DE1762849B2

DE1762849B2 - Übertragerfreie Brückenschaltung

Info

Publication number: DE1762849B2
Application number: DE19681762849
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr. 7913 Senden Schenkel
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1968-09-10
Filing date: 1968-09-10
Publication date: 1980-02-07
Also published as: DE1762849A1

Description

Die Erfindung betrifft eine üibertragerfreie Briickenschaltung als Verbindungselement zwischen einer Zweidraht- und einer Vierdrahtleitung, wobei die Vierdrahtleitung einen ankommenden und einen abge-

jo henden Teil aufweist, die voneinander vollständig entkoppelt, aber jeweils mit der Zweidrahtleitung verbunden sind, deren einer Zweig durch den Wellenwiderstand der Zweidrahtleitung, deren zweiter an den ersten angrenzenden Zweig durch einen den Wellen-

J5 widerstand der Zweidrahtleitung nachbildenden komplexen Widerstand und deren dritter und vierter Zweig durch je einen ohmschen Widerstand gebildet werden und in deren Brückendiagonalen die zu entkoppelnden Teile der Vierdrahtleitung mit ihren Eingangswiderstän den für den abgehenden bzw. den ankommenden Teil liegen.

Brückenschaltungen werden insbesondere in der Fernsprechtechnik in weitem Umfang eingesetzt, und zwar sowohl in der Übertragungstechnik als auch in den Teilnehmerapparaten. Anhand der Schwierigkeiten beim Einsatz von Brückenschaltungen in Teilnehmerapparaten, die in entsprechender Form auch beim Einsatz von solchen Schallungen in anderen Einrichtungen auftreten, soll nun zunächst die der Erfindung zugrunde liegende Problematik deutlich gemacht werden.

Der Eingangswiderstand bekannter Fernsprechapparate ist aufgrund der darin verwendeten Übertrager und besonders des Hörers sehr komplex und praktisch nicht veränderbar. Dies hat zu- Folge,, daß der Fernsprechap parat nicht an den Widerstand der Teilnehmerleitung angepaßt werden kann. Es ergibt sich daher in der Vermittlung für den Eingangswiderstand der Teilnehmerleitung, die an ihrem fernen Ende mit einem Fernsprechapparat angeschlossen ist, eine große Zahl sehr komplexer Ortskurven, deren Gestalt von mehreren Parametern abhängt, und zwar

1. von dem Wellenwiderstand der Teilnehmerleitung,

2. von der Länge der Teilnehmerleitung,

3. von der Bauart des am fernen Ende angeschlossenen Fernsprechapparats und hierbei insbesondere

a) vorder Art des Hörers,

b) von der Art des Mikrophons.

Auch fertigungsbeciingte Abweichungen des Hörers und des Mikrophons beeinflussen ihrerseits wieder die Ortskurven. Aus Gründen der Übertragungstechnik (z, B. Gabelschaltungen) ist es wünschenswert, den Eingangswiderstand der Teilnehmerleitung von mögliehst wenigen Parametern beeinflussen zu lassen. Dies läßt sich erzielen, wenn der Eingangswiderstand des Fernsprechapparats gleich dem Wellenwiderstand der Teilnehmerleitung ist Der Eingangswiderstand der Teilnehmerleitung, die an ihrem fernen Ende mit einem derart dimensionierten Fernsprechapparat abgeschlossen ist, ist unabhängig von der Leitungslänge und gleich ihresn Wellenwiderstand.

Eine übertragerfreie Brückenschaltung der eingangs genannten Art ist bekannt aus FR-PS 8 50 637. Die vorher genannten Probleme treten hier zwar in etwas vermindertem Maße auf, aber es ist auch hierbei nicht der gewünschte exakte Abschluß der Zweidrahtleitung zu verwirklichen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, übertragerfreie Brückenschaltungen der eingangs genannten Art für die Verwendung in Fernsprechapparaten anzugeben, die die Zweidrahtleitung so exak: mit dem Wellenwiderstand abschließen, daß keine Rückwirkungen auf den Scheinwiderstand des apparatefernen Endes auftreten.

Eine erste Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß dem ankommenden Teil der Vierdrahtleitung, beispielsweise dem Mikrophon, ein Impedanzwandler vorgeschaltet ist, der den Eingangs- jo widerstand des ankommenden Teils der Vierdrahlleitung auf einen gegenüber dem Wellenwiderstand der Teilnehmerleitung sehr kleinen Wert herabsetzt, und daß dem abgehenden Teil der Vierdrahtleitung, beispielsweise dem Hörer, ein Impedanzwandler vorgeschaltet ist, der den Eingangswiderstand des abgehenden Teils der Vierdrahtleitung auf einen gegenüber dem Wellenwiderstand der Teilnehmerleitung sehr großen Wert heraufsetzt.

Eine zweite mögliche Lösung besteht darin, daß dem abgehenden Teil der Vierdrahtleitung, beispielsweise dem Hörer, ein Impedanzwandler vorgeschaltet ist, der den Eingangswiderstand des abgehenden Teils der Vierdrahtleitung auf einen gegenüber dem Wellenwiderstand dei Teilnehmerleitung sehr kleinen Wert herabsetzt, und daß dem ankommenden Teil der Vierdrahtleitung, beispielsweise -;!em Mikrophon, ein Impedanzwandler vorgeschaltet ist. der den Eingangswiderstand des ankommenden Teils der Vierdrahtleitung auf einen gegenüber dem Wellenwiderstand der Teilnehmerleitung sehr großen Wert heraufsetzt.

Eine dritte mögliche Lösung wird dadurch verwirklicht, daß dem ankommenden und abgehenden Teil der Vierdrahtleitung, beispielsweise dem Mikrophon und dem Hörer, jeweils ein Impedanzwandler vorgeschaltet ist, der den Ein^angswiderstand der beiden Teile der Vierdrahtleitung auf einen gegenüber dem Wellenwiderstand der Teilnehmerleitung sehr großen Wert heraufsetzt und daß die in den Brückenzweigen liegenden ohmschen Widerstände sehr kl»in gegenüber ω dem Wellenwiderstand der Teilnehmerleitung sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Fig. la und Ib und Fig.2a und 2b zeigen Prinzipschaltbilder erfindungsgemäßer Gabelschaltungen;

F i g. 3 zeigt das Schaltbild einer Gabelschaltung gemäß Fig. 2a;

Fig.4 zeigt die wesentlichen Elemente eines Fernsprechapparats mit einer erfindungsgemäßen Gabelschaltung.

In F i g. 1 ist die Zweidrahtleitung durch ihren Wellenwiderstand ^dargestellt. In den übrigen Brükkenzweigen liegen ein komplexer Widerstand3', der eine Nachbildung des Wellenwiderstandesider Zweidrahtleitung darstellt, sowie zwei ohmsche Widerstände Ri und A3. Die beiden Teile der Vierdrahtleitung liegen in den Brückendiagonalen, wobei der Eingangswiderstand R 2 des abgehenden Teils in der üblichen Symbolik als Hörer und der Eingangswiderstand R 4 des ankommenden Teils der Vierdrahtleitung als Mikrophon dargestellt ist.

In Fig. la liegt dabei der abgehende Teil mit dem Widerstand R 2 einerseits an dem gemeinsamen Punkt der Widerstände 5 und 9'und andererseits an dem gemeinsamen Punkt der Widerstände R 1 und R 3. Der ankommende Teil mit dem Widerstand R 4 liegt parallel zu der Serienschaltung der Widerstände R 1 und R 3.

In Fig. Ib liegt der abgehende Teil mit dem Widerstand R 2 einerseits an dem gemeinsamen Punkt der Widerstände ^und Ri und andererseits an dem gemeinsamen Punkt der Widerstände^'und R 3. Der ankommende Teil mit dem Widerstand R 4 liegt parallel zu der Serienschaltung der Widerstände3'und R 3. Bei den beiden in den Fig. la und Ib dargestellten erfindungsgemäßen Gabelschaltungen bleibt eine Vertauschung der Widerstände R 2 und R 4 bzw. eine Vertauschung von Hörer und Mikrophon ohne Einfluß auf die grundsätzlichen Verhältnisse der Schaltung. Die Brückenschaltung ist bezüglich der Widerstände R 2 und /?4 in dem ankommenden bzw. abgehenden Teil der Vierdrahtleitung abgeglichen, wenn einerseits der Wellenwiderstand 3'der Zweidrahtleitung gleich dem komplexen Widerstand und andererseits der ohmsche Widerstand R 1 gleich dem ohmschen Widerstand Ri ist.

Um nun zu erreichen, daß der Eingangwiderstand iKdes Fernsprechapparats gleich dem Eingangswiderstand^der Teilnehmerleitung bzw gleich dem Wellenwiderstand der in der Brückenschaltung als Zweidrahtleitung bezeichneten Teilnehmerleitung ist, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein.

Für die Gabelschaltung gemäß Fig. la gi!« außer der Bedingung 3 = n' und R] = Rj en'weder Rt <~^. R₂ >3,«i beliebig oder R₂,R* >%,2 /?, -H^.

Entsprechendes für die Schaltung gemäß Fig. Ib, wobei /?2und R* vertauscht sind.

Fig. 2a und 2b zeigen, wie die oben aufgestellten Forderungen erfüllt werden können. Wie man der Zeichnung entnimmt, ist in den Fig. 2a und 2b, die im übrigen nach der Erläuterung der Fig. la und I b kener näheren Erläuterung bedürfen, zwischen die Brückenjchiltjng und die Widerstände in den abgehenden bzw. ankommender. Teil der Vierdrahtleitung jeweils ein Impedanzwandler / eingefügt, der in der Praxis als Verstärker aufgebaut wird.

Wie der Aulbau der erfindungsgemäßen Brückenschaltung unter Verwendung von Impedanzwandlern im einzelnen erfolgt, ist in F i g. 3 der Zeichnung dai gestellt.

In Fig.3 tragen entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen wie in Fig. la und Ib und Fig.2a und 2b. Man erkennt, daß der Einsatz der erfindungsgemäßen Gabelschaltung in Fernsprechapparaten, insbesondere bei im Hinbiirk auf die hohen Stückzahlen solcher Einrichtungen zu erwartendem Einsatz von integrierten Halbleiterschaltungen, gegenüber dem bisherigen Stand

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der Technik einen beträchtlichen Vorteil, insbesondere eine starke Verbilligung, mit sich bringen dürfte.

In F i g. 4 ist das Schaltbild eines Teilnehmerapparats mit einer erfindungsgemäßen Gabelschaltung dargestellt, wobei in den beiden Teilen der Vierdrahtleitung zur Impedanzwandlung wiederum Impedanzwandler / eingefügt sind. Außer den bereits vorstehend eingehend erläuterten Elementen der Gabelschaltung zeigt das Schaltbild des Teilnehmerapparats gemäß Fig.4 die einzelnen für die Betätigung des Apparats erforderli chen Schalter, wobei

mit gu der Gabelumschalter,
mit nsi der Nummernschalter-Impulskontakt, mit nsr der Nummernschalter-Ruhekontakt, mit nsa der Nummernschalter-Arbeitskontakt und mit W der Wecker bezeichnet ist, dem ein Verstärke V vorgeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Übertragerfreie Brückenschaltung als Verbindungselement zwischen einer Zweiidraht- und einer Vierdrahtleitung, wobei die Vierdrahtleitung einen ankommenden und einen abgehenden Teil aufweist, die voneinander vollständig entkoppelt, aber jeweils mit der Zweidrahtleitung verbunden sind, deren einer Zweig durch den Wellenwiderstand der Zweidrahtleitung, deren zweiter an den ersten angrenzenden Zweig durch einen den Wellenwiderstand der Zweidrahtleitung nachbildenden komplexen Widerstand und deren dritter und vierter Zweig durch je einen ohmschen Widerstand gebildet werden und in deren Brückendiagonalen die zu entkoppelnden Teile der Vierdrahtleitung mit ihren Eingangswiderständen für den abgehenden bzw. den ankommenden Teil liegen, dadurch gekennzeichnet, daß dem ankommenden Teil der Vierdrah'Jeitung, beispielsweise dem Mikrophon, ein Impedanzwandler vorgeschaltet ist, der den Eingangswiderstand des ankommenden Teils der Vierdrahtleitung auf einen gegenüber dem Wellenwiderstand der Teilnehmerleitung sehr kleinen Wert herabsetzt, und daß dem abgehenden Teil der Vierdrahtleitung, beispielsweise dem Hörer, ein impedanzwandler vorgeschaltet ist, der den Eingangswiderstand des abgehenden Teils der Vierdrahtleitung auf einen gegenüber dem Wellenwiderstand der Teilnehmerleitung sehr großen Wert heraufsetzt

2. Übertragerfreie Brückenschaltung als Verbindungselement zwischen eir.v-r Zweidraht- und einer Vierdrahtleitung, wobei die Vierdrahtleitung einen ankommenden und einen abgehenden Teil aufweist, die voneinander vollständig entkoppelt, aber jeweils mit der Zweidrahtleitung verbunden sind, deren einer Zweig durch den Wellenwiderstand der Zweidrahtleitung, deren zweiter an den ersten angrenzender Zweig durch einen den Wellenwiderstand der Zweidrahtleitung nachbildenden komplexen Widerstand und deren dritter und vierter Zweig durch je einen ohmschen Widerstand gebildet werden und in deren Brückendiagonalen die zu entkoppelnden Teile der Vierdrahtleitung mit ihren Eingangswiderständen für den abgehenden bzw. den ankommenden Teil liegen, dadurch gekennzeichnet, daß dem abgehenden Teil der Vierdrahtleitung, beispielsweise dem Hörer, ein Impedanzwandler vorgeschaltet ist, der den Eingangswiderstand des abgehenden Teils der Vierdrahtleitung auf einen gegenüber dein Wellenwiderstand der Teilnehmerleitung sehr kleinen Wert herabsetzt, und daß dem ankommenden Teil der Vicrdrahtleitung, beispielsweise dem Mikrophon, ein Impedanzwandler vorgeschaltet ist, der den Eingangswiderstand des ankommenden Teils der Vierdrahtleitung auf einen gegenüber dem Wellenwiderstand der Teilnehmerleitung sehr großen Wert heraufsetzt.

3. Übertragerfreie Brückenschaltung als Verbindungselement zwischen einer Zweidraht- und einer Vierdrahtleitung, wobei die Vierdrahtleitung einen ankommenden und einen abgehenden Teil aufweist, die voneinander vollständig entkoppelt, aber jeweils mit der Zweidrahtleitung verbunden sind, deren einer Zweig durch den Wellenwiderstand der Zweidrahtleitung, deren zweiter an den ersten angrenzenden Zweig durch einen Wellenwiderstand der Zweidrahtleitung nachbildenden komplexen Widerstand und deren dritter und vierter Zweig durch je einen ohmschen Widerstand gebildet werden und in deren Brückendiagonalen die zu entkoppelnden Teile der Vierdrahtleitung mit ihren Eingangswiderständen für den abgehenden bzw. den ankommenden Teil liegen, dadurch gekennzeichnet, daß dem ankommenden und abgehenden Teil der Vierdrahtleitung, beispielsweise dem Mikrophon und dem Hörer, jeweils ein Impedanzwandler vorgeschaltet ist, der den Eingangswiderstand der beiden Teile der Vierdrahtleitung auf einen gegenüber dem Wellenwiderstand der Teilnehmerleitung sehr großen Wen heraufsetzt, und daß die in Brückenzweigen liegenden ohmschen Widerstände sehr klein gegenüber dem Wellenwiderstand der Teilnehmerleitung sind.