltes Koppelvielfach angeschlossen, das durch die zentralen
Auswerteeinrichtungen gesteuert wird.
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Die Dioden D 3 und D 4 dienen zur Stabilisierung der bei Schleifenschluß
am Widerstand R 3 anfallenden Spannung, .die auf diese Weise auch bei einem etwaigen
Kurzschluß der Teilnehmeranschlußleitung, sei es auf dieser Leitung selbst, sei
es im Koppelvielfach, aufrechterhalten werden kann. Die Dioden D 1 und
D2, die den Dioden D 3 und D 4 parallel geschaltet sind, jedoch
mit umgekehrter Polung, schützen sowohl .den Widerstand R 3 als auch den Transistor
T 1 gegen auf die Leitung aufgebrachte Störspannungen.
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Wie die Zeichnung zeigt, ist der Transistor T1 in einer kombinierten
Block-Basis-Emitter-Basis-Schaltung angeordnet. Die Betriebsspannung in der Größenordnung
von
-,'-12 Volt ist zwischen die Basis und die Kollektorseite des Transistors angelegt.
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Ist die Station Tn frei, d. h. wird sie nicht gerade durch eine andere
Verbindung belegt oder ist sie selbst im Begriff, eine Verbindung aufzubauen, so
ist der Gabelumschalter GU offen, und es fließt über die Leitung kein Speisestrom.
Infolgedessen fällt auch am Widerstand R 3 keine Spannung ab, die ausreichen würde,
den Transistor in der Block-Basis-Schaltung zu öffnen. Infolgedessen wird der Kondensator
C 2 über die Widerstände R 1 und R 2 aufgeladen, während die Aufladung des Kondensators
C4 über die Reihenschaltung der Widerstände R 1, R 2 und R 5 erfolgt. Beide Kondensatoren
weisen also im Freizustand der Leitung eine Ladespannung von -f-12 Volt auf.
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Wird nun der Gabelumschalterkontakt GU an der Teilnehmerstelle Tn
geschlossen, so fließt ein Schleifenstrom, und am Widerstand R 3 fällt eine Spannung
ab, die ausreicht, um den Transistor T1 zu öffnen. Der Kondensator C2 wird nunmehr
über die in Durchlaßrichtung eingeschaltete Diode D 5 sowie den Transistor T1 sehr
schnell entladen, während die Entladung des Kondensators C4 langsamer über den Widerstand
R 5 und die Diode D 5 erfolgt. Der entladene Kondensator C4 markiert damit den Besetztzustand
der Leitung und wenn der Abtaster auf den Ausgang A in diesem Zeitpunkt aufprüft,
wird in die zentrale Steuereinrichtung dieser Besetztzustand der Leitung gemeldet.
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Die Primärwicklungen der übertrager Ü1 und Ü2 wirken bei diesem Belegungszustand
als Speisedrosseln.
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Prüft die zentrale Steuerungseinrichtung über den Ausgang A auf eine
solche Teilnehmeranschlußschaltung auf, so wird ein freier Verbindungssatz belegt
und dieser im Koppelvielfach mit der betreffenden Anschlußleitung verbunden. Der
betreffende Teilnehmer erhält über das Koppelvielfach einen Wählton, der ihn zur
Betätigung seines Nummernschalters auffordert. Der auf die Teilnehmeranschlußleitung
eingekoppelte Wählton wird durch den aus dem Kondensator C1 und L1 gebildeten Saugkreis
für den Transistor T1 kurzgeschlossen, so daß durch dieses Wählzeichen die Steuerung
des Transistors T1 nicht beeinflußt werden kann.
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Beginnt der Teilnehmer nunmehr mit seiner Wahl, so gelangen über die
Sekundärwicklung des Übertragers f71 bei jedem öffnen des Nummernschalterkontaktes
nsi negative Impulse an die Basis des Transistors T1. Da gleichzeitig auch der Speisestromkreis
über den Widerstand R 3 unterbrochen wird, wird der Transistor T1 im Takt der einlaufenden
Wählimpulse gesperrt, so daß erneut Ladestrom für die Kondensatoren C2 und C4 fließen
kann. Die aus dem Widerstand R2 und dem Kondensator C2 gebildete Zeitkonstante ist
jedoch sehr groß gegenüber der Folgezeit der Wählimpulse, so daß der Kondensator
C 2 während der einzelnen Wählimpulse nur sehr wenig aufgeladen und am Ende jeder
Unterbrechung beim Schließen des Kontaktes nsi schnell wieder über die Diode D 5
entladen wird.
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Die Ladung des Kondensators C4 erfolgt vorwiegend über den Kondensator
C3 sowie die in Durchlaßrichtung eingeschaltete Diode D 6, während der Anteil der
Ladung, der über den Widerstand R 2 sowie den Widerstand R5 erfolgt, sehr gering
ist. Da an der Reihenschaltung des Kondensators C3, der Diode D 6 und des Kondensators
C 4 die volle Betriebsspannung anliegt, wird der Kondensator C4 etwa auf die halbe
Betriebsspannung aufgeladen.
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Gelangt jetzt der Abtaster auf den Ausgang A der Teilnehmerschaltung,
so wird diese halbe Betriebsspannung am Kondensator C4 abgegriffen und dieser dadurch
entladen, während in der zentralen Steuereinrichtung die entsprechende Auswertung
dieses einen Wählimpulses stattfindet. Um über die Widerstände R 2 und R 5 sowie
den Kondensator C 2 zum Kondensator C 4 gelangende Restladungen mit Sicherheit abführen
zu können, werden über die Sekundärwicklung des übertragers f72, den Kondensator
C5, die Diode D 7 sowie den Widerstand R 6, der dem Kondensator C5 und der Sekundärwicklung
des übertragers f72 parallel geschaltet ist, negative Korrekturladungen an den Kondensator
C 4 gebracht.
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Bei Betätigung der Erdtaste wird der Schleifenstrom in der b-Ader
durch das Anlegen von Erde kurzzeitig erhöht und diese Schleifenstromänderung über
den übertrager 02 auf einen Stromkreis übertragen, der über den Kondensator C5 sowie
die Diode D7 zur oberen Belegung .des Kondensators C4 führt. Das übersetzungsverhältnis
des übertragers U2 ist dabei so gewählt, daß bei diesem Vorgang die Ladespannung
des Kondensators C4 auf den Betrag von etwa Minus ein Viertel der Betriebsspannung,
also im angenommenen Beispiel auf etwa -3 Volt abgegraben wird.
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Kommt der Abtasten in diesem Zeitpunkt auf den Ausgang A, so stellt
er diese Ladung des Kondensators C 4 fest, die damit in einer Diskriminatorschaltung
der zentralen Steuereinrichtung ausgewertet werden kann. Gleichzeitig bewirkt der
Abtastimpuls die Entladung des Kondensators C4, so daß dieser durch seinen nunmehr
entladenen Zustand den Besetztzustand der Leitung weiterhin anzeigen kann.