DE2247768C3 - Schaltungsanordnung zur Aussendung von Gleichstromtelegrafiezeichen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Aussendung voiti Gleichstromtelegrafiezeichen mit unterschiedlichen Telegrafiespannungen und spannungs- oder stromgeregeltem Ausgangssignal mit einem Tiefpaß, einem Differenzverstärker und einem Ausgangsverstärker.

In den heutigen Telegrafie- und Datennetzen wird auf den Otsanschlußleitungen zwischen dem Teilnehmer und den Vermittlungsstellen eine Gleichstrom-Übertragungstechnik verwendet. Derartige Übertragungssysteme werden aber auch für die Verbindung von zum Teil weit entfernten Dateneingabe- und Datenausgabeeinrichtungen, beispielsweise einer Fernschreibmaschine zu einem Rechner verwendet. Von derartigen Übertragungssystemen wird jedoch verlangt, daß sie bei unterschiedlichen Längen der Verbindungsleitung einen konstanten Strom oder eine konstante Spannung liefern. Bei den bekannten Schaltungen befindet sich am Ausgang der Sendeschaltung ein veränderlicher Nachbildwiderstand, der jeweils auf die unterschiedliche Leitungslänge einstellbar ist, so daß ein konstanter Strom auf der Leitung entsteht und ein ungestörter Empfang möglich ist. Bei den bekannten Schaltungen ist es erforderlich, jeweils von Hand bei unterschiedlichen Leitungslängen und bei den verschiedenen Telegrafiespannungen den Widerstand so einzustellen, daß ein konstanter Strom am Ausgang fließt.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung zum automatischen Einstellen des Linienstromes und damit ein Verzicht auf den individuellen Abgleich des Leitungsergänzungswiderstandes bekannt (DT-OS 20 35 379). Dabei wird der Leitungsergänzungswiderstand als elektronisch regelbarer Widerstand ausgeführt, der abhängig von der Abweichung des Linienstrom-Istwertes vom Linienstrom-Sollwert gesteuert wird. In Reihe mit dem elektronisch regelbaren Widerstand ist ein Meßwiderstand, der vom Istwert des Linienstromes durchflossen ist, angeordnet. Ein Vergleicher steuert den elektronisch regelbaren Widerstand, in dem abhängig vom Vergleich eines vom parallel zum Meßwiderstand liegenden Meßwertspeicher ausgegebenen Meßwertes und des Sollwertes des Linienstromes ein Steuersignal gebildet wird. Die bekannte Schaltung ermöglicht jedoch bei einer Anschaltung am Ausgang einer Gleichstromsendeschaltung lediglich eine Stromregelung. Eine Spannungsregelung ist damit nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Gleichstromsendeschaltung so zu erweitern, daß auf einfache Weise ein spannungs- oder stromgeregeltes Ausgangssignal entsteht Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Ausgang des Differenzverstärkers einen Transistor als Analogverstärker steuert, daß am Ausgang des Transistors gegenüber dem Bezugspunkt der Telegrafiespannung das Ausgangssignal entsteht,

(jaß die Ausgangsklemme des Transistors als Bezugspunkt am Tiefpaß und am Differenzverstärker anliegt „nd daß ein Teil des Ausgangssignals über einen ohmsthen Spannungsteiler an den Differenzverstärker und über einen kapazitiven Spannungsteiler an den Tiefpaß rückgeführt ist Die erfindungsgemäße Schaltung verwendet in der Gleichstromsendeschaltung enthaltene Stufen, nämlich den Tiefpaß und den Differenzverstärker zur Bildung des spannungs- oder stromgeregelten Ausgangssignals. Dabei wird lediglich ein Teil des Ausgangssignals über einen Spannungsteiler an den Tiefpaß und den Differenzverstärker rückgeführt. Der zusätzliche Aufwand ist daher sehr gering. Die Schaltung eignet sich für alle üblichen Telegrafiespannungen. Die Verlustleistung in der Schaltung ist gering, so daß ein Aufbau in einer integrierten Schaltkreistechnik möglich ist Als Differenzverstärker wird ein im Handel als integrierte Baustufe erhältlicher Operationsverstärker verwendet.

Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, erläutert

Fig. 1 zeigt im Prinzip die Gleichstromsendeschaltung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Schaltung.

Das in F i g. 1 dargestellte Blockschaltbild der Sendeschaltung ist für die Bildung von Doppelstromzeichen ausgeführt Die Gleichstromsendeschaltung muß zur Einhaltung der Geräuschspannungsforderungen erdpotentialfrei aufgebaut sein, und beim Übergang von einem Ausgangssignal auf das andere wird eine annähernd sinusförmige Übergangsfunktion gefordert. Zur Erzeugung dieser Funktion ist ein Analogausgangsverstärker erforderlich. Die auszusendenden Telegraf iezeichen gelangen über den Eingang Eund den optischen Koppler OK an den Sollwertgeber SG. Der Sollwertgeber bildet aus den anliegenden Telegrafiezeichen ein Doppelspannungssignal, das über das Tiefpaßfilter TP und den Operationsverstärker V, der als Vergleicher

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40 arbeitet, am Steuereingang der Gegentaktstufe, die aus den Tranbistoren Ti und Tl besteht, anliegt Die beiden Transistoren Π und Tl sind in Serie geschaltet, wobei an der Kollektorelektrode des Transistors TX der positive Pol + U und an der Koliektorelektrode des Transistors Tl der negative Pol - U der Telegrafiespannung anliegt Am gemeinsamen Verbindungspunkt M der beiden Emitterelektroden entsteht gegen den Bezugspunkt 0 V, der der Mitte der Telegrafiespannung entspricht, die Ausgangsspannung, die über die Klemmen A 1 und A 2 und die Übertragungsleitung zum Empfänger ausgesendet wird.

Bei diesem Ausgangsverstärker ist der Punkt M zugleich der Bezugspunkt für die Steuerspannung der beiden Transistoren, deren Basiselektroden miteinander verbunden sind. Der Verbindungspunkt M bildet aber zugleich den Bezugspunkt für die der Gegentaktstufe vorgeschaltete Steuerschaltung, die aus dem Tiefpaß und dem Operationsverstärker besteht Der Tiefpaß, der als Vergleicher arbeitende Operationsverstärker V und die Gegentaktstufe bilden zusammen mit den beiden Spannungsteilem Cl, C2und Ri, Rl ein aktives Filter. Vom Ausgangssignal wird ein Teil über den Spannungsteiler rückgeführt Der Operationsverstärker steuert den Ausgangsverstärker derart, daß das rückgeführte und über die Widerstände R 1 und R 2 herabgesetzte Ausgangssignal gleich dem vom Sollwertgeber SG vorgegebenen Signal wird. Die Höhe des Ausgangssignals ist bei konstantem Sollwert und konstantem Wert des Widerstandes R1 direkt vom Wert des Widerstandes R 2 abhängig. Durch Ändern des Widerstandswertes kann auf unterschiedliche Werte der Telegrafiespannung U eingestellt werden. Die dynamische Übergangsfunktion wird durch den Tiefpaß und dem aus den Kondensatoren Cl und C 2 bestehenden Spannungsteiler zusammen mit der rückgeführten Spannung gebildet. Bei gleicher Filterfunktion müssen die Kapazitäten C t und C 2 den unterschiedlichen Ausgangsspannungen angepaßt werden, so daß folgende Gleichungen entstehen:

Cl + Cl = konstant;

Cl ' Cl

Dabei ist t/soii die Ausgangsspannung des Sollwertgebers SG und Ua die am Ausgang entstehende Spannung.

Die Art der Rückführung bestimmt die Regelung des Ausgangssignals, nämlich ob ein spannungs- oder stromgeregeltes Ausgangssignal entsteht. Bei der Stromregelung wird ein Meßwiderstand Ra an die Klemme M angeschlossen und der am Widerstand entstehende Spannungsabfall über den Schalter S, der sich dann in der Stellung b befindet, an den Spannungsteiler rückgeführt. Bei der Spannungsregelung ist der Widerstand Ra nicht erforderlich. Es wird die Mitte (OV) der Telegrafiespannung über den Schalter 5, der sich dann in der Stellung a befindet, an die Spannungsteiler angelegt.

Fig.2 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel gemäß dem Blockschaltbild in F i g. 1. Am Eingang E <>o liegen die Telegrafiezeichen an, aus denen nach dem optischen Koppler OK mit den beiden Transistoren 73 und T 4 ein Doppeispannungssigna! gebildet wird. Die Stromversorgung für die beiden Transistoren T3 und T4 und dem Operationsverstärker wird von einer eigenen erdpotentialfreien Spannungsquelle (± Usi), beispielsweise einem Umrichter, geliefert Die Erzeugung des Doppelspannungssignals erfolgt mit der Zenerdiode Z1 und den Widerständen R 5, R 6, R 7 und R 8. Beim Anliegen des binären Eingangssignals ist im einen Zustand der Transistor Γ3 leitend und der Transistor Γ 4 gesperrt, so daß der Bezugspunkt (0 V) an den Verbindungspunkt der beiden Widerstände R 6 und R 7 durchgeschaltet ist. Es entsteht eine Spannungsteilung zwischen der Zenerdiode Zl und dem Widerstand R 5. Da der Widerstand R 5 mit dem negativen Pol (— Us!) der Versorgungsspannung verbunden ist und die Widerstandswerte der Widerstände R5, R6, Rl und R 8 gleich groß sind, entsteht am Verbindungspunkt der beiden Widerstände R 7 und R 8 eine negative Spannung mit dem Wert der halben Zenerspannung. Der andere binäre Zustand steuert den Transistor Γ 4 leitend und sperrt den Transistor T3. Der leitende Transistor T4 schaltet den Bezugspunkt (0 V) an den Verbindungspunkt der Widerstände R 5 und R 8. Damit entsteht eine Spannungsteilung zwischen der Zenerdiode Z! und dem Widerstand R 6. Der Widerstand R 6 ist mit dem positiven Pol (+ Us!) der Versorgungsspannung verbunden, so daß am Verbindungspunkt der Widerstände R 7 und R 8 ein positiver Spannungswert in der Höhe der halben Zenerspannung auftritt. Damit entsteht ein exakt symmetrisches Doppelspannungssi-

gnal, das am Tiefpaß anliegt und gleichzeitig ein exakt symmetrisches spannungs- oder stromgeregeltes Ausgangssignal sichert.

Die Parallelschaltung der beiden Widerstände R7 und Λ 8 ist bereits ein Teil des nachgeschalteten Tiefpaßfilters, das noch aus dem Widerstand R9 und den Kondensatoren C2 und C3 besteht. Das Tiefpaßfilter bildet zusammen mit dem Operationsverstärker V, dem Gegentaktausgangsverstärker mit den Transistoren Ti und T2 und den Spannungsteilern ein Potenzfilter zweiter Ordnung. Der Widerstand R10 erhöht die Spannungsfestigkeit des Operationsverstärkers. Der Widerstand R14 und die Kondensatoren C5 und C6 dienen zur Stabilisierung des Operationsverstärkers. Über den Widerstand R16 werden die beiden Transistoren 7*1 und T2, deren Basiselektroden miteinander verbunden sind, gesteuert. Die beiden Transistoren arbeiten als Gegentaktstufe und stellen einen Analogverstärker dar, bei dem jeweils ein Transistor abhängig von der Größe des Steuersignals leitend ist und der andere Transistor sich im gesperrten Zustand befindet.

Die Rückführung des Ausgangssignals an die beiden Spannungsteiler erfolgt von der Mitte (OV) der Telegrafiespannung, so daß eine Spannungsregelung erfolgt. Der ohmsche Spannungsteiler wird aus den Widerständen R12 und R13, der kapazitive Spannungsteiler aus den Kondensatoren C1 und C2 gebildet.

Der Widerstand R18 bildet zusammen mit den beiden Zenerdioden Z 2 und ZZ eine Überstrombegrenzung. An den Ausgangsklemmen A 1 und A 2 entsteht das Gleichstromsignal, das hier mit konstanter Spannung ausgesendet wird. Bei einem stromgeregelten Ausgangssignal ist diese Schutzeinrichtung nicht erforderlich. Bei einer Stromregelung ist der am Widerstand R18 entstehende Spannungsabfall zurückzuführen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Aussendung von Gleichstromtelegrafiezeichen mit unterschiedlichen Tetegrafiespannungen und spannungs- oder stromgeregeltem Ausgangssignal mit einem Tiefpaß, einem Differenzverstärker und einem Ausgangsverstärker, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Differenzverstärkers einen Transistor ι ο als Analogverstärker steuert, daß am Ausgang des Transistors gegenüber dem Bezugspunkt der TeIegrafiespannung das Ausgangssignal entsteht, daß die Ausgangsklemme des Transistors als Bezugspunkt am Tiefpaß und am Differenzverstärker anliegt und daß ein Teil des Ausgangssignals über einen ohrnschen Spannungsteiler an den Differenzverstärker und über einen kapazitiven Spannungsteiler an den Tiefpaß rückgeführt ist

Z Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Differenzverstärkers (V) eine aus zwei Transistoren (Ti, T2) bestehende Gegentaktstufe als Analogverstärker steuert, deren Kollektor-Emitter-Strecken in Serie geschaltet und die Basiselektroden miteinander verbunden sind, daß an der Kollektorelektrode des einen Transistors (Ti) der eine Pol (+ U)und an der Kollektorelektrode des anderen Transistors (Tt) der andere Pol (-U) der Telegrafiespannung anliegt, daß der Verbindungspunkt (M) der beiden Emitterelektroden, an dem das Ausgangssignal gegenüber der Mitte (0 V) der Telegrafiespannung entsteht, als Bezugspunkt mit dem Differenzverstärker (V) und dem Tiefpaß verbunden ist und daß ein Teil des Ausgangssignals über einen ohmschen Spannungsteiler (R 12, R 12) an den Differenzverstärker und über einen kapazitiven Spannungsteiler (C 1, C2) an den Tiefpaß rückgeführt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiefpaß, der Differenzverstärker, der Ausgangsverstärker und die Spannungsteiler zusammen ein aktives Filter bilden.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgangsklemme ein Widerstand (Ra) angeschaltet ist und daß der am Widerstand entstehende Spannungsabfall an die Spannungsteiler rückgeführt ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugspunkt der Telegrafiespannung an die Spannungsteiler rückgeführt ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem transistorfernen Ende des an der Ausgangsklemme angeschlossenen Widerstandes (Ra) und der Basiselektrode des Ausgangstransistors zwei mit ihrer Stromflußrichtung entgegengesetzt gepolte und in Serie geschaltete Zenerdioden (Zi, Z 2) anliegen.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitte (0 V) der Telegrafiespannung als Bezugspunkt an der Mitte zweier weiterer in Serie geschalteter Transistoren (T3, 74) anliegt, daß an den miteinander verbundenen Basiselektroden das Eingangssignal anliegt, daß die Kollektorelektrode des einen Transistors (TS) über einen Widerstand (R 6) mit dem positiven Pol (+ Ust), die Kollektorelektrode des anderen Transistors (T4) über einen Widerstand (RS) mit dem negativen Pol (-U_St) der Versorgungsspannung verbunden ist, daß an den Kollektorelektroden der beiden Transistoren (T3, TA) jeweils ein weiterer Widerstand (RT, Ä8) angeordnet ist, die am transistorfernen Ende miteinander verbunden sind und am Eingang des Tiefpasses anliegen, und daß zwischen den Kollektor elektroden der beiden Transistoren eine Zenerdiode (Z 1) angeordnet ist