DE2240803C3

DE2240803C3 - Circuit arrangement for receiving DC symbols

Info

Publication number: DE2240803C3
Application number: DE2240803A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Schuhbauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-08-18
Filing date: 1972-08-18
Publication date: 1982-08-05
Also published as: FR2196562B1; BE803721A; FR2196562A1; GB1427575A; IT992969B; DE2240803B2; ZA734802B; DE2240803A1; NL7311262A; AU5835073A

Description

schaltung mit dem Verbraucher galvanisch ver- *° Schwelle wird hier durch die Ansprechgrenze^les Rebunden ist. lais RE erzeugt. Diese Schaltung erfüllt die Bedingun-circuit with the consumer galvanically * ° the threshold is here by the response limit ^ les rebound is. lais RE generated. This circuit fulfills the conditions

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, ge- gen a) und b). Die galvanische Trennung zwischen kennzeichnet durch eine Koppelschaltung mit gal- Eingang und Ausgang ergibt sich durch die Trennung vanischer Trennung durch einen Übertrager. von Relaiskreis und Kontaktkreis. Dabei ist zu beach-2. Circuit arrangement according to claim 1, against a) and b). The galvanic separation between characterized by a coupling circuit with gal input and output results from the separation vanic separation through a transformer. of relay circuit and contact circuit. It is important to

^a5 ten, daß die galvanische Trennung erst nach der Bewertung durch die Schwellenschaltung erfolgt. Fig. 2 zeigt die in Fernschreibteilnehmeranschlußschaltungen vielfach verwendete Umsetzerschaltung. Die hier angewendete Schwellenschaltung benötigt eine Hilfsspannung. Aus diesem Grunde sind zwar die Bedin- ^a 5 th that the galvanic separation only takes place after the evaluation by the threshold circuit. FIG. 2 shows the converter circuit which is frequently used in telex subscriber connection circuits. The threshold circuit used here requires an auxiliary voltage. For this reason, the condi-

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Koppelschaltung mit galvanischer Trennung durch ein optoelektronisches Koppelelement.3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized by a coupling circuit with galvanic Separation by an optoelectronic coupling element.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Koppelschaltung mit galvanischer Trennung durch ein piezoelektrisches Koppelelement.4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized by a coupling circuit with galvanic Separation by a piezoelectric coupling element.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Empfangen von über eine Übertragungsleitung übertragene Gleichstromzeichen in Fernschreib- und Datenübertragungsanlagen unter Verwendung einer Koppelschaltung mit galvanischer Trennung und einer über eine Hilfsspannung einstellbaren Schwellenschaltung. The invention relates to a circuit arrangement for receiving data via a transmission line transmitted direct current characters in telex and data transmission systems using a Coupling circuit with galvanic isolation and a threshold circuit that can be set via an auxiliary voltage.

Derartige Schaltungsanordnungen sind bereits bekannt. Bei der Übertragung von Gleichstrom-Einfachstromsignalen über Leitungen müssen am Empfänger meist Schwellenschaltungen eingebaut werden.Such circuit arrangements are already known. When transmitting direct current single current signals Threshold circuits usually have to be built into the receiver via lines.

gungen c) und bei geeigneter Dimensionierung auch die Bedingungen a), d) und e) erfüllbar; die Bedingung b), betreffend die galvanische Trennung zwischen Eingang und Ausgang ist jedoch nicht erfüllbar.conditions c) and with suitable dimensioning also conditions a), d) and e) can be met; the condition b), regarding the galvanic isolation between input and output cannot be fulfilled.

Die Hilfsspannung müßte in der Praxis beispielsweise einem Netzgerät entnommen werden, das auch andere nicht erdfreie Stromkreise zu versorgen hätte, so daß die Schwellenschaltung auf diese Weise immer Verbindung mit Erde hätte. Im übrigen könnte schon die Kapazität des Netztrafos eines Njugerätes gegen Erde störend wirken. Die Nachteile, die sich durch die fehlende galvanische Trennung ergeben, könnte man bei der Schaltung nach Fig. 2 nur dadurch beseitigen, daß man eine erdfreie HilfsspannungsquelleIn practice, the auxiliary voltage would have to be taken, for example, from a power supply unit, and the other as well would not have to supply floating circuits, so that the threshold circuit is always connected in this way with earth. Incidentally, the capacity of the mains transformer of a Njuger device could be against Interfering with the earth. The disadvantages that result from the lack of galvanic isolation could can only be eliminated in the circuit according to FIG. 2 by that you have an ungrounded auxiliary voltage source

♦5 verwendet. Eine solche Stromversorgung ist jedoch aufwendig und verursacht hohe Kosten; sie kommt deshalb nicht in Frage. Bekannt ist auch die in Fig. 3 dargestellte Schwellenschaltung nach dem Kompensationsprinzip. Wegen der notwendigen, nicht erd-♦ 5 used. However, such a power supply is expensive and high costs; it is therefore out of the question. The one in FIG. 3 is also known shown threshold circuit according to the compensation principle. Because of the necessary, non-terrestrial

Dies ist notwendig, um eingekoppelte Störungen kleiner Amplitude unwirksam zu machen. Vor allem aber 50 freien Hilfsspannung U erfüllt auch diese Schaltung dient eine solche Schwellenschaltung dazu, um bei den nur die Bedingungen a), c), d) und e). Es zeigt sich, meist ungleichen Zeitkonstanten für Ladung und Ent- daß durch die Verwendung einer Hilfsspannung zwar ladung der Leitung den Abtastzeitpunkt so wählen zu die unter c) genannte Bedingung am besten erfüllt können, daß ein Minimum an Verzerrungen entsteht. werden kann, daß aber die unter b) genannte Bedin-Im Bereich der Fernschreib- und Datenübertragung 55 gung nicht oder nur mit großem Aufwand (erdfreie ist diese Schwelle im allgemeinen für jede Leitung Hilfsspannung) erfüllt wird.This is necessary in order to make injected disturbances of small amplitude ineffective. Above all, however, 50 free auxiliary voltage U also fulfills this circuit, such a threshold circuit is used to only meet conditions a), c), d) and e). It turns out that mostly unequal time constants for charge and discharge, that by using an auxiliary voltage, although charging of the line, the sampling time can be selected so that the condition mentioned under c) can best be met, so that a minimum of distortion occurs. However, the condition mentioned under b) is not met or met only with great effort (this threshold is generally ungrounded for each auxiliary voltage line).

Die Erfindung geht von einer Empfangsschaltung aus, in der die Einstellung der Empfangsschwelle durch eine Hilfsspannung erfolgt. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sämtliche oben angegebenenThe invention is based on a receiving circuit in which the setting of the receiving threshold by a Auxiliary voltage takes place. It is based on the task of creating a circuit arrangement of the type mentioned at the beginning to train so that all of the above

individuell einstellbar, um bei den sehr unterschiedlichen Leitungs- und Übertragungsbedingungen optimalp Verhältnisse, d. h. vor allem einen optimalen Verzerrungsabgleich zu erreichen. Zusätzlich müssen derartige Schwellenschaltungen noch je nach Anwendung eine oder mehrere der folgenden Forderungen erfüllen:individually adjustable in order to optimally p Conditions, d. H. above all to achieve an optimal distortion compensation. Additionally need Such threshold circuits still have one or more of the following requirements, depending on the application fulfill:

a) niedriger Innenwiderstand bzw. kleiner Spannungsabfall, a) low internal resistance or small voltage drop,

b) galvanische Trennung zwischen Eingang und Ausgang. Die Notwendigkeit der galvanischen Trennung hat sicherheitstechnische und übertra-Forderungen a) bis e) erfüllt werden und daß zugleich die Verwendung einer nicht erdfreien Hilfsspannung ermöglicht ist.b) galvanic isolation between input and output. The need for galvanic Separation has to be met safety-related and over-requirements a) to e) and that at the same time the use of a non-floating auxiliary voltage is possible.

Es ist zwar bereits eine Schaltung bekannt (DE-OS 15 37 339), in der ein Empfänger über eine Koppelschaltung mit galvanischer Trennung durch einen Übertrager oder durch ein optoelektronisches Koppel-A circuit is already known (DE-OS 15 37 339) in which a receiver has a coupling circuit with galvanic isolation through a transformer or through an optoelectronic coupling

element an eine starkstrombeeinflußte Nachrichtenleitung angeschlossen ist Dabei spielen jedoch die eingangs unter a) bis e) genannten Bedingungen keine Rolle.element is connected to a high-current influenced communication line at the beginning under a) to e) mentioned conditions are irrelevant.

Eine weitere bekannte Anordnung (australische Patentschrift 2 88 854), bei der eine Leitung mittels eines Übertragers galvanisch getrennt an eine Empfangsschaltung für den Empfang von Radarimpulsen angeschlossen ist, dient im wesentlichen zur Verbesserung des Signal-Geräusch-Verhältnisses. Diese Schaltung ist jedoch für eine Fernschreib- oder Datenübertragung mit Gleichstromsignalen nicht geeignet. Schließlich ist auch eine Anordnung für ein elektronisches Relais mit Schwellwertverhalten und galvanischer Trennung zwischen Eingang und Ausgang bekannt (französische Patentschrift 21 09 054). Allerdings wird dort zur Einstellung der Schwellwertschaltung keine Hilfsspannung benützt.Another known arrangement (Australian Patent 2 88 854) in which a conduit by means of a transmitter galvanically isolated to a receiving circuit for receiving radar pulses is connected, is used essentially to improve the signal-to-noise ratio. These However, the circuit is not suitable for teletype or data transmission with direct current signals. Finally, there is also an arrangement for an electronic relay with threshold value behavior and galvanic separation between input and output known (French patent 21 09 054). However, no auxiliary voltage is used there to set the threshold value circuit.

Demgegenüber wird die der Erfindmg zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß das am Ausgang der die Übertragungsleitung abschließenden Koppelschaltung auftretende Gleichstromsignal einer Bewertungsschaltung zugeführt wird, in der durch einen mit einer nicht erdfreien Hilfsspannung und einem einstellbaren ohmschen Widerstand gebildeten Stromkreis eine Ansprechschwelle einstellbar ist und daß der das bewertete Gleichstromsignal abgebende Ausgang der Bewertungsschaltung mit dem Verbraucher galvanisch verbunden ist.In contrast, the object on which the invention is based is achieved in that the output the coupling circuit terminating the transmission line occurring direct current signal of an evaluation circuit is supplied, in the by one with a non-floating auxiliary voltage and one adjustable ohmic resistance circuit formed a response threshold is adjustable and that the output of the evaluation circuit emitting the evaluated direct current signal with the consumer is galvanically connected.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltung wird also die sonst nach der Bewertung der Gleichstromsignale erfolgende galvanische Trennung vor die Schwellenschaltung verlegt. Für diese galvanische Trennung können die üblichen Koppelschaltungen verwendet werden. Besondere Forderungen an die Linearität der Übertragung werden dabei nicht gestellt. Hs muß lediglich ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Eingangs- und Ausgangsgröße bestehen. Dieser ist bei der erfindungsgemäßen Schaltung leicht und beliebig genau realisierbar, da wegen der Verlegung der galvanischen Trennung vor die Schwellenschaltung nun eine nicht erdfreie Hilfsspannung, d. h. die normale Betriebsspannung verwendbar ist. Dadurch können beliebige Kompensationsschaltungen eingefügt werden. In the circuit according to the invention, the circuit that would otherwise take place after the evaluation of the direct current signals is used galvanic separation laid in front of the threshold circuit. For this galvanic separation the usual coupling circuits can be used. Special requirements for the linearity of the Transfer are not made. Hs only needs to be a clear connection between input and output size exist. This is easy and arbitrary in the circuit according to the invention exactly feasible, because now because of the laying of the galvanic separation in front of the threshold circuit a non-floating auxiliary voltage, d. H. the normal operating voltage can be used. This allows arbitrary compensation circuits can be inserted.

Die Erfindung wird an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawings. It shows

Fig. 4 eine Schwellenschaltung nach dem Kompensationsprinzip und eine vorgeschaltete Koppelschaltung mit galvanischer Trennung durch einen Übertrager,4 shows a threshold circuit based on the compensation principle and an upstream coupling circuit with galvanic isolation through a transformer,

Fig. 5 eine Schwellenschaltung nach dem Kompensationsprinzip und eine vorgeschaltete Koppelschaltung mit einem optoelektronischen Koppelelement. 5 shows a threshold circuit according to the compensation principle and an upstream coupling circuit with an optoelectronic coupling element.

F i g. 4 zeigt ein Ausf ührurgsbeispiel der Erfindung, das aus der bekannten Schaltung nach Fig. 3 entwikkelt worden ist. .Kl ist eine an sich bekannte Koppelschaltung, wie sie in elektronischen Telegrafiesignalübertragern verwendet wird. Über den ÜbertragerF i g. 4 shows an exemplary embodiment of the invention, which has been developed from the known circuit of FIG. .Kl is a known coupling circuit, as used in electronic telegraphic signal transmitters. About the transformer

¹S dieser Koppelschaltung wird eine Wechselspannung übertragen, die mit Hilfe der Diode DI gleichgerichtetwird. Die Hilfsspannungsquelle U, der Widerstand Rl und die Zenerdiode DZ bilden die Stromversorgung der Schaltung. Die Schaltung wirkt in folgender Weise: Die Hilfsspannungsquelle U liefert einen Kompensationsstrom von beispielsweise 20 mA, der durch den regelbaren Widerstand Al und die Diode Dl fließt. Steigt der Signalstrom langsam von Null auf 40 mA, so kompensiert sich dieser bis zu einem ¹ S of this coupling circuit, an alternating voltage is transmitted, which is rectified with the aid of the diode DI. The auxiliary voltage source U, the resistor Rl and the Zener diode DZ form the power supply of the circuit. The circuit works in the following way: The auxiliary voltage source U supplies a compensation current of, for example, 20 mA, which flows through the controllable resistor A1 and the diode D1 . If the signal current increases slowly from zero to 40 mA, this is compensated up to one

^a5 Wert von 20 mA mit dem von der Hilfsspannungsquelle Ugelieferten Kompensationsstrom. Durch den Transistor rfiießt also kein Strom. Überschreitet der Signalstrom einen Wert von 20 mA, so fließt ein Strom durch die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T; die Schwelle ist also erreicht und der Transistor T ist leitend. Mit dem Widerstand Rl kann die Höhe der Schwelle eingestellt werden. ^a 5 value of 20 mA with the compensation current supplied by the auxiliary voltage source U. So no current flows through the transistor. If the signal current exceeds a value of 20 mA, a current flows through the base-emitter path of the transistor T; the threshold has been reached and the transistor T is conductive. The height of the threshold can be set with the resistor Rl.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 5. An Stelle eines Übertragers ist hier ein an sich bekanntes optoelektronisches Koppelelement Kl vorgesehen. Die Schwellenschaltung selbst arbeitet ebenfalls nach dem Kompensationsprinzip. An die Stelle der Hilfsspannung U tritt hier die Versorgungsspannung des Operationsverstärkers V. Neuerdings Another embodiment of the invention is shown in FIG. 5. Instead of a transformer, an optoelectronic coupling element K1, which is known per se, is provided here. The threshold circuit itself also works according to the compensation principle. The supply voltage of the operational amplifier V has recently taken the place of the auxiliary voltage U

sind auch piezoelektrische Koppelelemente bekannt geworden. Auch diese sind in einer Anordnung nach der Erfindung verwendbar.Piezoelectric coupling elements are also known. These, too, are in an arrangement according to of the invention can be used.

Die erfindungsgemäße Schaltung ist insbesondere für Datenendeinrichtungen bzw. Datenübertragungs-The circuit according to the invention is particularly suitable for data terminal equipment or data transmission

einrichtungen beim Teilnehmer und für Teilnehmerschaltungen im Amt geeignet.facilities at the subscriber and for subscriber circuits in the office.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for receiving direct current signals transmitted over a transmission line in telex and data transmission systems using a coupling circuit with galvanic isolation and an adjustable threshold circuit via an auxiliary voltage, characterized in that the direct current signal occurring at the output of the coupling circuit (Kl, KZ) terminating the transmission line an evaluation circuit is supplied, in which a response threshold can be set by a circuit formed with a non-floating auxiliary voltage (U) and an adjustable ohmic resistor (Rl) , and that the output of the evaluated direct current signal emitting the evaluation reasons. Especially with fast data transmission, the required crosstalk attenuation is only obtained when the transmission path is floating.

c) Limitation of the setting options. The setting is made under certain tolerance conditions. It must be prevented that the function becomes unsafe under other conditions.

d) low temperature coefficient and low aging.

e) the steepest possible passage through the threshold to avoid ambiguous behavior ("bounce") to avoid.

A large number of threshold circuits have already become known which meet the conditions mentioned more or less fulfilled. However, none of the circuits known to date fulfills all conditions. A simple threshold circuit is shown in FIG. 1. The