DE2105533A1

DE2105533A1 - Schaltung fur Fernsprechanlagen

Info

Publication number: DE2105533A1
Application number: DE19712105533
Authority: DE
Inventors: Ryoichi Musashino Kawashima Isao Terai Masaaki Hoya Tokio Matsuda (Japan) P GlOl 1 00
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1970-02-07
Filing date: 1971-02-05
Publication date: 1971-08-26
Also published as: GB1321744A; JPS495644B1; DE2105533C3; DE2105533B2; US3681538A; SE371921B

Description

Schaltung für Fernsprechanlagen

Die Erfindung betrifft eine Schaltung für Fernsprechanlagen, insbesondere mit einem nicht-linearen Element zur automatischen Unterdrückung von Nebengeräuschen und zur Gewährleistung ausreichender Sende- und Empfangs-Pegel bei entsprechender Länge der an die Schaltung angeschlossenen Teilnehmerleitung,

Die Dämpfung von Neben- oder Betriebsgeräuschen zwischen einem Sender bzw. Sendeteil und einem Empfängerteil bei einer Fernsprechanlage ist unnötig, und zugleich für eine . zufriedenstellende Verbindung nachteilig. Aus diesem Grund ist die Unterdrückung von Nebengeräuschen ein bedeutsames Problem bei der Konzipierung von Fernsprechanlagen. Bei herkömmlichen Fernsprechanlagen war es unabhängig von großen Schwankungen der Leitungsimpedanz in Abhängigkeit von der Länge der Teilnehmerleitung oder dem Durchmesser des Telephonkabels unmöglich, Nebengeräusche bei einer großen Zahl von TeilnehmerLeitungen zu unterdrücken, da die Impedanzen der Schaltung zur Beseitigung der Nebengeräusche und zur Unterdrückung der Auswirkungen derartiger Leitungsimpedanz-Schwankungen aus linearen Schaltungsbauteilen bestehen.

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POSTZENTRALE: 8 München 90, Eduard-Schmid-Str. 2

Wenn die Empfindlichkeit des Senders bzw. Sendeteils und Empfängers bzw. Empfängerteils hoch ist, tritt dieses Problem noch deutlicher auf, so daß es unmöglich wird, akustische Vorrichtungen und Verstärker zu verwenden, wie sie in letzter Zeit für Fernsprechanlagen entwickelt wurden.

Der Längenunterschied der an das Telephongerät angeschlossenen Teilnehmerleitung ruft Schwankungen des Sende- und Empfangs-Pegels beim Sendeteil und Empfängerteil hervor. Deshalb wurde bereits eine verbesserte Schaltung einer Fernsprechanlage geschaffen, die unabhängig von der Lage des Fernsprechers einen konstanten Sende- und E^pfangs-Pegel aufrechtzuerhalten vermag.

Zur Lösung dieser Aufgabe wurde bereits vorgeschlagen, ein nicht-lineares Element in einer Fernsprechanlage vorzusehen, so daß der Übertragungsverlust der Sprache auf einem angemessenen Wert gehalten und unerwünschte Nebengeräusche automatisch unterdrückt werden. Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, einen nicht-linearen Widerstand in Reihe oder parallel zum Sendeteil oder zum Empfängerteil oder zur Wicklung einer Hybrid-Spule zu schalten, um einen zusätzlichen Verlust bei kurzen Telephonleitungen zu gewährleisten. Ein zusätzlicher Verlust kann auch durch Reihenschaltung eines nicht-linearen Widerstands mit der Telephonleitung erreicht werden, wie es in "Design of an Automatic Sensitivity Control for a New Subscribers Telephone Set" in P.I.E.E. 106 (7), 1955, und in der USA-Patentschrift 5 117 295 bereits beschrieben ist. Außerdem betrifft auch die Veröffentlichung "An Improved Circuit for the Telephone Set" in B.S.T.J. O) 1955» eine Anordnung, bei welcher ein nicht-linearer W derstand parallel zur T. lephonleitung zur Erzeugung eines

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zusätzlichen Verlusts, und ein nicht-linearer Widerstand parallel zu einem Abgleichnetzwerk zur Kompensation von Leitungsimpedanz-Schwankungen, die über die Leitungsklemme von der Seite der Schaltung zur Unterdrückung von Nebengeräuschen kommen, geschaltet sind.

Bisher war es jedoch nicht möglich, d§n Sende- und Empfangspegel von Sendeteil und Empfängerteil automatisch auf einem konstanten Wert zu halten und Nebengeräusche wirksam zu unterdrücken, da keine nicht-linearen Elemente mit den erforderlichen Eigenschaften und keine brauchbaren Schaltungsanordnungen zur Verfügung standen.

Zur Gewährleistung einer immer wirksamen Unterdrückung der Nebengeräusche unabhängig von der Leitungslänge und zur Aufrecht erhaltung eines konstanten Sende- und Empfangssignals ist es wünschenswert, die Schaltung einer Fernsprechanlage so auszulegen, als wäre eine Teilnehmerleitung mit einer bestimmten Länge zwischen dem Amt und einem eine Einrichtung zur Beseitigung von Nebengeräuschen aufweisenden Fernsprechapparat eingeschaltet.

Da sich bei einer Teilnehmerleitung unterschiedlicher Länge die Widerstandskomponente und die kapazitive Komponente der Leitungsimpedanz mit der Länge ändern, ist es wünschenswert, ein kapazitives Element vorzusehen, welches eine nicht-lineare Eigenschaft im Abgleichnetz der Fernsprechanlage zeigt.

Wenn zudem ein Kohlemikrophon als Sendeeinrichtung verwendet wird, muß nicht nur der Übertragungsverlust zwischen dem Fernsprechapparat und dem Amt auf einem konstanten Wert gehalten werden, sondern auch der dem Fernsprechapparat zugeführte Gleichstrom e,

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damit der zum Amt übertragene Sendepegel auf konstantem Wert bleibt.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine verbesserte Schaltung für eine Fernsprechanlage zu schaffen, welche den Übertragungsverlust zwischen der Einrichtung zur Beseitigung v»on Nebengeräuschen und dem Amt auf praktisch konstantem Wert zu halten vermag, indem zwischen die Teilnehmerleitung und diese Einrichtung eine simulierte Teilnehmerleitung aus einem nicht-linearen Widerstand und einem Kondensator eingeschaltet wird.

Außerdem soll bei der erfindungsgemäßen Schaltung einer Fernsprechanlage ein Teil des in der Einrichtung zur Beseitigung von Nebengeräuschen vorgesehenen Abgleichnetzwerks durch einen nicht-linearen Kondensator gebildet werden, der seinen Kapazitätswert entsprechend der Änderung der dem Fernsprechapparat aufgeprägten Gleichspannung ändert, so daß die Nebengeräusche auch dann auf ein Mindestmaß unterdrückt werden, wenn sich die kapazitive Komponente der Leitungsimpedanz ändert.

. Weiterhin wird eine Schaltung für eine Fernsprechanlage erzielt, fc bei welcher eine Einrichtung zur Lieferung konstanten Gleichstroms mit dem Sendeteil in Reihe geschaltet ist, so daß die Empfindlichkeit des Sendeteils bzw. Mikrophons unabhängig von Schwankungen des zum Fernsprechapparat fließenden Leitungsstroms auf konstantem Wert gehalten wird, wobei der zum Amt übertragene Sprachpegel ebenfalls konstant bleibt und eine Verschlechterung der im Mikrophon befindlichen Kohlekörnchen infolge eines zu hohen Stroms wirksam verhindert werden kann.

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Ferner wird auch eine Schaltung für eine Fernsprechanlage erstrebt, bei welcher der konstante Gleichstrom einer den Sendeteil bzw. das Mikrophon speisenden Einrichtung die Wicklung einer Hybrid-Spule nicht durchfließen soll,, so daß die magnetische Sättigung des Kerns durch den Gleichstrom verhindert wird und dadurch Gewicht und Größe des Hybrid-Transformators im Vergleich zu bekannten Anordnungen verringert werden.

Erfindungsgemäß sollen bei einer Schaltung für eine Fernsprechanlage außerdem Sende- und Empfangspegel von Sendeteil und Empfangsteil konstant gehalten, Nebengeräusche unterdrückt und ein Drucktasten-Wähler verwendet werden können.

Diese Aufgaben werden bei einer Schaltung für eine Fernsprechanlage mit einem -gäe Schaltkreis zur Dämpfung bzw. Beseitigung von Nebengeräuschen, der einen Hybrid-Tranäbrmator und vier Klemmenpaare aufweist, von denen das erste an eine Empfangseinrichtung, das zweite an eine Sendeeinrichtung und das dritte an ein Abgleichnetzwerk angeschlossen ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine simulierte Teilnehmerleitung zwischen die Telephonleitungen und das vierte ' Klemmenpaar ä&t chaltkreises zur Dämpfung bzw. Beseitigung von Nebengeräuschen eingeschaltet ist, daß die simulierte Teilnehmerleitung mindestens einen parallel zu den Telephonleitungen und zum vierten Klemmenpaar geschalteten Kondensator und mindestens einen nicht-linearen Widerstand aufweist, der mit den Telephonleitungen und dem vierten Klemmenpaar in Reihe geschaltet ist, daß der nicht-lineare Widerstand seinen Widerstandswert entsprechend dem in den Telephonleitungen fließenden Gleichstrom ändert, daß das Abgleichnetzwerk ein

nicht-lineares Kapazitätselement aufweist, welches seine

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Kapazität in Abhängigkeit von der Gleichspannung zwischen den Telephonleitungen ändert, und daß eine Quelle zur Lieferung eines konstanten Gleichstroms mit der Sendeeinrichtung in Reihe geschaltet ist.

In weiterer Ausgestaltung schafft die Erfindung eine Schaltung für eine Fernsprechanlage mit einem ' Schaltkreis zur Dämpfung bzw. Beseitigung von Nebengeräuschen, der eine S ende einrichtung, eine Empfangseinrichtung, ein Abgleichnetzwerk und eine die Sendeeinrichtung, die Empfangseinrichtung und das Abgleichnetzwerk miteinander koppelnde Hybridfc Spule aufweist, deren Besonderheit darin besteht, daß zwischen Telephonleitungen und der Schaltung der Fernsprechanlage eine simulierte Teilnehmerleitung eingeschaltet ist, die mindestens ein Kapazitätselement und mindestens ein nicht-lineares Widerstandseletnent aufweist, welches seinen Widerstandswert entsprechend der Gleichspannung zwischen den Telephonleitungen ändert, daß das Abgleichnetzwerk ein nicht-lineares Kapazitätselement aufweist, welches seine Kapazität in Abhängigkeit von der zwischen den Telephonleitungen liegenden Gleichspannung ändert, und daß eine konstanten Gleichstrom liefernde Einrichtung mit der Sendeeinrichtung in Reihe geschaltet ist.

Die simulierte Teilnehmerleitung kann aus mindestens einem mit ™ den Fernsprechleitungen in R--ihe geschalteten, nicht-linearen Widerstandselement und mindestens einer mit den Fernsprechleitungen parallel geschalteten Kapazität bestehen, wobei das nicht-lineare Widerstandselement und die Kapazität als L, T oder 1Γ -Glied geschaltet sind.

Die im Abgleichnetz vorgesehene, nicht-lineare Kapazität kann aus einem in Sperrichtung gepolten Selen-Gleichrichterelement oder einem keramischen Bariumtitanat-Halbleiterelement gebildet werden.

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Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild zur Erläuterung des Prinzips der Schaltung einer Fernsprechanlage mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 eine Kennlinie eines erfindungsgemäß verwendeten nicht-linearen Kondensators,

Fig. 3 bis 6 verschiedene Ausführungsforpen von zwei Anschlüsse ι aufweisenden Netzwerken, welche die erfindungsgemäß verwendeten nicht-linearen Widerstands-Schaltkreise und die Schaltungen für konstanten Gleichstrom bilden,

Fig. 7 und 8 Beispiele für konstanten Gleichstrom liefernde Netzwerke mit drei Anschlüssen,

Fig. 9 eine graphische Darstellung der Kennlinien des erfindungsgemäß verwendeten nicht-linearen Widerstands und einer Vorrichtung zur Bildung konstanten Gleichstroms,

Fig. 10a, 10b und 10c Kennlinien, der erfindungsgemäßen Schaltung einer Fernsprechanlage,

Figo 11 und 12 Schaltbilder abgewandelter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltung einer Fernsprechanlage und

Fig· 13 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltung einer Fernsprechanlage in Verwendung bei einem Tastenwähler-Fernsprechapparat·

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Die in Fig. 1 dargestellte AusfUhrungsform einer erfindungsgemäßen Schaltung für Fernsprechanlagen weist Eingangs- und Ausgangsklemmen 1, 1¹ auf, die an eine Teilnehmerleitung, eine simulierte Teilnehmerleitung 20 und eine auf die Klemmen 2 und 2^f geschaltete Schaltung 50 zur Beseitigung von Nebengeräuschen"angeschlossen sind. Die· simulierte Teilnehmerleitung 20 ist vom L-Typ und besteht aus einem nicht-linearen Widerstand 21 mit nicht-linearer Gleichspannung-Strom-Charakteristik und einem Kondensator 22. Die Schaltung 30 zur Beseitigung bzw. Unterdrückung von Nebengeräuschen weist einen Sendeteil bzw. Mikrophon 51* einen Empfängerteil bzw. Hörer 52, einen Brücken-Hybridtransformator 53* eine der Impedanz der Teilnehmerleitung entsprechende Impedanzeinrichtung bzw. ein Abgleichnetzwerk 5^> eine mit dem Sendeteil 51 in Reihe geschaltete konstanten Gleichstrom liefernde Einrichtung 55

sowie dem Mikrophon und dem Hörer zugeordnete Gleichstromwerk

Koppelkondensatoren 56 bzw„ 57 auf. Das Abgleichnetz· 5^ besteht aus einer Parallelschaltung aus einem Widerstand 5^1 und einem variablen Kondensator 542 sowie Dioden zur Gewährleistung konstanter Spannungen, beispielsweise im folgenden als Zenerdiode bezeichneten Diode 5*K5# welche zu der Parallelschaltung in Reihe geschaltet ist, wobei die andere Klemme der Parallelschaltung mit dem einen Pol des Hybrid-Transformators 53 verbunden ist. Der variable Kondensator 5^2 hat nicht-lineare Charakteristik und seine Kapazität ändert sich entsprechend der ihm aufgeprägten Gleichspannung.

Das nicht-lineare Widerstandselement 21 der simulierten Teilnehmerleitung 20 ändert seinen Widerstandswert entsprechend dem an den Fernsprechapparat angelegten Gleichstrom, welcher sich mit dem Verlust in der Teilnehmerleitung ändert. Ist demnach der Leitungswiderstand klein, so daß den Teilnehmeranschlüssen 1, 1¹ ein großer Gleichstrom aufgeprägt wird, nimmt der Wert des nicht-linearen Widerstandselementes 21 zu,

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wodurch der Verlust in der simulierten Teilnehmer-Leitung 20 erhöht wird. Ist dagegen der Leitungsverlust groß, so verringert sich der Widerstandswert dieses Elements und der Verlust in der simulierten Leitung 20 nimmt ab. Infolgedessen ist es möglich, die Summe der Verluste in der simulierten Teilnehmerleitung 20 und in der tatsächlichen Teilnehmerleitung automatisch in einem weiten Längenbereich der Teilnehmerleitung auf einem praktisch konstanten Wert zu halten, so daß sowohl für den Sendeteil als auch für den Empfangsteil Übertragungen mit konstantem Tonpegel gewähdeistet werden können.

Außerdem ist es möglich, die Widerstandskomponente der Leitung, über die Eingangsklemmen 2 und 2¹ von der Seite der Schaltung her gesehen, unabhängig vom Leitungsverlet automatisch auf einem konstanten Wert zu halten. Wie erwähnt, besteht das Abgleichnetzwerk 34 aus einer Parallelschaltung aus dem Widerstand 3^-1 und dem nicht-linearen Kondensator 3^2 sowie der in Reihe dazu geschalteten Zenerdiode 343. Der nicht-lineare Kondensator 3^2 ändert seine Kapazität entsprechend der an ihn angelegten Spannung, die durch den Leitungsverlust variiert wird. Ist demnach der Leitungsverlust und somit auch die Kapazität des Kondensators klein oder die Klemmen-Gleichspannung über dem nicht-linearen Kondensator 342 hoch, so ist die Kapazität ^ niedrig; ist dagegen der Leitungsverlust und damit die Leitungs- % kapazität groß oder die Klemmen-Gleichspannung über dem nichtlinearen Kondensator niedrig, so ist dessen Kapazität groß. Der nicht-lineare Kondensator 342 bewirkt auch dann eine automatische Kompensation der Kapazitätskomponente der sich über einen weiten Bereich hinweg ändernden Leitungsimpedanz, wenn der Fernsprechapparat an Leitungen unterschiedlicher Verlustgrade angeschlossen ist.

Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltung für Fernsprechanlagen ist folglich darin zu sehen, daß die Widerstandskomponente der Leitungsimpedanz durch die ein nichtlineares Widerstandselement aufweisende simulierte Teilnehmer-

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leitung und die Kapazitätskomponente der Leitungsimpedanz automatisch durch den im Abgleichnetzwerk vorgesehenen nicht-linearen Kondensator kompensiert wird, so daß.die Nebengeräusche in den Teilnehmerleitungen unterschiedlichster Länge und Art wirksam unterdrückt werden.

Gemäß Figo 1 weist das mit der einen Klemme an den Hybrid-Transformator 33 angeschlossene Abgleichnetzwerk 34 die Zenerdiode 343 auf, die parallel zur Einrichtung 35 geschaltet ist, welche ihrerseits in Reihe mit dem Mikrophon bzw. Sendeteil 31 liegt. Infolgedessen wird die das Mikrophon 31 mit Gleichstrom speisende Einrichtung 35 durch die Zenerdiode 343 vorgespannt, und liefert unabhängig von Schwankungen des Leitungsverlusts einen konstanten Gleichstrom an das Mikrophon. Auf diese Weise können erfindungsgemäß die Empfindlichkeitsschwankungen praktisch unterdrückt werden, welche durch den dem Mikrophon zugeführten Gleichstrom beeinflußt werden; trotzdem ist möglich, die Wechselstromimpedanz der Einrichtung 35 ausreichend hoch zu wählen* Somit können auch bei Verwendung dieser Einrichtung das Mikrophon und der Hörer ebenso wie die herkömmliche Schaltalg mit gedämpften Nebengeräuschen in elektrisch konjugiertem bzw. gekoppeltem Verhältnis gehalten werden.

Da ferner der von der Leitung dem Fernsprechapparat gelieferte und durch den Leitungsverlust jeweils geänderte Gleichstrom auf die Einrichtung 35 und den Widerstand 341 des Abgleichnetzwerks 34 aufgeteilt wird und der Fluß des konstanten Gleichstroms über eine Wicklung der Hybrid-Spule durch den Kondensator 37 von der Einrichtung 35 getrennt wird, kann erfindungsgemäß der über die Wicklung des Hybrid-Tranäbrmators 33 fließende Gleichstrom im Vergleich zu bekannten Telephon-Schaltungen weitgehend reduziert werden und zudem die Variation

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der Klemmen-Gleichspannung entsprechend der Größe des Leitungsverluste über den nicht-linearen Widerstand beträchtlich erhöht werden. Es ist deshalb nicht notwendig, den Luftspalt im Kern zur Verminderung der durch Überlagerung der Gleichspannungskomponente hervorgerufenen Induktivitäts-Schwankung zu vergrößern, so daß der gewünschte Induktivitätswert von einem Kern geringer Größe gewährleistet wird und die Größe und das Gewicht des Hybrid-Transformators auf etwa ein Viertel der Größe und des Gewichts eines herkömmlichen Hybrid-Transformators reduziert werden kann.

Nur im Fall eines nicht-linearen Kondensators 3^2 ist es bei nicht vorgesehener, konstanten Gleichstrom liefernder Einrichtung 35 erforderlich, daß die Kapazität des Kondensators der Klemmen-Gleichspannung in der Potenz-1 oder -2 proportional ist. Bei Verwendung der Parallelschaltung mit der konstanten Gleichstrom erzeugenden Vorrichtung 35 reicht es dagegen aus, einen nicht-linearen Kondensator mit einer Kapazität zu verwenden, welche der Potenz -1/2 seiner Klemmen-Gleichspannung proportional ist. Pig. 2 veranschaulicht die Charakteristiken eines solchen nicht-linearen Kondensators, die sich ohne weiteres unter Ausnutzung der Eigenschaften eines in Sperrichtung gepolten Selen-Gleichrichters oder eines keramischen Bariumtitanat-Halbleiters erzielen lassen.

Während sich die vorstehende Beschreibung auf das erfindungsgemäße Prinzip bezog, sind im folgenden die einzelnen Bauteile, wie der Widerstand 21 mit nicht-linearer Gleichspannung-Strom-Charakteristik und die konstanten Gleichstrom erzeugende Einrichtung 35* sowie Beispiele dazu, beschrieben. Ein derartiger nicht-linearer Widerstand und eine derartige konstanten Gleichstrom erzeugende Einrichtung können durch ein bekanntes Feldeffekt-Element unter Ausnutzung des Schottky-Effekts geschaffen werden, doch kann auch eine Kombination aus einem Widerstand und einem Transistor verwendet werden. - 12 -

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Die Fig. 3 bis 6 veranschaulichen einige Beispiele von Kombinationen des nicht-linearen Widerstands 21 mit der Einrichtung 35. Gemäß Pig. 3 bestehen dieser Widerstand und diese Einrichtung aus zwei Transistoren entgegengesetzter Polung und einem Widerstand. In Fig. 4 werden dieser Widerstand und diese Einrichtung durch zwei Transistoren und zwei Widerstände gebildet, während sie gemäß Fig. 5 aus zwei Transistoren und vier Widerständen bestehen. Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 6 bestehen der nichtlineare Widerstand und die konstanten Gleichstrom liefernde Einrichtung aus zwei symmetrischen Schaltkreisen mit jeweils zwei Transistoren entgegengesetzter Polung, drei Widerständen und einer Diode. Da bei allen diesen Schaltungen die nichtlineare Widerstands-Charakteristik und die Charakteristik konstanten Gleichstroms durch die bekannte Vorspannung-Ausgangsstrom-Charakteristik des Transistors gewährleistet werden, ist eine in Einzelheiten gehende Beschreibung überflissig.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Beispiel besteht die konstanten Gleichstrom liefernde Einrichtung aus einem Transistor TR1, einem Widerstand R1 und einer Zenerdiode ZD. Die über die Klemmen 3 und 3* aufgeprägte Spannung wird durch die Zenerdiode ZD in eine konstante Spannung umgewandelt, welche als Vorspannung des Transistors TR1 benutzt wird, so daß an der Klemme 4 ein konstanter Strom erhalten wird.

Bei der in Fig. 8 dargestellten abgewandelten Ausführungsform wird der konstante Strom durch Schaltung von zwei Transistoren TR1 und TR2 entgegengesetzter Polung, drei Widerständen R1, R2 und R3 sowie einer Diode D erzeugt. Selbstverständlioh . ist die Schaltung des nicht-linearen Widerstands und der Quelle bzw. Einrichtung für konstanten Strom nicht nur auf die Konfigurationen der Fig. 3 bis 8 beschränkt, vielmehr können auch Schaltungen identischer Eigenschaften durch andere Schaltungen realisiert werden, beispielsweise können

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Transistoren in einer Darlington-Schaltung kombiniert, die PNP-Übergänge und die NPN-Übergänge des Transistors vertauscht werden, oder es kann auch die Diode oder die Zenerdiode umgedreht werden. Diese elektrischen Schaltungsbauteile bzw. Feldeffekt-Elemente können zusammen mit anderen Schaltungs-Bauteilen als integrierte Schaltungen gebaut werden. Fig. 9 zeigt eine typische Spannungs-Strom-Charakteristik (Kurve a) des nicht-linearen Widerstands und eine mit Feldeffekt-Elementen oder den bereits beschriebenen elektronischen Schaltungen erzielbare Charakteristik (Kurve b) konstanten Stroms.

Die Fig. 10a, 10b und 10c zeigen Vergleiche zwischen den Eigenschaften der erfindungsgemäßen Schaltung und herkömmlicher Schaltungen für Fernsprechanlagen. Fig. 10a veranschaulicht den Leitungswiderstand in Abhängigkeit vom Relativwert der Sendepegel-Charakteristik, Fig. 10b den Leitungswiderstand in Abhängigkeit vom Relativwert der Empfangspegel-Charakteristik und Fig. 10c schließlich den Leitungswiederstand in Abhängigkeit vom Relativwert der Nebengeräusch-Charakteristik. Die ausgezogenen Linien geben dabei jeweils die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Schaltung und die gestrichelten Linien diejenigen herkömmlicher Schaltungen. Diese Kennlinien zeigen deutlich, daß die erfindungsgemäße Schaltung für Fernsprechanlagen im Vergleich zur herkömmlichen Schaltungen das Nebengeräusch erheblich reduzieften und in Teilnehmerleitungen unterschiedlichster Länge und Art Übermittlungen bzw. Übertragungen von beinahe gleichmäßigem Tonpegel sowohl zum Mikrophon als auch zum Hörer gewährleisten kann.

Fig. 11 zeigt ein Schaltbild einer mehr für die Praxis geeigneten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die simulierte Teilnehmer-Leitung 20 als T-Schaltkreis mit zwei als nichtlineare Widerstandselemente wirkenden Anschluß-Netzwerken 211 und einem Kondensator 22 dargestellt ist, während ein Selen-O-leichrichterelement als nicht-linearer Kondensator

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des Abgleichnetzwerks 34 dient. Die in Fig. 7 gezeigte elektronische Schaltung dient gemäß Fig. 11 als Einrichtung zur Lieferung von konstantem Gleichstrom und die Zenerdiode 343 des Abgleichnetzwerks $h liefert als Zenerdiode ZD - wie auch in Fig. J - eine konstante Vorspannung für den Transistor TR1, von welchem das Mikrophon 31 einen konstanten Gleichstrom erhält.

Bei einer weiter abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. ist die simulierte Teilnehmerleitung 20 als IT-Schaltung b dargestellt, und weist die in Fig. 6 dargestellte elektronische Schaltung 212 sowie Kondensatoren 22, 22^f auf. Ein keramischer Bariumtitanat-Halbleiter ist im Abgleichnetzwerk 34 als nicht-linearer Kondensator vorgesehen. Die konstanten Gleichstrom erzeugende Einrichtung 35* die in der Schaltung gemäß Fig. 1 dargestellt ist, wird gemäß Fig. 12 durch die elektronische Schaltung 35* der Fig. 3 gebildet. D.e Zenerdiode des Abgleichnetzwerkes 34 dient der konstanten Gleichstrom erzeugenden Einrichtung als Gleichstrom-Vorspannungsquelle, damit das Mikrophon bzw. der Sendeteil 3I konstanten Strom empfangen. Der Hybrid-Transformator 33 ist ein -Saug- bzw. Zusatztransformator (booster type).

" Fig. 13 zeigt das Schaltbild einer weiteren AusfUhrungsform, bei welcher die Erfindung in einer Schaltung für eine Tastenwähler-Fernsprechanlage angewandt ist. Der Tastenwähler-Oszillator ist allgemein mit 38 angedeutet. Bei einer derartigen Schaltung einer Fernsprechanlage ist es wünschenswert, den Oszillator 38 unabhängig vom Mikrophon bzw. S.ndeteil zu betreiben, um durch Sprache verursachte Interferenzen zu vermeiden, wozu ein Übertragungs- bzw. Umschalter 39 vorgesehen ist. Da die konstanten Gleichstrom liefernde Einrichtung 35 normalerweise zur Lieferung eines konstanten Gleichstroms an das Mikrophon verwendet wird, arbeitet der

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Oszillator 38 erfindungsgemäß unter konstantem Strom, wenn die Einrichtung 35 über den Sehalter 39 mit dem Oszillator 38 verbunden ist. Demzufolge arbeitet der Oszillator unabhängig von der Länge der Teilnehmerleitung immer stabil.

Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung eine Schaltung einer Fernsprechanlage schafft, welche Nebengeräusche wirksam unterdrücken und den Sende- und Empfangspegel für die Übertragung und den Empfang unabhängig von der Länge und der Art der Teilnehmerleitung, die jeweils beträchtlich voneinander abweichen können, und ohne zusätzliche Anordnung von Bauteilen'im Amt oder erforderlichen Änderungen der Ausrüstungen auf einem angemessenen Wert zu halten vermag. Zudem vermag die erfindungsgemäße Schaltung auch Schwankungen des Mikrophons infolge des ihm zugeführten Gleichstroms zu unterdrücken, wodurch Größe und Gewicht des Hybrid-Transformators verringert werden.

Obgleich die Erfindung vorstehend in speziellen bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und beschrieben ist, soll die Erfindung keineswegs darauf beschränkt sein, da selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne daß der Rahmen und der Grundgedanke der Erfindung verlassen werden.

Zusammenfassend schafft die Erfindung somit eine Schaltung für eine Fernsprechanlage mit einem Schaltkreis zur Beseitigung von Nebengeräuschen, der einen Sendeteil, einen Empfänger bzw. Hörer, ein Abgleichnetzwerk und eine den Sendeteil, den Hörer und das Abgleichnetzwerk zusammenkoppelnde Hybrid-Spule aufweist, Eine simulierte Teilnehmerleitung mit einem nicht-linearen

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Widerstandselement, dessen Widerstand sich in Abhängigkeit von der Spannung zwischen den Telephonleitungen ändert, ist zwischen diese Leitungen und die Fernsprechanlage eingeschaltet. Außerdem ist ein nicht-lineares Kapazitätselement, dessen Kapazität sich entsprechend der Gleichspannung zwischen den Telephonleitungen ändert, im Abglei'chsehaltungsnet-zwerk vorgesehen und eine Einrichtung zur Erzeugung eines konstanten Gleichstroms mit dem Sendeteil in Reihe geschaltet.

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Claims

Patentansprü ehe

Schaltung für eine Fernsprechanlage mit einem Schaltkreis zur Dämpfung bzw. Beseitigung von Nebengeräuschen, die einen Hybrid-Transformator und vier Klemmenpaare aufweist, von denen das erste an eine Empfangseinrichtung, das zweite an eine Sendeeinrichtung und das dritte an ein Abgleichnetzwerk angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine simulierte Teilnehmerleitung zwischen die Telephonleitungen und das vierte Klemmenpaar des Schaltkreises zur Dämpfung bzw» Beseitigung von Nebengeräuschen eingeschaltet ist, daß die simulierte Teilnehmerleitung mindestens einen parallel zu den Telephonleitungen und zum vierten Klemmenpaar geschalteten Kondensator und mindestens einen nichtlinearen Widerstand aufweist, der mit den Telephonleitungen und dem vierten Klemmenpaar in Reihe geschaltet ist, daß der nicht-lineare Widerstand seinen Widerstandswert entsprechend dem in den Telephonleitungen fließenden Gleichstrom ändert, daß das Abgleichnetzwerk ein nicht-lineares Kapazitätselement aufweist, welches seine Kapazität in Abhängigkeit von der Gleichspannung zwischen den Telephonleitungen ändert, und daß eine Quelle zur Lieferung eines konstanten Gleichstroms mit der Sendeeinrichtung in Reihe geschaltet ist.

Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die simulierte Teilnehmerleitung eine L-Schaltung ist und ein mit den Telephonleitungen in Reihe geschaltetes, nicht-lineares Widerstandselement sowie ein mit den Telephonleitungen parallelgeschaltetes Kapazitätselement aufweist.

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J5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die simulierte Teilnehmerleitung eine T-Schaltung ist und zwei mit den Telephonleitungen in Reihe geschaltete, nicht-lineare Widerstandselemente sowie ein mit den Telephon-Leitungen parallelgeschaltetes Kapazitätselement aufweist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die simulierte Teilnehmerleitung eine If - Schaltung ist und ein mit den Telephonleitungen in Reihe geschaltetes, nicht-lineares Widerstandselement sowie zwei mit den Telephonleitungen parallelgeschaltete Kapazitätselemente aufweist.

5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß das Abgleichnetzwerk einen Widerstand, ein nicht-lineares Kapazitätselement, welches seine Kapazität entsprechend der Gleichspannung zwischen den Telephon-Leitungen ändert, und mindestens eine eine konstante Spannung liefernde Diode aufweist, die mit der Parallelschaltung aus dem Widerstand und dem nicht-linearen Kapazitätselement in Reihe geschaltet ist.

6. Schaltung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-lineare Kapazitätselement ein in Sperrichtung gepoltes Selen-Gleichrichterelement ist.

7. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-lineare Kapazitätselement ein keramischer Bariumtitanat-Halbleiter ist·

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8, Schaltung für eine Fernsprechanlage mit' einem p-Schaltkreis zur Dämpfung bzw. Beseitigung von Nebengeräuschen» dit» eine Sendeeinrichtung, eine Empfangseinrichtung, ein Abgleichnetzwerk und eine die Sendeeinrichtung, die Empfangseinrichtung und das Abgleichnetzwerk miteinander koppelnde Hybrid-Spüle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Telephonleitungen und der Schaltung der Fernsprechanlage eine simulierte Teilnehmerleitung eingeschaltet ist, die mindestens ein Kapazitätselement und mindestens ein nicht-lineares Widerstandselement aufweist, welches seinen Widerstandswert entsprechend der Gleichspannung zwischen den Telephonleitungen ändert, daß das Abgleichnetzwerk ein nicht-lineares Kapazitätselement aufweist, welches seine Kapazität in Abhän^gkeit von der zwischen den Telephonleitungen liegenden Gleichspannung ändert, und daß eine konstanten Gleichstrom liefernde Einrichtung mit der Sendeeinrichtung in Reihe geschaltet ist.

9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihenschaltung aus der Sendeeinrichtung und der konstanten Gleichstrom liefernden Einrichtung parallel zum Abgleichnetzwerk geschaltet ist.

10. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator vorgesehen ist, welcher verhindert, daß der Strom von der konstanten Gleichstrom liefernden Quelle über eine Wicklung der Hybrid-Spule fließt.

11. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die konstanten Gleichstrom liefernde Einrichtung eine Transistorschaltung und eine im Abgleichnetzwerk vorgesehene Zenerdiode aufweist.

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12. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein parallel zur Sendeeinrichtung geschalteter Tastenwähl-Oszillator und ein Ubertragungs- bzw. Umschalter vorgesehen sind, welcher die Sendeeinrichtung und den Tastenwähler-Oszillator selektiv mit der konstanten Strom liefernden Einrichtung verbindet.

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