DE1537838C3 - Schaltungsanordnung für eine Fernsprechvermittlungsanlage zur Verwendung bei schon bestehenden Fernsprechanlagen mit zwei an eine übertragungsleitung angeschlossenen Fernsprechteilnehmern - Google Patents

Description

Der Gegenstand des Hauptpatentes bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine Fernsprechanlage, bestehend aus einer Vermittlungsstelle (Amt) mit einer

ίο mit einem Leitungsrelais eines Teilnehmeranschlusses verbundenen Amtsbatterie, einem durch eine zweiadrige Teilnehmerleitung zwischen dem Leitungsrelais und ',.'■ einem Fernsprechapparat an einer Teilnehmerstelle gebildeten Stammstromkreis, einem über die gleiche Teilnehmerleitung verlaufenden Trägerstromkreis für einen zweiten Teilnehmeranschluß mit einer Amtsanschlußeinrichtung und mit einer Teilnehmeranschluß-. einrichtung mit trägerfrequenten Sende- und Empfangsteilen und einer von der Amtsbatterie aufzuladenden

» Batterie in der Teilnehmeranschlußeinrichtung für die Stromversorgung des Sende- und Empfangsteils der

■ :.■.. Teilnehmeranschlußeinrichtung und des zusätzlichen Fernsprechapparates.
Dem Hauptpatent liegt die Aufgabe zugrunde, für den zweiten Teilnehmeranschluß eine Batterie vorzusehen, die ständig aufgeladen wird, solange der Handapparat im Stammstromkreis über die Teilnehmerleitung angeschlossenen Fernsprechapparates des anderen Teilnehmers aufgelegt ist. Ferner soll die Batterie für die Speisung der Sende- und Empfangsteile der Teilneh-

. ■ meranschlußeinrichtung und des zusätzlichen zweiten Fernsprechapparates so vorgesehen sein, daß ein von Nebensprechstörungen freier Fernsprechbetrieb mög-■ lieh ist. ;

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Teilnehmeranschlußeinrichtungeinen Batterieladesteuerkreis zur Steuerung des Ladestromes aufweist, der einen Transistor und ein mit ihm und mit der Teilnehmerleitung verbundenes . Vorspannungsnetz-

40' werk enthält, das auf die zwischen den beiden Adern der ■^; Teilnehmerleitung liegende Spannung derart anspricht, daß bei normaler Spannung und solange der Handapparat des Fernsprechapparates des Stammstromkreises

: aufgelegt ist, der Transistor leitend ist und die Aufladung der Batterie durch die Amtsbatterie ermög-Ijcht.und daß bei verrninderter.Spannung der Transistor

gesperrt wird, so daß die Batterie von der Amtsbatterie ' getrennt ist. ' ': ^: '. ^;'^;ti ■■■■■- "-'^:- ':'■

Aufgabe der Zusatzerfirrdung ist es, den Batterieladesteuerkreis so zu verbessern, daß die Batterie polmäßig stets richtig angeschlossen wird und zwar ohne Rücksicht auf die auf dem Trägerstromkreis vorhandene Batteriepolarität. Der Batterieladesteuerkreis soll ferner so beschaffen sein, daß er den Leitungsstrom zum Aufladen der Batterie in einer Weise ausnutzt, daß er den erforderlichen Leitungsstrom herabsetzt und zur gleichen Zeit die zulässige Stromentnahme aus der Batterie erhöht.

Demgemäß besteht die Weiterbildung der den Gegenstand des Hauptpatentes bildenden Schaltungsanordnung, die zusätzlich mit einem Rufsteuerkreis in der Teilnehmeranschlußeinrichtung und mit einem Wechselrichter zum Erzeugen einer Rufwechselspannung versehen ist, erfindungsgemäß darin, daß der Batterieladesteuerkreis eine Dioden-Brückenschaltung, einen an seinen Ausgang angeschlossenen Hochfrequenz-Oszillatorkreis, einen Transistor und einen Transformator mit einer aus einem ersten und einem

zweiten Wicklungsteil bestehenden Primärwicklung enthält, von denen der durch einen Kondensator überbrückte erste Wicklungsteil mit dem Kollektor des Transistors verbunden ist, und der zweite Wicklungsteil über ein vorgespanntes Netzwerk an die Basis des Transistors eine Rückkopplungsspannung liefert, wobei die Primärwicklung, der Transistor, das Netzwerk und der Kondensator den Oszillatorkreis bilden, und daß der bei seiner Resonanzfrequenz wirksame Oszillator über die Sekundärwicklung des Transformators einen an die Batterie angeschlossenen Vollweg-Gleichrichter speist.

Zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen. Es zeigt

Fig. 1 ein Block- und ein Schaltschema einer Teilnehmeranschlußeinrichtung mit einem abgeänderten Batterieladesteuerkreis nach der Erfindung,

Fig.2 ein Block- und ein Schaltschema einer Teilnehmeranschlußeinrichtung mit einem weiteren abgeänderten Batterieladesteuerkreis nach der Erfindung,

Fig. 3 ein Schaltschema des Batterieladesteuerkreises nach F i g. 2 mit seinen Schaltelement,

Fig.4 ein Block- und ein Schaltschema einer Teilnehmeranschlußeinrichtung mit einem abgeänderten Batterieladesteuerkreis unter Verwendung eines Ruf-Wechselrichters,

F i g. 5 ein Schaltbild eines Ruf-Steuerkreises in einer Teiinehmeranschlußeinrichtung der F i g. 4.

F i g. 1 zeigt eine Teilnehmeranschlußeinrichtung 28a mit einem abgeänderten Batterieladesteuerkreis 90a, der mit den beiden Eingangsleitern 98 und 112 ohne Rücksicht auf die Polarität der Batterie 88a verbunden werden kann. Bei dem Batterieladesteuerkreis in der Schaltungsanordnung nach dem Hauptpatent kann die Batterie falsch angeschlossen werden, was ihre Entladung zur Folge hat. Bei dem abgeänderten Batterieladesteuerkreis, bei dem dieses Problem nicht auftritt, sind die Eingangsleiter 98 und 112 mit strombegrenzenden und entkopplenden Widerständen 306 und 308 versehen, bzw. sie sind mit den Eingangsklemmen 310 und 312 einer Dioden-Brückenschaltung 314 verbunden, die eine völlige Unabhängigkeit von der Polarität schafft. Mit anderen Worten, ob eine positive oder eine negative Gleichspannung oder eine Wechselspannung an einem Eingangsleiter erscheint, der Gleichstrom an den Ausgangsklemmen 316 und 318 der Brückenschaltung wird stets derselbe sein. Die Brückenschaltung 314 kann von der üblichen Art sein. Sie enthält vier Dioden 320, 322, 324 und 326, die zwischen ihrem Ein- und Ausgang angeschlossen sind. Parallel zu dem Eingang liegt ein HF-Überbrückungskondensator 328. Ein anderer Kondensator 330 parallel zu den Ausgangsleitern dient zum Sieben. Die beiden Leiter 332 und 334 mit den Widerständen 336 und 338 sind jeweils zwischen den Ausgangsklemmen der Brücke und den Klemmen der Batterie 88a angeschlossen. Solange die an den Leitungsklemmen 94 und 96 erscheinende Spannung kleiner ist als die Batteriespannung zuzüglich der Spannungsabfälle in den Dioden der Brückenschaltung (z. B. 7,2 Volt), wird die Diodenbrücke nicht länger leiten. Die als Schalter wirkende Brückenschaltung trennt daher den Ladekreis von der Leitung. So unterbricht das Abheben des Handapparates 114 von seiner Hakengabel im Fernsprechapparat 18 wieder das Ladender Batterie.

Für einige Zentralamtsleitungskreise ist es notwendig, den von einem Kreis abgeleiteten Ladestrom zu verringern, so daß stets ein für den Betrieb eines serienmäßigen Gerätes ausreichender Leitungsstrom verfügbar ist. Dieses Problem ist bei einer anderen, in Fig. 2 und 3 gezeigten Teilnehmeranschlußeinrichtung 28b gelöst. Hier sind die Eingangsleiter 98 und 112 von den Klemmen 94 und % gemäß F i g. 3 über die beiden Widerstände 340 und 342 mit den Eingangsklemmen 344 und 346 einer Diodenbrückenschaltung 348 mit den beiden Ausgangsklemmen 350 und 352 verbunden. Zwischen den Ein- und Ausgangsklemmen liegen die vier Dioden 354, 355, 356 und 358. An den Ausgangsklemmen der Brückenschaltung liegt ein HF-Oszillatorkreis (z.B. 140 KHz). Er enthält einen Transistor 360, einen Transformator 362 und andere ihm zugeordnete Schaltelemente. Der Transistor 360 und die Primärwicklung 364 des Transformators 362 bilden eine abgewandelte Hartley-Oszillatorschaltung. Sie enthält einen Kondensator 366, der parallel zu einem Mittenabgriff 368 und einem Teil der Primärwicklung liegt, deren Induktivität zusammen mit dem Kondensator einen Resonanzstromkreis bildet. Dieser Kreis ist durch einen Leiter 370 mit dem Kollektor des Transistors 360 verbunden. Der Emitter des Transistors steht mit der einen Ausgangsklemme 350 der Brückenschaltung in Verbindung. Ein Leiter 372 verbindet die andere Ausgangsklemme 352 mit dem Mittenabgriff der Primärwicklung 364.

Der andere Teil der Primärwicklung 364 liefert an die Basis des Transistors 360 eine positive Rückkopplungsspannung über ein Netzwerk, bestehend aus einem Kondensator 374 und einem dazu parallel liegenden Widerstand 376. Solange eine negative Spannung am Emitter des Transistors und eine positive Spannung am Mittenabgriff 368 der Primärwicklung 364 liegen, wird dieser Stromkreis bei seiner Resonanzfrequenz wirksam sein. Die Sekundärwicklung 378 des Transformators 362 ist induktiv gekoppelt und bildet mit den beiden Dioden 380 und 382 eine Zweiweggleichrichterschaltung. Die Dioden liegen in einer Leitung 384, weiche die Endklemmen der Wicklung verbindet. Ein Kondensator 386 liegt in einem Leiter zwischen einem Mittenabgriff 390 der Sekundärwicklung 378 und einem Verbindungspunkt mit dem Leiter 384 zwischen den Dioden 380 und 382. Ein zwischen den Eingangsklemmen der Brückenschaltung befindlicher. Kondensator 392 dient als HF-Überbrückungskondensator. Zwischen jeder Eingangsklemme 344 und 346 der Brückenschaltung und einer gemeinsamen Klemme 394 befinden sich die Kondensatoren 396 und 398. Ein Leiter 400 verbindet diese gemeinsame Klemme über einen Widerstand 402 mit dem Mittenabgriff 390 der Sekundärwicklung, der durch einen Leiter 404 auch mit dem Pluspol der Batterie 886 verbunden ist. Die Kondensatoren 396 und 398 schaffen und erhalten einen Gleichgewichtszustand zwischen dem Trägerstromkreis und dem Batterieladesteuerkreis 90b.

In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, Wecker zu verwenden, die durch eine Wechselspannung (z.B. 20 Hz) anstatt durch eine Gleichspannung betrieben werden.

In einem Blockschema der F i g. 4 ist eine Anordnung gezeigt, in der ein Wechselstromwecker verwendet ist.

Sie enthält einen Ruf-Wechselrichter 410, der mit dem Ausgangsleiter 236 des Rufsteuerkreises 234 verbunden ist, und der einen Ausgang hat, der über einen Leiter 412 an eine Eingangsklemme des Fernsprechapparates 34

angeschlossen ist. Der Wechselrichter erhält über die Leiter 41"4 und 416 Batteriestrom.

Wie in Fig.5 näher dargestellt ist, enthält die Schaltung des Wechselrichters 410 einen Transformator 418 mit einer ersten und einer zweiten Primärwicklung 420 und 422, ein paar Transistoren 424 und 426 und eine Diode 428. Wie schon erwähnt, wird über die Leiter 252 und 236 eine positive Spannung an den Rufsteuerkreis 234 geliefert. Dieser Leiter 236 ist jedoch jetzt über einen Widerstand 430 mit einem Abgriff 432 der zweiten Primärwicklung verbunden. Eine positive Spannung wird ferner aus dem Leiter 245 zu einem Abgriff 434 der ersten Primärwicklung 420 und durch einen Leiter 436 von dem Leiter 245 an eine Endklemme 438 der Sekundärwicklung 440 geliefert.

Eine negative Spannung, die zum Wechselrichter 410 durch einen Leiter 442 geliefert wird, ist einem Verbindungspunkt 444 eines Leiters 446 zugeführt, der die Emitter der Transistoren miteinander verbindet. Die Diode 428 liegt in einem Leiter, der sich vom Verbindungspunkt 444 zum Leiter 236 erstreckt. Von den Endklemmen der ersten Primärwicklung aus sind die Leiter 450 und 452 jeweils mit den Kollektoren der Transistoren 424 und 426, und von den Enden der zweiten Primärwicklung 422 aus sind die Leiter 454 und 456 mit den Transistorbasen verbunden.

Wie erwähnt, ist das eine Ende der Sekundärwicklung 440 an den positiven Spannungsleiter 436 bei der Endklemme 438 angeschlossen. Das andere Ende 458 der Sekundärwicklung ist mit der einen Klemme 460 eines normalen Wechselstromweckers 238a verbunden, dessen andere Klemme 462 durch einen Leiter 268 zur negativen Speiseleitung 416 führt.

Die am Widerstand 430 liegende positive Spannung, die der Diode 428 und dem Mittenabgriff 432 der zweiten Primärwicklung 420 aufgedrückt ist, wird, dem Spannungsabfall parallel zur Diode entsprechend, an der Basis der Transistoren 424 und 426 eine Einschaltvorspannung erscheinen lassen, wodurch ein astabiler Multivibrator beginnt wirksam zu werden, der nachstehend beschrieben werden soll.

Welcher der Transistoren auch immer als erster leitend wird, wird durch die ihm zugeordnete Wicklungshälfte einen erhöhten Strom aufnehmen. Die Wicklungen sind so angebracht, daß eine solche Zunahme des Kollektorstromes eines spezifischen Transistors eine Zunahme der Basisspannung desselben Transistors verursachen wird, so daß der Strom solange zunehmen wird, bis der Magnetkern des Transformators 418 gesättigt ist. Zu dieser Zeit wird der Strom im leitenden Transistor konstant bleiben; der Strom beginnt am leitenden Transistor abzunehmen und zur selben Zeit erhält der nichtleitende Transistor eine Einschaltvorspannung, wobei der Transistor die gleiche Folge durchmachen wird. Die beiden Transistoren 424 und 426 werden daher mit der angelegten Spannung und einer vorhandenen Einschaltvorspannung abwechselnd aus dem nichtleitenden in den Sättigungszustand mit einer Geschwindigkeit umschalten, die durch die magnetische Zeitkonstante des Transformators 418 bestimmt ist, in diesem Fall mit einer Sollfrequenz von 20 Hz. Die Primärwicklungen 420 und 422 des Transformators, die mit der Sekundärwicklung 440 induktiv gekoppelt sind, haben ein Aufwärts-Übersetzungsverhältnis, so daß die Ausgangsspannung (z. B. angenähert 100 V) an der Klemme 460 dem normalen Leitungswecker aufgedrückt wird, der üblicherweise in einem normalen Fernsprechapparat enthalten ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung, bestehend aus einem Vermittlungsamt mit einer zentralen, mit einen Leitungsrelaisstromkreis verbundenen Stromquelle, einem den Relaisstromkreis mit einer entfernt liegenden Teilnehmerstation verbindenden Kabelpaar, das dort mit einem ersten Fernsprechapparat einen Teilnehmerkreis bildet, aus einem Trägerstromkreis zur Schaffung eines zusätzlichen Teilnehmeranschlusses für dasselbe Kabelpaar, aus einer einen Trägerfrequenz-Sende- und Empfangsteil aufweisenden Ämtsanschlußeiriheit und eineran der Teilnehmerstäiiön mit dem Kabelpaar verbundenen gleichartigen Trägerfrequenz-Anschlußeinheit sowie aus einem an die Teilnehmeranschlußeinrichtung angeschlossenen zweiten, zusätzlichen Fernsprechapparat, bei der eine von der: zentralen Stromquelle aufgeladene Batterie die Trägerfrequenzteile der Teilnehmer-Anschlußeihrichtung und den zusätzlichen Fernsprechapparat mit Strom versorgt und die Teilnehmer-Anschlußeinrichtung eine mit dem Kabelpaar und der Batterie verbundene Vorrichtung zur Steuerung des der Batterie zugeführten Ladestroms enthält, der unmittelbar über das Kabelpaar vom Leitungsrelaiskreis im Vermittlungsamt abgeleitet ist, nach Patent 15 12 892, ferner aus einem Batterieladesteuerkreis, um den dem Kabelpaar entnommenen Ladestrom . ohne- Rücksicht auf die■ Polarität· der Batterie abzuzweigen, sowie aus einem Rufsteuerkreis in der; Teilnehmer-Anschiußeinrichtung mit einem Wechselrichter zum Erzeugen einer einen Wechselstromwecker speisenden Rufwechselspannung, dadurch gekennzeichnet, daß der Batterieladesteuerkreis eine Dioden-Brückenschaltung (348), einen an ihren Ausgang angeschlossenen Hochfrequenz-Oszillatorkreis, einen Transistor (360) und einen Transformator (362) mit einer aus einem ' eisten und einem zweiten Wicklurigsteil^: bestehenden Primärwicklung (364) enthält, von denen der durch einen Kondensator (366) überbrückte erste Wicklüngs'teii mil· dem "Kollektor des Transistors verbunden ist, und der zweite Wicklungsteil über ein vorgespanntes Netzwerk (374, 376) an die Basis des Transistors eine Rückkopplungsspannung liefert, wobei die Primärwicklung (364), der Transistor (360), das Netzwerk,(374,376)urid der Kondensator (366) den Oszillatorkreis bilden, und daß der bei seiner Resonanzfrequenz wirksame Oszillator über die Sekundärwicklung (378) des Transformators (362) einen an die Batterie (88b) angeschlossenen Vollweg-Gleichrichter (380,382) speist (Fig. 3).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Batterieladesteuerkreis aus einem Ladekreis, einer Dioden-Brückenschaltung (314) zwischen Ladekreis und den Eingangsleitern (98, 112) besteht, und daß die Brückenschaltung nur stromführend ist, wenn die in den Eingangsleitern auftretende Spannung die Spannung der Batterie (88a) übersteigt (1).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselrichter (410) einen Transformator (418) mit einer ersten und einer zweiten Primärwicklung (420,422), ferner zwei Transistoren (424, 426) und eine Diode (428) enthält und diese Teile eine astabile Multivibratorschaltung bilden, wobei die Sekundärwicklung (440) des Transformators die Rufspannung für den Wechselstromwecker (238,?) liefert (Fig. 5).