DE2216099A1

DE2216099A1 - Schaltungsanordnung zur elektronischen waehlzeichenstromstossgabe in fernmeldeanlagen

Info

Publication number: DE2216099A1
Application number: DE19722216099
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Hutter
Original assignee: Telefonbau und Normalzeit GmbH
Current assignee: Tenovis GmbH and Co KG
Priority date: 1972-04-01
Filing date: 1972-04-01
Publication date: 1973-10-04

Description

Schaltungsanordnung zur elektronischen Wählzeichenstromstoßgabe in Bernmeldeanlagen stromstoßgabe in Fernineldeanlagen ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Abgabe von Wahlseichen-StromstöBen in Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechteilnehmer-Einrichtungen, in denen die Wählzeichen-Stromstoßreihen nicht mit Nummernschaltern sondern mittels einer Tastwahl-Tastatur und eines elektronischen Zahlengebers elektronisch erzeugt werden. Eine derartige Tastwahl, die nicht nach dem Dioden-Erdverfahren oder dem Frequenzmultiplexsystem arbeitet wird "unechte" oder "Pseudo-Tastwahl" genannt.
Fernsprechapparate mit Tastwahl-Tastaturen haben gegenüber Fernsprechapparaten mit Wählscheibe die besonderen Vorteile schnellerer und damit fehlerfreierer Wahl (siehe hierzu: H.Oden, NTZ 1970, lieft 12, Seite 609 bis 607). Um diese Vorteile wenigstens zum Teil auch Teilnehmern an Nummernschalter-Wählvermittlungen zukommen zu lassen, werden 11Pseudo-Tastwahlapparate" verwendet.
Bekannt ist ein diesem Zweck dienender Tastwahlapparat, der nach Tastendruck auf eine Zifferntaste eine Reihe von Stromstößen liefert, wie sie ein Apparat mit Nummernschalter bei der Wählscheibenwahl der gleichen Ziffer liefern würde (DT-OS 2 056 043). Dieser Apparat enthält ein Impulsrelais mit einem Kontakt, der dem Impulskontakt eines Nummernschalters entspricht und ein Relais mit einem Abschaltkontakt, der die Sprechschaltung für die Dauer der Wahl abschaltet, damit Knackgeräusche die Hörkapsel nicht in störender Lautstärke erreichen. Beide Relais werden von einer Elektronik-Schaltung vorzugsweise in integrierter MOS-Technik gesteuert, die wiederum ihre Informationen von den Kontakten der z.B. zwölf Tasten der Tastatur erhält.
Die schnell eintastbaren Ziffern werden nach Speicherung von der Elektronik-Schaltung im Seriencode, mit der richtigen Impulsfrequenz und mit dem richtigen Impulsiausenverhältnis auf das Impulsrelais gegeben. Obwohl die Aussendung der Impulsserie sofort mit der ersten Eintastung beginnt, ist sie zumeist erste einige Zeit nach Eintastung der letzten Ziffer beendet.
Der Nachteil dieser Pseudo-Tastwahlschaltung liegt in dem grossen Leistungsbedarf für die Wahlrelais. Diese Leistung wird der Teilnehmerschleife dann entnommen, wenn der Impulskontakt geschlossen ist, indem über einen Gleichrichter und einen Widerstand ein Speicher kondensator aufgeladen wird. Der Kondensator liefert Speisespannung zwar auch, wenn der offene Impulskontakt den Apparat von der Teilnehmerleitung abtrennt; die Kondensatoraufladung schwächt aber den Strom durch das die Impulse aufnehmende Relais in der Vermittlung.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung für Pseudo-Tastwahl mit möglichst geringem Speiseleistungsbedarf anzugeben. Die Schaltungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass für die Umschaltung von "Sprechen" auf "Wählen" und umgekehrt Schalttransistoren vorgesehen sind, von denen ein Transistor beim Sprechen die Teilnehmerleitung mit der Sprechschaltung verbindet und beim Wählen voii der Sprechschaltung abtrennt, von denen ein von dem Zahlengeber gesteuerter anderer Schalttransistor im Rhythmus des Impuls-Pausenverhältnisses der Wählzeichen-Stromstossreihe die Schleife der Teilnehmerleitung schliesst und öffnet und von denen ein weiterer Schalttransistor die Schleife der Teilnehmerleitung schliesst wenn eine Taste im Tastenfeld gedrückt und gleichzeitig der Zahlengeber noch nicht oder nicht mehr belegt ist.
Gegenüber der bekannten Schaltungsanordnung zur Wählzeichen-Stromstossgabe mittels Relais hat die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung nur geringen Speiseleistungsbedarf. Hierdurch wird die Speisung aus der Teilnehmerschleife möglich, ohne dass örtlich Stromspeicher, wie Akkumulatoren zur Uberbrückung der stromlosen Impulszeiten bei offener Teilnehmerschleife notwendig sind. Gemäss vorteilhafter Ausbildung der Erfindung finden sowohl für den elektronischen Zahlengeber als auch für die von ihm gesteuerten Schalttransistoren Halbleiter in Feldeffekt-Transistorentechnik Verwendung, die besonders kleine Speiseleistung benötigt und sich zur Ausführung als integrierte Schaltung eignet.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
Sie zeigt den Teil des Pseudo-Tastwahlteilnehmerapparates, der zwischen die nicht dargestellten Teilnehmeranschlussleitungen mit Anrufwecker und Gabelumschalter (Anschlüsse a und b) und den ebenfalls nicht dargestellten eigentlichen Sprechteil (Anschluss a' b') mit dem Gabelübertrager und den Hör- und Sprechkapseln eingefügt ist.
In die zehn- oder zwölfteilige Tastatur (Tast) wird die gewünschte Teilnehmer-Rufnummer die sich maximal z.B.
aus siebzehn Ziffern zusammensetzt, schnell eingetastet und über Verbindungsleitungen codiert an den Speicher des elektronischen Zahlengebers (ZaGeb) weitergeleitet.
Sofort mit der Eintastung der ersten Ziffer beginnt der Zahlengeber an seinem Ausgang Al Steuerimpulse abzugeben, die in ihrem Zeitdiagramm den Impulsen eines Nummernschalters entsprechen, der mit der Wählscheibe auf die gleiche Ziffer aufgezogen wurde. Dabei betrage die Zahl der Impulse pro Sekunde etwa 10 Hz und das Impuls-Pausenverhältnis etwa 60:40 ms. Auch die Zwischenwahlzeit (Spatium) zwischen zwei Ziffern wird von dem Zahlengeber automatisch eingehalten.
An dem elektronischen Zahlengeber, der vorzugsweise in integrierter MOS-Transistortechnik ausgeführt ist, sind neben dem Ausgang Al noch zwei weitere Ausgänge A2 und A3 angedeutet, die abwechselnd Sperr- und Durchlasspannung für die angeschlossenen Transistoren liefern; zum besseren Verständnis der Wirkungsweise sind symbolisch Umschaltkontakte ul, u2, u3 eingezeichnet.
Hebt der Teilnehmer das Mikrotelefon ab, dann verbindet der nicht dargestellte Gabelungsschalter die Klemmen a und b über die Teilnehmerleitung mit der Stromversorgung in der Vermittlung und es fliesst ein Speisestrom über den Transistor T4 und die Klemmen a' und b' in die nicht dargestellte Sprechschaltung. Hierbei sei angenommen, dass b das positive Potential führt und dass der Transistor T4 ein selbstleitender N-Eanal-Sperrschichttransietor ist.
Drückt der Teilnehmer nun eine beliebige Taste in der Wähltastatur (Tast) dann schliesst deren Zentralkontakt zka für die Dauer des Tastendrucks und es fliesst ein starker Strom von :-a, zka, Source S und Drain D des Transistors T3 (vom gleichen Typ wie T4), Zenerdiode Z, zu b. Der Transistor T3 leitet, weil er über den Ausgang A3 des Zahlengebers wie angedeutet "O-Potential", d.h.
das Potential der Leitungsader a erhält. Sofort legt auch der Kondensator Cl über zka an das Gate des Transistors T4 negatives Sperrpotential und die Sprechschaltung ist von der Wählschaltung abgetrennt. Der Kondensator C1 führt an seiner oberen Belegung Nullpotential, weil er über die als u2 angedeutete Halbleiterstrecke des Zahlengebers mit -a und über die S-D Strecke des selbstleitenden Transistors T3 und die Zenerdiode Z für die Dauer der Aufladung mit +b verbunden war. Der starke Schleifenstrom liefert der Stromversorgungseinrichtung StrV eine von der Zenerdiode begrenzte Eingangs spannung, die ggf. auf eine der Elektronik angepasste höhere Ausgangsspannung umgerichtet wird. In der Stromversorgungseinrichtung seien Ein- und Ausgangsspannung galvanisch getrennt und aussen der Pluspol der Ausgangaspannung und -a verbunden.
Mit dem ersten Tastendruck erhält der Zahlengeber Betriebsspannung und er beginnt durch impulsweise Potentialänderungen an seinem Ausgang Al die Transistoren T1 und T2 entsprechend der eingetasteten Ziffer auf Durchlass- und Sperrstrom zu schalten. Dabei erhält der Feldeffekttransistor T2 vom gleichen selbstleitenden N-Kanal-Typ wie die Transistoren T3 und T4 bei der ersten Potentialänderung am Zahlengeberausgang Al negative Sperrspannung an sein Gate G, seine Drain-Source-Strecke S-D wird hochohmig und das Gatter des nachgeschalteten Isolierschicht-Beldeffekt-Transiators Tl vom selbstsperrenden N-Kanal-Typ erhält über den hochohmigen Widerstand R positive Durchlasspannung. Während der Strom durch die Stromversorgung nunmehr von :-a,Tl,Z, zu +b fliesst, wird der dem Transistor T-l parallel geschaltete Transistor T3 für die Dauer der nun folgenden Aussendung der Wählzeichen-Stromstoßreihe hochohmig; dieses 4<kHauch dann, wenn durch festhalten einer Taste oder durch eintasten weiterer Ziffern der zka-Eontakt geschlossen ist.
(negative Sperrspannung an A3).
Wurde als erste Ziffer eine Null eingetastet, dann liefert der Ausgang Al des Zahlengebers nacheinander und im Zehn-Hz-Rhythmus zehn Polaritätswechsel, die über den Transistor T2 in dem Transistor T1 zehn Stromstösse verursachen, wie sie in gleichem Impuls-Pausenverhältnis ein Wählscheiben-Nummernschalter mit mechanischen Kontakten abgeben würde.
Im vorliegenden Fall wird der Schleäfenstrom auf der Leitung zehnmal für 60 Millisekunden unterbrochen und die Vermittlung registriert die Ziffer Null.
Während der Aussendung dieser Stromstoßreihe übernimmt der Speicher des Zahlengebers über die auf seiner rechten Seite angedeuteten Verbindungsleitungen von der Tastatur Tast weitere, beliebig schnell eingetastete Ziffern. Diese werden unter Einhaltung einer Zwischenwahlzeit nacheinander auf die Teilnehmerleitung gegeben; ist der Speicher leer, dann schaltet der Zahlengeberausgang A2 wieder auf Durchlasspotential für den Transistor T4, die Sprechschaltung erhält Strom und die Stromversorgung StrV wird stromlos, weil der Transistor T1 wieder hochohmig ist.
Zur Sicherstellung der Stromversorgung auch während der stromlosen Impulspausen enthält die Stromversorgung Speicherelemente in Form von Elektrolytkondensatoren, oder auch elektrolytischen Speicherzellen ("Neumsnn"-Zellen), die den durchfliessenden Ladestrom kurzseitig chemisch speichern und in den Pausen wieder abgeben. Hierbei ist es möglich die Ausgangs spannung standig oder nur taktweise anstehen zu lassen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung den zentralen Kontakt zka der Tastatur Tast, der während der Dauer der Betätigung jeder beliebigen Taste schliesst durch eine logische Verknüpfung, z.B. ein "Sammel-Oder", wie es in der Figur gestrichelt gezeichnet ist, zu ersetzen. Der Ausgang dieser Oderschaltung schliesst, wie der ska-Kontakt, den Stromkreis vom Source-Anschluss des Transistors T3 zum Nullpotential.
Die Erfindung beschränkt sich auch nicht auf die darge-: stellten Transistortypen; so kann es zur Erreichung möglichst kleiner Durchlasswiderstände zweckmässig sein, mehrere Feldeffekttransistoren parallel -zu schalten. Die dadurch erhöhten Elektroden-Kapazitäten spielen bei der geringen Schaltgeschwindigkeit keine Rolle und können im Fall des Transistors T4 die der Source-Drain-Strecke parallel geschaltete Kapazität C2 erhöhen, um bei gesperrtem Transistor die Wählimpulse im Hörer leise hörbar zu machen.

Claims

Patentansprüche

(4,1 Schaltungsanordnung zur elektronischen Wählseichenstromstoßgabe in Fernmeldeanlagen, insbesondere in Fernsprechteilnehmer-Einrichtungen, in denen die Wählzeichen-Stromstoßreihen nicht mit Nummernschaltern sondern mittels einer Tastwahl-Tastatur und eines elektronischen Zahlengebers erzeugt werden, der seine Stromversorgung aus der Leitungsschleife der Teilnehmereinrichtung erhält, dadurch kennzeichnet, dass für die Umschaltung von "Sprechen" auf "Wählen" und umgekehrt Schalttransistoren (T1, T3, T4) vorgesehen sind, von denen ein Transistor (T4) beim Sprechen die Teilnehmerleitung (a,b) mit der Sprechschaltung (a',b') verbindet und beim Wählen von der Sprechschaltung (a',b') abtrennt, von denen ein von dem Zahlengeber (ZaGeb) gesteuerter Schalttransistor (T1) im Rhythmus des Impuls-Pausenverhältnisses der Wählzeichen-Stromstoßreihe die Schleife der Teilnehmerleitung (a,b) schliesst und öffnet und von denen ein Schalttransistor (T3) die Schleife der Teilnehmerleitung (a,b) schliesst, wenn eine Taste im Tastenfeld (Tast) gedrückt und gleichzeitig der Zahlengeber (ZaGeb) noch nicht oder nicht mehr belegt ist.
2) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der mit seinen Ausgängen (A1,A2,A3) die Schalttransistoren steuernde elektronische Zahlengeber (ZaGeb) vorzugsweise in integrierter Metalloxyd-Halbleiter(MOS)-Technik ausgeführt ist.
3) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Tastwahl-Tastatur (Tast) über Verbindungs-leitungen codiert dem Zahlengeber (ZaGeb) die der jeweils gedrückten Taste zugeordnete Ziffer mitteilt.
4) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass der die Wahlseichen-Stromstoßreihe liefernde Zahlengeberausgang (Al) einen Hilfstransistor (T2) gegenphasig zu dem ihm nachgeschalteten Schalttransistor (T1) ansteuert.
5) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Zahlengeberausgang (A2) den Schalttransistor (T4) für die Dauer der Belegung des Zahlengebers (ZaGeb) sperrt.
6) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekeenzeichnet, dass bei geschlossener Leitungsschleife (a,b) in die Stromversorgung (StrV) elektrische Leistung fliesst, die durch eine Zenerdiode (Z) begrenzt und ggf. durch einen dieser parallel geschalteten Kondensator oder eine stromspeichernde chemische Zelle ("Neumann-Zelle") zur Uberbrückang der Zeiten mit offener Leitungsschleife ergänzt ist.
7) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung (StrV) die eingespeiste Spannung auf eine galvanisch von dieser getrennte Stromversorgungsspannung für den Zahlengeber (ZaGeb) umrichtet.
8) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass beim Druck auf eine beliebige Taste der Tastatur (Tast) ein zentraler Arbeitskontakt (zka) geschlossen wird, wodurch der Schalttransistor (T3) die Leitungsschleife (a,b) schliesst, wenn er gleichzeitig über den Ausgang (A3) des Zahlengebers (ZaGeb) dafür vorbereitet wurde.
9) Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass statt des zentralen Arbeitskontaktes (zka) eine "Sammel-Oder-Schaltung" schliesst, wenn eine der Yerbindungsleitungen der Tastatur (Tast) zum Zahlengeber (ZaGeb) beim Druck auf eine Taste Spannung führt.
10) Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass den durchschaltenden Elektroden (S,D) des Schalttransistors (T4) ein Kondensator (C2) parallel geschaltet ist, der bei gesperrtem Transistor die Wählimpulse gedämpft zur Sprechschaltung weiterleitet.