DE2153630C3 - Schaltungsanordnung zur Umschaltung der Übertragungsrichtung bei einem Sender und einem Empfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Umschaltung der Übertragungsrichtung bei einem Sender und einem Empfänger mittels eines die Antenne umschaltenden Antennenrelais, eines die Speisegleichspannung oder eine Steuerstufe umschaltenden Speiserelais und einer Verzögerungseinrichtung, welche diese Relais derart verzögert, daß nach dem Umschalten von »Empfang« auf »Senden« erst das Antennenrelais und dann das Speiserelais und nach dem Umschalten von »Senden« auf » Empfang« erst das Speiserelais und dann das Anlennenrelais betätigt werden.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der ^b5 deutschen Offcnlegungsschrift 19 54 449 bekannt. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung werden ein die Antenne wahlweise auf den Antennencingang des Senders oder den Antenneneingang des Empfängers schaltendes Antennenrelais mit einer Wicklung und ein die Speisegleichspannung wahlweise auf einen Speisespannungseingang des Senders oder einen Speisespannungseingang des Empfängers schaltendes Speiserelais mit zwei Wicklungen verwendet. Durch einen Steuerschalter ist die Versorgungsspannung der ersten Wicklung des Speiserelais unmittelbar und der Reihenschaltung aus der zweiten Wicklung des Speiserelais und einem Kondensator sowie ferner der Wicklung des Antennenrelais über eine Diode zuführbar, wobei das Antennenrelais über eine weitere Diode mit dem Kondensator gekoppelt ist. Beim Schließen des Steuerschalters spricht das Antennenrelais an. Gleichzeitig wird das Speiserelais über seine erste Wicklung erregt und mit dem Ladestrom des Kondensators über seine zweite Wicklung gegenerregt, so daß es etwa für die Dauer des Kondensatorladevorgangs verzögert anspricht. Beim Öffnen des Steuerschalters fällt das Speiserelais ab, während das Antennenrelais aufgrund des über die weitere Diode und das Antennenrelais fließenden Entladestroms des Kondensators verzögert abfällt. Durch diese wechselseitige Verzögerung der Relais wird erreicht, daß der Sender nie ohne Antennenbelastung läuft und dadurch die Senderendstufe gegen Zerstörung geschützt ist. Diese bekannte Schaltungsanordnung hat die Nachteile, daß das Speiserelais mit zwei Wicklungen ausgestattet sein muß und daher keine einheitlichen Speise- und Antennenrelais verwendet werden können und daß der Steuerkontakt durch den Strom über drei Relaiswicklungen erheblich belastet wird.

Es ist eine weitere Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art bekannt, bei der der Sender und der Empfänger einen gemeinsamen Antennenanschluß aufweisen und an diesen Antennenanschluß ein Sendeleitungsverstärker anschaltbar ist, der ausgangsseitig an die Antenne anschaltbar ist. Dieser im Sendezustand des Senders wirksame Sendeleistungsverstärker wird im Empfangszustand von Sender und Empfänger umgangen. Dies erfolgt mittels eines Antennenrelais und eines Speiserelais, welche den Sendeleitungsverstärker ausgangs- und eingangsseitig freigeben und dabei die Antenne vom Sendeleistungsverstärkerausgang auf den gemeinsamen Antennenanschluß umschalten. Damit auch hier die Sendeleistungsverstärkerendstufe nie ohne Antennenbelastung läuft, werden diese Relais mittels einer Verzögerungseinrichtung derart verzögert, daß nach dem Umschalten von »Empfang« auf »Senden« erst das Antennenrelais und dann das die Hochfrequenzspannung am Eingang des Sendeleistungsverstärker einspeisende Speiserelais und nach dem Umschalten von »Senden« auf »Empfang« erst das Speiserelais und dann das Antennenrelais betätigt werden. Diese Relais werden dabei durch Beschallung mit Kondensatoren entsprechend verzögert. Die Verzögerungseinrichtung hat etwa dieselben Nachteile wie die erstgenannte bekannte Anordnung.

Durch die deutsche Offenlegungsschrift 15 37 989 ist ferner eine Verzögerungsschaltung zum Verzögern von Rechteckimpulsen bekannt, die aus drei in Reihe geschalteten Invertern und jeweils einem parallel zur Steuerstrecke des zweiten und dritten Inverters geschalteten Kondensator besteht. Der zweite Kondenstor dieser Inverterkette bewirkt die Verzögerung der Vorderflankc des Rechtseckimpulses während der erste Kondensator für die Verzögerung der Rückflanke des Rechteckimpulses verantwortlich ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Nachteile der beider, erstgenannten bekannten Schaltungsanordnungen unter Ausnutzung von Merkmalen der letztgenannten bekannten Schaltungsanordnung verhindert sind. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Verzögerungseinrichtung mit einem integrierten Baustein aus mehreren Invertern gebildet ist, daß aus diesen Invertern durch Reihenschaltung zwei an sich bekannte. mit /?C-Gliedern versehene und den Relais individuell vorgeschaltete Ketten gestaltet sind, daß die dem Speiserelais zugeordnete Kette mindestens einen Inverter aufweist, an dessen Ausgang ein die Ansprechzeit des Speiserelais bestimmendes /?C-Glied angeschlossen ist, daß die dem Antennenrelais zugeordnete Kette mindestens zwei Inverter aufweist, wobei an den Ausgang des zweiten Inverters ein die A'ifallzeit des Antennenrelais bestimmendes RC-GWed angeschlossen ist, daß jedes RC-G\\ed so bemessen ist, daß für seinen Kondensator die Ladezeitkonstante viel größer als die Entladezeitkonstante ist, und daß die beiden Ketten parallel gesteuert werden.

Eine zweckmäßige Ausbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß die dem Speiserelais vorgeschaltete Kette aus zwei Invertern und die dem Antennenrelais vorgeschaltete Kette aus vier Invertern gebildet sind und daß ein RC-G\\ed zwischen den beiden Invertern der dem Speiserelais vorgeschalteten Kette und ein weiteres /?C-Glied zwischen dem zweiten und dritten Inverter der anderen Kette angeordnet sind. Durch eine derartige Aufteilung der Inverter eines integrierten Bausteins können die beiden Eingänge der Inverterketten einfach zusamrnengeschaltet und durch ein- und denselben Steuerkontakt gesteuert werden; auch die Ausgänge der Ketten lassen sich über die Relais einfach zusammenschalten.

Um die Verzögerungseinrichtung universell einsetzen zu können ist gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ein integrierter Baustein mit offenen Arbeitselektroden der Inverterverstärkerelcmente gewählt; die Arbeitselektroden sind in diesem FaIi über individuelle diskrete Widerstände an einen veränderbaren Abgriff der Speisespannungsquelle angeschlossen. Dadurch können frei wählbare Zeitkonstanten erreicht und ferner die Verzögerungszeiten je nach den vorgegebenen Scnderleistungen durch Verändern dieser Speisespannung für die Verzögerungseinrichtung eingestellt werden.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Empfänger und einen Sender für Wechselsprechverkehr mit dem Umschalter für die Antenne und dem Umschalter für die Gleichspannungsversorgung des Empfängers und des Senders,

Fig. 2 einen Empfänger, einen Sender und einen Sendeleistungsverstärker für Wechselsprechverkehr ;tU dem Umschalter für die Antenne und dem Umschalter am Eingang des Serv 'cleistungsverstärkers,

Fig.3 eine Schaltungsanordnung zur Verzögerung so der die Umschaltkontakte in Fi g. I betätigenden Relais,

F i g. 4 ein Relaisdiagramm für das in F i g. 2 gezeigte Antennenrelais und das Speiserelais und

F i g. 5 ein Schaubild, bei dem die Verzögerungszeit in Abhängigkeit von der Kapazität des Verzögerungskondensators bei verschiedenen Speisespannungen für die Inverterketten als Parameter dargestellt ist.

In Fig. 1 ist ein Empfänger füberdie Ruheseite eines Umschaltkontaktes a mit einer Antenne AN verbunden, während der Antenneneingang eines Senders 5 mit der Arbeitsseite dieses Umschaltkontaktes verbindbar ist. Der Speisespannungseingang des Empfängers Eist über die Ruheseite eines Umschaltkontaktes ^an einen Pol U einer Speisegleichsspannungsquelle angeschlossen, während der Speisespannungseingang des Senders S über die Arbeitsseite dieses Umschaltkontaktes an diesen Pol anschaltbar ist. Gezeigt ist damit der Empfangszustand. Soll auf den Sendezustand uinge schaltet werden, so muß zunächst der Umschaltkontakt a und dann erst der Umschaltkontakt ^betätigt werden, damit die Senderendstufe auf keinen Fall ohne Belastung bleibt. Beim Zurückschalten auf den Empfangszusland muß zunächst der Umschaltkontakt irund dann erst der Umschaltkontakt a zurückgeschaltet werden, weil das Ausschwingen des Senders unter Ausgangsbelastung abgewartet werden muß.

In F i g. 2 sind ein Empfänger Fund ein Sender Süber einen gemeinsamen Antennenausgang AG. die Ruheseite eines Umschaltkontaktes jr eines Speiserelais G und die Ruheseite eines Umschaltkontaktes a eines Antennenrelais A mit einer Antenne AN verbunden. Über die Arbeitsseite des Umschaltkontaktes g ist dem Eingang eines Sendeleitungsverstärkers VS vom gemeinsamen Antennenausgang AG eine Hochfrequenzsteuerspanrung des Senders S zuführbar, während der Ausgang des Sendeleistungsverstärkers KS über die Arbeitsseite des Umschaltkontaktes a mit der Antenne AN verbindbar ist. Gezeigt ist ebenfalls damit dur Empfangszustand. Soll auf den Sendezustand umgeschaltet werden, so muß auch hier zunächst der Umschaltkontakt a und dann erst der Umschaltkonukt g betätigt werden, damit die Endstufe des Sendeicistungsverstärkers KS auf keinen Fall ohne Belastung bleibt. Beim Zurückschalten auf den Empfangszustand muß auch hier zunächst der Umschaltkontakt g und dann erst der Umschaltkontakt a zurückgeschaltet werden, weil das Ausschwingen der Endstufe des Scndeleistungsverstärkers KSunter Ausgangsbelastung abgewartet werden muß.

Um eine derartige Betriebsweise der Umschaltkontakte zu erreichen, ist gemäß der Erfindung die in F i g. 3 dargestellte Schaltungsanordnung vorgesehen. Es sind zwei Inverterketten durch Reihenschaltungen von Invertern /I bis /6 gebildet, die in einem integrierten Baustein enthalten sind. Solche integrierten Bausteine sind klein und billig. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein integrierter Baustein mit sechs Invertern gewählt worden. Von diesen sechs Invertern bilden die Inverter /1 und / 2 die für das Speiserelais G vorgesehene Kette, während die Inverter /3 bis /6 die für das Antennenrelais A vorgesehene Kette bilden. Als Verstärkerelemente für die Inverter können Transistoren, Feldeffekttransistoren oder ähnliche Halbleiterelemente dienen. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein integrierter Baustein gewählt worden, bei dem Arbeitselektroden der lnverterverstärkcrelemente offen sind. Die Arbeitselektroden der Verstärkerelemente in den Invertern /I₁ /3, /4 und /5 erhalten über gleiche Widerstände VKl bis WA eine Speisegleichspannung Ui, die veränderlich ist. Diese Widerstände können beispielsweise an einen Abgriff einer Speisegleichspannungsquelle, vorzugsweise der Gleichspannungsquelle U2, an den Abgriff eines an die Gleichspannungsquelle U2 angeschlossenen Spannungsteilers oder über einen regelbaren Vorwiderstand an die Spannungsquelle U 2 angeschlossen sein. Die Spannung Ui kann im Bereich

von I bis 5 Volt liegen, während die Spannung U2 beispielsweise 24 V betragen kann. Der Ausgang der Inverterkette /1, /2 ist über das Speiserelais C mit der Speisegleichspannungsquelle U2 verbunden, an die auch der Ausgang der zweiten Inverterkette /3 bis /6 über das Antennenrelais A angeschlossen ist. Die beiden Eingänge der Inverterketten sind zusammengeschaltet, über einen Widerstand WO vorgespannt und über einen Tastenarbeitskontakt Trnit Erde verbindbar. Zwischen den Invertern /1 und /2 der ersten Kette sowie den Invertern /4 und /5 der zweiten Kette liegt jeweils ein Kondensator C1 bzw. C2 gegen Erde.

Die Arbeitsweise der Verzögerungseinrichtung ist folgende: in dem dargestellten Zustand sind die Verstärkerelemente der Inverter /I, /3 und /5 leitend, während die Verstärkerelemente der Inverter /2, /4 und /6 gesperrt sind. Daher sind die Relais C, A nicht erregt: der Kondensator Cl ist kurzgeschlossen, und der Kondensator C2 ist geladen.

Wird der Tastenkontakl Tgeschlossen, so kehren sich die Schaltzustände der Inverter um. Dabei wird der Kondensator C2 über die leitend gesteuerte Schaltstrecke des Verstärkerelements im Inverter /4 schnell entladen, so daß das Antennenrelais A nahezu unvcrzögert anspricht, wie es im Relaisdiagramm nach Fig. 4 dargestellt ist. Beim Sperren des Verstärkerelements im Inverter /1 wird der Kondensator Ct geladen, so daß das Verslärkerelemeni im Inverter /2 erst zu einem späteren Zeilpunkt leitend werden kann. Dadurch wird das Speiserelais G verzögert eingeschaltet.

Wird der Tastenkontakt Twieder geöffnet, so stellen sich die ursprünglichen Schaltzustände der Inverter wieder ein. Dabei wird der Kondensator Cl über die leitend gesteuerte Schaltstrecke des Verstärkerelements im Inverter /1 schnell entladen, so daß das Speiserelais G nahezu unverzögert abfällt. Beim Sperren des Verstärkerelementes im Inverter /4 wird jedoch zunächst der Kondensator C2 geladen, so daß das Verstärkerelement im Inverter /5 erst zu einem späteren Zeitpunkt leitend gesteuert werden kann. Dadurch erfolgt der Abfall des Antennenrelais A verzögert (siehe F i g. 3).

Fig.5 zeigt die Schaltverzögerung dieser Relais in Abhängigkeit vom Kapazitätswert des zugeordneten Kondensators, wobei als Parameter die veränderliche Spannung U 1 vorhanden ist. Es ist zu erkennen, daß die Verzögerungszeil / lediglich durch Verändc n der Speisegleichspannung Ui in einem weiten Bereich einstellbar ist. Dadurch kann eine Anpassung der Verzögerungszeit an verschiedene Sender- bzw. Leistungsverstärkertypen unterschiedlicher Leistungen vorgenommen werden.

Die Aufteilung der Inverter eines integrierten Bausteins in zwei Inverter für die erste Kette und vier Inverter für die zweite Kette ist nicht zwingend. Durch den Einsatz weiterer Kondensatoren an anderen Inverterausgängen kann zusätzlich eine Abfallvcrzögerung des Speiserelais oder/und eine Ansprechverzögerung des Antenncnrelais erreicht werden. Beispielsweise wird zu diesem Zweck an den Ausgang des Inverters /2 und an den Ausgang des Inverters /5 jeweils ein zusätzlicher Kondensator angeschaltet. Es ist ebenfalls möglich, einen integrierten Baustein ohne offene Arbeitselektroden der Verstärkerelemente zu benutzen, wobei dann allerdings der Widerstand der Zeitkonstanten nicht mehr frei wählbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Umschaltung der Übertragungsrichtung bei einem Sender und einem Empfänger mittels eines die Antenne umschaltenden Antennenrelais, eines die Speisegleichspannung oder eine Steuerstufe umschaltenden Speiserelais und einer Verzögerungseinrichtung, welche diese Relais derart verzögert, daß nach dem Umschalten von »Empfang« auf »Senden« erst das Antennenrelais und dann das Speiserelais und nach dem Umschalten von »Senden« auf »Empfang« erst das Speiserelais und dann das Antennenrelais betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung mit einem integrierten ^|5 Baustein aus mehreren Invertern gebildet i?t, daß aus diesen Invertern durch Reihenschaltung zwei an sich bekannte, mit /?C-Gliedern versehene und den Relais (C. A) individuell vorgeschaltete Ketten gestaltet sind, daß die dem Speiserelais (G) zugeordnete Kette mindestens einen Inverter (11) aufweist, an dessen Ausgang ein die Ansprechzeit des Speiserelais bestimmendes RC-GWed (Wl, Ci) angeschlossen ist, daß die dem Antennenrelais (A) zugeordnete Kette mindestens zwei Inverter (73, /4)aufweist, wobei an den Ausgang des zweiten Inverters (14) ein die Abfallzeit des Antennenrelais bestimmendes RC-GWed (WX C2) angeschlossen ist, daß jedes RC-GWed so bemessen ist, daß für seinen Kondensator die Ladezeitkonstante viel größer als die Entladezeitkonstante ist, und daß die beiden Ketten parallel gesteuert werden.

2.Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die dem Spciserelais (C) vorgeschaltete Kette aus zwei Invertern (I1,12) und ·*5 die dem Antennenrelais (A) vorgeschaltete Kette aus vier Invertern (13 bis /4) gebildet sind und daß ein WC-Glied (Wi, CI) zwischen den beiden Invertern (I I, 12) der dem Spcisorelais (C) vorgeschalteten Kette und ein weiteres RC-GWcd (WX C2) zwischen dem zweiten und dritten Inverter (14, /5) der anderen Kette angeordnet sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein integrierter Baustein mit offenen Arbeitselektroden der Inverlcrvcrstärkcrelemente gewählt ist und daß die Arbeitselektroden über individuelle diskrete Widerstände (IVl bis W4) an einem veränderbaren Abgriff (LIi) der Speisegleichspannungsquellc angeschlossen sind.

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