DE1562023C3

DE1562023C3 - Counter-write circuit for direct current signals

Info

Publication number: DE1562023C3
Application number: DE19681562023
Authority: DE
Inventors: Ferenc Dipl.-Ing. 7032 Sindelfingen Nemecsek
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1968-02-01
Filing date: 1968-02-01
Publication date: 1975-12-11
Also published as: DE1562023B2; DE1562023A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Übertragung von Gleichstromsignalen auf Zweidrahtleitungen im Halbduplex- oder Duplexbetrieb, bei der die Leitungsseite erdsymmetrisch ist, an die außer der Leitung, Sender, Empfänger und eine Leitungsnachbildung angeschlossen sind und bei der die Beeinflussung des Empfängers durch deii Sender durch eine zwischen Leitung und Leitungsnachbildung liegende Differenzschaltung verhindert wird.The invention relates to a circuit arrangement for the transmission of direct current signals on two-wire lines in half-duplex or duplex operation, in which the line side is balanced to ground, to the except for the line, transmitter, receiver and a line simulation are connected and where the Influence of the receiver by the transmitter through a line between line and line simulation lying differential circuit is prevented.

Der Stand, der Technik zu solchen Sende- und Empfangsschaltungen ist in dem Buch von Schiweck »Fernschreibtechnik«, C. F. Wintersche Verlagshandlung, Prien, 3. Auflage, 1962, auf den S. 436 bis 438 und auf den S. 449 bis 452 beschrieben. Das Bild 360 auf der S. 451 zeigt eine komplizierte Brükkenschaltung, über die Sender, Empfänger, Leitung und Leitungsnachbildung miteinander verbunden sind. Die Schaltung verwendet ein elektromechanisches Telegrafenrelais, dessen vier Wicklungen in den Brückenzweigen liegen.The prior art for such transmitting and receiving circuits is in the book by Schiweck "Fernschreibtechnik", C. F. Wintersche Verlagshandlung, Prien, 3rd edition, 1962, on p. 436 to 438 and on pages 449 to 452. The picture 360 on p. 451 shows a complicated bridge circuit, connected to each other via the transmitter, receiver, line and line simulation are. The circuit uses an electromechanical telegraph relay whose four windings are in the Bridge branches lie.

Um die bekannten Nachteile der elektromechanischen Relais zu vermeiden, sind schon verschiedene elektronische Relaisschaltungen bekanntgeworden, von denen im Zusammenhang mit der Erfindung insbesondere diejenige nach dem DBP 1177201 von Interesse ist. Bei dieser Relaisschaltung sind zwei Ringkerne mit rechteckiger Hystereseschleife vorgesehen, die durch die empfangenen Ströme bis zur Sättigung magnetisiert werden. Der Zustand der Ringkerne wird während der Signaldauer mit einer Abfrageimpulsquelle wiederholt abgefragt, die den einen Kern weiter in Richtung der Sättigung magnetisiertIn order to avoid the known disadvantages of electromechanical relays, there are several electronic relay circuits become known, of which in connection with the invention in particular that according to DBP 1177201 is of interest. There are two in this relay circuit Toroidal cores are provided with a rectangular hysteresis loop that is passed through the received currents to saturation be magnetized. The status of the toroidal cores is monitored by an interrogation pulse source during the signal duration repeatedly queried, which magnetizes one core further in the direction of saturation

ίο und den anderen Kern in entgegengesetzter Richtung beeinflußt. Den Ausgangswicklungen der beiden Ringkerne sind die beiden Eingänge einer Flip-Flop-Schaltung nachgeschaltet, die die Abfragesignale in Dauersignale umformen. Diese bekannte elektronische Relaisschaltung dient nur als Empfangsschal- i tung.ίο and the other core in the opposite direction influenced. The output windings of the two toroidal cores are the two inputs of a flip-flop circuit downstream, which convert the query signals into continuous signals. This well-known electronic Relay circuit only serves as a receive circuit.

Schaltungsanordnungen für Zweidraht-Duplexbetrieb, die mit elektronischen Mitteln arbeiten, sind aus dem Stand der Technik nicht bekannt.Circuit arrangements for two-wire duplex operation that work with electronic means are not known from the prior art.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ausgehend von dem an erster Stelle genannten Stand der Technik, eine Schaltung anzugeben, die vollständig elektronisch arbeitet und die sich die Vorteile der bekannten elektronischen Relaisschaltung zunutze macht.It is the object of the invention, based on the prior art mentioned at the beginning, a Specify circuit that works completely electronically and that takes advantage of the known electronic Relay switching makes use of.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzschaltung zwei Differentialübertrager mit Kernen mit rechteckiger Hystereseschleife enthält, daß die Kerne von den Empfangssignalen jeweils in die gleichen Sättigungslagen gebracht und mit bezüglieh der Kerne gegensinnigen Impulsen periodisch abgefragt werden.The invention is characterized in that the differential circuit has two differential transformers Cores with a rectangular hysteresis loop contain that the cores of the received signals are each in brought the same saturation positions and interrogated periodically with pulses in opposite directions with regard to the nuclei will.

Die Erfindung wird nun an Hand der Figur beispielsweise näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the figure, for example.

Jeder der beiden Kerne K1 und K 2 enthält sechs Wicklungen WIl bis Wl6 bzw. WIl bis W16. Davon sind die Wicklungen WIl bis W14 und WH bis WIi in gleicher Wicklungsrichtung derart hintereinandergeschaltet, daß in jedem Zweig auf eine Wicklung eines Kerns jeweils eine Wicklung des anderen Kerns folgt, also in der Reihenfolge WIl, WIl, WU, WlZ, WU, WU, WIl, WU. Auf diese Weise liegen also in den Längszweigen zwischen Leitung und Leitungsnachbildung die ersten (WIl, WIl) und dritten (W13, W13) Wicklungen bzw. mit dazu entgegengesetztem Wicklungssinn die zweiten (WU, WH) und vierten (W14 und WlX) Wicklungen hintereinandergeschaltet. Die zwei Kerne Kl und K1 bilden somit zwei Differential-Transformator-Gabeln. An den Klemmen α 1/61 bzw. al' bzw. bl' sind die Leitung L bzw. deren Nachbildung N über Filter Fl, F 2 angeschlossen. Der Ausgang der nicht gezeigten Sendeschaltung S liegt in der Gabel-Mitte an den Punkten malmb. Die Wicklungen W15 und WlS der beiden Kerne Wl und Wl sind ineinander entgegengesetzten Wicklungsrichtungen hintereinandergeschaltet und dienen zur Ummagnetisierung des jeweiligen Kerns beim Abfragevorgang. Die Wicklungen WIa und W16 der beiden Kerne, welche im gleichen Wicklungssinn hintereinandergeschaltet sind, dienen zuEach of the two cores K 1 and K 2 contains six windings WIl to Wl 6 and WIl to W16. Of these, the windings WIl to W14 and WH to WIi are connected in series in the same winding direction in such a way that in each branch a winding of one core is followed by one winding of the other core , i.e. in the order WIl, WIl, WU, WlZ, WU, WU, WIl, WU. In this way, the first (WIl, WIl) and third (W13, W13) windings or, with opposite winding directions, the second (WU, WH) and fourth (W14 and WlX) windings are connected in series in the series branches between the line and the line simulation. The two cores Kl and K1 thus form two differential transformer forks. The line L or its replica N are connected to the terminals α 1/61 or al ' or bl' via filters Fl, F 2. The output of the transmission circuit S, not shown, is in the middle of the fork at the points malmb. The windings W15 and WIS of the two cores Wl and Wl are connected one behind the other in opposite winding directions and serve to remagnetize the respective core during the interrogation process. The windings WIa and W16 of the two cores, which are connected in series in the same winding sense, are used to

Steuerung des Flip-Flop FF der Empfangsschaltung E. Control of the flip-flop FF of the receiving circuit E.

Wie aus der Schaltung ersichtlich, fließen durchAs can be seen from the circuit, flow through

die Wicklungen WIl bis WU und WIl bis WlA Ströme, die sich wie folgt zusammensetzen:the windings WIl to WU and WIl to WlA currents, which are composed as follows:

Über die Leitung wird ein Strom J_e von der am anderen Leitungsende angeschlossenen Sende- unc Empfangsschaltung empfangen. Aus der eigener Sendeschaltung fließt der Strom /_s, der sich in dei Mitte der Gabel in Richtung zur Leitung J_s' bzw. zui A current J _{e is received} via the line from the transmitting and receiving circuit connected at the other end of the line. _{The current / s} flows from its own transmission circuit and flows in the middle of the fork in the direction of line J _s ' or zui

Nachbildung J_s" verzweigt. Die Ströme J/ und ]" verursachen entgegengesetzte Magnetfelder in beiden Kernen, die sich bei gleichen Stromanteilen aufheben. In diesem Falle beeinflußt der Sendestrom J_s den Empfangsteil E nicht.Replica J _s " branched. The currents J / and ]" cause opposing magnetic fields in both cores, which cancel each other out if the current components are the same. In this case, the transmission current J _s does not affect the receiving part E.

Eine Fehler-Magnetisierung tritt jedoch dann auf, wenn die Impedanzen beider Gabelseiten nicht übereinstimmen. Zum Abgleich sind die Schaltelemente Al, R2, Cl vorgesehen. Der über die Leitung empfangene Strom J_e fließt durch die Wicklungen W12, WU, W21 und WIl beider Kerne. Die Windungszahl dieser Wicklungen ist so festgelegt, daß der Strom J_e die Kerne bis zur Sättigung magnetisiert. Ein kleiner Teil des Empfangsstromes J_e fließt außerdem durch die Wicklungen WlA, W24, W23 und W13 in gleicher Richtung und unterstützt den Aufbau des Feldes.An error magnetization occurs, however, if the impedances of the two fork sides do not match. The switching elements Al, R2, Cl are provided for adjustment. The current J _e received via the line flows through the windings W12, WU, W21 and WIl of both cores. The number of turns of these windings is determined so that the current J _e magnetizes the cores to saturation. A small part of the received current J _{e also} flows through the windings W1A, W24, W23 and W13 in the same direction and supports the build-up of the field.

Die so in einen oder anderen Magnetisierungszustand befindlichen Kerne werden periodisch über die Wicklungen WlS und W25 abgefragt. Abfragestrom und Wicklung sind so gewählt, daß der eine Kern weiter in Richtung der eingestellten Sättigung magnetisiert wird und der andere Kern in die andere Sättigungslage ummagnetisiert wird, obwohl gleichzeitig der Empfangsstrom fließt. Nach der Abfrage geht der ummagnetisierte Kern in seine ursprüngliche Sättigungslage zurück. Den Abfragestrom liefert der astabile Multivibrator MV. The cores that are in one or another magnetization state are periodically interrogated via the windings WIS and W25. The interrogation current and winding are selected so that one core is magnetized further in the direction of the set saturation and the other core is remagnetized into the other saturation position, although the receiving current flows at the same time. After the query, the magnetized core returns to its original saturation position. The astable multivibrator MV supplies the query current.

Der Abfragevorgang verursacht in den Wicklungen W6 Spannungen. Beim ummagnetisierten Kern tritt ein etwas größerer und besonders breiter Spannungsimpuls auf. Im anderen Kern wird dagegen ein etwas niedriger aber wesentlich schmalerer Impuls hervorgerufen. Zur besseren Diskriminierung werden beide Impulse integriert und anschließend zur Steuerung des Flip-Flop FF verwendet. Ändert nun der Empfangsstrom seine Polarität, so wechseln auch die Kerne ihre Sättigungslage. Entsprechend wird bei der Abfrage der andere Kern ummagnetisiert. Der Flip-Flop ändert damit seinen Zustand gemäß dem Polaritätswechsel des Empfangsstromes und steuert seinerseits eine nicht gezeigte, an der Klemme A angeschlossene Kontaktschaltung. Findet zwischen zwei Abfragen kein Polaritätswechsel statt, dann behältThe interrogation process causes tension in the windings W6. In the case of a remagnetized core, a somewhat larger and particularly broad voltage pulse occurs. In the other core, on the other hand, a slightly lower but much narrower impulse is produced. For better discrimination, both pulses are integrated and then used to control the flip-flop FF. If the received current changes its polarity, the nuclei also change their saturation position. Correspondingly, the other core is remagnetized when it is queried. The flip-flop thus changes its state according to the polarity change of the received current and in turn controls a contact circuit ( not shown) connected to terminal A. If there is no polarity change between two queries, then holds

ίο der Flip-Flop seine Lage unverändert bei.ίο the flip-flop remains unchanged.

Es ist ein Potentiometer P zum Abgleich der KerneThere is a potentiometer P for balancing the cores

vorgesehen, da die Amplituden der Spannungsimpulse der beiden Kerne weitgehend übereinstimmen müssen.provided, since the amplitudes of the voltage pulses of the two cores must largely match.

Die Frequenz des astabilen Multivibrators beeinflußt den Verzerrungsgrad der Abtastung. Bei veränderter Sendegeschwindigkeit muß die Abtastfrequenz bei gleichbleibender Verzerrung entsprechend angepaßt werden.
Das Flip-Flop folgt, wie gezeigt, den Polaritätswechseln. Seine Ausgänge sind dementsprechend zur Steuerung weiterer Einrichtungen geeignet.The frequency of the astable multivibrator affects the degree of distortion of the scan. If the transmission speed is changed, the sampling frequency must be adapted accordingly while the distortion remains the same.
The flip-flop follows the polarity changes as shown. Its outputs are accordingly suitable for controlling other devices.

Die Anordnung enthält außer den genannten Schaltkreisen noch drei Filter Fl bis F 3.In addition to the circuits mentioned, the arrangement also contains three filters F1 to F 3.

Filter Fl verhindert weitgehend den Austritt der beim Abtastvorgang hervorgerufenen hochfrequenten Spannungen auf die Leitung. Filter F 2 ist eine Nachbildung des Filters Fl. Filter F3 wird als Abflacher in Senderichtung benötigt und verhindert, daß der höhere Frequenzbereich des Sendespektrums auf dieLeitung gelangt. Es erleichtert die Leitungsnachbildung, die dadurch auf einen schmaleren Frequenzbereich beschränkt wird.Filter F1 largely prevents the high frequency generated during the scanning process from escaping Tensions on the line. Filter F 2 is a replica of the filter Fl. Filter F3 is called a flattener in the transmission direction and prevents the higher frequency range of the transmission spectrum from being transmitted to the line got. It makes it easier to simulate lines, which means that the frequency range is narrower is restricted.

In der dargestellten Form gestattet die Anordnung eine Sendegeschwindigkeit bis 200Bd; sie ist geeignet für Wechselschreib- und Gegenschreib-Betrieb.In the form shown, the arrangement allows a transmission speed of up to 200Bd; she is suitable for alternate write and counter write operation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1.Circuit arrangement for direct current signals transmitted in half-duplex or duplex operation on two-wire lines, in which the line side is balanced to earth, to which, in addition to the line, transmitter, receiver and a line replica are connected and in which the influence of the receiver by the transmitter through an between line and Line simulation lying differential circuit is prevented, characterized in that the differential circuit contains two differential transformers with cores (Kl, Kl) with a rectangular hysteresis loop and that the cores (Kl, Kl) brought by the received signals into the same saturation positions and with opposite pulses with respect to the cores be queried periodically.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that each of the cores has six windings PFIl to WU or WIl to W 26, that in the series branches between the line and the line simulation, the first (WIl, WU) and third (WU, WlS) are connected in series Windings or with opposite winding directions the second (WIl, WIl) and fourth (W 14, W 24) windings lie and that the fifth windings (W 15, WlS) are connected in series with opposite winding directions with the periodic interrogation pulse source and that the sixth windings (W 16, W16) are connected to the two inputs of a bistable multivibrator, at one output (A) of which the output signal is tapped and that the transmitting device (S) at the connection point (ma, mb) of the first and third or the second and fourth windings is connected.