DE1952549C3 - Schaltungsanordnung zur Übertragung von Impulsen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur ertragung von Impulsen über große Leitungsstrek-1, insbesondere in der Datenfernübertragung und in • Vermittlungstechnik.

Die Verbindung zwischen verschiedenen Punkten erhalb eines solchen Systems erzwingt im aügemei-1 große Leitungslängen, die bei erhöhten Übertralgsgeschwindigkeiten im wesentlichen zu zwei )blemen führen. Das erste Problem ist das unernschte Auftreten von Rauschsignalen, während das eite Problem die durch die langen Kabelwege verursachten Laufzeitverzerrungen sind. Beide Effekt« können zum Auftreten von Fehlern innerhalb dei übertragenen Daten führen.

Zur Vereinfachung eines solchen System", ist bei spielsweise in Telephonie-Systemen die Verwendunj von in beiden Richtungen wirkenden Leitungsverstär kern bekannt. Obwohl diese Anordnungen die benötigte Kabellänge reduzieren, ist eine weitere Reduktior wünschenswert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, du Leitungen zwischen den Ein- und Ausgabeeinheiten um den Impulsübertragungssystem, das Impulse in beider Richtungen übertragen kann, zu minimisieren.

Die erfindi-ngsgemäße Lösung der Aufgabe is charakterisiert durch mindestens zwei Gruppen vor Sende/Empfangs-Schaltungen, von denen jede ein« Eingangs/Ausgangs-Anschlußklemme sowie je ein< separate Eingangsleitung und Ausgangsleitung aufweis mit einer Anordnung zum Durchschalten eines an de: Eingangs/Ausgangs-Anschlußklemme auftretender Eingangssignals auf die Ausgangsleitung derselber Sende/Empfangsschaltung und zum Durchschalter eines an der Eingangsleitung auftre'enden Eingangssi gnals auf die Eingangs/Ausgangs-Anschlußklemme derselben Sende/Empfangsschaltung und mit eine: Anordnung zum Sperren der Eingangs/Ausgangs-An schlußklemme gegenüber an der Ausgangsleitung derselben Sende/Empfangsschaltung auftretenden Si gnalen, ferner gekennzeichnet durch Anpaß-Schaltun gen zur Verbindung aller Ausgangsleitungen einei Gruppe mit allen Eingangsleitungen mindestens einei weiteren Gruppe, derart, daß ein an einer Eingangs, Ausgangs-Anschlußklemme einer Gruppe auftretendei Eingangsimpuls an den Eingangs/Ausgangs-Anschluß klemmen der anderen Gruppen ein Ausgangssigna verursacht.

Als Verwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemä Ben Anordnung bieten sich insbesondere die Übertra gung von Taktsignalen von einer Quelle an mehrere Teilnehmer an, ferner das Nachführen von Speicheran Ordnungen, bei denen digitale Daten von einei Datenquelle sowohl an die Datenverarbeitungsanlage als auch in den Speicher übertragen werden und zi einem späteren Zeitpunkt entweder von der Datenver arbeitungsanlage oder vom Speicher an die ursprüngli ehe Quelle rückübertragen werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel dei Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben Es zeigt

F i g. 1 das Blockdiagramm der erfindungsgemäßer Anordnung,

Fig.2 das detaillierte Schaltbild eines Teils dei Anordnung gemäß F i g. 1 und

Fig.3 ein Zeitdiagramm, das Eingangs- und Aus gangssignale innerhalb der Anordnung gemäß F i g. 1 darstellt.

Die Anordnung gemäß F i g. 1 umfaßt mehrere zi Datenstationen führende Anschlußklemmen At-A_n Jede der Eingangsklemmen ist an eine Sende/Emp fangsschaltung 2,4 und 6 angeschlossen. Die Zahl η dei Anschlüsse ist beliebig; sie kann im Grenzfali n= 1 sein Erste Ausgangsleitungen der Sende/Empfangsschaltun gen 4—6 sind gemeinsam mit einer Fehiererkennungs schaltung 8 verbunden. Diese weist eine Ausgangsklem me 3 auf, an der ein von der Fehlererkennungsschaltunj erzeugtes Fehlersignal auftritt. Dieselben ersten Ausgänge der Sende/Empfangsschaltungen 2—6 sind ar eine Anpaßschaltung 10 angeschlossen, deren Ausgang

weite Gruppe von Sende/Empfangsschaltun_an eine zw _angeschlossen ist. Jede dieser Schaltungen gen &".·" _AnSchlußklemme B_x-B, versehen, die für ist mit einι _{eine zweite} Gruppe von Datens'.atio-

den Anschlull ^ ^ ^^ _{hat jede djeser Sende/}

^nen c «-chaltungen eine Ausgangsleitung. die ge-Empfangs^n^_e b^.^ _{Fehlererkennungsscha}|_tung 14

meinsam ^ zweite Feh'.ererkennungsschaltung

^gefÜhrtne Ausgangsklemme 5 auf. Ferner sind die

^wtMSt ««leitungen der Sende/Emplangsschaltungen an Abgang^{5 eltu} _An ^B _{ßschaltung n angeschlossen}, deren

^eine angmii den ersten Sende/Empfangsschaltungen

^ZUgi^U/Fm

eisweise der ersten Anschlußklemme A₁ Signal erzeugt ein Ausgangssignal der angsschaltung 2. Über die erste Anpaö-^SÄL dieses Signal der Sende/EmpfangsnLn 16-20 zugeführt. Daraufhin erzeugen ^S Tende/Empfangsschaltungen ein Ausgangssignal Anschlußklemmen B₁-B, In gleicher Weise einer der Anschlußklemmen ß, - ß, zugeführ-Äusgangssignale an allen Anschlußklemmen

^Ar«i Fehlererkennungsschaltungen 8 und 14 sprechen Γ Hie Sißnalpegel an den Ausgangsklemmen der

indeWfangsschaltungen an. Wenn sich dieser Pegel

SwötaBch stark ändert, beispielsweise durch gleich-Es Auftreten eines E.ngangspegeis an den

SSßklemmen A₁ und A₂, gibt die entsprechende Fehfererkennungsschaltung ein Fehlersignal ab.

Die Sende/Empfangsschaltungen sind so entworfen, Haß sie gleichzeitig in beiden Richtungen Signale .hl Jn können. Dadurch kann ein an der ÄSmme A₁ anliegendes Signal gleichzeitig an ie„ Anschlußklemmen B₁-B_n Ausgengssignale erzeu- 2 während gleichzeitig ein an der Anschlußklemme B anlegendes Signal an den Anschlußklemmen A₁- A_n A,SSgnale erzeugen kann. In diesem Beispiel Ausgangssigna ^^ _k,_{emme A] g}i_eichze.t,g Em-

■ Ausgangssignale auf. Einzelheiten dieser r sind an späterer Stelle der Beschrei-Differenzverstärker enthält Transistoren 76 und 77, die einen gemeinsamen Emitterwiderstand 32 haben. Der Transistor 76 weist einen an seinen Kollektor angeschlossenen Lasiwiderstand 34 auf sowie einen Widerstand 28, der zwischen Basis und Kollektor geschaltet ist. Eingangssignale werden dieser Schaltung, von der Leitung 23 kommend, an der Basis des Transistors 77 zugeführt, während die Ausgangssignale an Leitung 27 anfallen. Der dritte Differenzverstärker enthält Transistoren 71 und 72, die in ihrer gemeinsamen Emitterschaltung einen Transistor / a und einen Widerstand 26 enthalten. Die zuletzt genannten Schaltelemente dienen als konstante Stromquelle Der Transistor 72 weist im Kollektorkreis einen _1S Widerstand 30 auf. Eingangssignale werden diesem Verstärker von den Leitungen 25 und 27 an der Ba»i» des Transistors 71 bzw. 72 zugeführt, während die Ausgangssignale vom Kollektor des Transistors 72 aut eine Leitung 29 geführt sind. Die Stromversorgung und die geeigneten Vorspannungen werden dieser Schal· tung über entsprechende Anschlußklemmen 31, 33 und ³⁵im⁸R^eu^Uh^hezustand der Sende/Empfangsschaltung 2 sind die Transistoren 72, 74 und 76 nichtleitend, wahrend ,₅ die Transistoren 71, 73 und 77 le.tendsmdD Transistor 75 der als konstante Stromquelle arbeitet sowohl im Ruhezustand als auch im Arbeitszustand

vom Transistor 75 kommende konstante^Str Transistor 71 auf den Transistor 72 umgeleitet wire Darauf^ wird ein negativ gerichtetes Ausgangssignal

^n^1c?m7Sezustand befindenden^ Empfangsschaltung 2 ein negaUver Impuls über Leuung

Sssind die Sende/Empfangsschaltungen so «usSert daß eine zu einer Gruppe gehörende SchaS kein Ausgangssignal an den anderen zu die** stand 24 leitend. Daraufhin wird der Anschlußklemme

-B_n, aber nicht an aen /mimjuiuumviui..^.. der folgenden Beschreibung wird im _:. j_ar. Erläuterung der in F i g.

de,

sind, durch gestrichelte Kästchen^u

chen aus drei Differenzverstärkern. Der erstt Verstärker umfaßt Transistorer^und ^ gemeinsamen

«nen

Schaltung 2 dadurch, daß sie einen gemeinsamen Lastwiderstand 72 aufweisen, der sowohl dem Kollektorkreis des Transistor T15 (Schaltung 16) als auch dem Kollektorkreis des Transistors 725 (Schaltung 18) angehört. Femer weisen beide Schaltungen eine gemeinsame Ausgangsleitung 73 auf. Auf diese Weise erzeugen an der Anschlußklemme B\ oder der Anschlußklemme B₂ auftretende Eingangssignale auf Leitung 37 Ausgangssignale. Ein solches Ausgangssignal erscheint demnach sowohl am Transistor 715 als auch am Transistor T25. Die Eingangsimpedanz am jeweiligen Kollektor dieser Transistoren ist groß genug, um die restliche Schaltung beispielsweise innerhalb der Schaltung 18 gegenüber einem Ausgangssignal der Schaltung 16 auf Leitung 37 abzuschirmen. Auf diese Weise '5 verhindert jede der Schaltungen 16 und 18 die Aufnahme von Signalen, die von der anderen Schaltung stammen.

Die Anpaßschaltung 10 führt die von der Leitung 29 der Sende/Empfangsschaltung 2 kommenden Signale auf die Eingangsleitung 39 der Schaltungen 16 und 18. Sie besteht aus Transistoren 78, 79 und TlO und Widerständen 36,38 und 40. Der Transistor T9 und der Widerstand 38 bilden eine konstante Stromquelle die mit dem Widerstand 36 und dem Transistor 78 in Reihe geschaltet ist. Diese Schaltung soll den Gleichspannungsanteil der Signale auf Leitung 29 reduzieren, bevor sie der Basis des Transistors 710 zugeführt werden. Dieser Transistor bildet zusammen mit dem Emitterwiderstand 40 einen Emitterfolger, der für die Leitung 39 einen Ausgang geringer Impedanz darstellt. Die Anpaßschaltung 10 übernimmt also zwei Aufgaben. Zunächst reduziert sie den Gleichspannungsanteil der Signale auf der Leitung 29, so daß die Eingangstransistoren T18, 72t bzw. 722, 728 der Schaltungen 16 bzw. 18 geeignete Eingangssignale erhalten. Die zweite Aufgabe besteht darin, der Leitung 39 eine geringe Impedanz anzubieten, so daß diese Leitung mehrere Sende/Empfangsschaltungen versorgen kann, ohne daß die Signale wesentlich gedämpft werden.

Die Anpaßschaltung 12 ist in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise der Schaltung 10 identisch. Ihre Aufgabe ist, Ausgangssignale auf der Leitung 37 auf die Eingangsleitung 23 der Sende/Empfangsschaltung 2 weiterzuleiten.

Die Fehlererkennungsschaltung 14 umfaßt einen Transistor 714 mit einem Kollektorwiderstand 74. Die Basis des Transistors 714 erhält eine Vorspannung über ein Netzwerk, das aus den Widerständen 76 und 78 besteht, während der Emitter des Transistors mit den Kollektoren der Transistoren 715 und 725 über eine Leitung 37 verbunden ist. Befinden sich beide Schaltungen 16 und 18 im Ruhezustand oder erhält nur eine dieser Schaltungen ein Eingangssignal an der Klemme S₁ oder B₇, bleibt Transistor 714 ausgeschaltet, da seine *5 Emitterspannung nicht genügend gegenüber der Bas!> vorspannung abfällt. Wenn jedoch den Klemmen B\ und B₂ gleichzeitig ein Signal zugeführt wird, werden beide Transistoren 7Ί5 und 725 leitend, so daß das Potential auf Leitung 37 genügend weit abfällt, um den Transistor ^to 714 leitend werden zu lassen. An der Klemme 5 erscheint in diesem Fall ein negativ gerichtetes Ausgangssignal. Ein solches Fehlersignal wird auch dann erzeugt, wenn sich die an den Klemmen ßi und Bj auftretenden Signale nicht völlig überlappen. Wenn sie "⁵ sich nur teilweise überlappen, erscheint für diese Zeitspanne ein Fchlcrsignal.

Im folgenden sei noch einmal ausführlich auf die Arbeitsweise der Anordnung eingegangen. Ein an der Anschlußklemme A\ erscheinendes Signal erzeugt ein Ausgangssignal auf Leitung 29, passiert die Anpaßschaltung 10, um über Leitung 39 den Eingängen der Sende/Empfangsschaltungen 16 und 18 zugeführt zu werden. Ein von den Anschlußklemmen B\ oder B₂ kommendes Signal erzeugt ein Ausgangssignal auf Leitung 37, um nach Passieren der Anpaßschaltung 12 über Leitung 23 am Eingang der Sende/Empfangsschaltung 2 zu erscheinen. Wenn die an den Anschlußklemmen B\ und B₂ erscheinenden Signale einander überlappen, wird von der Fehlererkennungsschaltung 14 ein Fehlersignal erzeugt.

F i g. 2 zeigt nur einen Teil der in F i g. 1 dargestellten Schaltungen. Insbesondere können außer der Sende/ Empfangsschaltung noch weitere solcher Schaltungen 4 bis 6 vorgesehen sein, deren Ausgangsleitungen mit der Leitung 29 innerhalb der Schaltung 2 verbunden sind. Jede dieser weiteren Sende/Empfangsschaltungen entspricht im wesentlichen der Schaltung 18, die an ihrem Ausgang keinen eigenen Lastwiderstand aufweist. In einer solchen Anordnung übernimmt der Widerstand 30 der Schaltung 2 die Funktion eines gemeinsamen Lastwiderstandes für die ganze Gruppe der Schaltungen: Die Fehlererkennungsschaltung 8, die der Fehlererkennungsschaltung 14 entspricht, ist an die Ausgangsleitung 29 angeschlossen. Auch die zweite Gruppe der Sende/Empfangsschaltungen kann weitere solche Schaltungen, beispielsweise die Schaltung 20, enthalten, wobei deren Ausgangsleitungen mit der Leitung 37 verbunden sind. Auch diese Schaltungen benötigen keinen eigenen Lastwiderstand, wenn sie an den Widerstand 72 angeschlossen sind.

In F i g. 3 sind Zeitdiagramme von Signalen angegeben, die in einem solchen System, insbesondere in einem System mit zwei Gruppen von Sende/Empfangsschaltungen und zwei Fehlererkennungsschaltungen, auftreten. Die am Rand der Figur angegebene Bezeichnung entspricht der Bezeichnung für die Anschlußklemmen innerhalb der F i g. 1. Dabei bedeuten die Symbole I ein Eingangssignal und 0 ein Ausgangssignal, während bei Vorhandensein beider Symbole sowohl ein Eingangsais auch ein Ausgangssignal an der betreffenden Klemme vorhanden sind.

Zwischen den Zeitpunkten Sl und S 2 erscheint ein Eingangssignal an der Klemme A\. Dieses erzeugt Ausgangssignale an den Klemmen Si, B₂ und S_n.

Zwischen den Zeitpunkten S3 und S4 werden den Klemmen Aj und A_n Eingangssignale zugeführt, welche Ausgangssignale an den Klemmen B\, Bj und B_n hervorrufen. Diese Ausgangssignale werden jedoch durch ein an der Klemme 3 erscheinendes Fehlersignal für ungültig erklärt.

Zwischen den Zeitpunkten S5 und S6 erscheint an der Klemme B₂ ein Eingangssignal, wodurch an den Klemmen Ai, Aj und A_n Ausgangssignale erzeugt werden.

Zwischen den Zeitpunkten S 7 und S 8 werden den Klemmen Aj und B_n Eingangssignale zugeführt. Das erste erzeugt Ausgangssignale an den Klemmen B_u B₂ und B_n, während das letztere Ausgangssignale an den Klemmen A\, Aj und A_n verursacht. An den beiden Anschlüssen A₂ und B_n entstehen übergroße Signalamplitudcn, da an beiden sowohl ein Eingangs- als auch ein Ausgangssignal anliegt.

Zwischen den Zeitpunkten S9 und S12 erscheinen längere Überlappungen. Ein der Klemme Ai zwischen den Zeiten S9 und Zeiten SIl zugeführtes Eingangssi·

gnal und ein der Klemme B 2 zwischen den Zeitpunkten 510 und 512 zugeführtes Eingangssignal erzeugen ein Ausgangssignal an den entsprechenden Klemmen, aber kein Fehlersignal, da zu keinem Zeitpunkt an verschiedenen Klemmen derselben Gruppe ein Signal auftritt.

Schließlich wird zwischen den Zeitpunkten 513 und 517 der Klemme B\ ein lang andauernder Eingangsimpuls zugeführt. Dieser erzeugt während der gleichen Zeit an den Klemmen A\, A₂ und A_n ein Ausgangssignal. Während des ersten Zeitraumes wird jedoch der Anschlußklemme B_n ebenfalls ein Eingangssignal zugeführt. Da dieser Impuls sich mit der Klemme Si zugeführten Impuls überlappt, erscheint an der Klemme 5 ein Fehlersignal. Zwischen den Zeitpunkten 514 und 515 erscheint ein Eingangssignal an der Klemme A₂. Dadurch wird der Pegel an der Klemme Ai verdoppelt, während außerdem Ausgangssignale an den Klemmen B], Ö2 und B_n erscheinen. Zwischen den Zeiträumen S15 und 516 erscheint ein weiterer Eingangsimpuls an der Klemme A_n. Dies beeinflußt die Klemmen B], B₂ und B_n nicht, da an der Klemme 3 ein Fehlersignal erscheint. Zwischen den Zeitpunkten 516 und 517 treten wieder dieselben Verhältnisse auf wie zur Zeit 513.

Obwohl in der Beschreibung nur zwei Gruppen von Anschlußklemmen gezeigt wurden, ist es auch möglich, weitere Gruppen vorzusehen. Beispielsweise kann eine weitere Gruppe, deren Sende/Empfangsschaltungen untereinander verbunden sind und die eine gemeinsame Anpaßschaltung sowie eine Fehlererkennungsschaltung aufweist, an die Sende/Empfangsschaltungen 16, 18 und 20 angeschlossen sein. Die Ausgangsleitung der Anpaßschaltung müßte dann an die gemeinsame Eingangsleitung der Schaltungen 16, 18 und 20 angeschlossen sein, während die Eingänge der weiteren Schaltungen mit der gemeinsamen Ausgangsleitung der Schaltungen 16, 18 und 20 verbunden sein müßten. Auf diese Weise könnten die Klemmen B], B2 und B_n sowohl mit der Gruppe A]. A₂. A_n als auch mit der neuen Gruppe in Verbindung treten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Übertr .ng von Impulsen zwischen Ein- und Ausgabeeinheiten und Leitungssystemen, insbesondere in der Datenfernverarbeitung und in der Fernsprechvermittlungstechnik, gekennzeichnet durch mindestens zwei Gruppen von Sende/Empfangsschaltungen (2,

4 6, 16, 18 20), von denen jede eine

Eingangs/Ausgangs-Anschlußklemme (A\,..., A_n, B],..., B_n) sowie je eine separate Eingangsleitung (23, 39) und Ausgangsleitung (29, 3/) aufweist, mit einer Anordnung zum Durcnschalten eines an der Eingangs/Ausgangs-Anschlußklemme auftretenden Eingangssignals auf die Ausgangsleitung derselben Sende/Empfangsschaltung und zum Durchschalten eines an der Eingangsleitung auftretenden Eingangssignals auf die Eingangs/Ausgangs-Anschlußklemme derselben Sende/Empfangsschaltung und mit einer Anordnung zum Sperren der Eingangs/Ausgangs-Anschlußklemme gegenüber an der Ausgangsleitung derselben Sende/Empfangsschaltung auftretenden Signalen, ferner gekennzeichnet durch Anpaßschaltungen (10,12) zur Verbindung aller Ausgangsleitungen einer Gruppe mit allen Eingangsleitungen mindestens einer weiteren Gruppe, derart, daß ein an einer Eingangs/Ausgangs-Anschlußklemme einer Gruppe auftretender Eingangsimpuls an den Eingangs/Ausgangs-Anschlußklemmen der anderen Gruppen ein Ausgangssignal verursacht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitungen einer Gruppe von Sende/Empfangsschaltungen mit den Eingangsleitungen mindestens einer zweiten Gruppe von Sende/Empfangsschaltungen durch eine einzige Leitung verbunden sind.

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende/Empfangsschaltungen zur gleichzeitigen Durchschaltung von an der Eingangs/Ausgangsklemme auftretenden Signalen auf die Ausgangsleitung und von an der Eingangsleitungen auftretenden Signalen auf die Eingangs/Ausgangs-Anschlußklemme vorgesehen sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgangsleitungen der Sende/Empfangsschaltungen Fehlererkennungsschaltungen (8, 14) zur Abgabe eines Fehlersignals bei gleichzeitigem Auftreten von Eingangssignalen an mehr als einer Eingangs/Ausgangsklemme innerhalb einer Gruppe von Sende/Empfangsschaltungen angeschlossen sind.