DE1566989A1 - Anordnung zur tongesteuerten Sende-Empfangs-Umschaltung - Google Patents

Description

BROWN, BOVERI & CIE AG MANNHEIM

Mannheim, den 18.4.67 Pat ..Schi/toi

Mp.-Nr. 548/67

Anordnung zur tongesteuerten Sende-Empfangs-Umschaltung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur tongesteuerten Sende-Empfangs-Umschaltung von Funkanlagen im Wechselsprechverkehr.

In Funksystemen, bei denen nur eine Frequenz zur Verfügung steht, beispielsweise in Sprechfunkanlagen, muß der Sprechverkehr im Wechselsprechbetrieb abgewickelt werden. Von allen Teilnehmerstationen eines solchen Funknetzes darf jeweils nur der Sender des gerade sprechenden Teilnehmers eingeschaltet sein. Jede Teilnehmerstation hat eine Sprechtaste, mit der der betreffende Teilnehmer die Umschaltung von "Senden" auf "Empfang" und umgekehrt vornehmen kann. Sollen die Funkteilnehmer jedoch z.B. mit einem Fernsprechteilnehmer verbunden werden, so ist an der Verbindungsstelle zwischen Fernsprechleitung und Funkanlage eine Feststation zu schalten, die ein Gespräch aus dem Funknetz in das Telefonnetz vermittelt. Hierbei entsteht die Schwierigkeit, daß der Teilnehmer des Telefonnetzes keine Möglichkeit hat, von sich aus die Sende-Empfangs-Umschaltung der Feststation vorzunehmen. Bei jeder Sprechpause muß diese Umschaltung durch eine Vermittlungsperson erfolgen, die in der Feststation das Gespräch mithört. Um dieses umständliche Verfahren zu umgehen, verwendet man schon lange automatische Sende-Empfangs-UmschaIter, die durch das Sprachsignal des über das Teleformetz verbundenen Teilnehmers ausgelöst werden.

Um einen einwandfreien Wechselsprechverkehr zu gewährleisten, müssen noch verschiedene Bedingungen erfüllt werden. So muß garantiert sein, daß schon bei kleinster Sprechlautstärke der Sender mit möglichst geringer Verzögerung eingeschaltet wird. Es soll bei Sprachbeginn nach Möglichkeit das vollständige Anfangswort übertragen werden. Selbstverständliche Voraussetzung 1st dabei, daß etwa auftretende Störgeräusche unterhalb dieser

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kleinsten Sprechlautstärke liegen. Außerdem soll das Abschalten des Sendezustandes nicht sofort erfolgen, damit ein Umschalten ₍auf Empfangsbetrieb nicht schon bei jeder Sprechpause eintritt. Erfahrungsgemäß sollte die Umschaltung des Gerätes von "Empfang" auf "Senden" bei Auftreten eines Sprachsignals in weniger als 10 ms erfolgen. Die Umschaltung von "Senden" auf '"Empfang" sollte dagegen etwa 0,4 s nach Beendigung des Sprechsignals geschehen. '

Bei den bisher verwendeten Schaltungen (DAS 1 099 104) wird aus der verstärkten· Sprechspannung durch Gleichrichtung und Siebung eine der Amplitude der Sprechspannung proportionale Gleichspannung gewonnen, die zur Steuerung der Umschaltung dient. Sodann wird die gewonnene Gleichspannung einem Schnellrelais zugeführt, das beim Erreichen einer bestimmten Spannung einen Schalter betätigt, der eine Gleichspannungsquelle über einen Widerstand mit einem Kondensator verbindet. Die Ladespannung dieses Kondensators steuert das Gitter einer Elektronenröhre, deren Anodenstrom über geeignete Schaltmittel die Ein-und Ausschaltung des Senders sowie die Aus-und Einschaltung des Empfängers bewirkt. Als Nachteil erweist sich bei diesen Vorrichtungen die Zeitkonstante des Siebgliedes, welche die Verzögerung der Sendereinschaltung sehr vergrößert. Die gewünschte Verzögerung bei der Umschaltung von "Senden" auf "Empfang" bei gleichzeitiger unverzögerter Umschaltung von "Empfang" auf "Senden" wird bei den bekannten Sprachsteuerschaltungen nur durch aufwendige Schaltmaßnahmen erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, die eingange genannten Schaltbedingungen besser zu erfüllen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zwei Signalkanäle vorgesehen sind, denen eingangsseitig ein gemeinsamer Schwellwertschalter vorgeschaltet ist und deren Ausgänge einem inklusiven ODER-Glied /zugeführt Bind und wovon der eine Kanal als direkte Verbindung und der andere Kanal als monostabile, mit einem !Seitglied ausgestattete Kippstufe ausgebildet ist. Dabei ist zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Sohwellwertschaltar als Triggerachalter ausgebildet,

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Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert ' werden. Es zeigen

Pig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Ausführungebeispieles,. Fig. 2 die technische Realisierung eines Ausführungsbeispieles.

In Fig. 1 sind mit 1 und 2 die beiden Signalkanäle bezeichnet, Vor ihrem gemeinsamen Eingang 3 befindet sich ein Schwellwertschalter 4· Der Kanal 2 ist direkt mit einem Eingang der inklusiven ODER-Schaltung 7 verbunden, während der Kanal 1 über eine Inverterstufe 8 und eine monostabile Kippstufe 9 dem Eingang 5 der inklusiven ODER-Schaltung 7 zugeführt ist.

Gelangt ein Sprachsignal auf den Eingang 10 des Schwellwertschalter β 4» so steht am Ausgang 3 dieses Schalters ein Signal zur Verfügung, das in Abhängigkeit vom Eingangssignal nur die Werte 0 und L annehmen kann. Wird der Schwellwert des Schwellwertschalters Überschritten, so entsteht am Ausgang des Schalters das Signal L, das über den Signalkanal 2 unmittelbar dem Eingang 6 des inklusiven ODBR-Gliedes zugeführt wird. Dadurch steht am Ausgang 11 das Signal I praktisch unverzögert an.

Der am Ausgang 3 des Schwellwertschalters anstehende Wert L wird im Signalkanal 1 einer Inverterstufe 8 zugeführt, die bewirkt, daß am Ausgang der monostabilen Kippstufe 9 für eine bestimmte Zeit das invertierte Auegangssignal des Schwellwertschalters 4 auftritt. Solange überschwellig gesprochen wird, ist demnach für das Vorhandensein eines L-Signales am Ausgang 11 nur der Sprechkanal 2 verantwortlich. Unterschreitet jedoch die Lautstärke den Schwellwert des Schwellwertschalters oder verschwindet sie ganz, so hat das am Eingang 6 anstehende Signal den Wert 0. Nicht so das Signal am Eingang 5, denn da am Ausgang der monostabilen Kippstufe für eine bestimmte Zeit das invertierte Ausgangssignal des Schwellwertsehalters 4 auftritt, hat das Signal am Eingang 5 den Wert L und somit steht dieser Wert auch am Ausgang 1-1 an. Nach dieser bestimmten Zeit, die durch das Zeitglied der Kippstufe 9 festgelegt wird, kippt die Kippstufe in ihre Ausgangslage zurück, d.h. an ihrem Ausgang entsteht das Signal 0,wodurch bis zum nächsten Sprachansatz von Senden auf Empfang umgeschaltet ist.

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In Pig. 2 liegt die Basis des Transistors 12 über dein Sleichstromentkoppelkondensator 13 am Eingang 14. Von dieser Basis zweigen die Spannungsteiler-Widerstände 15,16 ab, und zwar der Widerstand 15 zur Plus-Sohiene 17 und der Widerstand 16 zur Minus-Schiene 18. Zwischen der Plus-Schiene 17 und dem Kollektor des Transistors 12 befindet sich der Arbeitswiderstand 19. Der Emitterwiderstand 20 liegt zwischen dem Emitter des Transistors 12 und der Minus-Schiene 18. Eine Verbindung zwischen dem Kollektor des Transistors 12 und der Minus-Schiene 18 wird durch die Spannungsteilerwiderstände 21 und 22 dergestalt hergestellt, daß zwischen dem Kollektor des Transistors 12 und der Basis des Transistors 23 der Widerstand 21 und zwischen der Basis des Transistors 23 und der Minus-Schiene 18 der Widerstand 22 liegt« Der Arbeitswiderstand 24 befindet sich zwisohe dem Kollektor des Transistors 23 und der Plus-Schiene 17· Von diesem Kollektor zweigt ein zweiter Spannungsteiler mit den Widerständen 25 und 26 ab, wobei der Widerstand 25 zwischen dem Kollektor des Tranistors 23 und der Basis des Transis-tors 27 liegt. Der Widerstand 26 befindet sich zwischen der Basis des Transistors 27 und der Minus-Schiene 18.

Der Arbeitswiderstand 28 des Transistors 27 liegt zwischen dessen Kollektor und der Plus-Schiene 17« Ebenfalls von dem Kollektor ,des Transistors 27 zweigt der Differenzierkondensa-' tor 29 ab, der die Verbindung zu den Spannungsteilerwiderständen 30 und 31 herstellt, wobei der Widerstand 31 zwischen dem Differenzierkondensator 29 und dem Kollektor des Transistors der Widerstand 30 dagegen zwischen der Minus-Schiene 18 und dem Differenzierkondensator 29 liegt. Die Basis des Transistors ist an dem Verbindungapunkt der Widerstände 30 und 31 angeschlossen. Von den Kollektor des Traneistors 32 zweigt der □it der Plus-Schielie 17 verbundene Arbeitswiderstand 34 ab. Parallel zu diesem liegt ein Zeitglied mit den Kondensator 35 und dem Widerstand 36. Die Basis des Transistors 42 ist mit dem gemeinsamen Punkt des Kondensators 35 und des Widerstandes 36 verbunden. Der Arbeitswiderstand 37 befindet sich zwischen dem Kollektor des Transistors 42 und der Plus-Schiene.17,

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während der Emitter des Transistors 42 wie auch der Emitter . des Transistors 32 über den Emitterwiderstand 33 mit der Minus-Schiene 18 verbunden sind.

Zwischen dem Kollektor des Transistors 42 und dem Ausgang 38 befindet sich die Diode 40. Eine weitere Diode 39 liegt zwischen dem Kollektor des Transistors 23 und dem Ausgang 38. Der Ausgang 38 ist über den Arbeitswiderstand 41 mit der Minus-Schiene 18 verbunden.

Der Spannungsteiler 15,16 des Transistors 12 sei so dimensioniert, daß dieser Transistor ohne Vorhandensein eines Eingangssignals gesperrt ist. Entsprechend der Arbeitsweise eines Schmitt-Triggers ist dann der Transistor 23 leitend, d.h. an seinem Kollektor steht das Potential 0 an, was als Signalwert 0 definiert'werden soll. Dadurch ist auch die Diode 39 gesperrt. Der Transistor 27 der Inverterstufe ist ebenfalls gesperrt, d.h., an seinem Kollektor steht ein bestimmtes positives Potential an, das als Signalwert L festgelegt werden soll. Die monostabile Kippstufe, bestehend aus den Transistoren 32 und 42, den Widerständen 30,31,23, 34,36,37 und dem Kondensator hat bekanntlich nur einen stabilen Zustand, iri dem sie verharrt, solange kein Anstoß von außen erfolgt. Sie sei so dimensioniert, daß der Transistor 32 in diesem Fall gesperrt ist. Damit liegt am Kollektor des Transistors 42 der Signalwert 0 vor und die Diode 40 ist ebenfalls gesperrt.

Es sei nun angenommen,.daß am Eingang 14 der Schaltung ein Signal auftritt, das die Schwelle des Schmitt-Triggers überschreitet. Der Transistor 12 wird dadurch leitend und der Transistor 23 gesperrt. Hierdurch beginnt die Diode 39 zu leiten und am Ausgang erscheint das Signal L. Je nach der Grenzfrequenz der verwendeten Transistoren 12 und 23 dauert der Torgang vom Erreichen der üchaltschwelle bis zum Erscheinen des Signalo L

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Nimmt man nun an, daß das Sprachsignal plötzlich verschwindet, so wird der Schmitt-Trigger wieder in den ursprünglichen Zustand versetzt, d.h., der Transistor wird gesperrt und der Transistor" 23 leitend. Damit wird die Diode 39 gesperrt und das Ausgangssignal würde wieder den Wert 0 annehmen, wenn an der Diode 40 ebenfalls das Signal 0 läge. Dies ist jedoch nicht der Fall, da durch das schlagartige Durchschalten des Transistors 23 der Transistor 27 gesperrt wird. An dem Kollektor des Transistors 27 entsteht somit ein 0-L-Sprung. Hierdurch kippt die monostabile Kippschaltung in ihren instabilen Zustand, d.h. der Transistor 32 iBt leitend und der Transistor 42 gesperrt. Somit entsteht am Kollektor des Transistors 42 ein positives Potential, die Diode wird leitend und am Ausgang 38 erscheint das Signal L. Die Zeitdauer des instabilen Zustandes ist durch die Zeitkonstante des Widerstandes 36 und des Kondensators 35 gegeben und läßt sich mit diesen Schaltelementen- beliebig variieren.

Tritt innerhalb der Zeitdauer des instabilen Zustandes kein Eingangssignal mehr auf, ao fällt die monostabile Kippschaltung nach Ablauf dieser Zeit wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurück, der Transistor 42 wird wieder leitend, die Diode 40 gesperrt und das Ausgangssignal nimmt den Wert 0 an. Bei erneutem Auftreten eines Sprachsignals läuft der Vorgang wieder wie beschrieben ab. Tritt jedoch innerhalb der Zeitdauer des instabilen Zustandes erneut ein Eingangssignal auf, das die Schwelle des Schmitt-Triggers überschreitet, so wird der Transistor 23 wieder gesperrt und die Diode 39 leitend.

Gleichzeitig tritt am Kollektor des Transistors 27 ein L-0-Sprung auf, der die monoBtabile Kippschaltung in jedem Fall wieder in ihren stabilen Zustand bringt.· Dieses Zurücksetzen der monostabilen Kippschaltung ist notwendig, um sicherzustellen, daß bein cd Verschwinden des Eingangssignal immer die volle Zeitdauer erreicht

do wird, bia das Auegangssignal auf den Wert 0 abfällt.

p [).·;■ Vorteil dor Erfindung besteht darin, daß man bei der fJnnchal- :>> L.'.m,;, -/oiL "Hi(ij).f ti>":■■■:" auf "Senden" au sehr kur;U'ii ;K;haltzeL i,,;u kotm,rt, ;) -πίϋϊΜΐ :·ίϋ int <li. rj c<;--/niLbo Verzögerung "bei ■Λο,ν iinKs^haltim;· /in. 'Men- ■ : '' ->\Γ "i-niyi :.:,-■,^!) .iux'üh Verändern <\eii U-O Wi i o(U»b Ίοο m χ < π,α.Ι.ΊΛοη • '.,·?··· -ι ■.?.! ';. τ¹.; ^..iiihb olnfi bel.Jbax,

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Claims (1)

1. - 7 - ' . 548/6.7

   Patentansprüche;

   1» Anordnung zur tongesteuerten Sende-Empfangs-Umschaltung von Funkanlagen im Wechselsprechverkehr, gekennzeichnet durch zwei Signalkanäle, denen eingangsseitig ein gemeinr samer Schwellwertschalter vorgeschaltet ist und deren Ausgänge einem inklusiven ODER-Glied zugeführt sind -und wovon der eine Kanal als direkte Verbindung und der andere Kanal ale monostabile, mit einem Zeitglied ausgestattete Kippstufe ausgebildet ist.

   2· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   der Schwellwertschalter als Triggerschalter ausgebildet ^: ist,

   3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippstufe eine Umkehrstufe vorgeschaltet ist.

   4« Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das inklusive ODER-Glied von zwei kathodeneeitig verbundenen Dioden gebildet wird.

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