DE2223861B2 - Schaltungsanordnung für den Übergang von Zwei- auf Vierdrahtbetrieb, insbesondere für Fernmeldevermittlungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für den Übergang von Zwei- auf Vierdrahtbetrieb mit einer

jo einen Gabelübertrager aufweisenden Gabelschaltung, insbesondere für Fernmeldevermittlungsanlagen mit

elektronischen, in jeder Übertragungsrichtung getrennt durchzuschaltenden Koppelnetzen.

Es ist bekannt, die Informationsübertragung zwischen

j-5 Teilnehmern (oder Konzentratoren) und einem Fernmeldezentrum, beispielsweise einer zentralen Fernsprechvermittlungsanlage, mittels einer Zweidrahtleitung vorzunehmen, wobei wegen der geringen Aderzahl Kupfer gespart wird.

Wenn in den Koppelstufen dieser zentralen Fernsprechvermittlungsanlage elektronische Koppelpunkte benutzt werden, wird generell gefördert, daß die beiden Übertragungsrichtungen zu trennen sind, so daß Vierdrahtschaltungen benötigt werden.

« In bekannten Anordnungen zur Verbindung einer Zweidrahtleitung mit einer Vierdrahtleitung sind Gabelschaltungen in Form von Brückenschaltungen mit Gabelübertragern benutzt worden. Eine solche Gabelschaltung verwendet einen oder zwei Gabelübertrager,

ίο die eine hohe Qualität aufweisen müssen, und der Ausgleich der verschiedenen Impedanzen der Brückenschaltung muß sehr genau sein, um die gegenseitige Beeinflussung der zwei Übertragungsrichtungen und die Einfügungsdämpfung sehr klein zu halten.

■V) Es ist bereits eine Schaltungsanordnung für den Übergang von Zwei- auf Vierdrahtbetrieb bekannt, bei der ein Gabelübertrager verwendet wird, dessen Primärwicklung mit einer Fernsprechleitung verbunden ist und der eine Sekundärwicklung mit Mittelabgriff

bo aufweist. Ein Anschluß dieser Sekundärwicklung ist mit dem Eingang eines Stromverstärkers verbunden, während der andere Anschluß der Sekundärwicklung an den Ausgang eines Verstärkers desselben Typs angeschlossen ist (DE-OS 20 50 742). Es sei darauf hingewie-

hj sen, daß ein idealer Stromverstärker eine sehr kleine Eingangsimpedan:: und eine sehr hohe Ausgangsimpedanz aufweist. Dieser Stromverstärker wird dabei durch einen bipolaren Transistor in Basisgrundschaltung

gebildet, dessen Stromverstärkungsfaktor « etwas kleiner als 1 ist Durch eine derartige Schaltungsanordnung können die Notwendigkeit der Verwendung von Nachbildwiderständen hoher Genauigkeit und die durch den Gabelübertrager und das Koppelnetz bedingten > Einfügungsverluste vermieden werden, sogar, wenn das Koppelnetz einen merklichen Widerstand aufweist Dies ist der Fall, wenn die Koppelpunkte durch MOS-Transistoren verkörpert werden.

In solchen, mit MOD-Transistoren arbeitenden ι ο Koppelnetzen können die die Sekundärwicklung des Gabelübertragers belastenden Impedanzen sehr unterschiedlich groß sein, so daß die Länge des Verbindungsweges begrenzt werden muß, um das Nebensprechen gering zu halten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der die Symmetrie verbessert und damit das Nebensprechen verringert ist

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht daß die eine Impedanz 2Z aufweisende Leitung mit der Primärwicklung des ein Übersetzungsverhältnis von Eins aufweisenden Gabelübertragers verbunden ist, dessen Sekundärwicklung mit ihrem Mittelabgriff wechselstrommäßig geerdet ist daß ein mit zwei Transistoren gebildeter Differenzverstärker an den Gabelübertrager angeschlossen ist wobei die Kollektoren der Transistoren mit den Anschlüssen der Sekundärwicklung verbunden sind, wobei die Impedanzen angepaßt sind und wobei die Gleichspannungen bestimmt werden durch einen ersten Widerstand mit einem Wert Z, der die Basen der beiden Transistoren verbindet durch einen zweiten Widerstand mit einem Wert Z, der die Basis des ersten Transistors mit dem dem zweiten Transistor zugehörigen Anschluß der Sekundärwicklung verbindet durch einen dritten Widerstand mit einem Wert Z, der den dem ersten Transistor zugehörigen Anschluß der Sekundärwicklung mit Erde verbindet und durch eine Konstantstromquelle, die unmittelbar an den Emitter des zweiten Transistors und über einen Widerstand mit dem Wert Z/2 an den Emitter des ersten Transistors angeschlossen ist, und daß ferner die Basis des ersten Transistors mit dem Eingang eines eine sehr kleine Eingangsimpedanz und eine sehr große Ausgangsimpedanz aufweisenden Stromverstärkers verbunden ist, der mit einem dritten Transistor in Basisgrundschaltung gebildet ist, wobei der Emitter dieses Transistors den Eingang und sein Kollektor den Atisgang des Stromverstärkers und gleichzeitig des abgehenden Vierdrahtzweiges der Gabelschaltung bildet, während der Ausgang des ankommenden Vierdrahtzweiges die Basis des zweiten Transistors ist Dadurch wird der Gabelübertrager am abgehenden Vierdrahtzweig durch eine Impedenz mit dem Wert 2Z belastet wobei die zugeordneten Ausgangsanschlüsse durch den Ausgang des Stromverstärkers und durch Erde gebildet sind, während am ankommenden Vierdrahtzweig der Gabelschaltung die zwischen dem zugeordneten Ausgang und Erde an der Impedanz Z auftretenden Signale den Eingängen des t>o Differenzverstärkers zugeführt werden, wobei die Sekundärwicklung des Gabelübertragers Signale entgegengesetzter Phase empfängt, welche zur Zweidrahtleitung übertragen werden. Eine derartige Gabelschaltung sorgt für eine hohe Entkopplung zwischen dem tö abgehenden und dem ankommenden Vierdrahtzweig. Durch die Belastung des Gabelübertragers mit identischen Impedanzen wird das Nebensprechen weitgehend

jo

j->

40

45 unterdrückt In Verbindung mit vierdrähtig durchzuschaltenden Koppelnetzen braucht die Länge des Verbindungsweges nicht mehr begrenzt zu werden. Insbesondere kann auch der Gabelübertrager in einer gewissen Entfernung von den übrigen Teilen der Übergangsschaltung und vom Koppelnetz angeordnet werden.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung bezieht sich auf die oben geschilderte Schaltungsanordnung, bei der die Gabelschaltungen in Teilnehmeranschlußschaltungen angeordnet und über ein vierdrähtig durchzuschaltendes Koppelnetz mit Verbindungssätzen verbindbar sind. Die Verbindungssätze sollen dabei so ausgebildet werden, daß die durch das Koppelnetz entstehenden Einfügungsverluste ausgeglichen werden. Dies wird gemäß dieser weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht daß jeder Verbindungssatz aus zwei gleichen, der ankommenden Leitung und der abgehenden Leitung zugeordneten Hälften besteht daß jede Verbindungssatzhälfte im mit dem abgehenden Vierdrahtzweig der Gabelschaltung verbundenen Zweig aufweist einen vierten Widerstand mit dem Wert Zl, der über das Koppelnetz mit dem Ausgang des Stromverstärkers verbunden ist, und einen Transistor in Kollektorgrundschaltung, der durch die am vierten Widerstand abfallende Spannung gesteuert wird und dessen Ausgangsspannung über einen fünften Widerstand mit dem Wert Zund über einen Koppelkondensator dem Ausgangsanschluß für den abgehenden Vierdrahtzweig der Verbindungshälfte zugeführt wird, daß jede Verbindungshälfte im mit dem ankommenden Vierdrahtzweig der Gabelschaltung verbundenen Zweig einen Eingangsanschluß aufweist, der einerseits mit demjenigen Ausgangsanschluß verbunden ist, der an den Koppelkondensator der anderen Verbindungshälfte angeschlossen ist und der andererseits über das Koppelnetz mit dem Ausgang des ankommenden Vierdrahtzweiges der Gabelschaltung verbunden ist, und daß. die Widerstandswerte derart gewählt sind, daß die Wechselstromsignale in den zwei verschiedenen Richtungen ohne Einfügungsverluste übertragen werden.

Um das Nebensprechen noch mehr zu verringern, wird bei den genannten Schaltungsanordnungen, bei denen die Primärwicklung des Gabelübertragers aus zwei Teilwicklungen besteht, welche an den Gleichstrom-Einspeisepunkten mittels eines Kondensators verbunden sind, der Speisegleichstrom für die an die Primärwicklung angeschlossene Leitung von einem Konstantstromgenerator geliefert, der mit Hilfe eines in Basisgrundschaltung geschalteten Transistors gebildet ist, dessen Basisvorspannung mittels einer Zenerdiode festgehalten ist.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Ersatzschaltbild einer einfachgerichteten Fernsprechleitung,

F i g. 2 eine Schaltungsanordnung mit Unierteilung des Vierdrahtweges in einer Vermittlungsanlage,

Fig. 3 ein Ersatzschaltbild für die abgehende Vierdrahtrichtung,

Fig.4 ein Ersatzschaltbild für die ankommende Vierdrahtrichtung,

F i g. 5 ein Ersatzschaltbild zur Darstellung der Übertragung durch die Vermittlungsanlage und

Fig.6 ein Ersatzschaltbild zur Darstellung des Nebensprechens zwischen den Leitungen.

In F i g. 1 ist das Ersatzschaltbild einer einfachgerich-

teten Fernsprechverbindung zwischen einem Sender TR mit einer elektromotorischen Kraft 2e und einem Empfänger R V dargestellt, wobei Sender und Empfänger über eine Fernsprechvermittlungsanlage SC miteinander verbunden sind. Die Gesamtimpedanz auf jeder Seite der Vermittlungsanlage (Leitungsimpedanz+ Innenwiderstand des Senders oder des Empfängers) ist mit 2Zbezeichnet worden.

Wenn die Fernsprechvermittlungsanlage SC für eine direkte Verbindung (gestrichelt in der Figur) zwischen 1» ihrem Eingang und ihrem Ausgang sorgt, hat der Leitungsstrom einen Wert /1 = e/2Z, und die Eingangsspannung und die Ausgangsspannung der Vermittlungsanlage haben den gleichen Wert e.

Wenn die in der Vermittlungsanlage SC gelegenen 1 ^r, Schaltungen das Fließen eines Stromes ellZ im Empfänger RV erlauben, so entsteht in dieser Vermittlungsanlage keine Einfügungsdämpfung.

Die Vermittlungsanlage SC weist in bekannter Weise ein Koppelnetz auf, welches die Teilnehmeranschlußlei- 2» tungen mit Verbindungssätzen verbindet.

Im Fall von vierdrähtig durchschaltenden, elektronischen Koppelnetzen werden in den Teilnehmeranschlußschaltungen Gabelschaltungen für den Zweidraht-Vierdrahtbetrieb benutzt. r>

In Fig.2 ist die Schaltungsanordnung eines Vierdrahtverbindungsweges dargestellt, der eine Verbindung zwischen zwei Zweidrahtleitungen La und Lb unter Zwischenfügen eines die Schaltungen Jxa und Jxb aufweisenden Verbindungssatzes durchführt. Der Ver- j< > bindungsweg zwischen den Leitungen und dem Verbindungssatz weist folgende Glieder auf: Eine Zweidraht-Vierdraht-Gabelschaltung LCa (oder LCb), eine Verbindungssatzhälfte Jxa (Jxb), Widerstände Rds, die in jeder Übertragungsrichtung M und N in die r, entsprechenden Adern eingefügt sind und die die Ersatzwiderstände für die Widerstände im Koppelnetzweg darstellen, in dem MOS-Transistoren verwendet werden, wobei jeder dieser Widerstände Rds die Summe der Widerstände der im Koppelnetzweg liegenden Drain-source-Strecken der MOS-Transistoren darstellt und der Wert des Widerstandes Rds etwa 700 0hm beträgt, wobei sich dieser Wert gemäß den individuellen Kennlinien der in den Koppelpunkten verwendeten MOS-Transistoren ändern kann, und ferner einen mit einem Transistor Q1, einer Zenerdiode Di und Widerständen Al₁ Ä 2 gebildeter Konstantstromgenerator, der die Leitung mit konstantem Strom versorgt und der die Unterdrückung des aufgrund der Kopplung über die Stromversorgungsquelle entstehenden Nebensprechens gestattet, wie noch bei der Beschreibung der F i g. 6 und 7 ausgeführt wird.

Die unten stehende Tabelle gibt als Beispiel die Werte der Spannungen, der Ströme und der Widerstände an, die im Verlauf der Beschreibung benutzt werden.

Werte der Spannungen, Ströme und Widerstände
(Beispiel)

Spannungen und Strome

Bc- Wcrl

zeichnung

Widerstände
Bezeichnung

Wcrl

Spannungen und Ströme	Widerstände	(1	Wert
Bc- Wert	Bezeichnung
zeichnung		150 0hm h
	R6	300 Ohm
Vl +4VoIt	R3,R4,R5,
	RU	460 0hm
V3 - 14VoIl	R9 + RIO

Im', In

5 mA
=a5 mA
2OmA

IZ

R11, R14

Rds

600 Ohm 910 0hm 7000hm

Die Gabelschaltung Lea weist folgende Glieder auf: Einen symmetrischen Übertrager T, dessen Primärwicklung zwei Teilwicklungen mit einer Gesamtzahl von ρ Windungen aufweist und dessen Sekundärwicklung von dem einen Anschluß bis zum Mitteiabgriff jeweils mit ρ Windungen versehen ist, wobei an diesen Mittelabgriff ein Potential von V2=+4V angelegt ist und jedes Wicklungsende a bzw. b der Sekundärwicklung zusammen mit dem Erdanschluß (der Mittelabgriff liegt wechselstrommäßig an Erde) eine zweiadrige Leitung für die einfachgerichtete Übertragung von Daten in Richtung Λ/oder N bildet, wobei die beiden Hälften der Primärwicklung durch einen Kondensator Cl gekoppelt und mit einer Spannungsquelle von +24 V bzw. mit dem Konstantstromgenerator verbunden sind, der den Transistor Q1, die Zenerdiode D1 und die Widerstände Ri, R 2 umfaßt, und ferner einen Differenzverstärker aus npn-Transistoren Q 3, QA, deren Kollektoren mit den Anschlüssen a und b verbunden sind. Dieser Differenzverstärker wird durch eine Konstantstromquelle G 5 gespeist, die einen Strom 2/ liefert. Dieser Differenzverstärker weist folgende Merkmale auf: Die Einspeisung in die Emitter der Transistoren ist durch die Einfügung eines Widerstandes R 6 unsymmetrisch, die Basen der Transistoren sind über einen Widerstand R 5 miteinander verbunden, der Anschluß a ist über einen Widerstand R 3 und eine Diode D 2 mit dem Erdanschluß verbunden, während der Anschluß b über einen Widerstand Λ 4 an einen Punkt A angeschlossen ist, ein Transistor Q 6 ist in Basisgrundschaltung betrieben; der Transistor hat demnach eine solche Eingangsimpedanz, daß der Punkt A virtuell auf Erdpotential liegt; der Transistor hat ferner eine so hohe Ausgangsimpedanz, daß er als Stromgenerator arbeitet.

Die Verbindungssatzhälfte Jxa weist folgende Glieder auf: Eine Schaltung für die Übertragungsrichtung M, wobei die Schaltung insbesondere einen Transistor Ql in Kollektorgrundschaltung, einen Koppelkondensator Ca und Widerstände Ä9, Ä10 aufweist, und eine Schaltung für die Übertragungsrichtung N, wobei diese Schaltung insbesondere einen Transistor Qe in Basisgrundschaltung aufweist; dieser Transistor ist mit einer konstanten Spannung von —8,8 V mittels einer Zenerdiode D 2 (mit einer Zenerspannung von 5,2 V) und einem Widerstand R15 vorgespannt

Die Verbindungssatzhälfte Jxb ist genauso aufgebaut wie die Verbindungssatzhälfte Jxa, wobei der Emitter des Transistors Q 8 in der Verbindungssatzhälfte Jxb mit dem Kondensator Ca in der Verbindungssatzhälfte Jxa verbunden ist.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Gabelschaltung Lea und dann aller für die Verbindung zwischen den Leitungen La und Lb benutzter Schaltungen beschrieben, wobei die Basisspannung mit Vb, die Emitterspannung mit Ve und die Kollektorspannung mit Vc bezeichnet wird und diese Bezeichnungen durch eine den betreffenden Transistor kennzeichnende Ziffer ergänzt werden.

Um eine symmetrische Arbeitsweise des Differenzverstärkers zu gewährleisten, wird der vom Generator G 5 eingespeiste Strom 2/ zu gleichen Teilen auf die zwei Transistoren Q 3 und Q 4 aufgeteilt.

Alle Transistoren sind normalerweise leitend, wenn die Basis-Emitter-Spannung (Vbe) beispielsweise 0,6 V beträgt; der Punkt A weist das Potential +0,6 V auf, und es ist: Ve 6 = Vb 3 = + 0,6 V. Es ist demnach Ve 3 = 0.

Der Strom in jedem der Transistoren Q3 und Q4 ist gleich groß gewählt zu 7/2= 1OmA, und es ist: Ve4= 150Ω ■ 0,01 A=-1,5 V und V2>4=-0,9V. Wenn man annimmt, daß der Widerstand der Sekundärwicklung des Übertragers Tist, haben die Punkte a und b das Potential V2, und es fließt im Widerstand R 4 ein Strom von

Vl - Ve6 R4

=i 11 mA.

In Wirklichkeit hat diese Sekundärwicklung einen nicht vernachlässigbaren Widerstand, der ungefähr Ä4/10 beträgt; der den Widerstand R 4 durchfließende Strom möge einen Wert von I= 10 mA haben.

Der Strom teilt sich gleichmäßig auf die zwei Übertragungsrichtungen M und N auf: Im Betrieb ist der Widerstand R 5 von einem Strom

In =

Vb3 - Vb4 R~5

= 5mA

derart durchflossen, daß die Basis-Emitter-Diode des Transistors Q 6 von einem übrigbleibenden Strom von 5 mA durchflossen wird, d. h., daß Im' = 5 mA ist.

Da A3 = A4 ist und da eine Diode D2 in Reihe mit dem Widerstand R 3 geschaltet ist, um die Reihenschaltung der Basis-Emitter-Diode des Transistors Q 6 und des Widerstandes R 4 zu kompensieren, werden diese zwei Widerstände von demselben Strom /durchflossen.

Es ist zu erkennen, daß die zwei Wicklungshälften der Sekundärwicklung des Übertragers T durch entgegengesetzte Ströme mit dem Wert 2/durchflossen werden und daß die Schaltung in den Übertragungsrichtungen Mund Neinen Vorspannungsgleichstrom mit dem Wert Im' = In=7/2 herstellt. Der Strom Im (der Kollektorstrom des Transistors Q 6) ist praktisch gleich dem Strom Im' (InY = Oi ■ Im, wobei λ der Stromverstärkungsfaktor des in Basisgrundschaltung betriebenen Transistors T6 ist).

Um die Arbeitsweise zu schildern, werden die Ersatzschaltbilder in den Fig.3 und 4 für die Übertragungsrichtungen Mund Nzu Hilfe genommen.

F i g. 3 zeigt, daß die Primärwicklung des Übertragers T mit der Leitung La verbunden ist, während die Sekundärwicklung mit den Widerständen R 3 + R 4=IZ belastet ist (dabei ist die Eingangsimpedanz des den Transistor Q 6 darstellenden Verstärkers G 6 vernachlässigt).

Die Leitung ist demzufolge genau angepaßt, und der Sekundärstrom des Übertragers ist Is=e/2Z. Die Quellenspannung an der Primärwicklung ist gleich e, wie vorher anhand der F i g. 1 beschrieben wurde, und die Potentialdifferenz zwischen jedem der Punkte a, b und dem Erdanschluß ist gleich e/2. Es ist zu sehen, daß der Punkt a mit dem Erdanschluß über eine Impedanz Zc 3 verbunden ist, welche die Kollektorimpedanz des Transistors Q3 symbolisiert. Diese Impedanz ist praktisch unendlich groß und kann demzufolge vernachlässigt werden. Schließlich sind der Stromgenerator G 8 und der Widerstand R 5 der Übertragungsrichtung N mit dem das virtue'ie Erdpotential aufweisenden Punkt A verbunden. Es ist zu erkennen, daß der Übertrager T durch die gleichen Widerstände R 3, R 4 symmetrisch belastet ist und der iSekundärstrom des Übertragers Is=Ip= e/2Zund dem Verstärker 6 über eine Impedanz R 4 = Z zugeführt ist. Die Quellenspannung dieses Widerstandes ist demnach gleich e/2. Die Schaltung der Übertragungsrichtung N ist mit dem Widerstand R 5 und dem Generator G 8 mit ihren Anschlüssen an den

to Erdanschluß angeschlossen; diese Schaltung kann theoretisch kein Nebensprechen zwischen der Verkehrsrichtung Mund der Verkehrsrichtung Nbewirken. F i g. 4 zeigt, daß die Basis des Transistors Q 3 (Punkt A) über die Eingangsimpedanz Ze 6 des Transistors Q 6

i) mit Masse verbunden ist, in dem der Strom in der Übertragungsrichtung M fließt. Um zu vermeiden, daß die Quellenspannung am dieser Impedanz nicht etwa an den Differenzverstärker angelegt wird, wird die Basis des Transistors Q 3 über die Widerstände R 5 und R 6 durch zwei Ströme entgegengesetzter Phase beeinflußt. Es ergibt sich dann für die Übertragungsrichtung N, daß der Punkt A tatsächlich virtuelles Erdpotential führt, so daß es kein Übersprechen von der Übertragungsrichtung N zur Übertragungsrichtung M geben kann, und daß die beiden Sekundäirwicklungshälften des Übertragers T durch gleich große Widerstände R 4 und R 3 belastet sind.

Es soll nun die Verstärkung des Differenzverstärkers Q3 — Q4 festgelegt werden, wobei vorausgesetzt ist,

jo daß R 3' = R 3//Z und R 4' = R 411Z ist und ferner 2 Z die Impedanz der Leitung L ist und das Symbol»//« bedeutet, daß die betreffenden Impedanzen parallel geschaltet sind.

Der in der Übertragungsrichtung N fließende

jj Wechselstrom fließt von dem Punkt A mit dem virtuellen Erdpotential über den Widerstand R 5, der an seinen Anschlüssen A, B eine Augenblicksspannung von e/2 aufweist. Wenn der Stromgenerator G 5 eine unendlich hohe Impedanz und der Emitter des Transistors Q 3 das virtuelle Erdpotential aufweist, dann herrscht an den Anschlüssen des Widerstandes R 6 die Spannung e/2. Der Transistor Q 4 bildet einen inversen

(R4'\
-JJg-J, mit einer Emitterwechselspannung von +e/2 und einer Kollektorwechselspannung von —e/2. Der Transistor Q3 bildet einen gleichen inversen Verstärker mit der

/R3'\
gleichen Verstärkung \f^)< aber die angelegte Emitterspannung ist - e/2, und die Kollektorwechselspannung ist + e/2: Die Anschlüsse a und b des Übertragers T werden dann gegenphiiisig beeinflußt, und die Potentialdifferenz zwischen diesen Punkten ist gleich e. Die gleiche Spannung findet sich an den Anschlüssen der

Primärwicklung des Übertragers Twieder, und es fließt in der Leitung ein Strom /1 = e/2Z

Im folgenden wird die Arbeitsweise aller der für eine Verbindung zwischen den Leitungen La und Lb verwendeten Schaltungen beschrieben. Die Wege

bo dieser Verbindung werden über eine Teilverbindung hergestellt, die vom Punkt Λ'der Gabelschaltung Leb und dem Punkt Bder Gabelschaltung Lca verlauft.

Wie schon anhand der F i g. 1 beschrieben worden ist, beträgt das gegen !Erde gemessene Potential am Anschluß A der Gabelschaltung Lea +0,6V und das gegen Erde gemessene Potential des Anschlusses B dieser Gabelschaltung -0,9 V, während die Ströme auf den Wert /m-»/n-5 mA festgehalten werden müssen.

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Dies wird dadurch erreicht, daß die Widerstandswerte entsprechend der Tabelle gewählt werden. Die Werte der Spannungen an verschiedenen Punkten des Verbindungsweges sind in der F i g. 1 angegeben.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des vereinfachten Schaltbildes gemäß F i g. 5 beschrieben, in dem alle auf die Festhaltung des Gleichspannungsniveaus gerichteten Komponenten weggelassen sind. Andererseits sind die Werte der Widerstände in Klammern angegeben. Wie schon anhand der F i g. 3 beschrieben wurde, wird dem Transistor Q 6 ein Strom e/2Z zugeführt. Dieser Transistor erzeugt einen Strom gleichen Wertes, der durch den Widerstand R 9 = Z (300 Ohm) fließt und an diesem Widerstand eine Spannung von e/2 abfallen läßt. Die Emitterspannung des Transistors Q 7 hat den gleichen Wert e/2 wie auch die Kollektorspannung des Transistors QS, da dieser ja mit einem Widerstand R 5 (300 Ohm) mit einem im Vergleich zur Eingangsimpedanz des Differenzverstärkers Q3/Q4 niedrigen Wert belastet ist. Dieser Differenzverstärker ist in der Figur schematisiert durch einen Phaseninverter angegeben worden, und die zwischen jedem der Anschlüsse a und b der Sekundärwicklung des Übertragers T und dem Erdanschluß auftretende Spannung beträgt e/2. Die Primärwicklung des Übertragers verhält sich auch wie ein Spannungsgenerator, der eine Spannung e an eine Last (der Leitung) mit der Impedanz 2 Z liefert; der Eingangsstrom und der Ausgangsstrom der Leitung /1 sind somit gleich e/2 Z, und die Vermittlungsanlage, die die in der F i g. 2 dargestellten Schaltungen aufweist, ist vollkommen »transparent«; auch entstehen keine Einfügungsverluste.

Es wird nun eine Methode zur Verhinderung des Nebensprechens zwischen den Leitungen beschrieben, wie schon bei der Beschreibung der F i g. 2 erwähnt, wobei bei dieser Methode ein Konstantstromgenerator zur Stromversorgung jeder Leitung benutzt wird.

Die Fig.6 stellt ein Ersatzschaltbild mit zwei Leitungen La', La" dar, die mit einer Reihenschaltung aus einer Impedanz 2 Z und einem Kondensator CV bzw. Ci" belastet sind. Diese Kondensatoren verbinden wechselstrommäßig die zwei Primärwicklungshälften des Übertragers T.

Der von einer stabilisierten Spannungsquelle mit dem Innenwiderstand r gelieferte Versorgungsstrom wird den Anschlüssen der Kondensatoren CV, CV zugeführt, wobei eine Impedanz Z'bzw. Z" die Entkopplung der Leitungen gewährleistet.

Es werden folgende Begriffe eingeführt:

- VD', VD", VE: Wechselspannungen zwischen den Punkten D', D", £und Erde,

-ZC, ZC": Impedanzen der Kondensatoren CV, CV für eine vorgegebene Frequenz.

Wenn die von der Leitung La zur Gabelschaltung übertragenen Signale betrachtet werden, so kann geschrieben werden:

/ 1 = e/2 Z
KD' = ZC Il = e-γ.

10

Es kann ferner geschrieben werden:
VD' VD'

VE =

r+Z' 1 + (Z¹Ir)

(A)

Diese Spannung VD ist eine parasitäre, aufgrund der Stromversorgung durch die Leitung La' eingeführte Spannung. Diese Spannung wird der Leitung La" zugeführt, und dort tritt folgende Nebensprechspannung auf:

VD" = VE

VE

ZC"

ZC" + Z" ~ (1 +Z¹¹IZC)

VD" = e

.'ο

ze

2Z(\+Z"lr)(\+Z"/ZC")'

Es ist erkennbar, daß dieses Nebensprechen sehr klein ist für

Z', Z">r, Zc", Zc".

In der üblichen Fernsprechtechnik werden die Impedanzen Z'und Z" durch Induktivitäten verkörpert, und deren Wert ist durch den zur Verfügung stehenden Raum und den Preis begrenzt.

Bei der vorliegenden Erfindung wird jede dieser Impedanzen mittels eines Konstantstromgenerators verkörpert, der mit einem Transistor Qi (F i g. 2) in Basisgrundschaltung gebildet ist. Die Ausgangsimpedanz solcher Schaltung ist sehr groß, und außerdem ist sie unabhängig von der Frequenz. Es fällt dann leicht, das Nebensprechen gemäß der Ungleichung (1) zu optimieren.

Da die Leitung mit konstantem Strom versorgt wird, beeinflussen ihre Widerstandsänderungen nicht die Spannungen im Fernsprechapparat. Auch wenn in Fig.2 ein Leitungsgleichstrom von /1 =:30mA fließen soll, hat die Maximalbelastung des Stromgenerators, bei der die Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors Q1 einen Minimalwert von 1 V aufweist, einen Wert von:

(48-I)V
30 mA

= 1,55 kn.

Wenn R i =240 Ω gewählt wird, ist Ve 1 =7,2 V, und der Widerstand der Leitung kann sich zwischen 0 und 1550-240 =1300 Ω ändern.

In F i g. 6 sind die Verbindungen der Kollektor-Emitter-Kapazitäten C2', C2" der Transistoren Ql gestrichelt eingezeichnet. Diese Kapazitäten haben etwa einen Wert von 6 pF, und ihre Impedanz ist im Vergleich mit diesen Kondensatoren CV, Ci" sehr groß.

Hierzu 2 Blalt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für den Übergang von Zwei- auf Vierdrahtbetrieb mit einer einen Gabelübertrager aufweisenden Gabelschaltung, insbesondere für Fernmeldevermittlungsanlagen mit elektronischen, in jeder Übertragungsrichtung getrennt durchzuschaltenden Koppelnetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Impedanz 2Z aufweisende Leitung mit der Primärwicklung des ein Übersetzungsverhältnis von Eins aufweisenden Gabelübertragers (T) verbunden ist, dessen Sekundärwicklung mit ihrem Mittelabgriff wechselstrommäßig geerdet ist, daß ein mit zwei Transistoren (Q 3, Q 4) gebildeter Differenzverstärker an den Gabelübertrager angeschlossen ist, wobei die Kollektoren der Transistoren mit den Anschlüssen der Sekundärwicklung verbunden sind, wobei die Impedanzen angepaßt sind und wobei die Gleichspannungen bestimmt werden durch einen ersten Widerstand (R S) mit einem Wert Z, der die Basen der beiden Transistoren verbindet, durch einen zweiten Widerstand (R 4) mit einem Wert Z, der die Basis des ersten Transistors (Q3) mit dem dem zweiten Transistor (Q 4) zugehörigen Anschluß (b) der Sekundärwicklung verbindet, durch einen dritten Widerstand (R 3) mit einem Wert Z, der den dem ersten Transistor (Q 3) zugehörigen Anschluß (a)der Sekundärwicklung mit Erde verbindet, und durch eine Konstantstromquelle (G S), die unmittelbar an den Emitter des zweiten Transistors (Q 4) und über einen Widerstand (R 6) mit dem Wert Z/2 an den Emitter des ersten Transistors (Q 3) angeschlossen ist, und daß ferner die Basis des ersten Transistors (Q 3) mit dem Eingang (A) eines eine sehr kleine Eingangsimpedanz und eine sehr große Ausgangsimpedanz aufweisenden Stromverstärkers verbunden ist, der mit einem dritten Transistor (Q 6) in Basisgrundschaltung gebildet ist, wobei der Emitter dieses Transistors den Eingang und sein Kollektor den Ausgang (A') des Stromverstärkers und gleichzeitig des abgehenden Vierdrahtzweiges der Gabelschaltung bildet, während der Ausgang (B) des ankommenden Vierdrahtzweiges die Basis des zweiten Transistors (Q 4) ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die Gabelschaltung in Teilnehmeranschlußschaltungen angeordnet und über ein in jeder Übertragungsrichtung getrennt durchzuschaltendes Koppelnetz mit Verbindungssätzen verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verbindungssatz aus zwei gleichen, der ankommenden Leitung und der abgehenden Leitung zugeordneten Hälften (Jxa,Jxb) besteht, daß jede Verbindungssatzhälfte im mit dem abgehenden Vierdrahtzweig (M)der Gabelschaltung verbundenen Zweig aufweist einen vierten Widerstand (R9) mit dem Wert Zl, der über das Koppelnetz mit dem Ausgang (A') des Stromverstärkers verbunden ist, und einen Transistor (Q 7) in Kollektorgrundschaltung, der durch die am vierten Widerstand (R 9) abfallende Spannung gesteuert wird und dessen Ausgangsspannung über einen fünften Widerstand (R 12) mit dem Wert Z und über einen Koppelkondensator (Ca) dem Ausgangsan-Schluß für den abgehenden Vierdrahtzweig der Verbindungssatzhälfte zugeführt wird, und daß jede Verbiiidungssatzhälfte im mit dem ankommenden

Vierdrahtzweig (N) der Gabelschaltung verbundenen Zweig einen Eingangsanschluß aufweist, der einerseits mit demjenigen Ausgangsanschluß verbunden ist, der an den Koppelkondensator der anderen Verbindungshälfte angeschlossen ist und der andererseits über das Koppelnetz mit dem Ausgang (B) des ankommenden Vierdrahtzweiges der Gabelschaltung verbunden ist, und daß die Widerstandswerte derart gewählt sind, daß die Wechselstromsignale in den zwei verschiedenen Richtungen ohne Einfügungsverluste übertragen werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Primärwicklung des Gabelübertragers aus zwei Teilwicklungen besteht, welche an den Gleichstromeinspeisepunkten mittels eines Kondensators verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Speisegleichstrom für die an die Primärwicklung angeschlossene Leitung (La) von einem Konstantstromgenerator geliefert wird, der mit Hilfe eines in Basisgrundschaltung geschalteten Transistors (Q 1) gebildet ist, dessen Basisvorspannung mittels einer Zenerdiode (D 1) festgehalten ist