DE1762249A1 - Fernsprechapparat mit einer Widerstandsgabelschaltung - Google Patents

Description

Patentanwalt M. Ribner - 5

Dipl.-Ing. Heinz eiaessen
71 Stuttgart-Feuerbach
Kurze Straß· 8

ISE/Reg. 3881

INTERNATIONAL STANDARD ELBCTRIC CORPORATION, NEV YORK Fernsprechapparat mit einer Widerstandagabelachaltung

Die Priorität der Anmeldung Nr. 637 557 von 10. Mai 1967 in den Vereinigten Staaten von Amerika iat in Anspruch genoeven.

Die Erfindung betrifft einen Fernsprechapparat «it einer Widerstandsgabelschaltung.

Im Fernsprechapparat aind Üblicherweise ein Sender und ein Empfänger über eine induktive Gabelschaltung an eine zweiadrige Teilnehmeranschlußleitung angeschlossen. Die Gabelschaltung weist drei Wege auf, die so beschaffen sind, daß der Sender zurTeilnehmeransohlußleitung senden und der Sa* pfanger von dieser Leitung empfangen kann, daß jedoch Sender und Empfänger gegeneinander entkoppelt sind, abgesehen von einer kleinen RUckhttrspannung, die deshalb wUnaohenswert ist, damit der Teilnehmer sich selbst spreohen hören kann.

Die induktiven Gabe!schaltungen arbeiten sufriedeneteilend, hindern jedoch die Modernisierung der Fernaprechapparate. Zunächst können Induktivitäten nicht in integrierter Schalt«· technik hergestellt werden. Zu« »weiten entnehmen Induktivitäten hohe Ströme 1 sie stellen dsber höh· Anforderungen an die Stromversorgung. Schliesslioh sind die Herstellung und die Montage von Übertragern verhältaismäaslg kostspielig. Diese Nachteile werden bei der Verwendung einer Viderstandsgabeischaltung vermieden. Die bekannten Widerstandsgabelschaltungen sind jedoch noch ηloht völlig sufriedensteilend gewesen.

6.5.68 · ·

Krü/hp ./.

009817/111$ BADORiGlNAL

Dl· Aufgab· der Erfindung besteht darin, ·1η·η Fernsprechapparat alt verbesserter Widerstandegabelschaltung zu schaffen, die auoh In integrierter Schalttechnik hergestellt werden kann, die ferner keine große Leistung braucht, die einfach aufgebaut ist und die unempfindlich gegenüber Frequenzverwerfungen und Änderungen de· Leltungsecheinwiderständes ist. . Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Gabelschaltung «in· Brück·nacha 1tung aufweist, in deren zwei gegenüberliegenden Brückenzweigen Je ein Verstärker eingefügt ist, daß der Empfänger über einen Differenzverstärker an die den Ausgängen der Brückenveratärker entsprechenden Diagonalpunkte der Brttoke und dl· anderen beiden Diagonalpunkte an die Teilnehmeranschlußleltung angeschlossen sind und daß der Sender nit den Eingängen der Brüokenveretärker verbunden ist.

Diese und weitere vorteilhafte Merkmale werden nun anhand •lnea AuafUhrungabelepiels näher erläutert. Bs zeigent FIg* 1 ein Blockschaltbild einer in einem Fernsprechapparat

benutzten. Oabeischaltung gemäß der Erfindung, FIgt 2 eine vereinfachte Ausführung der Brück«nscha1tung

gemäß FIg. 1,
Fig. 3 eine Schaltungaanordnung für daa Blockschaltbild der Fig. 1.

Der Fernsprechapparat in Flg. 1 weist einen Sender 50, einen Empfänger 31, ein· TeilnehmeranaohluftIeItung 52 und einen Lattwiderstand $y auf, der alle Lmβ«komponenteη la Vermittlungsamt darstellen soll. Alle diese Olieder sind bekannt. Zur Zusammenschaltung dieser Olieder wird eine Brttoke na ohal tung 5*»» eine Phasenumkehrstufe 53 aod ein Differenzverstärker 56 benutzt . .

Die BrUckj· ns ohal tung Hk ist eine rhombusartige Konfiguration ohne Induktivitäten und weist vier Brückendiagonalpunkte 6.1 - 6k auf, zwleohen denen die einzelnen Brttckenzweige liegen Entgegengesetst geriohtete Verstärker 57» 58 sind in zwei gegenüberliegende BrUokenzwelge eingefügt, während die übrigen

BrUckenzweige ohnsche Widerstände 59» 6o aufweisen. Der Sender 50 ist über die Phasenunkehretufe 55 an die Eingänge der zwei Veratärker 57t 58 angeschlossen. Die Brücftenachaltung 5^ ist an den Diagonalpunkten 61, 62 hinsichtlich der von Sender 50 konnenden Signale abgeglichen. Daher gibt es an diesen Punkten fast keine Spannung, die von Ausgang dea Senders 50 herrührt. Eine sehr kleine Spannung bleibt als Rückhörepannung. Die Brückensohaltung 5k ist an den Diagonalpunkten 61, 62 hinsichtlich der von der Teilnehneranschlußleitung 52 an die Diagonalpunkte 63· 6k gelangenden Signale nicht abgeglichen. Daher erhält der Empfänger 51 ein schwachea Rückhöraigna1 von Sender 50 und ein starkea Sprachsignal von der Teilnehneranschlußleitung 52. Der für die einzelnen Schaltungen der Fig. 1 erforderliche Gleichatron wird von der Amtsbatterie (-kB V) geliefert.

Eine vereinfachte Ausführung der BrückenschaItung $k ist in Fig. 2 gezeigt. Das Ausgangssignal des Senders 50 wird über eine Phasenunkehrstufe 55 (in Fig. 2 nicht gezeigt) den Basen von zwei Transistoren 57· 58 zugeführt, die ausgangsseitig auf die Teilnehneranachlußleitung 52 arbeiten, ohne dass eine Spannung an den Diagonalpunkten 61, 62 auftritt. Von der Teilnehneranschlufileitung eintreffende Signale finden einen Widerstand der Transistoren 571 58 von etwa 50 kOhn und einen Widerstand 59 von etwa 1 k6hn vor. Der Widerstand für Wechselstronsignale kurzgeschlossen₍ so daß fast kein Scheinwiderstand, an den Diagonalpunkten 61, 62 für Sprachsignale vorhanden iat. Der Transistor 57 wird als Enltterfolger betrieben, während der Transistor 58 in Enittergrundschaltung arbeitet. Deshalb findet bein Transistor 58 eine Phasenumkehr - nioht Jedoch bein Transistor 57 - statt. Ea tritt daher eine Phasendifferenz von 180 ° und eine entsprechende Patentialdlfferenz an Wideratand 56 auf, der der Eingengsscheinwiders.tand dea Differenzverstärker* 56 ist* Daa von der Teilnehneranechlußleitung über diesen Weg könnende Signal wird im Differenzverstärker 56 verstärkt. Di· Verstärker 57, 58 ver-

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stärken nicht die von der Tellnehmeraneohlueieitung 52 kommenden Signale.

Ein· Schaltungaanordnung zur Verwirklichung dieser Funktionen let in Flg. 3 gezeigt. In den Fig. 1 bie 3 sind gleich· Bezugszeichen für gleich· Glieder gewählt worden.

Gegenüberliegende BrUokenzwelge der Brückeneeheltung 5k weisen entgegengesetzt gerichtete Verstärker in Fora eines in Emittergrundschaltung arbeitenden Transistors 57 und eines in Kollektorgrundschaltung arbeitenden Tranaietore auf. Die anderen BrUckenzweige weiaen Wideratände 7k, 60 euf, die jeweils durch einan Kondensator 70 bzw. 71 Uber-

w brückt eind. Der Emitter d·· Tranaiatora 57 iat mittels

•in·· Widerstandes 73 und elnee* RC-Gliedes 72 vorgespannt, welches eine Gleichspannung an den TreueIstor 57 und die Phaaenumkehratufe 55 liefert. Der Emitter dea Transistors wird mittels eines Wideretandea 59 und eines RC-Gliedea 7V71 vorgespannt, wobei der Kondensator 71 sur Umgehung dea Widerstandes 7k und dieeer eelbet sur Strombegrenzung dient. Die Baslsvorspannungen für die Transistoren 57t 58 werden an einem Spennungeteller 75 bzw. 76 abgenommen; Jeder Spannungeteller ist mit einem Kondensator 77 bsw. 78 versehen, die die von der T«ilnehmeranschluQl*itung 52 kommenden Wachse 1-stromsignale eblelten. Der Transistor 58 arbeitet eis Emitterfolger und weist einen hohen Emitterwideretend 59 auf. Die Kollektor-Eaitter-Strecke dea Tranaiatora 58 und der Emitterwiderstand 59 aind in Reihe an die T«lln«hm*ranechlu01eltung •ngeaohloasen. In dl· Kollektor- bsw. EaItt«rsul·ltung d·· enderen Transistors 57 1st ein Widerstand 60 bsw. 73 eingefügt. Des dea Kollektor abgewandte Ende de· Wideratendea Iat alt derjenigen Leitungeader verbunden, an den der Kollektor dee Baltterfolger-Tranaietore 58 ebenfalls ange- [ achloaaen let.·

Der Differenzverstärker 56 iat in bekennter Welse aufgebaut und weist swel ealttera«ltlg verbundene Trenalatoreη

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auf, zwischen deren Kollektoren der Empfänger angeordnet tat. Der Emitter des Transietor« 58 und der Kollektor dea Transistors 57 sind an die Basen der Tranaletoren im Differenzverstärker 56 angeschlossen. Die Steuereignale ftlr dieae zwei

Transistoren wird? den zwei Baaen alt einer Phasenverschiebung von 180° zugeführt.

Die Phasenumkehrstufe 55 weist einen pnp-Transistor 79 in Emittergrundschaltung auf. Ein SpannungateHer 80, 81 sorgt für die Basisvorspannung, und ein Widerstand 82 dient zur Vorspannung des Emitters des Tranaistore 79· Ein Kondensator 83 legt den Kollektor weeheeistrommäßig an Erde, wodurch die Anordnung gegen wilde Schwingungen geachUtzt lat.

Die Spannungsverstärkung der Phasenumkehrstufe 79 und der Brücke nt ra ns is tore η 57» 58 ist eo eingestellt, dafldie Spannungen an den Diagonalpunkten 61, 62, an die der Differenzverstärker 56 angeschlossen ist, in Größe und Phase etwa gleioh sind, wenn der Sender 50 benutzt wird. Da die Ausgangsspannungon der Transistoren 57* 58 um 180° phasenverschoben sind, tritt scheinbar keine Spannung zwischen den Diagonalpunkten 61 , 62 _:. auf, so daß der Differenzverstärker 56 dem Empfänger 51 auch kein Signal zuführt. Jedoch erzeugt der Signa Istron des Senders 50 Ströme, die in den zwei Brückentranaietoreη 57· 58 fHessen und die an den Diagonalpunkten 63, 6k ungleich sind und einen resultierenden Signalstrom in der Teilnehmeranachlußleitung und im Lastwiderstand 53 des Vermittlungsamtes zur Folge haben.

Da die BrückenschaItung im weeentliohen die vom Sender 50 verursachte Spannung am Differenzverstärkereingang aufhebt, let das vom Sender 50 zum Verstärker 56 gelangende Signal vergleicheweise kleiner als das von Sender 50 zur Teilnehmer«nschlußleitung 52 gelangende Signal. Daher erscheint die Ausgangsspannung des Differenzverstärker 56 als Rückhöreignel mit kleiner Amplitude, wenn der 8ender benutzt wird. Jedoch erhalten die beiden Brückentranaistoren 57» 58 wegen der Filterwirkung der Kondensatoren 771 78 kein . inganfseigna.* > das von ein·· im Vermittlungsamt alt dar Tei~n«sh»*ranachlnii-

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leitung 52 verbundenen anderen Teilnehmer·telie stammt. Daher haben die·· Traneistor·η 57ι 58 einen hohen Scheinwiderstand fUr die vo« Vermittlungsamt kommenden Signale* Trotadem beateht ein geeigneter Signa!wog sun Differensverstärker 56, der von dar Teilnehmeranachlußleitung 52 einerseits über den Widerstand 60 und andererseits Über den WiderstAnd 59 »um Differenzverstärker führt. Da der Blngangsscheinwideretand des Differensverstärkers sehr viel größer als der Wert ein·· dieser beiden Widerstände gewählt werden kann, tritt die von außen φ η die Teilnehmer—, anechlußleitung angelegte Spannung in fast derselben OrUOe •uoh am Eingang des Differensveretärkere auf.Daher ist da· dem Eingang d·· Diff«rensveretärk«r· 56 abgeführte, ankommend· Signal beträchtlich grttßer in «einer Amplitude •la daa vom S«nd«r 50 sum Diff*r*n«veretärk*r gelangende Signal.

Duroh di· Oabaleohaltung gemäß der Erfindung wird einer«· ••it· ein· höh· RttokhttrdämBung und anderer··its «in· Verstärkung de· sum Vermittlungsamt abgehenden Signal· ersielt.

6 Patentansprüche

1 Blatt vprläufige Zeichnung mit

3 Figuren

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Claims (5)

1. XSE/Reg. 3881 - 7 -

   PatentanaprUoh·

   Fernsprechapparat mit einer Vlderstandsgabelschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelschaltung eine BrUckenachaltung (5k) aufweist, in deren zwei gegenüberliegenden Brtlckenzweigen je ein Verstärker (57t 58) eingefügt ist, daß der Empfänger (51) Über einen Differenzverstärker (56) an die den Ausgängen der Brückenverstärker (57t 58) entsprechenden Diagonalpunkte (61, 62) der Brücke und die anderen beiden Diagonalpunkte (63, 6k) an die Teilneheranschlußleitung (52) angeschlossen sind und daß der Sender (50) mit den Eingängen der Brückenverstärker verbunden ist.
2. 2. Fernsprechapparat nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungen der Brüokenverstärker (57, 58) so gewählt sind, uaß die Brücke hinsichtlich der vom Sender (50) stammenden Spannung an den erstgenannten Diagonalpunkten (61, 62) im νüsentlichen abgeglichen und hinsichtlich der Eingangsspannung > a«a anderen beiden Diagonalpunkten (63t 6k) nicht abgeglichen ist.
3. 3· Fernsprechapparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Einstellung einer geringen RUckhörspannung vorgesehen sind.
4. k. Fernsprechapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender mit den Basen der Brückenverstärker über eine Phasenumkehrstufe (55) gekoppelt ist, die derart einstellbar ist, daß die Brücke hinsichtlich der vom Sender stammenden Spannung an den erstgenannten Diagonalpunkten (61, 62) abgeglichen ist.
5. 5. Fernsprechapparat nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet» daß der eine Brückenverstärker eine Ausgangsspannung erzeugt, die gegenüber der des anderen Brüokenverstärkere

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   BAD ORiGMAL

   ISJC/Rag. 3881 - 8 .

   UM 180° phasenverschoben ist und daß von dar Phaaenuakahratufa beeinflußbar Mittal «ur Phaeonvereehlebung dar Auagangaapaunung daa alnan BrUckanvaratärkara um 180° vorgeaehen sind, wobei kalna voe Sander ata amende Spannung aa Eingang dea Differenzverstärker, anderer» aelta Jedooh eine hohe» von den beiden anderen Diagonalpunkten (63, 6k) etarnende Htfchetepannung as DlfferensveratKrkarelngang auftritt.

   Fernaprechapparat naoh einen der AnaprUohe 1 bla 5* dadurch gekennselohnet, daO der eine BrttekenveratKrker (57) einen In Enlttergrundachaltung arbeitenden Translator und der andere BrUokenveratärker (58) einen In Kollektorgrunde cha It ung arbeitenden Tranelator auiVelat^ und daß die Betriebeepannung für die Phaaenuadcehratufe {55) en eine· Eejltterwlderetahd (72) dee einen BrUckenveratärkere (57) abgegriffen wird·