DE2255752A1

DE2255752A1 - Schaltungsanordnung zur rufabschaltung in fernmeldeanlagen

Info

Publication number: DE2255752A1
Application number: DE2255752A
Authority: DE
Inventors: Lucien Robert Bouty; Gerard Marcel Le Cardonnel
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1971-11-17
Filing date: 1972-11-14
Publication date: 1973-05-24
Also published as: DE2255752B2; BR7208047D0; GB1386138A; CH570086A5; FR2161191A5; BE791415A; IT970460B; ES408651A1; CA1001786A; AR195397A1; US3865992A

Description

Patentanwalt
Dipl.-Phys. Leo Thul

Stuttgart

L.R. Bouty 8-10

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION,, NEW YORK

Schaltungsanordnung zur Rufabschaltung in Fernmeldeanlagen

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Rufabschaltung in Fernmeldeanlagen.

Eine derartige Schaltungsanordnung wird in Fernsprechanlagen dazu benutzt, nach einem Ruf das Abheben des Handapparats in einer Fernsprechstation festzustellen und dann den Rufstrom abzuschalten. Während des Rufzustandes gelangt der Rufstrom von einer in der Vermittlungsstelle befindlichen Rufstromquelle (mehrere 10 Volt und mehrere 10 Hertz) über die Teilnehmeranschlußleitung zum Wecker der Fernsprechstation. Wenn der Teilnehmer den Handapparat abhebt, muß der Rufstrom abgeschaltet werden, damit er nicht zum Hörer des Handapparats gelangt. Während des Rufzustandes wird üblicherweise in der Vermittlungsstelle die Speisegleichstromquelle mit der Rufstromquelle in Reihe an die Teilnehmerleitung geschaltet. Solange derHandapparat des Fernsprechapparats aufgelegt ist, ist in diesem Fernsprechapparat nur der Wecker an die Teilnehmerleitung angeschlossen. Ein in den Weckerkreis geschalteter Kondensator verhindert dabei das Fließen eines Gleichstromes. Wenn der Teilnehmer den Handapparat abhebt, dann wird der Weckerkreis aufgetrennt; dafür werden die Sprech- und Hörkreise des Fernsprechapparats an die Leitung' angeschaltet. Es fließt dann ein Speisegleichstrom, ohne daß

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jedoch zunächst der Rufwechselstrom unterdrückt wird. Die Peststellung, daß der Handapparat bei dem gerufenen Teilnehmer abgehoben ist, erfolgt dann aufgrund der Tatsache, daß ein Speisegleichstrom über die Teilnehmerleitung fließt, dem der Rufstrom überlagert ist. Es ist erkennbar, daß eine solche Art der Rufabschaltung Schwierigkeiten mit sich

der
bringt, die in Handhabung der hohen Rufspannung und der

tiefen Ruffrequenz bestehen.

Bekannte, mit Relais arbeitende Schaltungsanordnungen zur Rufabschaltung sind mit hohen Kosten verbunden und haben Nachteile, beispielsweise ein großes Volumen, ein großes Gewicht, schwierige Justierung usw. Da die Tendenz dahin geht, möglichst elektronische Komponenten zu benutzen, ist es auch erwünscht, die Schaltungsanordnung zur Rufabschaltung elektronisch auszubilden, so daß das Volumen und das Gewicht vermidert werden kann, eine Justierung nicht nötig wird und eine Verbesserung der Ebxibilität un^cfer Lebensdauer erreicht wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine das Fließen eines Gleichstromes auf der Teilnehmerleitung feststellende Schaltung auf ein Licht abgebendes Element einwirkt und daß eine Schalteinrichtung zur Abschaltung der Rufspannung mit diesem Element optisch gekoppelt ist.

Diese Schaltung weist gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ein Filter auf, welches die Weitergabe der Rufwechselspannung an das Licht abgebende Element unterbindet.

Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nun näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Beispiel für eine Schaltungsanordnung zur Rufabschaltung,

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Fig.2 Einzelheiten der'Schaltungsanordnung gemäß Fig.l,

Fig.3 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung zur Rufabschaltung und

Fig.4 Einzelheiten der Schaltungsanordnung gemäß Fig.3.

Im ersten Ausführungsbeispiel in Fig.l ist ein Fernsprechapparat Pt, eine Fernsprechleitung mit zwei Adern Ll und L2 und eine Schaltungsanordnung CA zur Rufabschaltung dargestellt.

Der Fernsprechapparat Pt ist an die Adern Ll, L2 angeschlos-

einen

sen. Er weist einen Wecker SO und einen Kondensator C enthaltenden Weckerkreis, einen Sprech- und Hörkreis SP und einen Kontakt K auf, der durch den Gabelumschalter des Fernsprechapparates gesteuert wird.

Die Fernsprechleitung ist in der Vermittlungsstelle an die Anschlüsse Bl und B2 angeschlossen, über die der Fernsprechapparat von einer Gleichstromquelle -U und einer mit dieser Gleichstromquelle in Reihe geschalteten Rufstromquelle G gespeist wird, wobei die Gleichstromquelle geerdet ist.

Die Schaltungsanordnung CA zur Rufabschaltung setzt sich zusammen aus einem im Zuge der Ader Ll' angeordneten Längswiderstand Rl, einem an Anschlüsse Al, A2 des Längswiderstandes Rl angeschlossenen und den Rufwechselstrom sperrenden Tiefpaßfilter F, einer an den Ausgang des Filters F angeschlossenen und die Leitungsspannung begrenzenden Überspannungsschutzschaltung P, einer mit der Schaltung P verbundenen Koppelglied CD aus einer Licht abgebenden Diode Dp

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und einem Phototransistor Tp und aus einer Schalteinrichtung CO, die vom Koppelglied CD gesteuert wird und die die Betätigung von Kontakten 01, 02, 03 steuert.

Fließt ein Strom durch die Photodiode Dp, so gibt diese Diode ihr Licht an die Basis des Phototransistors Tp ab, so daß dieser leitend gesteuert wird.

Wenn angenommen wird, daß die Leitungsadern Ll, L2 und die Kontakte 01, 02 im Ruhezustand sind, wie es in der Fig.l gezeigt ist, wird die Leitung durch die Speisegleichstromquelle und die Rufwechselstromquelle gespeist. Wenn der Handapparat des Fernsprechapparates Pt aufgelegt ist, so befindet sich auch der Kontakt K im Ruhezustand. Es fl-ießt dann ein Rufwechselstrom über die Adern Ll, L2 und über den Weckerkreis den Fernsprechapparates Pt, so daß der Wecker SO klingelt. Ein Gleichstrom kann jedoch nicht fließen, weil der Kondensator C ihn sperrt. Der Spannungsabfall am Längswiderstand Rl ändert seine Richtung gemäß der Rufwechselstromfrequenz. Das Filter F verhindert, daß ein Strom aufgrund dieses Rufwechselspannungsabfalls über die Schaltung P und die Photodiode Dp fließt.

Wenn der Teilnehmer den Handapparat von seinem Fernsprechapparat Pt abhebt, schaltet der Kontakt K um. Dabei wird der Weckerkreis von der Leitung Ll, L2 abgeschaltet, so daß der Wecker aufhört zu klingeln. Statt des Weckerkreises wird nun der Sprech- und Hörkreis SP an die Leitungsädern Ll, L2 angeschaltet. Es kann daher ein Speisegleichstrom über die Adern Ll, L2 und den Sprech- und Hörkreis SP des Fernsprechapparats Pt fließen. An den Anschlüssen Al, A2 des Längswiderstandes Rl tritt eine Potentialdifferenz auf, die sich aus diesem Gleichstromfluß ergibt, so daß das Potential

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am Anschluß A2 größer als das Potential am Anschluß Al ist. Ein Gleichstrom fließt deshalb zwischen den Punlfen A2 und ■ Al zum Filter F., zur Überspannungsschutzschaltung P. und zur Photodiode Dp. Der durch die Diode Dp fließende Strom bestimmt in dieser den Lichtemissionsstrom, der zur Basis des Phototransistors Tp g^Langt. Dieser Phototransistor wird leitend und bewirkt das Ansprechen der Schalteinrichtung CO. Daher werden die Kontakte 01, 02 geöffnet, welche die Adern Ll, L2 auftrennen. Der Fernsprechapparat Pt erhält dann keinen Rufstrom mehr. Ferner schließt der Kontakt 03, der ein geeignetes Potential -u einer nicht dargestellten Spannungsquelle zum Halten der Schalteinrichtung TO an diese anlegt. Die Schaltungsanordnung bleibt dann in diesem Zustand,bis das durch den Kontakt 03 angelegte Haltepotential -u unterdrückt wird. Nach der Unterdrückung dieses Haltepotentials gelangt die Schalteinrichtung CO sowie überhaupt die ganze Schaltungsanordnung wieder in den Anfangszustand,

Es ist daher zu erkennen, daß die Schaltungsanordnung CA zur Rufabschaltung ausgezeichnet ermöglicht, das Abheben des Handapparats am Fernsprechapparat PT festzustellen und den Rufwechselstrom anzuschalten.

In Fig.2 sind Einzelheiten der Fig.1 angegeben. Das Filter F. ist mit Widerständen R3, R^ und mit Kondensatoren Cl, C2 aufgebaut, während die Überspannungsschutzschaltung P zwei antiparallel geschaltete Dioden DiI, Di2 aufweist. Diese Dioden besitzen eine Leitfähigkeitsschwelle und begrenzen die vom Filter F abgegebene Spannung auf den Wert dieser Schwelle_a wobei die Polarität dieser Spannung so gerichtet ist, daß die Photodiode Dp geschützt wird.

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Die Schalteinrichtung CO weist einen Spannungsteiler R5, R6, eine Transistorschaltung Tl, T2 nach Darlington, zur Transistorschaltung zugehörige Widerstände, ein Relais 0 und eine Diode Di3 auf.

Wenn der Phototransistor Tp gesperrt ist, kann kein Strom über den Spannungsteiler R5, R6 fließen. Die Basis des Transistors Tl führt dann das negative Potential -U, und der Transistor Tl wird gesperrt. Der Transistor T2 wird ebenfalls gesperrt. Kein Strom fließt auch im Relais 0, das somit im Ruhezustand bleibt.

Wenn der Phototransistor Tp leitend gemacht wird, fließt ein Strom über den Spannungsteiler R5, R6. Das Potential der Basis des Transistors Tl wird weniger negativ. Der Transistor Tl und auch der Transistor T2 werden leitend. Ein Strom fließt über das Relais 0. Um das Relais 0 zum Abfallen zu bringen,

es

genügt, an eine Ader RZ ein derart positives Potential anzulegen, daß die Diode Di3 gesperrt wird.

Daher weist die Schaltungsanordnung CA zur Rufabschaltung einen Teil auf, der den Widerstand Rl, das Filter P, die Überspannungsschutzschaltung P und die Diode Dp enthält, die

,se galvanisch mit der Leitung verbunden ist, ohne daß die» Diode eine andere Speisung als den über die Leitung fließenden Strom erhält. Ein zweiter Teil der Schaltungsanorndung CA weist den Phototransistor Tp und die Schalteinrichtung CO auf und ist vom ersten Teil und damit von der Fernsprechleitung galvanisch getrennt. Der Wechselstrom sowie etwaige auf der Leitung vorhandenen Störspannungen haben daher keinen unmittelbaren Einfluß auf die Schaltungen des zweiten Teils, insbesondere keinen

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Einfluß auf die Stromversorgungsquellen der elektronischen Schaltungen. ■

Andererseits wertet die Schaltungsanordnung CA die Potentialdifferenz an den Anschlüssen des Längswiderstandes Rl aus. Die Amplitude des RufWechselstroms am Längswiderstand Rl kann gering sein, so daß kleine Tantalkondensatoren Cl, C2 gewählt werden können. Ferner ergibt sich der in der Schaltungsanordnung CA fließende Strom aus der Potentialdifferenz an den Anschlüssen des Längswiderstandes Rl; dieser Strom ist nicht abhängig vom Wert des Potentials auf der Teilnehmerleitung, so daß die Schaltungsanordnung CA gegen die Einwirkungen von Storspannungen und Überspannungen geschützt ist.

Wenn ferner beispielsweise die leitung im Ruhezustand von den Anschlüssen Bl, B2 abgetrennt ist, verbraucht die Schaltungsanordnung CA keinen Strom. Der Phototransistor' Tp und die Transistoren Tl, T2 sind nämlich, wie vorher beschrieben, gesperrt. Dieses Merkmal ist dann sehr interessant, wenn eine Vielzahl von Schaltungsanordnungen zur Rufabschaltung in der Vermittlungsstelle vorhanden sind.

In dem der Pig.l ähnlichen zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 ist eine zweite Schalteinrichtung-DC zwischen das Filter F und der Überspannungsschutzschaltung P eingefügt. Diese Schaltung DC spricht an, wenn ein Gleichstrom über den Längswiderstand Rl fließt (Handapparat des Fernsprechapparats Pt ist abgehoben). Diese Schaltung DC verbindet dann den Anschluß A2 am Längswiderstand Rl unmittelbar über die überspannungssehutzschaltung P mit der Photodiode Dp, wobei das Filter F umgangen wird. Der Photodiode Dp kann dann ein höherer Strom zugeführt werden als in dem Fall der Fig.l. Die Photodiode Dp erhält jedoch einen Wechselstromanteil. Der von der Photo-

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diode Dp ausgesandte Lichtfluß ist jedoch größer und die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung CA ist schneller.

In Fig.4 sind Einzelheiten der Schaltungsanordnung gemäß Fig.3 gezeigt, insbesondere Einzelheiten der Schaltung. DC und P. Das Filter F und die Schalteinrichtung CO können gemäß Fig.2 aufgebaut sein.

Die Schalteinrichtung DC weist zwei Transistoren T3, Tk auf. Wenn kein Gleichstrom über den Längswiderstand Rl fließt, ist der Transistor T3 gesperrt. Die Basis des Transistors Tk hat dasselbe Potential wie sein Emitter. Der Transistor T4 ist ebenfalls gesperrt, wobei er einen Stromfluß über die Photodiode Dp verhindert.

Wenn sich eine aufgrund eines Gleichstromflusses ergebende Potentialdifferenz an den Anschlüssen A2, Al des Längswiderstandes Rl einstellt, wobei das Potential am Anschluß A2 größer als das Potential am Anschluß Al ist, dann wird der Transistor T3 leitend gesteuert. Ein Strom fließt vom Anschluß A2 über die Diode Di^, die Widerstände R7, R8, den Transistor T3 und das Filter F zum Anschluß Al. Das Basispotential des Transistors Tk wird negativ. Der Transistor Tk wird leitend und läßt einen Strom vom Anschluß A2 über die Diode Dp zum Anschluß Al fließen. Zusätzlich fließt ein Bruchteil des in der Leitung fließenden Wechselstroms über die Photodiode Dp. Andererseits verhindert eine Schutzdiode Oik das Fließen der negativen Halbwellen, während eine oder mehrere Dioden, wie die Diode Di5, der Überspannungsschutzschaltung P die Photodiode Dp gegen zu große Ströme schützen,

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Die Photodiode Dp flackert dann zwar, aber die Steuerschaltung des Relais 0 (Fig.2) mit dem Phototransistor Tp kann leicht mit einem integrierenden Kondensator ausgestattet werden, der die Gleichstromsteuerung des Relais gewährleistet. Daher erfüllt die Schaltungsanordnung gemäß Pig,4 die in der Beschreibung der Fig.3 angegebenen Funktionen, sie erfüllt sie jedoch auf wirksamere Weise, weil die von der Photodiode Dp empfangene Energie größer ist.

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Claims

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Patentansprüche

Schaltungsanordnung zur Rufabschaltung in Fernmeldeanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Fließen eines Gleichstromes auf der Teilnehmerleitung feststellende Schaltung (Rl, F, P) auf ein lichtabgebendes Element (Dp) einwirkt und daß eine Schalteinrichtung (CO) zur Abschaltung der Rufspannung mit diesem Element optisch gekoppelt ist (mittels Tp).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element durch eine Photodiode (Dp) gebildet ist und daß die Schalteinrichtung einen Phototransistor (Tp) aufweist, der durch das von der Photodiode abgegebene Licht steuerbar ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die zur Teilnehmerleitung führende Rufleitung ein Längswiderstand (Rl) eingefügt ist, an den das Element (Dp) angekoppelt ist.

¹I. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung ein Filter (F) aufweist, welches eingangsseitig an den Längswiderstand angeschlossen und ausgangsseitig mit dem Element gekoppelt ist und welches derart bemessen ist, daß der Rufwechselspannungsabfall am Längswiderstand nicht zum Element gelangt.

5t Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Filter eine zweite Schalteinrichtung (T3) nachgeschaltet ist, die eine dritte Schalteinrichtung (Tk) steuert, über die das Element unter Umgehung des Filters unmittelbar mit dem Längswiderstand (Rl) verbindbar ist.

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6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überspannungsschutzschaltung (P) zum Schutz des Elements (Dp) vorgesehen ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch k und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überspannungsschutzschaltung zwei zwischen den Anschlüssen des Elements angeordnete, anti- . parallelgeschaltete Dioden (DiI, Di2) aufweist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die überspannungsschutzsehaltung eine dem Element parallelgeschaltete Diode (Di5) aufweist und daß die dritte Schalteinrichtung (T*!) mit dem Längswiderstand über eine weitere, für- den Gleichspannungsabfall am Längswiderstand durchlässig geschaltete Diode (Di4) gekoppelt ist.

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