DE1279109B

DE1279109B - Schaltungsanordnung fuer Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen mit matrizenfoermig aufgebauten Schaltfeldern

Info

Publication number: DE1279109B
Application number: DES103622A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Papke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-05-04
Filing date: 1966-05-04
Publication date: 1968-10-03
Also published as: SE327441B; NL6701986A; US3535692A; BE697950A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIh

H04q

Deutsche Kl.: 21 a3-22/10

Nummer: 1279109

Aktenzeichen: P 12 79 109.2-31 (S 103622)

Anmeldetag: 4. Mai 1966

Auslegetag: 3. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen mit matrizenförmig aufgebauten Schaltfeldern, in denen die einzelnen Empfangsschaltmittel an den Kreuzpunkten von in zwei Koordinatenrichtungen verlaufenden Leitungen (Zeilen- und Spaltenleitungen) angeordnet sind. Solche Schaltfelder werden z. B. zur Steuerung der Koppelrelais von Relaiskoppelanordnungen benötigt. Die Lage jedes Empfangsschaltmittels (z. B. jedes Koppelrelais) ist durch die Angabe von zwei Koordinaten bestimmt, und seine wirksame Beeinflussung wird durch die Anschaltung der beiden sich an seinem Lageort kreuzenden Leitungen an eine geeignete Steuerspannungsquelle ermöglicht. In Reihe mit jedem zwischen die beiden Leitungen geschalteten Empfangsschaltmittel sind im allgemeinen Entkoppelschaltmittel vorzusehen, mit deren Hilfe die durch den matrizenförmigen Aufbau des Schaltfeldes bedingten parallelen Stromzweige gegeneinander entkoppelt werden. In ao aller Regel werden hierfür Gleichrichter verwendet, deren Ventilwirkung einen Stromfluß in die dem ausgewählten Kreuzpunkt parallelliegenden Stromzweige verhindert. In diesen Stromzweigen, deren kleinste drei in Reihe geschaltete Empfangsschaltmittel mit ihren Entkoppelschaltmitteln umfassen, ist nämlich mindestens einer der als Entkoppelschaltmittel dienenden Gleichrichter in Sperrichtung gepolt. Die Ventilwirkung der Entkoppelgleichrichter hat allerdings zur Folge, daß den an den Kreuzpunkten angeordneten Empfangsschaltmitteln nur Ströme einer bestimmten Richtung zugeführt werden können.

Es ist jedoch häufig erforderlich, diesen Schaltmitteln auch Ströme der entgegengesetzten Richtung zuzuführen, z. B. dann, wenn als Empfangsschaltmittel bistabile Relais verwendet werden sollen. Die Verwendung bistabiler Relais ist deshalb besonders wünschenswert, da sie ohne ständige Energiezufuhr in ihrem Arbeitszustand gehalten werden, nachdem sie mit Hilfe eines Stromimpulses einmal angeworfen worden sind. Ihre Rückführung in den Ruhezustand erfolgt bekanntlich mit HiUe eines weiteren Stromimpulses, der einen entgegengesetzt gerichteten magnetischen Fluß erzeugt. Das bedeutet aber, daß bei bistabilen Relais, die mit nur einer Steuerwicklung ausgestattet sind, Anwerf- und Abwerfimpuls unterschiedliche Stromrichtungen haben müssen. Unterschiedliche Stromrichtungen können jedoch nach dem Obengesagten in Schaltfeldern, in denen als Entkoppelschaltmittel Gleichrichter Verwendung finden, nicht über ein und denselben Stromleiter zu den Kreuzpunkten übertragen werden.

Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen mit matrizenförmig aufgebauten Schaltfeldern

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8000 München 2, Witteisbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Wolf gang Papke, 8135 Socking

Zur Umgehung dieser Schwierigkeiten ist es bekannt, daß jedes der bistabilen Relais sich bei seinem Wirksamwerden mit einem eigenen Kontakt einen Abwerfstromkreis vorbereitet, der den Entkoppelgleichrichter nicht mehr enthält.

In der deutschen Auslegeschrift 1 220 900 wurde auch bereits vorgeschlagen, in einem Schaltfeld zur Steuerung bistabiler Relais an Stelle von kreuzpunktindividuellen Entkoppelgleichrichtern stromrichtungsunabhängige Bauelemente zu verwenden, die unterhalb einer Spannungsschwelle einen verhältnismäßig hohen und oberhalb dieser Spannungsschwelle einen verhältnismäßig niedrigen differentiellen Widerstand haben. Wenn man den Wert dieser Spannungsschwelle so wählt, daß sie einerseits kleiner ist als die Differenz zwischen der an den beiden sich kreuzenden Leitungen anliegenden Betriebsspannung und dem für die Betätigung des bistabilen Relais erforderlichen Spannungsbedarf, andererseits aber größer ist als der dritte Teil der wirksam angelegten Betriebsspannung, so kann in dem kleinsten möglichen parallelen Stromzweig, in dem drei Relaiswicklungen und die zugehörigen Entkoppelschaltmittel in Reihe liegen, kein Strom fließen, da an jedem der Entkoppelschaltmittel weniger als ein Drittel der gesamten Betriebsspannung anliegt und dieser Wert voraussetzungsgemäß kleiner ist als deren Spannungsschwelle. Als Entkoppelschaltmittel können z. B. Varistoren, Glimmlampen oder je zwei mit entgegengesetzter Polung in Reihe geschaltete Zenerdioden verwendet werden. Es muß als ein Nachteil dieser vorgeschlagenen Anordnung betrachtet werden, daß sie eine große Anzahl hochwertiger Bauelemente benötigt.

In der deutschen Auslegeschrift 1 242 710 ist ferner vorgeschlagen worden, bei matrizenförmig aus in zwei Koordinatenrichtungen verlaufenden Leitungen aufgebauten Schaltfeldern jede der in der einen Koordinatenrichtung (z. B. in Zeilenrichtung) verlaufenden Leitungen mit zwei Steueradern auszu-

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statten und die an den Kreuzpunkten der einzelnen einerseits größer sein als die Spannungsschwelle der Leitungen angeordneten Empfangsschaltmittel über gegebenenfalls im Steuerstromkreis mit dem Empfangsunterschiedlich gepolte Entkoppelgleichrichter mit schaltmittel in Reihe wirksamen Schwellwertdiode, diesen beiden Adern zu verbinden. andererseits jedoch kleiner als die Summe der Span-

So ist es möglich, den Empfangsschaltmitteln 5 nungsschwellen in dem kleinsten möglichen parallelen Ströme unterschiedlicher Richtung zuzuführen, indem Stromzweig.

eine geeignete Steuerspannung an eine der beiden In diesem kleinsten parallelen Stromzweig sind die

Adern der in der einen Koordinatenrichtung ver- Spannungsschwellen dreier Schwellwertdioden wirklaufenden Leitung angelegt wird. Es ist jedoch ein sam, wenn in beide Adern jeder der in der einen Nachteil dieser Anordnung, daß für die betreffende io Koordinatenrichtung verlaufenden Leitungen Schwell-Koordinatenrichtung die doppelte Anzahl von Markier- wertdioden eingefügt sind; dagegen sind die Spannungskontakten und -ädern erforderlich ist. Da diese schwellen nur zweier Schwellwertdioden wirksam, Markieradern in aller Regel von einer zentralisierten wenn nur eine der beiden Adern eine Schwellwertdiode Einstelleinrichtung zu dem Schaltfeld durchgeschaltet enthält. Im letzteren Fall enthält der Steuerstromkreis werden müssen, muß auch eine entsprechend ver- 15 der Empfangsschaltmittel für die eine Stromrichtung mehrte Anzahl von Anschaltekontakten aufgewendet also keine Schwellwertdiode, so daß die betreifende werden. Steuerspannung entsprechend niedrig sein kann, was

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die den unter Umständen wünschenswert ist. bekannten Anordnungen anhaftenden Nachteile zu Falls jedoch Wert darauf gelegt wird, daß die

vermeiden. Sie bezieht sich ebenfalls wie die zuletzt 20 Steuerspannungsquelle bzw. die beiden unterschiedlich genannte Anordnung auf solche matrizenförmig aus gepolten Steuerspannungsquellen bei beiden Stromin zwei Koordinatenrichtungen verlaufenden Lei- richtungen gleichmäßig belastet werden oder, falls tungen zusammengesetzte Schaltfelder (z. B. Steuer- den Empfangsschaltmitteln Wechselströme zugeführt matrizen von Relaiskoppelanordnungen), bei denen werden sollen, deren beide Halbwellenanteile gleich jede der in der einen Koordinatenrichtung verlaufenden 25 groß sind, so ist nach einer Weiterbildung der Erfrn-Leitungen aus zwei Adern besteht, mit an den Kreuz- dung in den Steuerstromkreis — und zwar vorzugspunkten der einzelnen Leitungen angeordneten Emp- weise an konzentrierter Stelle — eine weitere Schwellfangsschaltmitteln (z. B. Steuerwicklungen von Kop- wertdiode einzufügen, die für eine Stromrichtung pelrelais), von denen jedes derart zwischen die beiden niederohmig leitend und so gepolt ist, daß diese sich an seinem Lageort kreuzenden Leitungen ge- 30 Stromrichtung mit der Durchlaßrichtung desjenigen schaltet ist, daß seine eine Anschlußklemme über kreuzpunktindividuellen Entkoppelgleichrichters übereinen ersten kreuzpunktindividuellen Entkoppel- einstimmt, der mit der Leitungsader verbunden ist, gleichrichter mit der ersten und über einen weiteren die bereits eine Schwellwertdiode enthält, kreuzpunktindividuellen Entkoppelgleichrichter von In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele

entgegengesetzter Polung mit der zweiten Ader der 35 der Erfindung dargestellt.

in der einen Koordinatenrichtung verlaufenden Lei- F i g. 1 zeigt ein kreuzfeldartig aufgebautes Schalt-

tung verbunden ist und seine andere Anschlußklemme feld, das aus drei Zeilenleitungen zl, z2 und z3 sowie fest mit der in der anderen Koordinatenrichtung ver- drei Spaltenleitungen si, s2 und s3 besteht, wobei laufenden Leitung verbunden ist. jede der Zeilenleitungen aus zwei Adern zusammen-

Die Nachteile der bekannten Anordnungen werden 40 gesetzt ist. An den neun Kreuzungspunkten dieser dadurch vermieden, daß die beiden Adern jeder der Leitungen sind die als bistabile Relais ausgebildeten in der einen Koordinatenrichtung verlaufenden Lei- Empf angsschaltmittel A11 bis ,433 angeordnet. Sie tungen jeweils an einen gemeinsamen Markierpunkt sind derart zwischen die beiden sich an ihrem Lageort angeschlossen und dadurch gegeneinander entkoppelt kreuzenden Zeilen- und Spaltenleitungen geschaltet, sind, daß in wenigstens eine der beiden Adern eine 45 daß jedes von ihnen (z. B. das bistabile Relais A22) Schwellwertdiode eingefügt ist, die entweder strom- über einen ersten Entkoppelgleichrichter (z. B. G221) richtungsunabhängig oder so gepolt ist, daß ihre mit der einen und über einen weiteren Entkoppel-Spannungsschwelle bei derjenigen Stromrichtung wirk- gleichrichter (z. B. G2222) mit der anderen Ader sam ist, für die die mit der betreffenden Ader ver- der Zeilenleitung verbunden ist. Die beiden Adern bundenen kreuzpunktindividuellen Entkoppelgleich- 50 der Zeilenleitungen ζ 1 bis z3 sind an je einen gerichter durchlässig sind. meinsamen Markierpunkt Ml bis M3 angeschlossen, Hiermit wird also erreicht, daß die in der einen wobei in die einzelnen Adern zur gegenseitigen Ent-Koordinatenrichtung verlaufenden und aus zwei kopplung Schwellwertdioden ZIl bis Z32 eingefügt Adern bestehenden Leitungen über nur je eine Markier- sind. Als Schwellwertdioden dienen im vorliegenden ader und einen Markierkontakt mit der Steuerein- 55 Beispiel Zenerdioden, deren Zenerspannung mit Uz richtung in Verbindung stehen. Zum anderen zeichnet bezeichnet werde. Die Markierpunkte Ml bis M3 sich die Anordnung gemäß der Erfindung dadurch stehen über Markieradern ml bis ml mit entspreaus, daß die vergleichsweise hochwertigen Schwell- chenden Markierkontakten χ 1 bis χ 3 in Verbindung, wertdioden in wesentlich geringerer Anzahl benötigt Die Spaltenleitungen si bis s3 sind mit Markierwerden als bei der obengenannten vorgeschlagenen An- 60 kontaktenyl bisj/3 verbunden. Es werde angenommen, Ordnung, da sie nicht mehr kreuzpunktindividuell daß die als Empfangsschaltmittel verwendeten biaufgewendet werden müssen, sondern den einzelnen stabilen Relais durch einen von der betreffenden Koordinatenleitungen zugeordnet sind. Spalten- zur Zeilenleitung fließenden positiven Strom-Für die Wahl der (unterschiedlich gepolten) Steuer- impuls in ihre Arbeitslage gebracht und durch einen spannungen, die zur Beeinflussung eines der Empfangs- 65 Stromimpuls der umgekehrten Richtung in ihre Ruheschaltmittel an die beiden sich an seinem Lageort lage zurückgesteuert werden. Unter der Vorauskreuzenden Leitungen anzulegen sind, gelten selbst- Setzung, daß die Steuerspannung U größer als die verständlich gewisse Randbedingungen: Sie müssen Zenerspannung Uz, jedoch kleiner als ihr dreifacher

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Wert ist, kommt z. B. folgender Anwerfstromkreis für das bistabile Relais A 22 zustande, wenn die Markierkontakte χ 1 undj>2 geschlossen werden:

+ U,yl, All, Gill, ZU, Ml, ml, xl, -U. In die parallelen Stromzweige

+ U, yl, A31, G312, Z31, M3, Z31, G331, A33, A13, G132, ZU, Ml, ml, xl, — U
oder

+ U, yl, AU, GUl, ZU, Ml, ZU, GUl, AU, AU, GlU, ZU, Ml, ml, xl, -U

kann dagegen kein Strom fließen, da in diesen Stromzweigen je drei Zenerdioden in »Sperrichtung« gepolt sind und die Steuerspannung U voraussetzungsgemäß kleiner ist als die dreifache Zenerspannung Uz. Soll das bistabile Relais ^422 wieder abgeworfen werden, so muß ihm ein Stromimpuls von entgegengesetzter Stromrichtung zugeführt werden. Zu diesem Zweck wird die Steuerspannung U umgepolt, so daß nach dem erneuten Schließen der Markierkontakte xl und yl folgender Abwerf Stromkreis für das bistabile Relais Λ22 zustande kommt:

+ U, xl, ml, Ml, ZIl, GlU, All,yl, -U.

In parallele Stromkreise kann wiederum kein Strom fließen, da selbst in den kleinsten von ihnen drei Zenerdioden in »Sperrichtung« gepolt sind. Es werde noch erwähnt, daß an Stelle der Zenerdioden ZIl bis Z32 ebensogut stromrichtungsunabhängige Schwellwertdioden, z. B. Varistoren, Verwendung finden können.

Die in F i g. 2 gezeigte Anordnung entspricht im wesentlichen der in F i g. 1 dargestellten Schaltung. Sie unterscheidet sich von dieser lediglich dadurch, daß in nur eine Ader jeder Zeilenleitung eine Schwellwertdiode eingefügt ist. Diese Schwellwertdioden sind als stromrichtungsunabhängige Varistoren dargestellt. Ferner ist in die Zuleitung zur Steuerspannungsquelle eine Zenerdiode Z eingefügt. Deren Zenerspannung werde wiederum mit Uz bezeichnet, und es werde angenommen, daß die Spannungsschwelle der Varistoren Vl bis V3 denselben Wert Uz hat. Für die Steuerspannung (Uan bzw. Uab) gilt, daß sie größer sein muß als die Zenerspannung Uz, so daß z. B. in dem Stromkreis

Erde, xl, Ml, Gill, All,yl, Z, +U_an

das bistabile Relais^22 ansprechen kann. Sie muß andererseits kleiner sein als die doppelte Zenerspannung Uz, so daß in den parallelen Stromkreisen, z. B. in dem Stromkreis

Es ist auch möglich, die Zenerdiode Z aus der Schaltung nach F i g. 2 zu entfernen. Dies hat zur Folge, daß die Anwerfspannung U_an und die Abwerfspannung Uab unterschiedlich bemessen sein müssen, und zwar muß die Anwerfspannung Uan kleiner sein als die Spannungsschwelle der Varistoren Vl bis V3, während die Abwerfspannung U_aj, wieder zwischen dem einfachen und dem doppelten Wert dieser Spannungsschwelle liegen muß.

Erde, xl, Ml, GUI, AU, All, Gill, Vl, Ml, GUI, AU,yl, Z, + U_an

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kein Strom fließen kann, da in ihm sowohl die Spannungsschwelle des Varistors Vl als auch diejenige der Zenerdiode Z wirksam ist.

In dem Abwerfstromkreis für das bistabile Relais All ist die Zenerdiode Z niederohmig leitend. Da er jedoch über den Varistor Vl verläuft, muß auch die Abwerfspannung U_a\> größer sein als die Zenerspannung Uz, jedoch kleiner als die doppelte Zenerspannung Uz, da in den kleinstmöglichen parallelen Stromkreisen nur zwei der Varistoren Vl bis V3 in Reihe wirksam sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen mit matrizenf örmig aus in zwei Koordinatenrichtungen verlaufenden Leitungen zusammengesetzten Schaltfeldern (z. B. Steuermatrizen von Relaiskoppelanordnungen), wobei jede der in der einen Koordinatenrichtung verlaufenden Leitungen aus zwei Adern besteht, mit an den Kreuzpunkten der einzelnen Leitungen angeordneten Empfangsschaltmitteln (z. B. Steuerwicklungen von Koppelrelais), von denen jedes derart zwischen die beiden sich an seinem Lageort kreuzenden Leitungen geschaltet ist, daß seine eine Anschlußklemme über einen ersten kreuzpunktindividuellen Entkoppelgleichrichter mit der ersten und über einen weiteren kreuzpunktindividuellenEntkoppelgleichrichtervon entgegengesetzter Polung mit der zweiten Ader der in der einen Koordinatenrichtung verlaufenden Leitung verbunden ist und seine andere Anschlußklemme fest mit der in der anderen Koordinatenrichtung verlaufenden Leitung verbunden ist, dadurchgekennzeich.net, daß die beiden Adern jeder der in der einen Koordinatenrichtung verlaufenden Leitungen (zl, zl, z3) jeweils an einen gemeinsamen Markierpunkt (Ml, Ml, M3) angeschlossen und dadurch gegeneinander entkoppelt sind, daß in wenigstens eine der beiden Adern eine Schwellwertdiode (ZIl, ..., Vl ...) eingefügt ist, die entweder stromrichtungsunabhängig oder so gepolt ist, daß ihre Spannungsschwelle bei derjenigen Stromrichtung wirksam ist, für die die mit der betreffenden Ader verbundenen kreuzpunktindividuellen Entkoppelgleichrichter (G...) durchlässig sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur in eine der beiden Adern jeder der in der einen Koordinatenrichtung verlaufenden Leitungen eine Schwellwertdiode (Vl, Vl, V3) eingefügt ist und daß der Steuerstromkreis, in dem eines der Empfangsschaltmittel durch das Anlegen einer Steuerspannung an die beiden sich an seinem Lageort kreuzenden Leitungen wirksam beeinflußbar ist, eine weitere Schwellwertdiode (Z in Fi g. 2) vorzugsweise an konzentrierter Stelle enthält, die für eine Stromrichtung niederohmig leitend und so gepolt ist, daß diese Stromrichtung mit der Durchlaßrichtung desjenigen kreuzpunktindividuellen Entkopplungsgleichrichters (G ... 1) übereinstimmt, der mit der die erstgenannte Schwellwertdiode (Vl, Vl, V3) enthaltenden Leitungsader verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 083 340.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen