DE2061150B2 - Circuitry for AC generation - frequency and amplitude of AC are predetermined esp. for telephone ringing signal - Google Patents
Circuitry for AC generation - frequency and amplitude of AC are predetermined esp. for telephone ringing signalInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer Wechselspannung entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a circuit arrangement for generating an alternating voltage the preamble of the main claim.
Eine solche Schaltungsanordnung ist z. B. durch die GB-PS 8 13 935 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung steuert ein Multivibrator im Rhythmus von 162A Hz einen aus zwei Transistoren bestehenden elektronischen Schalter in der Weise, daß abwechselnd der eine Pol (-24V) oder der andere Pol ( + 24V) einer Gleichspannungsquelle über den Verbraucher zu der an Masse liegenden Mitte der Spannungsquelle durchgeschaltet wird.Such a circuit arrangement is z. B. from GB-PS 8 13 935 known. In this known arrangement, a multivibrator controls an electronic switch consisting of two transistors in a rhythm of 16 2 A Hz in such a way that one pole (-24V) or the other pole (+ 24V) of a DC voltage source via the consumer to the Ground lying center of the voltage source is switched through.
Diese bekannte Anordnung ermöglicht es also, mit Hilfe elektronischer Mittel eine für Signalisierungszwecke geeignete Wechselspannung aus einer Gleichspannung zu erzeugen. Die Amplitude der mit dieser Schaltungsanordnung erzeugten Wechselspannung ist jedoch durch die Größe der zur Verfügung stehenden Gleichspannung bestimmt. Dies gilt auch für die durch die DT-AS 12 80 277, die DT-AS 12 81480 und die DT-OS 19 15 003 bekannten Anordnungen zum abwechselnden Anschalten der beiden Pole einer in ihrer Mitte an Masse liegenden Gleichspannungsquelle im Rhythmus einer beliebigen Steuerfrequenz. This known arrangement thus makes it possible, with the aid of electronic means, for signaling purposes to generate suitable alternating voltage from a direct voltage. The amplitude of this Circuit arrangement generated alternating voltage is due to the size of the available DC voltage determined. This also applies to the DT-AS 12 80 277 and DT-AS 12 81480 and the DT-OS 19 15 003 known arrangements for alternately switching on the two poles a DC voltage source connected to ground in the middle at the rhythm of any control frequency.
Durch die DT-PS 8 30 307 ist eine Anordnung bekannt, bei der eine Gleichstromquelle mit Mittenabgriff durch Transformation der Netzwechselspannung auf die gewünschte Amplitude, anschließende Gleichrichtung und Ladung zweier in Reihe angeordneter und mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt den Mittenabgriff der Gleichspannungsquelle bildender Kondensatoren realisiert ist. Mit dieser Anordnung ist es zwar möglich, eine Gleichspannung gewünschter Größe aus der Netzwechselspannung zu erzeugen, doch muß der zur Transformation der Wechselspannung verwendete Übertrager im Hinblick auf die Umsetzung der für Rufsignalzwecke notwendigen Leistung relativ groß und schwer ausgebildet werden, so daß er nicht ohne weiteres auf einem Leiterplatteneinscfcub angeordnet werden kann.From DT-PS 8 30 307 an arrangement is known in which a direct current source with a center tap by transforming the AC mains voltage to the desired amplitude, then Rectification and charging of two arranged in series and with the common connection point the center tap of the DC voltage source forming capacitors is realized. With this arrangement it is possible to generate a direct voltage of the desired magnitude from the mains alternating voltage generate, but the transformer used to transform the AC voltage must take into account on the implementation of the power required for call signaling purposes is relatively large and heavy so that it cannot be easily placed on a printed circuit board can.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die von ihr abgegebene Wechselspannung einen mehrfach größeren Wert aufweisen kann, als es der Wert der zur Verfugung stehenden Gleichspannung ist. ohne daß zum Hinauftransformieren der zerhackten Gleichspannung ein für die Verwendung auf Leiterplatten ungeeignet großer Übertrager verwendet werden muß.It is therefore the object of the invention to develop an arrangement of the type mentioned at the beginning in such a way that the alternating voltage output by it can have a value several times greater than the value of the direct voltage available. without having to use a transformer which is unsuitable for use on printed circuit boards to step up the chopped DC voltage.
Erfindungsgemäß ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe aus den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches.According to the invention, the solution to this problem results from the characterizing features of Main claim.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß es durch die Erzeugung einer Wechselspannung mit einer gegen die Frequenz der Ausgangswechselspannung (Rufsignal) relativ sehr hohen Frequenz durchaus möglich ist, mit beispielsweise einem durch eine Schalenkernspule relativ kleiner Abmessungen gebildeten Ausgangsübertrager auszukommen.The invention is based on the knowledge that it is caused by the generation of an alternating voltage with a frequency that is relatively very high compared to the frequency of the output AC voltage (ringing signal) is quite possible, for example, with a relatively small size due to a pot core coil formed output transformer get along.
Ein derart ausgebildeter Rufsignalgenerator kann aber ohne Schwierigkeiten Bestandteil einer auf einer Leiterplatte untergebrachten Schaltung sein.A call signal generator designed in this way can, however, be part of one on one without difficulty Circuit board housed circuit.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Schaltungsanordnung entsprechend den Merkmalen des Unteranspruches auszubilden.In a further embodiment of the invention it is provided that the circuit arrangement according to the To train features of the dependent claim.
In vorteilhafter Weise wird durch diese Ausbildung der Schaltungsanordnung die in der Anordnung vorhandene Wechselspannung relativ hoher Frequenz dazu ausgenutzt, um von dieser ohne aufwendige Siebmittel eine Hilfsgleichspannung abzuleiten, die beim Absinken der Betrirbsgleichspannung, wenn diese z.B. eine Batteriesp; ·■ ist und die Batterie nahezu entladen ist, auf eir.i. 1 Vjrt nahe dem Sollwert die zur Regelung der betriebsgleichspannung vorgesehenen Schaltungsteile außer Betrieb stizt, indem sie den Regeltransistor vollständig durchsleuert.This configuration of the circuit arrangement advantageously results in that in the arrangement Existing alternating voltage of relatively high frequency is used to get from this without consuming Sieve means to derive an auxiliary DC voltage, which when the operating DC voltage drops, if this e.g. a battery sp; · ■ and the battery is almost discharged, go to eir.i. 1 Vjrt close to the setpoint for regulating the DC operating voltage provided circuit parts out of service by completely flowing through the control transistor.
Ein Ausfühiungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is shown below explained in more detail with reference to the drawing.
Die Zeichnung zeigt das Schaltbild eines Rufsignalgenerators, welcher für eine Ausgangswechselspannung von 60 V und 25 Hz mit einer maximalen Ausgangsleistung von etwa 12 W ausgebildet ist.The drawing shows the circuit diagram of a ringing signal generator, which for an output AC voltage of 60 V and 25 Hz with a maximum output power of about 12 W.
An die Eingangsklemmen 1,2 der dargestellten Schaltungsanordnung ist eine nicht dargestellte Gleichspannungsquelle, z. B. eine Batterie, angeschlossen, die eine zwischen :o und 32 V schwankende Ausgangsspannung abgibt. Der Rufsignalgenerator selbst soll auf eine Betriebsspannung (Sollspannung) von 17 V ausgelegt sein. Zur Regelung (Stabilisierung) der Eingangsglcichspannung auf diesen Sollwert ist zwischen die Klemmen 1,2 und die Klemmen 3,4 eine Stabilisierungsschallung eingefügt.At the input terminals 1, 2 of the circuit arrangement shown is a DC voltage source, not shown, z. B. a battery is connected, which emits an output voltage fluctuating between: o and 32 V. The call signal generator itself should be designed for an operating voltage (target voltage) of 17 V. To regulate (stabilize) the input DC voltage to this target value, a stabilization sound is inserted between terminals 1, 2 and 3, 4.
pn wesentlicher Bestandteil der Stafoilisierungsschaljmg ist der Regeltransistor TsI, welcher mit seiner ILoUektor-Emitterstrecke zwischen die Klemmen 1 gnd 3 geschaltet ist. Zusammen mit dem Transistor fs 2 bildet der Transistor TsI einen Verbundtransi-Äor, welcher von dem Verstärkertransistor Ts 3 gejteuert wird. Die Kollektor-Emitterstrecke des Tranestors Ts 3 liegt dabei in Serie zwischen der an die Klemn^2 angeschlossenen Zenerdiode Gr 3 und dem zwischen der Klemme 1 und der Basiselektrode des Transistors TsI vorgesehenen Widerstand Al. An der Basiselektrode des Transistors Ts 3 ist eine Spannung wirksam, die sich aus der Differenz der Spannung an der Zenerdiode Gr 3 und der an dem AbgriffS eines Spannungsteilers, welcher sich aus Jen Widerständen RIO, RIl und R 12 zusammensetzt, stehenden Spannung ergibt. Durch entsprechende Einstellung des Abgriffes S kann daher der Wert der Betriebsspannung (Sollspannung) in gewissen Grenzen gewählt werden. Der Übertrager Ü 2 des Rufsignalgenerators ist mit der Hilfswicklung 7 versehen, die über eine Gleichrichlerschaltung mit der Basis des Transistors Ts 2 verbunden ist. Die Hilfswicklung ermöglicht es, bei einem Betrieb des Signalgenerators an einer Batterie die Batteriekapazität ra- tionell auszunützen, d. h. den Wert der Sollbetriebsspannung des Rufsignalgenerators so festzulegen, daß er nahezu mit dem Wert der niedrigsten Batteriespannung übereinstimmt. Ist die Batteriespannung auf diesen niedrigsten Wert abgesunken, so sperrt der Transistor Ts 3 bzw. ist nicht mehr in der Lage, den für eine Durchsteuerung des Transistors Ts 2 notwendigen Basisstrom zu liefern. Die vollständige Durchsieuerung des Transistors Ts 2 und damit des Transistors Ts 1 wird aber nun in vorteilhafter Weise durch die an der Hilfswicklung? stehende Spannung bewirkt.The control transistor TsI, which is connected between terminals 1 and 3 with its ILoUektor emitter path, is an essential part of the stabilization circuit. Together with the transistor fs 2, the transistor TsI forms a composite transistor which is controlled by the amplifier transistor Ts 3. The collector-emitter path of the transistor Ts 3 lies in series between the Zener diode Gr 3 connected to the terminals ^ 2 and the resistor A1 provided between the terminal 1 and the base electrode of the transistor TsI. At the base electrode of the transistor Ts 3, a voltage is effective, which is composed of the difference of the voltage across the zener diode Gr 3 and to the tap of a voltage divider from Jen resistors RIO, Rll and R12, results in the voltage standing. By setting the tap S accordingly, the value of the operating voltage (target voltage) can be selected within certain limits. The transformer Ü 2 of the ringing signal generator is provided with the auxiliary winding 7, which is connected to the base of the transistor Ts 2 via a rectifier circuit. The auxiliary winding makes it possible to use the battery capacity efficiently when the signal generator is operated on a battery, ie to set the value of the nominal operating voltage of the ringing signal generator so that it almost corresponds to the value of the lowest battery voltage. If the battery voltage has dropped to this lowest value, the transistor Ts 3 blocks or is no longer able to supply the base current required to drive the transistor Ts 2 through. The complete coating of the transistor Ts 2 and thus the transistor Ts 1 is now advantageously achieved by the? causes standing voltage.
Die Stabilisierungsschaltung enthält außerdem den Transistor Ts 4, in dessen Basis-Emittcreingangskrcis der Widerstand R 8 eingefügt ist, durch welchen der Betriebsstrom des Regenerators fließt. Überschreitet dieser Strom einen bestimmten vorgebbaren Wert, so wird der Transistor Ts 4 leitend. Im leitenden Zustand schließt der Transistor Ts 4 die Basiselektrode des Transistors Ts2 an ein Potential, welches den Transistor Ts 2 sperrt. Damit ist der Signalgenerator bei einer Überlastung gegen eine zu hohe Stromaufnahme wirksam geschützt.The stabilization circuit also contains the transistor Ts 4, in whose base-Emittcreingangskrcis the resistor R 8 is inserted, through which the operating current of the regenerator flows. If this current exceeds a certain predeterminable value, the transistor Ts 4 becomes conductive. In the conductive state, the transistor Ts 4 closes the base electrode of the transistor Ts2 to a potential which blocks the transistor Ts 2. In this way, the signal generator is effectively protected against excessive current consumption in the event of an overload.
An die Klemmen 3 und 4 ist eine in bekannter Weise aufgebaute Gegentaktzerhackersehaltung angeschlossen, welche die Transistoren Ts 5 und Ts 6 sowie den Rückkopplungsübertrager V 1 und den Auskopplungs-Ausgangsüberlrager (J 2 enthält. Der Übertrager (Jl, welcher z.B. aus einem Miniaturringkernübertrager bestehen kann, bestimmt mit seinen Kennwerten im wesentlichen die Schallfrc'.|uenz der Zcrhackerschaltung; im dargestellten Ausführungsbeispiel soll diese 18 kHz betragen. Die Realisierung des Auskopplungsübertragers Vl kann z.B. mittels einer relativ kleinen Schalenkernspule erfolgen. Die Sekundärwicklung des Übertragers (J2 ist symmetrisch aufgebaut und mit dem Mittelabgriff 9 versehen. Sie ist außerdem so dimensioniert, daß an den Wicklungshälften jeweils eine Wechselspannung von 60 V steht.A push-pull chopper circuit constructed in a known manner is connected to terminals 3 and 4, which contains the transistors Ts 5 and Ts 6 as well as the feedback transformer V 1 and the decoupling output transformer (J 2. The transformer (Jl, which can for example consist of a miniature toroidal core transformer as determined by its characteristics substantially the Schallfrc '| uence of Zcrhackerschaltung;.. in the illustrated embodiment should be at this 18 kHz the realization of the Auskopplungsübertragers Vl, for example, can be performed using a relatively small shell-core coil, the secondary winding of the transformer (J2 is constructed symmetrically with. the center tap 9. It is also dimensioned so that there is an alternating voltage of 60 V on each of the winding halves.
An die Ausgangsklemmen des Übertragers U 2 sind die beiden Zweiweg-Gleichrichterschaltungen GrS, Gr 6 und Gr 7, Gr 8 mit zueinander entgegengesetzter Folung der Gleichrichterelemente angeschlossen. Zwischen dem Mittelabgriff der Sekundärwicklung des Übertragers Ül und den Ausgängen der beiden Gleichrichterschaltungen sind daher zwei gleich große, zueinander entgegengesetzte Polungen aufweisende Gleichspannungen von jeweils 60 V wirksam. Zur Glättung dieser Gleichspannungen sind zwischen den Mittelabgriff der Sekundärwicklung des Übertragers Ü2 und die Ausgänge der beiden Gleichrichterschaltungen die beiden Ladekondensatcren C1 und C 2 geschaltet. Die voneinander abgewandten Elektroden der beiden Kondensatoren sind jeweils über einen der Schalttransistoren Ts 7 und Ts 8 mit der Ausgangsklemme 8 des Rufognalgenerators verbunden, während die andere Ausgangsklemme 6 an den Mittelabgriff 9 der Sekundärwicklung des Übertragers Ü 2 angeschlossen ist.The two full-wave rectifier circuits GrS, Gr 6 and Gr 7, Gr 8 with mutually opposite sequences of the rectifier elements are connected to the output terminals of the transformer U 2. Between the center tap of the secondary winding of the transformer Ül and the outputs of the two rectifier circuits, two DC voltages of the same size, each having opposite polarity, of 60 V each are effective. To smooth these DC voltages, the two charging capacitors C1 and C 2 are connected between the center tap of the secondary winding of the transformer U2 and the outputs of the two rectifier circuits. The electrodes of the two capacitors facing away from each other are each connected via one of the switching transistors Ts 7 and Ts 8 to the output terminal 8 of the Rufognalgenerators, while the other output terminal 6 is connected to the center tap 9 of the secondary winding of the transformer U 2 .
Die Transistoren Ts 7 und Ts 8 befinden sich jeweils abwechselnd im leitenden Zustand. Zwischen den Ausgangsklemmen 6 und 8 ist daher eine annähernd rechteckförmige Wechselspannung mit der Schaltfrequenz der Transistoren Ts 7 und Ts 8 wirksam. The transistors Ts 7 and Ts 8 are each alternately in the conductive state. An approximately square-wave alternating voltage with the switching frequency of the transistors Ts 7 and Ts 8 is therefore effective between the output terminals 6 and 8.
Die Schaltfrequenz, welche in vorliegendem Falle 25 Hz beträgt, wird mit Hilfe einer die Transistoren Ts 9 und TsIO enthaltenden weiteren Gegentaktzerhackerschaltung erzeugt.The switching frequency, which in the present case is 25 Hz, is set with the aid of the transistors Ts 9 and TsIO containing further push-pull chopper circuit generated.
Die Ausgangswechselspannung der weiteren Gegentaktzerhackerschaltung wird über den Übertrager Ü3, welcher ein kleiner Blechkernübertrager sein kann, da mit diesem Übertrager keine nennenswerte Leistung übertragen wird, in die Eingangskreise der beiden Transistoren Ts 7 und Ts 8 eingekoppelt. Zu diesem Zweck sind die beiden gleichartig ausgebildeten Sekundärwicklungen 10 und Il des Übertragers (J 3 in die Eingangskreise der beiden Transistoren Ts 7 und Ts 8 eingefügt und so angeschlossen, daß die an der einen Sekundärwicklung auftretende Wechselspannung zu der an der anderen Sekundärwicklung auftretenden Wechselspannung gegenphasig ist.The output AC voltage of the further push-pull chopper circuit is coupled into the input circuits of the two transistors Ts 7 and Ts 8 via the transformer Ü3, which can be a small sheet metal core transformer, since this transformer does not transmit any noteworthy power. For this purpose, the two similarly designed secondary windings 10 and II of the transformer (J 3 are inserted into the input circuits of the two transistors Ts 7 and Ts 8 and connected in such a way that the alternating voltage appearing on one secondary winding is out of phase with the alternating voltage appearing on the other secondary winding is.
Die Basis- und Emitterelektroden der Transistoren Ts 7 und Ts 8 sind außerdem durch die Kondensatoren C 6 und C 7 miteinander verbunden, die bewirken, daß die Anstiegsflanken der Steuerspannungsimpulse abgeflacht werden. Die an den Klemmen 6 und 8 wirksame Ausgangswechselspannung (Rufsignal) wird auf diese Weise der Trapezform angenähert. Der Oberwellenanteil der Ausgangswechselspannung kann infolgedessen relativ gering gehalten werden.The base and emitter electrodes of the transistors Ts 7 and Ts 8 are also through the capacitors C 6 and C 7 connected to each other, which cause the rising edges of the control voltage pulses be flattened. The AC output voltage (call signal) effective at terminals 6 and 8 is approximated in this way to the trapezoidal shape. The harmonic content of the AC output voltage can therefore be kept relatively small.
In Serie zu den Kollektor-Emitterstrecken der beiden Transistoren Ts 7 und Ts 8 sind ferner die in Durchlaßrichtung geschalteten Dioden Gr 9 und Gr 10 vorgesehen. Diese Dioden verhindern beim Auftreten von Spitzenspannungen, welche durch Schaltvorgänge in den an die Klemmen 6 und 8 angeschlossenen Stromkreisen verursacht sind, eine Überbeanspruchung der gerade gesperrten Kollektor-Emitterstrecke eines der Transistoren Ts 7 oder Ts 8.In series with the collector-emitter paths of the two transistors Ts 7 and Ts 8, the forward-connected diodes Gr 9 and Gr 10 are also provided. When peak voltages occur, which are caused by switching processes in the circuits connected to terminals 6 and 8, these diodes prevent the currently blocked collector-emitter path of one of the transistors Ts 7 or Ts 8 from being overstressed.
In die Zuführungsleitung zur Klemme 8 ist außerdem der relativ kleine Widerstand R 17 eingefügt, der bei einem Kurzschluß zwischen den Klemmen 6 und 8 eine vorzeitige Zerstörung des sich gerade im leitenden Zustand befindenden Transistors Ts 7 oder Ts 8 verhindert. In addition, the relatively small resistor R 17 is inserted into the supply line to terminal 8, which prevents premature destruction of the transistor Ts 7 or Ts 8, which is currently in the conductive state, in the event of a short circuit between the terminals 6 and 8.
Infolge der Eigenart seines schaltungstechnischen Aufbaus, insbesondere wegen der Möglichkeit derAs a result of the peculiarity of its circuit structure, in particular because of the possibility of
Verwendung äußerst kleiner Übertrager, kann die Bauhöhe des Rufsignalgenerators auf maximal 20 mm beschränkt werden. Trotz der Verwendung relativ kleiner Übertrager ist jedoch der Innen widerstand des Rufgenerators klein genug, um auch bei seinem Betrieb an einer ständig wechselnden Last, wie er z.B. beim Anschluß mehrerer Teilnehmeranschlußleitungen an die Klemmen 6 und 8 durchaus vorkommt, die Rufsignalspannung ausreichend konstant zu halten. Die Frequenz der Rufsignalwechselspannung bleibt dabei zudem wegen des nur sehr geringen Leistungsbedarfs der weiteren Gegentaktzerhackerschaltung V 3, 7s 9 und Ts 10 praktisch unbeeinflußt. If extremely small transformers are used, the height of the call signal generator can be limited to a maximum of 20 mm. Despite the use of relatively small transformers, however, the internal resistance of the call generator is small enough to keep the call signal voltage sufficiently constant even when it is operated on a constantly changing load, such as when several subscriber lines are connected to terminals 6 and 8. The frequency of the ringing signal alternating voltage remains practically unaffected because of the very low power requirement of the further push-pull chopper circuit V 3, 7s 9 and Ts 10.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702061150 DE2061150C3 (en) | 1970-12-11 | Circuit arrangement for generating an alternating voltage, in particular an alternating ringing voltage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702061150 DE2061150C3 (en) | 1970-12-11 | Circuit arrangement for generating an alternating voltage, in particular an alternating ringing voltage |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2061150A1 DE2061150A1 (en) | 1972-06-22 |
| DE2061150B2 true DE2061150B2 (en) | 1975-04-24 |
| DE2061150C3 DE2061150C3 (en) | 1977-03-17 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2826763A1 (en) * | 1978-03-06 | 1979-09-13 | Philips Nv | FEED CIRCUIT FOR ONE SUBSCRIBER LINE |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2826763A1 (en) * | 1978-03-06 | 1979-09-13 | Philips Nv | FEED CIRCUIT FOR ONE SUBSCRIBER LINE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2061150A1 (en) | 1972-06-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |