DE19843477C1 - Schaltungsanordnung zur Erkennung einer Spannungsumpolung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erkennung einer Spannungsumpolung zwischen zwei Signalleitungen, insbesondere zur Erkennung einer CLIP (Calling Line Identity Preentation)-Übertragung über eine Kommunikationsverbindung, wobei Potentialschwellen für die Eingangspotentiale (1, 2) einer Komparatoreinheit (OP) vorgesehen sind, deren Überschreiten die Ausgabe eines Ausgangssignals (Vfed) auslöst, falls vor dem Überschreiten eine Spannungsumpolung stattgefunden hat.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erkennung einer Spannungsumpolung einer elektrischen Leitungsspannung zwischen einer ersten und einer zweiten Signalleitung einer Kommunikationsverbindung zur Übertragung von Kommunikations­ signalen, insbesondere einer Spannungsumpolung, durch die ei­ ne CLIP (Calling Line Identity Presentation)-Übertragung ein­ geleitet wird, wobei ein elektrisches Bezugspotential jeweils über ein elektrisches Einwegeventil mit den Signalleitungen verbunden ist, so daß das elektrische Potential der Signal­ leitungen einen Grenzwert, der ungefähr gleich dem Bezugspo­ tential ist, jeweils nicht unterschreitet oder überschreitet.

Beispielsweise in England oder den Niederlanden wird am An­ fang einer CLIP (Calling Line Identity Presentation)-Über­ tragung durch eine Spannungsumpolung einer elektrischen Lei­ tungsspannung zwischen einer ersten und einer zweiten Signal­ leitung eingeleitet. Bei der CLIP-Übertragung über ein Tele­ fonnetz wird eine Kennung des anrufenden Teilnehmers, insbe­ sondere dessen Rufnummer, zu dem angerufenen Teilnehmer über­ tragen.

Bei einer Spannungsumpolung der elektrischen Leitungsspannung zwischen zwei Signalleitungen ändert sich das Vorzeichen der Leitungsspannung entweder von negativ nach positiv oder von positiv nach negativ. Eine Möglichkeit, eine solche Span­ nungsumpolung zu erkennen, ist abhängig von der Unterschrei­ tung eines Schwellwerts für eines der Leitungspotentiale, be­ zogen auf ein Bezugspotential, ein Signal auszugeben, das die Unterschreitung des Schwellwerts anzeigt. Das Signal kann beispielsweise eine Ausgangsspannung zwischen einem Ausgang einer Komparatoreinheit und dem Bezugspotential sein, wobei die Komparatoreinheit das elektrische Potential der Signal­ leitung im Unterschied zu einem Referenzpotential oder zu dem Bezugspotential auswertet.

Es ist üblich, die beiden Signalleitungen an die Wechsel­ spannungseingänge einer Gleichrichterbrücke anzuschließen, deren positiver und negativer Ausgang an ein Kommunikations- Endgerät angeschlossen werden, beispielsweise ein Telefon­ gerät, ein Faxgerät oder ein Anrufbeantworter. Dabei ist es weiterhin üblich, den negativen Ausgang der Gleichrichter­ brücke mit Masse des Endgeräts zu verbinden, so daß gegenüber dem Bezugspotential von Masse die Potentiale der Signallei­ tungen höchstens geringfügig entsprechend der Potentialdiffe­ renz einer leitenden Gleichrichterdiode niedriger liegen kön­ nen. Im folgenden soll dem Bezugspotential von Masse der Wert 0 Volt zugeordnet sein.

Nähert sich nun das Potential der Signalleitung, das die Kom­ paratoreinheit auswertet, gegenüber Masse von einem positiven Wert, der über dem Schwellwert liegt, gegen Null, wird die entsprechende Ausgangsspannung zwischen den Ausgang der Kom­ paratoreinheit und Masse gelegt. Eine solche Unterschreitung des positiven Schwellwerts kann aber nicht nur bei einer Spannungsumpolung der elektrischen Spannung zwischen den bei­ den Signalleitungen auftreten, sondern auch bei Wahlimpulsen nach dem Impulswählverfahren (IWV), die von einem parallel an die Signalleitungen angeschlossenen Endgerät erzeugt werden. Eine weitere Möglichkeit, die zur Unterschreitung des Schwellwerts führt, ist eine kurzzeitige Leitungsunterbre­ chung der Signalleitungen oder einer der Signalleitungen bzw. ein kurzzeitiger Zusammenbruch einer Spannungsversorgung, die aus Sicht des angeschlossenen Endgeräts am anderen Ende der Signalleitungen angeschaltet ist. Um Spannungsumpolungen in beide Richtungen, d. h. von negativ nach positiv und von posi­ tiv nach negativ, erkennen zu können, ist beispielsweise eine zweite Komparatoreinheit vorgesehen, die das elektrische Po­ tential der anderen Signalleitung überwacht. Je nach Polari­ tät kann aber auch diese zweite Komparatoreinheit fälschli­ cherweise eine Spannungsumpolung anzeigen, obwohl ein Vorzei­ chenwechsel der elektrischen Leitungsspannung zwischen den beiden Signalleitungen nicht stattgefunden hat.

Aus der 37 06 253 A1 ist eine Schaltungsanordnung für Fern­ meldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen mit Gleichspannungspeisung von Schalteinrichtungen über Anschluß­ leitungen bekannt, bei der durch Umpolen der Gleichspannung erreicht werden soll, daß einige der an den Anschlußleitungen angeschlossenen Geräte bei einem Notbetrieb außer Betrieb ge­ setzt werden, um die Notstromquelle nicht zu überlasten. Die­ se Geräte erhalten ihre Betriebsspannung jeweils über eine vorgeschaltete Diode. Dagegen sind die auch bei Notbetrieb erforderlichen Geräte über eine Gleichrichterbrücke ange­ schlossen, die stets für einen polrichtigen Anschluß des be­ treffenden Gerätes sorgt.

Aus der Funkschau 17/1982, Seite 94, W. Schief: "Mit einem OP: Fensterdiskriminator" ist ein Fensterdiskriminator mit nur einem Operationsverstärker bekannt, bei dem an den beiden Eingängen des Operationsverstärkers über Spannungsteiler un­ terschiedliche Schwellspannungen gelegt sind und bei dem durch einen Mitkopplungswiderstand für ein schnelles Schalten und ein Hystereseverhalten gesorgt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungs­ anordnung zur Erkennung einer Spannungsumpolung der eingangs genannten Art anzugeben, die unempfindlich gegen Spannungs­ einbrüche der elektrischen Leitungsspannung zwischen den Si­ gnalleitungen ist. Insbesondere soll bei Speisungsunterbre­ chungen und bei der Übertragung von Wahlimpulsen über die Si­ gnalleitungen keine Spannungsumpolung angezeigt oder signali­ siert werden.

Die Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung mit den Merk­ malen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß weist die Schaltungsanordnung eine Kompara­ toreinheit zum Vergleich der Eingangspotentiale an einem er­ sten und einem zweiten Komparatoreingang und zur Ausgabe zu­ mindest eines Ausgangssignals über einen Komparatorausgang auf, wobei die Eingangspotentiale auf das Bezugspotential be­ zogen sind. Dabei kann der Vergleich der Eingangspotentiale einzeln zwischen den Eingangspotentialen und dem Bezugspoten­ tial und/oder zwischen den beiden Eingangspotentialen erfol­ gen. Weiterhin kann die Ausgabe des Ausgangssignals jeweils ununterbrochen während des Bestehens eines bestimmten Kompa­ ratorzustands erfolgen oder kurzzeitig in der Art eines Span­ nungspulses erfolgen und/oder unterbrochen sein.

Vorzugsweise wird die Spannungsumpolung von positiv nach ne­ gativ durch eine erste Ausgangsspannung und die Spannungs­ umpolung von negativ nach positiv durch eine zweite Ausgangs­ spannung signalisiert. Dabei unterscheiden sich die erste und die zweite Ausgangsspannung insbesondere bezüglich ihrer Hö­ he. Alternativ oder zusätzlich sind die Ausgangsspannungen durch ihre zeitliche Dauer gekennzeichnet, so daß eine Span­ nungsumpolung anhand eines von der Komparatoreinheit abgege­ benen Strompulses oder einer Folge von Strompulsen erkannt wird. Bei einer weiteren Ausgestaltung wird von der Kompara­ toreinheit sowohl bei einer Spannungsumpolung von negativ nach positiv als auch bei einer Spannungsumpolung von positiv nach negativ zeitlich begrenzt das gleiche Ausgangssignal ausgegeben.

Erfindungsgemäß weist die Schaltungsanordnung weiterhin einen ersten elektrischen Leitungsanschluß zum Anschließen der er­ sten Signalleitung auf, der mit dem ersten Komparatoreingang verbunden ist. Außerdem ist ein zweiter elektrischer Lei­ tungsanschluß vorgesehen zum Anschließen der zweiten Signal­ leitung, der mit dem zweiten Komparatoreingang verbunden ist. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist eine erste Po­ tentialschwelle für das Eingangspotential an dem ersten Kom­ paratoreingang auf, deren Überschreiten nach einem Wechsel des Vorzeichens der Leitungsspannung von negativ nach positiv die Ausgabe eines ersten Ausgangsignals auslöst. Außerdem ist eine zweite Potentialschwelle für das Eingangspotential an dem zweiten Komparatoreingang vorgesehen, deren Überschreiten nach einem Wechsel des Vorzeichens der Leitungsspannung von positiv nach negativ die Ausgabe eines zweiten Ausgangssi­ gnals auslöst. Wie bereits beschrieben, können das erste und das zweite Ausgangssignal gleich oder verschieden sein. Be­ vorzugtermaßen ist das erste Ausgangssignal eine zeitlich konstante Ausgangsspannung zwischen dem Komparatorausgang und dem Bezugspotential und ist das zweite Ausgangssignal eine zweite zeitlich konstante Ausgangsspannung zwischen dem Kom­ paratorausgang und dem Bezugspotential, insbesondere die Aus­ gangsspannung 0.

Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine wirkungsvolle und für Spannungseinbrüche unempfind­ liche Erkennung einer Spannungsumpolung insbesondere dann ge­ geben ist, wenn man Potentialschwellen für die elektrischen Potentiale an den Komparatoreingängen vorsieht, deren Über­ schreitung jeweils nur dann die Ausgabe eines Ausgangssignals auslöst, wenn zuvor eine Spannungsumpolung von negativ nach positiv bzw. von positiv nach negativ stattgefunden hat. Be­ trachtet man die Übertragungsfunktion, wenn wie bei der be­ vorzugten Ausführungsform das erste Ausgangssignal eine zeit­ lich konstante erste Ausgangsspannung ist und das zweite Aus­ gangssignal eine zeitlich konstante zweite, andere Ausgangs­ spannung ist, besteht eine Schalthysterese zwischen dem Um­ schalten auf die erste Ausgangsspannung und dem Umschalten auf die zweite Ausgangsspannung, wobei die zugehörigen Werte der elektrischen Leitungsspannung zwischen der ersten und der zweiten Signalleitung ein Spannungsintervall definieren, das den Spannungs-Nullpunkt einschließt. Somit ist trotz der Schwierigkeit, daß die elektrischen Potentiale der beiden Si­ gnalleitungen wegen der elektrischen Einwegeventile das Be­ zugspotential nicht wesentlich überschreiten (erster Fall) oder unterschreiten (zweiter Fall) können, eine gegen Span­ nungseinbrüche unempfindliche Spannungsumpolungserkennung möglich.

Bei einer Weiterbildung ist die Komparatoreinheit ein Opera­ tionsverstärker, wobei der nichtinvertierende Eingang insbe­ sondere der erste Komparatoreingang ist und wobei der inver­ tierende Eingang insbesondere der zweite Komparatoreingang ist. Es ist somit möglich, die Komparatoreinheit mit einem einzigen Operationsverstärker zu realisieren, wodurch Bautei­ le und damit Kosten bei der Beschaffung von Bauteilen und bei der Produktion der Schaltungsanordnung gespart werden können.

Vorzugsweise ist zumindest eine der Potentialschwellen von einer Referenzspannung einer Referenzspannungsquelle abhän­ gig, die zwischen das Bezugspotential und einen der Kompara­ toreingänge geschaltet ist. Durch die Wahl bzw. durch das Einstellen der Referenzspannungsquelle auf eine bestimmte Re­ ferenzspannung kann somit auf einfache Weise die Potential­ schwelle eingestellt bzw. vorgegeben werden.

Besonders bevorzugt wird eine Weiterbildung, bei der die Re­ ferenzspannungsquelle über Widerstände eines Spannungsteilers mit dem mit dem zugehörigen Komparatoreingang verbundenen Leitungsanschluß zum Anschließen der ersten oder zweiten Si­ gnalleitung verbunden ist und wobei der Komparatoreingang mit einem zwischen den Spannungsteiler-Widerständen liegenden Spannungsteilerpunkt verbunden ist. Bei dieser Weiterbildung bestimmen also außer der Referenzspannungsquelle auch die Wi­ derstände des Spannungsteilers die jeweilige Potentialschwel­ le. Das Potential der an den Spannungsteiler angeschlossenen Signalleitung beeinflußt andererseits die Lage der Potential­ schwelle nicht oder nur geringfügig, da zum Zeitpunkt des Überschreitens der Potentialschwelle durch das Potential der anderen Signalleitung das Potential der an den Spannungstei­ ler angeschlossenen Signalleitung auf einem konstanten Wert liegt. Der Grund hierfür liegt in dem Vorhandensein des elek­ trischen Einwegeventils zwischen dem Bezugspotential und der an dem Spannungsteiler angeschlossenen bzw. anschließbaren Signalleitung.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist eine der Potential­ schwellen von einer Versorgungsspannung einer Spannungsver­ sorgung der Komparatoreinheit abhängig, wobei ein Anschluß der Spannungsversorgung mit dem Bezugspotential verbunden ist, wobei die Versorgungsspannung den Wert zumindest einer der Ausgangsspannungen vorgibt und wobei der Komparatoraus­ gang über einen Hysteresewiderstand mit einem der Kompara­ toreingänge verbunden ist, so daß eine Schalthysterese der Komparatoreinheit bewirkt ist. Insbesondere bei der bevorzug­ ten Ausführungsform, bei der die Komparatoreinheit ein Opera­ tionsverstärker ist, ist somit eine Mitkopplung bewirkt, wo­ bei die Versorgungsspannung den Wert nur einer Ausgangsspan­ nung vorgibt. Der Wert der anderen Ausgangsspannung wird bei­ spielsweise durch eine zweite Versorgungsspannung des Opera­ tionsverstärkers vorgegeben oder es ist der entsprechende Versorgungseingang des Operationsverstärkers direkt mit dem Bezugspotential verbunden.

Die Erfindung soll nun anhand eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels näher erläutert werden. Dabei wird Bezug auf die beigefügte Zeichnung genommen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Die einzelnen Fi­ guren der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 das bevorzugte Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Schaltungsanordnung und

Fig. 2 den zeitlichen Verlauf einer elektrischen Leitungs­ spannung zwischen den beiden in Fig. 1 dargestellten Signal­ leitungen und das zugehörige durch die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung erzeugte Ausgangssignal.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Erkennung einer Spannungsumpolung einer elektrischen Leitungsspannung zwi­ schen einer ersten line+ und einer zweiten line- Signallei­ tung zur Übertragung von Kommunikationssignalen. Die Signal­ leitungen line+, line- werden an den ersten Leitungsanschluß A1 bzw. an den zweiten Leitungsanschluß A2 der Schaltungsan­ ordnung angeschlossen. Mit den Leitungsanschlüssen A1, A2 sind Wechselspannungseingänge einer Gleichrichterbrücke GL2 verbunden. An dem positiven Ausgang der Gleichrichterbrücke GL2 ist ein Kommunikations-Endgerät EG, beispielsweise ein Telefongerät, ein Faxgerät und/oder ein Anrufbeantworter an­ schließbar. Insbesondere sind auch mehrere Endgeräte parallel an die Signalleitungen line+, line- anschließbar. Eine weite­ re Leitungsverbindung zwischen dem Endgerät EG bzw. zwischen den Endgeräten und dem negativen Ausgang der Gleichrichter­ brücke GL2 wird über die Gerätemasse hergestellt. Masse ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 0 bezeichnet.

Die Schaltungsanordnung weist einen Operationsverstärker OP auf, dessen nichtinvertierender Eingang ein erster Kompara­ toreingang 1 ist, der über einen hochohmigen Widerstand R4 mit dem ersten Leitungsanschluß A1 verbunden ist. Ein Wider­ stand R2 überbrückt die Eingangsseite und die Ausgangsseite des Operationsverstärkers OP, indem er eine Verbindung zwi­ schen dem Komparatorausgang 3 und dem ersten Komparatorein­ gang 1 herstellt. Die Ausgangsseite des Widerstands R2 ist über einen Widerstand R1 mit dem positiven Versorgungseingang V+ des Operationsverstärkers OP verbunden. Der negative Ver­ sorgungseingang V- des Operationsverstärkers OP ist unmittel­ bar mit Masse 0 verbunden. Zwischen Masse 0 und den positiven Versorgungseingang V+ ist eine Versorgungsspannungsquelle ge­ schaltet, die eine zeitlich konstante Versorgungsspannung Vfed aufbringt. Das Ausgangssignal Vout der in Fig. 1 gezeig­ ten Komparatorschaltung wird zwischen dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers OP und Masse 0 abgegriffen. Zwi­ schen Masse 0 und den invertierenden Eingang des Operations­ verstärkers OP ist eine Referenzspannungsquelle mit zeitlich konstanter Referenzspannung Vref geschaltet. Der invertieren­ de Eingang des Operationsverstärkers OP ist ein zweiter Kom­ paratoreingang 2, der über einen Widerstand R9 mit dem posi­ tiven Pol der Referenzspannungsquelle einerseits und anderer­ seits über einen hochohmigen Widerstand R3 mit dem zweiten Leitungsanschluß A2 zum Anschluß der Signalleitung line- ver­ bunden ist. Weiterhin besteht eine Leitungsverbindung zwi­ schem dem negativen Ausgang der Gleichrichterbrücke GL2 und Masse 0.

Der negative Ausgang der Gleichrichterbrücke GL2 ist über Di­ oden D1, D2 mit dem ersten Leitungsanschluß A1 bzw. dem zwei­ ten Leitungsanschluß A2 verbunden, so daß das Potential an den Leitungsanschlüssen A1, A2 nicht wesentlich unter das Po­ tential an dem negativen Ausgang absinken kann.

Bei einer alternativen Schaltungsanordnung kann auf den Wi­ derstand R1 verzichtet werden, wenn ein geeigneter Push/Pull- Operationsverstärker anstelle des bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 verwendeten Open-Loop-Operationsverstärkers OP verwendet wird. Weiterhin können die Komparatoreingänge 1, 2 jeweils über einen hochohmigen Widerstand mit Masse verbunden sein.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung werden die Widerstände beispielsweise wie folgt bestückt:

R1 = 4,7 kΩ
R2 = 680 kΩ
R3 = 3 MΩ
R4 = 3 MΩ
R9 = 680 kΩ

Die Referenzspannungsquelle und die Versorgungsspannungs­ quelle werden vorzugsweise so gewählt bzw. eingestellt, daß

Vref ≈ 2,4 V
Vfed ≈ 5 V.

Dieser Konfektionierung liegen die folgenden Gedanken zugrun­ de:

• - Dadurch, daß R3 << R9, wird erreicht, daß die an dem zweiten Komparatoreingang 2 anliegende Spannung ungefähr gleich, Vref ist, wenn Vline+ < Vline-, d. h. Vline- ≈ 0 V.
• - Dadurch, daß R4 << R2, R1 ist, wird erreicht, daß die an dem ersten Komparatoreingang 1 anliegende Spannung unge­ fähr gleich Vfed ist, wenn Vline- < Vline+, d. h. Vline+ ≈ 0 V.
• - Dadurch, daß R3 = R4, R9 = R2, R2 << R1 und Vfed ≈ 2 . Vref, wird erreicht, daß die Potentialschwelle für eine Erkennung einer Spannungsumpolung von negativ nach posi­ tiv und die Potentialschwelle für eine Spannungsumpolung von positiv nach negativ ungefähr gleich groß sind.

Die Funktion der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung wird nun anhand eines beispielhaften Spannungsverlaufs der Leitungsspannung zwischen line+ und line- erläutert, der in Fig. 2 dargestellt ist. In dem in Fig. 2 gezeigten Diagramm ist die Spannung (Vline+ - Vline-) über der Zeit t aufgetra­ gen. Weiterhin ist die zwischen dem Komparatorausgang 3 des Operationsverstärkers OP und Masse 0 anliegende Spannung Vout über der Zeit t aufgetragen. Zum Zeitpunkt t = 0 ist die Spannung (Vline+ - Vline-) ≈ +24 V. Weiterhin ist zu diesem Zeitpunkt Vout ≈ Vfed = 5 V. Im weiteren Verlauf nimmt die Spannung (Vline+ - Vline-) etwa linear mit der Zeit ab. Bei etwa t = 5 ms erreicht (Vline+ - Vline-) den Wert 0 V. Bis zu diesem Zeitpunkt liegt Vline- etwa auf dem Potential 0 V, d. h. auf dem durch Masse 0 gegebenen Referenzpotential. Die an dem zweiten Komparatoreingang 2 gegen Masse 0 anliegende Spannung beträgt daher V2 = Vref . R3/(R3 + R9) ≈ 5/6 . Vref = 2 V. Andererseits beträgt die Spannung V1 zwischen dem ersten Komparatoreingang 1 und Masse 0 noch bei dem Nulldurchgang der Spannung (Vline+ - Vline-) V1 = R4/(R4 + R1 + R2) . Vfed ≈ 5/6 . Vfed ≈ 4,2 V. Es ist also bei Nullpunktdurchschreitung noch nicht der Zustand des Komparators erreicht, bei dem sich seine Ausgangsspannung ändert. Im weiteren Verlauf zwischen 5 ms ≦ t ≦ 10 ms nimmt die Spannung (Vline+ - Vline-) weiter linear mit der Zeit t ab, bis sie ihr Minimum erreicht.

In diesem Zeitabschnitt wird bei t = 7,5 ms der Zustand er­ reicht, in dem die an dem zweiten Komparatoreingang 2 gegen Masse anliegende Spannung V2 größer als die an dem ersten Komparatoreingang 1 gegen Masse anliegende Spannung V1 wird, nämlich wenn V2 = (Vline- - Vref) . R9/(R9 + R3) + Vref < V1. Zu diesem Zeitpunkt hat V1 immer noch ungefähr denselben Wert, den V1 bei dem Nulldurchgang hatte, da V1 aufgrund der Diode D1 nicht wesentlich unter den Wert 0 V fallen kann. Im Unterschied hierzu nimmt V2 mit fallender Spannung (Vline+ - Vline-) linear ab, so daß sich die Spannungsdifferenz, die an dem durch die Widerstände R3 und R9 gebildeten Spannungstei­ ler anliegt, linear mit der Zeit erhöht. Folglich erhöht sich auch die gemäß der vorstehenden Gleichung berechnete Spannung V2 linear mit der Zeit t. Bei t = 7,5 ms überschreitet nun V2 den oben für V1 berechneten Wert von etwa 4,2 V, so daß Vout den Wert 0 V annimmt, der gleich der an dem negativen Versor­ gungseingang des Operationsverstärkers OP anliegenden Span­ nung ist. Somit fällt auch die an dem ersten Komparatorein­ gang 1 anliegende Spannung V1 auf den Wert V1 ≈ 0 V ab, da sowohl an dem ausgangsseitigen Anschluß von R2 als auch an dem ersten Leitungsanschluß A1 das Potential 0 V herrscht.

Im Zeitabschnitt zwischen dem Zeitpunkt t = 10 ms und t = 20 ms steigt die Spannung (Vline+ - Vline-) wieder linear an, bis sie ihren Höchstwert erreicht. Dabei findet bei t = 15 ms wieder ein Nulldurchgang statt, so daß danach V2 den zeitlich konstanten Wert V2 = Vref . R3/(R3 + r9) ≈ 2 V beibehält. Beim Nulldurchgang hat aber andererseits V1 noch keinen ebenso großen Wert wie V2, der einen Wechsel des Kom­ paratorzustands zur Folge hätte. Der Wert von V1 beim Null­ durchgang beträgt immer noch etwa 0 V.

Nach dem Nulldurchgang erhöht sich die Spannung V1 linear mit der Zeit entsprechend dem zeitlich linearen Anstieg von Vline+ gemäß der Gleichung V1 = Vline+ . R2/(R4 + R2). Bei etwa t = 17,5 ms hat V1 den Wert von V2 erreicht, so daß sich er­ neut der Zustand der Komparatorschaltung ändert, wodurch Vout den Wert 5 V annimmt. Folglich wird aufgrund der Rückkopplung des Ausgangssignals des Operationsverstärkers OP auf den er­ sten Komparatoreingang 1 auch der Wert der Spannung V1 erhöht und der Anfangszustand der Komparatorschaltung zum Zeitpunkt t = 0 wieder hergestellt.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, insbesondere bei der Schaltungsanordnung nach dem Ausführungsbeispiel, führen Spannungseinbrüche der Spannung zwischen den beiden Signalleitungen bis auf 0 V nicht zu einer Veränderung des Ausgangssignals der Komparatoreinheit. Somit ist die erfin­ dungsgemäße Schaltungsanordnung unempfindlich gegen Span­ nungseinbrüche, beispielsweise beim Auftreten von Wahlimpul­ sen nach dem Impulswählverfahren (IWV), die durch parallelge­ schaltete Endgeräte erzeugt werden, oder aufgrund von Span­ nungseinbrüchen, die an einem anderen Ende der Signalleitun­ gen verursacht werden.

Claims (6)

1. Schaltungsanordnung zur Erkennung einer Spannungsumpolung einer elektrischen Leitungsspannung (Vline+ - Vline-) zwi­ schen einer ersten (line+) und einer zweiten (line-) Signal­ leitung einer Kommunikationsverbindung zur Übertragung von Kommunikationssignalen, insbesondere einer Spannungsumpolung, durch die eine CLIP (Calling Line Identity Presentation)- Übertragung eingeleitet wird, wobei ein elektrisches Bezugs­ potential (0 V) jeweils über ein elektrisches Einwegeventil (D1, D2) mit den Signalleitungen (line+, line-) verbunden ist, so daß das elektrische Potential der Signalleitungen (line+, line-) einen Grenzwert, der ungefähr gleich dem Be­ zugspotential (0 V) ist, jeweils nicht unterschreitet oder überschreitet, mit

• 1. einer Komparatoreinheit (OP) zum Vergleich der Eingangs­ potentiale an einem ersten (1) und einem zweiten (2) Kom­ paratoreingang und zur Ausgabe zumindest eines Ausgangs­ signals (Vfed, 0 V) über einen Komparatorausgang (3), wo­ bei die Eingangspotentiale auf das Bezugspotential (0 V) bezogen sind,
• 2. einem ersten elektrischen Leitungsanschluß (A1) zum An­ schließen der ersten Signalleitung (line+), der mit dem ersten Komparatoreingang (1) verbunden ist,
• 3. einem zweiten elektrischen Leitungsanschluß (A2) zum An­ schließen der zweiten Signalleitung (line-), der mit dem zweiten Komparatoreingang (2) verbunden ist,
• 4. einer ersten Potentialschwelle für das Eingangspotential an dem ersten Komparatoreingang (1), deren Überschreiten nach einem Wechsel des Vorzeichens der Leitungsspannung von negativ nach positiv die Ausgabe eines ersten Aus­ gangssignals (Vfed) auslöst, und
• 5. einer zweiten Potentialschwelle für das Eingangspotential an dem zweiten Komparatoreingang (2), deren Überschreiten nach einem Wechsel des Vorzeichens der Leitungsspannung von positiv nach negativ die Ausgabe eines zweiten Aus­ gangssignals (0 V) auslöst.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Komparatoreinheit (OP) ein Operationsverstärker ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest eine der Potentialschwellen von einer Refe­ renzspannung (Vref) einer Referenzspannungsquelle abhängig ist, die zwischen das Bezugspotential (0 V) und einen der Komparatoreingänge (2) geschaltet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, wobei die Referenzspannungsquelle über Widerstände (R9, R3) eines Spannungsteilers mit dem mit dem zugehörigen Kompa­ ratoreingang (2) verbundenen Leitungsanschluß zum Anschließen der ersten oder zweiten Signalleitung (line-) verbunden ist und wobei der Komparatoreingang (2) mit einem zwischen den Spannungsteiler-Widerständen (R9, R3) liegenden Spannungs­ teilerpunkt verbunden ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine der Potentialschwellen von einer Versorgungsspan­ nung (Vfed) einer Spannungsversorgung der Komparatoreinheit (OP) abhängig ist, wobei ein Anschluß der Spannungsversorgung mit dem Bezugspotential (0 V) verbunden ist, wobei die Versor­ gungsspannung (Vfed) den Wert zumindest einer Ausgangsspan­ nung der Komparatoreinheit vorgibt und wobei der Komparator­ ausgang (3) über einen Hysteresewiderstand (R2) mit einem der Komparatoreingänge (1) verbunden ist, so daß eine Schalthy­ sterese der Komparatoreinheit (OP) bewirkt ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Bezugspotential mit Masse eines an das Ende der Si­ gnalleitungen (line+, line-) anschließbaren Kommunikations- Endgeräts zu verbinden ist.