DE19630515A1 - Interfaceschaltung zur Realisierung einer S/T-Schnittstelle nach Spezifikation ITU I.430 - Google Patents
Interfaceschaltung zur Realisierung einer S/T-Schnittstelle nach Spezifikation ITU I.430Info
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Description
Die S/T Schnittstelle ist eine in der Spezifikation ITU I.430
beschriebene Schnittstelle für das ISDN. Die Schnittstelle ermög
licht einen ISDN-Basis-Zugang mit 2×64kBit/s und 1×16kBit/s (2B+D).
Alle bekannten Halbleiterhersteller, die ICs für diese Schnitt
stelle anbieten, haben hier Lösungen mit gemischt analog/digitaler
Technologie. So müssen bei der Sendeschaltung Spannungen erzeugt
werden, die nicht den üblichen Ausgangspegeln einer digitalen
Schaltung entsprechen. Bei der Empfangsschaltung ist Stand der
Technik, daß zumindest am Eingang ein Differenzverstärker einge
setzt wird.
Exemplarisch werden folgende Druckschriften angegeben:
- 1) SIEMENS AG, Bereich Halbleiter, 1992: ICs for Communications, ISDN Subscriber Access Controller ISAC-S, PEB 2085, User′s Manual, Edition 2.92.
- 2) SIEMENS AG, Bereich Halbleiter, 1994: ICs for Communications, ISDN Subscriber Access Controller for Terminals ISAC-S TE, PSB 2186, User′s Manual 10.94.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit möglichst geringem Kostenaufwand
eine spezifikationsgemäße S/T-Schnittstelle zu realisieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine rein
digitale integrierte Schaltung mit Hilfe externer Komponenten
verwendet wird.
Dieses hat den Vorteil, daß die Realisierung rein digitaler inte
grierter Schaltungen einfacher ist als diejenige von gemischt
analog/digitalen Schaltungen. Insbesondere FPGAs (Field Programm
able Gate Arrays) sind nicht gemischt analog/digital erhältlich;
auch der Initialaufwand für ein Gate-Array ist geringer als der für
ein Cell-based oder Mixed-Mode-Design, da nur wenige Halbleiter-
Herstellungs-Masken kundenspezifisch erstellt werden müssen.
Die vorliegende Erfindung zeigt ferner wie mit geringem externen
Bauteileaufwand eine spezifikationsgemäße S/T-Schnittstelle reali
siert werden kann.
Auf der Empfangsseite wird nach dem Stand der Technik ein Diffe
renzverstärker für die Eingangssignale benötigt. Da die digitale
integrierte Schaltung keine Differenzeingänge hat, wird dieses
Problem erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Transformator [2]
mit Mittelanzapfung [1] verwendet wird, wobei diese Anzapfung über
einen Kondensator wechselspannungsmäßig auf Masse gezogen wird.
Hierdurch werden nur jeweils zwei gegenphasige Signale erzeugt, die
keinen Gleichtaktanteil mehr haben. Diese Signale können direkt mit
üblichen digitalen Eingangsbuffern erfaßt werden.
Bei der Sendeschaltung müssen Ströme von einigen mA bei genau fest
gelegten Signalamplituden erzeugt werden. Hierfür werden nach dem
Stand der Technik aufwendige Spannungsregler in den ICs verwendet.
Da die Versorgungsspannung der Schaltungen jedoch ausreichend
stabil ist, kann nach Anspruch 2. die Signalspannung auch auf
einfache Weise aus der Versorgungsspannung erzeugt werden. Hierzu
dient jeweils ein Spannungsteiler [3] mit einem Transistorspan
nungsfolger [4].
Um definierte Eingangsschwellspannungen zu bekommen, werden nach
dem Stand der Technik z. B. zwei verschiedenen Eingangsschwellspan
nungen aus Referenzspannungsquellen gewonnen, zwischen denen dann
umgeschaltet wird. Siehe hierzu auch die angegebene Literatur.
Diese Aufgabe wird nach Anspruch 3. dadurch gelöst, daß durch eine
Regelschaltung bestehend aus ein oder zwei weiteren digitalen IC-Eingängen (5] und einem Tiefpaß [6] die Ruhe-Eingangsspannung des
ICs um einen dimensionierungsbedingten Betrag von der Eingangs
schwellspannung der digitalen IC-Eingänge abweicht.
Ferner reagiert diese Regelschaltung auf die Eingangssignalampli
tude derart, daß bei steigender Amplitude die Eingangssignal-Schwellspannung
ebenfalls ansteigt. Hierbei kann durch entsprechen
de Dimensionierung der Spannungsteiler R1, R1′/R2, R2′ und von R7
sowohl die Nachregelung in Abhängigkeit der Eingangsspannung als
auch die Ruhe-Eingangsspannung festgelegt werden.
Für die Konformität der Schaltung mit der Spezifikation ITU I.430
sind zwei weitere Punkte relevant.
- 1. So muß die Sendeschaltung bei fehlender Versorgungsspannung am
Senderausgang hochohmig werden und auch bei eingespeister Rückspan
nung hochohmig bleiben.
Dieses ist in einer integrierten Schaltung nur durch Modifikation der Schutzschaltung gegen statische Aufladung zu erreichen, da bei fehlender Versorgungsspannung die Schutzdioden sonst eine Rückspan nung zur Versogungsspannung hin kurzschließen würde.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spannungs folger (aus Anspruch 2) durch eine Kaskodenschaltung [7] bestehend aus den Bauteilen R7, R8, T2, T2′ so ergänzt werden, daß bei fehlender Versorgungsspannung mindestens eine gesperrte Diodenstrecken einen Stromfluß auch bei eingespeister Rückspannung verhindert. - 2. Die Sendeausgangsspannung muß nach der Spezifikation bei Belastung
durch einen externen Widerstand von 5,6 Ohm auf 20% der Nominal
amplitude zurückgehen.
Dieses wird erfindungsgemäß durch eine Konstantstromquelle [8] im oberen Punkt der Sende-Brückenschaltung erreicht. Die Stromquelle besteht aus den Komponenten R4, R5, R6, C3, T3. Diese muß den Strom auf etwa das 1,5fache des Nennstroms begrenzen, um die o.a. Forderung einzuhalten.
Claims (5)
1. Interfaceschaltung zur Realisierung einer S/T-Schnittstelle nach
Spezifikation ITU I.430 dadurch gekennzeichnet,
daß eine rein digitale integrierte Schaltung mit externer Beschal
tung verwendet wird und daß bei der Empfangsschaltung zwei digitale
Eingänge für die Signale verwendet werden und zur Unterdrückung von
Gleichtaktsignalen die Mittelanzapfung [1] des Empfangstrafos [2]
wechselspannungsmäßig auf Masse gezogen wird.
2. Interfaceschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Sendeschaltung durch Verwendung zweier Spannungsfolger
bestehend jeweils aus einem entsprechend dimensionierten Spannungs
teiler [3] mit Transistor [4] mit Hilfe der Versorgungsspannung
eine spezifikationsgemäße Signalamplitude erzeugt wird.
3. Interfaceschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß durch eine Regelschaltung bestehend aus ein oder zwei weiteren
digitalen IC-Eingängen [5] und einem Tiefpaß [6] die Ruhe-Eingangs
spannung des ICs um einen dimensionierungsbedingten Betrag von der
Eingangsachwellspannung der digitalen IC-Eingänge abweicht.
4. Interfaceschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Sendeschaltung durch das Zusammenwirken der Spannungs
folger (aus Anspruch 2) und Kaskodenschaltungen [7] dafür gesorgt
wird, daß bei fehlender Versorgungsspannung der Senderausgang hoch
ohmig wird und dieses auch bei eingespeister Rückspannung bleibt.
5. Interfaceschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Sendeschaltung durch eine Konstantstromquelle [8] bei
Ausgangskurzschluß der Strom auf ca. das 1,5fache des Betriebs
stroms begrenzt wird.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
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DE10211642B4 (de) * | 2002-03-17 | 2004-07-22 | Gude, Michael, Dr. | Interfaceschaltung zur Realisierung eines genormten ISDN-Basis-Anschlusses |
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- 1996-07-29 DE DE1996130515 patent/DE19630515B4/de not_active Expired - Lifetime
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