DE2238468A1 - Schaltung fuer die steuerung von geraeten - Google Patents

Description

DiPL-INO. GRAMKOW DR. MOLLER-BORg DIPL-PHYS. DR. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD

PATENTANWÄLTE

fis/C 2?91

COIIPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS CIT-ALCATEL

12, rue de la-Baume

PARIS 3 / Frankreich

Schaltung für die Steuerung von Oeräten

Die Erfindung betrifft eine Schaltung für die Steuerung von Geräten und ist insbesondere in der Femrreldetechnik zum Steuern empfindlicher Relais verwendbar.

Es ist üblich/ den Eingangskreis eines Relais mit einem Satz variabler Widerstände zu versehen, deren Einstellung unter gegebenen Umständen eine optimale Spannung für das Arbeiten des Relais liefert, !-tenn jedoch die Speisespannung Schwankungen unterworfen ist, wirken sich diese an den

^ω Relaisanschlüssen a\*s und können rsu einer nicht zu vero

iß nachlassigenden Verzerrung der empfangenen Sigrale führen;

_o Derartige Verzerrungen sind vor allem dann äußerst störend, ^J r/enn das Relais air 7^d.schenkender für geeichte Signale ° (beispielsweise für Nummernwahlimpul^e) ^/irkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe wi Onmde, eine Schaltung

7.V. or)twirVn;ir>, in rierer 'Wr.rann ein·" Vonr.tar»⁴-« •Spannung

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entsteht, die aus e'er ^i η j an ;js spannung dor Schaltung ab^o-Ie^-* tot "¹St, deren eventuelle Schv/ankungen ab»·»* nicht mitmacht.

Die erf"¹" ndunTs^ena^o Steuer- cha I^4-Mn ^ ist dadurch ^olTon'"¹- et · firi^ sio ^lOTionte "¹¹Ir Ti τη et ο T.] cn ν ¹^** ^τϊ¹^" ^"¹T*

^r!prin.n'ⁱⁱ.r^r' in' ^ Or bin du η τ mi t TTt scha 7 to^^*"^nton °^\t r'ie Av«sgarj^^ifjnale rowie Sporreler^nte avfr-oirt, <*A<* in de'n Zeitinterva¹ 1 zv/i^ch^n av.foirn
«η.r¹'.rar ^

Nach einem i'TVim?. der ErFindiing be?tehon H-' e Rlemonto wtn FÜrritellen und Absenken der Eingangs spannung in VorMnd^ng mit den Ums ehalte lementen für die Aus gang *: si,g: ^Ie aus einor Zenerdiode, die eine Verrrleichsspanmmg liefert, mr'ndcstenc, einem Widerstand in Reihenschaltung und mir.de;.tens einem derart mit Belastung des Emitters geschalteten Transistor, daP das Gerät unter Vergleichsspannung mit einer Strommenge versorgt wird, die dom Eingangskreis cntno~imen 'ylrd.

Nach einem Merkmal der Erfindung wird die Zenordiode, die die Eingangsspannung auf einen JTonstantvext zu stabilisieren vermag, in Sperrichtung in einen Transistorkreis der Steuerschaltung dessen Ausgänge das Empfangsgerät speisen, geschaltet.

Nach einem veiteren Merkmal der Erfindung stellt das Empfangsgerät die Emitterbelastung des Transistors dar, dessen Basisspannung durch die Zenerdiode festgelegt ist, wobei dieses Smpfangsgerät, unabhängig von den Schwankungen der Eingangsspannung, mit jener Zenerspannung gespeist wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung stellt das Empfangsgerät die Emitterbelastunf dos Transistors dar, dessen Basis-

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Spannung durch die Zenerdiode festgelegt ist, wobei dieses Empfangsgerät, unabhängig von den Schwankungen der Eingangsspannung, mit jener Zenerspannung gespeist wird,,

Nach einem weit or en Merkmal der Erfindung speichert oir %ei tkonstantenkro" ς, dor 7.^n. sehen den eingang fieren s dec Transistors und die 'Speisebriicke <5er Steuerschaltung gelegt ist, die mittlere Spannung eines Eingangsimpul^er, welche Spannung nach den Abklingen des Impulser, in umgekehrter Richtung den Eingangskreis des Transistors derart gegenübersteht, daß dieser Transistorkreis gesperrt bleibt, um das Empfangsgerät vor etwaigen störenden Spannungsschwingungen in dem Zeitintervall zwischen Z"wei Impulsen zu schützen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Diode zwischen die Speisebrücke und den Zeitkonstantenkreis geschaltet, um die Schwächung der Sprechströme zu begrenzen, wenn die Steuerschaltung parallel zu einem Kreis zur Übertragung von Hörzeichen geschaltet ist.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Steuerschaltung liegt darin, daß keinerlei Regelung erforderlich ist, veil der IConstantwert der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von den Kenndaten einer Zenerdiode erhalten wird, die das Regelelement für die Speisung des Kreises darstellt.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Steuerschaltung besteht darin,- daß der Stromverbrauch auf den Mindcsverbrauch beschränkt bleibt, der Pur das Arbeiten des Empfang s- <7^ftr-"Vts erforderlich ist.

VAn waterer Vorteil der orfindungs gemäßen S teuer schaltung be ".tobt dirir, ^a^ rio ohne ^chwn «r: .^k ei ten das Problem der Selektivruf«? von ^e^-** lnehrporn vvr, unterrchiedlichen Entfern^n^on zv lö<7on erlaubt, wobei etwa mehrere Geräte parallel

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zu ein und derselben Schaltung gelegt sind und wobei das mit der Steuerschaltung verbundene Empfangsgerät eine optimale Speisespannung unter der einzigen Bedingung erhält, daß die Leitungsspannung ausreicht, um die Zorerspannung an den Anschlußklemmen dieses Geräts zu sichern.

Weitere Vorteile und'Merkmale der Erfindung ergeben sich im Verlaufe der nachstehenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung an Hand des Schaltbildes.

Die an den Eingängen E1 und E2 anliegende Wechselspannung wird in an sich bekannter Weise in einer aus Dioden aufgebauten Speisebrttcke ΡΛ gleichgerichtet, deren den Kathoden zweier Dioden gemeinsamer Eckpunkt P positiv gepolt ist, während der den Anoden der beiden anderen Dioden gemeinsame Eckpunkt Q negativ gepolt ist. Der Punkt P ist mit der Anode einer DiodeD verbunden, deren Kathode ^n einen Widerstand Ri angeschlossen ist. Ein Kondensator C liegt parallel zu dem Widerstand R1 an dessen Anschlußpunkten, dessen Endpunkt mit einem Widerstand R2 und dem Kollektor eines Transistors T2 zusammengeführt ist. Die Basis des Transistors T2 ist fldt dem Bndpunkt des Widerstands R2 und einem Widerstand R3 verbunden, dessen Endpunkt mit der * Basis eines Transistors TI, der Kathode einer Zenerdiode ZN und einem Widerstand R4 zusammengeführt ist. Der Emitter des Transistors T2 ist an den Kollektor des Transistors T1 und dessen Emitter ist an den Ausgang S1 der Steuerschaltung geführt. Der Eckpunkt 0 der Speisebrücke ist mit der Anode der Zenordiode, dem einen Endpunkt des Widerstands IM und dem Ausgang S2 der Steuerschaltung zusammengeführt.

Ein rcer^t mit Relaiswirkung OP (beispielsweise ein elektromechrinisches Relais), das, weil es Jrein Bestandteil der Erfindung ist, gestrichelt eingezeichnet ist, liegt an den Aur-.ganjsanschlür.sor. S1 und S2 der Steuerschaltung.

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Wenn am den Eingangsklemmen El und E2 keine Spannring liegt, ist die Schaltung spannungslos und das Relais 01? bleibt inRuhesteilung.

Eine Wechselspannung Ua an den Eingängen E1 und E2 hat eine gleichgerichtete Spannung Ur an den Puhkten P und Q der Speisebrücke zur Folge.

Da der Widerstand R4 einen sehr hohen Wert hat, wird ein Teil der Spannung Ur mit umgekehrtem Vorzeichen an die Anschlüsse der Zenerdiode ZN gegeben, deren Sperrcharakteristik auf diese Weise den Bereich des Laudneneffekts erreicht. Eine Zenerspannung uz, die niedriger ist als die gleichgerichtete Spannung Ur, ersetzt die letztere an den Anschlüssen der Zenerdiode, die leitend wird.

Parallel dazu τ/ird der transistor T1 durchlässig, denn seine Basis liegt an dem positiven Potential der Zenerspannung und sein Emitter befindet sich auf dem negativen Potential des Brückenpunkts Q (über das Relais OS). Der durchlässig getrordene Transistor TI führt zur öffnung des Transistors T2, dessen Emitter durch den Kollektor von Ti negative Polung erhält und dessen Basis positiv über den Spannungsteiler gepolt ist, der die hohen Widerstände R1, R2 und R3 umfaßt. ·

Da die Transistoren T1 und T2 durchlässig sind, erfolgt tiber ihr<* Kollektoren und Emitter die Speisung des Relais OR, Das Relais erhält somit die Zenerspannung uz, denn der Spannungsabfall am Emitter-Basis-f übergang des Transistors ist zn vernachlässigen. Die genannten Transistoren schließen die Vidcrr.tMnde P3 und R2 kurz, T.Odurch ein optimaler StromfIu" für da? Relais¹ gewährleistet ist. Die gleichgerichtete Eincanσr,spannung Ur, vermindert um den Spannungsabfall an dem Relais, "wird an die Anschlüge der Widerstand· P.1, £2,

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— Sir —

R3 gegeben, nachdem der Kondensator C geladen -worden ist.

Es reicht aus, eine Zenerdiode zu wählen, deren Zenerspannung eine optimale Speisespannung im Hinblick auf dar, Relais darstellt, wenn, die Schaltung unter günstigsten Arbeitsbedingungen für das Relais arbeiten soll, wobei die Schwankungen der·Eingangsspannung wirkungslos bleiben.

Der Zeitkonstantenkreis Pi C speichert die mittlere Eingangsspannung beim Verschwinden dieser Eingangsspannung. Diese Besonderheit führt zu besonders gutem Ansprechen des Relais, wenn die Steuerschaltung impulsartige Eingangsspannungen empfängt (beispielsweise Nummernvahlimpulse oder Hörzeichen): Wenn nämlich der Spannungsimpuls den Kondensator C geladen hat, entladt s£ch, sobald diese Spannung verschwindet (Impulsende) der Kondensator, dessen Beläge eine Potentialdifferenz aufweisen, die dem Spannungsabfall an dem Widerstand R1 gleich ist, langsam über diesen Widerstand. Da die auf diese Weise erhaltene Speicherspanmuig der gleichgerichteten Spannung Ur entgegenwirkt, sobald die gleichgerichtete Spannung kleiner wird als die Speicherspannung, sperren die Brückendloden und die Diode D und infolgedessen werden die Transistoren T? und T2 und. das Gerat Or nicht gespeist. Diese Anordnung vereeidet die Nachwirkung, die man bei bestimmten Schaltungen nach dem Erlöschen der Eingangsspannung bemerkt (Schr/ingungen des Kreises in dem Zeitintervall zwischen zvei Impulsen).

Die Diode erettglicht es, den Sprechströmen eine hohe Impedanz entgegenzusetEen, wenn dl« Schaltung parallel zu einem Pernsprechkreis gelegt ist_f um die Hörzeichen aufzunehmen.

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Die beiden Transistoren erlauben die Aufnahme einer hohen Eingangsspannung, wobei die Verteilung der Ansteuerspannung der Transistoren T1 und T2 durch die Widerstände T?3 und VP. erfolgt.

Der hohe Widerstand, R4 erlaubt dio Festlegung einer Ausgangs spannung der Steuerschaltung Für den Fall, daß Ήρ Singangsspannung niedriger ist als die Zenerspannting.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellte spezielle Ausbildungsform zu beschränken,, Tm Rahmen der Erfindung lassen sich Änderungen, in Einzelheiten vornehmen, bestimmte Anordnungen ändern ©der bestimmte Bauteile durch gleichwirkende Bauelemente ersstzen₀.Insbesondere lassen sich die' npn-Transistören durcli pnp-Transistören unter der Bedingung ersetzen, daß die Moden in der Brücke und die der Zenerdiode umgekehrt •werden«, Außerdem braucht die erfindungsgemäße Schaltung nur mit einem einsagen Transistor ausgerüstet zu verden. Die Schaltung karte anstelle eines Relais einen geeigneten elektrischen oder elektronischen Verbraucher speisen.

Patentansprüche;

Π 3PC¹ 7 /

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Schaltung für die Steuerung von Oeräter>", τπ t der lichVeit, S toners ίση al« auf das Gerät zu übg, indem den genannten Signalen eine konstante Spannung überlagert wird, 7ur Verwendung insbesondere in der Fernmeldetechnik Für die Steuerung empfindlicher Relais» dadurch gekennzeichnet_T daß Elemente ziim Einstellen und Absenken der Eingangsspannung in Verbindung mit Umschal telementen für die Ausgan'gssignale sowie Sperrelemente vorgesehen sind, die in dem Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen wirksam werden.

   2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, wobei die Eingangsspannung auf einen hinsichtlich des genannten Geräts optimalen Wert eingestellt und gesenkt wird und die Endpunkte dieser Schaltung eine Eingangs-Gleich- oder -Wechselspannung Über eine DiodenbrUcke aufnehmen können, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Elemente zum Einstellen und Absenken der eingangsspannung in Verbindung mit Umschaltelementen für die Signale durch ein eine konstante Spannung lieferndes Element gebildet werden, z.B. durch eine Zenerdiode (ZN), die eine Vergleichsspannung (uz) liefert, ferner mindestens einen Widerstand (R3) in Reihenschaltung und mindestens einen Transistor mit Belastung des Emitters derart, daß das Gerat unter Vergleichsspannung mit einer Strommenge versorgt wird, die am Eingangskreis entnommen wird,

   3, Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn*- zeichnet, daß für den Fall einer erhöhten Eingangsspannung ein zusätzlicher Widerstand (R2) und ein zusätzlicher Transistor (T2) vorgesehen sind, daß der Emitter

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   des zusätzlichen Transistors mit dem Kollektor der ersten Transistors (Ti) verbunden ist, daß der Kollektor-Basisübergang des zusätzlichen Transistors mit den Endpunkten des zusätzlichen Widerstands (R2) verbunden ist, daß der dem ersten Transistor zugeordnete Widerstand (l?3) mit der Basis des zusätzlichen Transistors (T2) derart verbunden ist, daß der größere Anteil der Eingangsspannung auf den Basispreis der beiden Transistoren geleitet 'vird, daß der leitende Zustand des ersten Transistors den leitenden Zustand des zweiten Transistors zur Folge hat und daß das Empfangsgerät mit der konstanten Vergleichsspannung über - die Kollektor-Emitter-Leitung der Transistoren gespeist wird.

   A, Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bi.s 3, dadurch gekennzeichnet„ daß die in dem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Steuerimpulsen wirksam werdenden Sperrelemente aus einem Widerstand (Ri) und einem Kondensator (σ) bestehen, der in Parallelschaltung zwischen den Verbindungspunkt-des Widerstands und des Kollektors eines Transistors einerseits und einen der Brückenpunkte (P), der dem anderen Brückenpunkt (Q) gegenüberliegt und der_# mit einem der Ausgänge verbunden ist, andererseits derart geschaltet ist, daß er sich während des Steuerimpulses auflädt und die mittlere Impulsspannung speichert und diese Spannimg, sobald der Impuls abgeklungen ist, in entgegengesetztem Sinne der Spannungsquelle (Gleichrichterkreis) entgegenwirken läßt, um durch Sperren der betreffenden Dioden der Schaltung die Speisung des Empfangsorgans zu unterbrechen.

   5. Steuerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die die Abschwächung der Sprechströme auf der Leitung zu beirren zen erlauben. ■

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   Steuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die die Schwächung der Sprechströme auf der Leitung zu begrenzen erlauben, aus mindestens einer Diode (D) bestehen, die in Durchlaßrichtung zwischen
   die Diodenbrücke (PA) und den Zeitkonstantonkreis (S1»C) so geschaltet i^t, daß sie einen hohen Widerstand nur
   im Bereich der Sprechströme bildet.

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