DE2302024B2 - Schaltungsanordnung zum anschliessen von telegrafie- und datenteilnehmern an eine vermittlungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Anschließen von Telegrafie- und Datenteilneh-

j-, mern an die Vierdraht-Schnittstelle einer Vermittlungsanlage über Zweidraht-Einfachstromleitungen, bei der der übliche Leitungsergänzungswiderstand zur automatischen Linienstromeinstellung als elektronisch regelbarer Widerstand ausgeführt ist und bei der

4i) die über die Zweidraht-Einfachstromleitung übertragenen Einfachstrorin-Signale am Ausgang der Zweidraht-Leitung zur zusätzlichen Abflachung einem RC-Netzwerk zugeführt werden, dessen Ausgang mit dem Eingang einer elektronischen Schaltung zur

4-, Erzeugung von steilen Impulsflanken verbunden ist. Bekanntlich erfolgt auf den Anschlußleitungen in Telexnetzen die Signalisierung und der Datenaustausch durch mehrstufige Gleichstromtelegrafie mit hoher Sendespannung. Die Teilnehmer sind über Einfachstrom-Doppelstrom-Umsetzerschaltungen an die Vermittlungsanlage angeschlossen. Fig. 1 zeigt eine solche Umsetzerschaltung in Relaistechnik. Die Fernschreibmaschine sk, EM ist über die Leitung L an die Umsetzerschaltung angeschlossen. Die Übertragung der Fernschreibzeichen vom Amt zum Teilnehmer erfolgt mit Kurzschlußtastung. Die Datenumsetzung geschieht durch zwei polarisierte Telegrafenrelais, das Empfangsrelais A und das Senderelais B. Das Relais LJ dient zum Umpolen der Teilnehmerschleife

bo und zum Anschalten des Haltekreises (Haltewiderstand RH), der Reflexionen verhindert. Mit: dem Leitungsergänzungswiderstand AL muß der Linienstrom teilnehmerindividuell eingestellt werden; der Nachbildwiderstand RN dient zum Abgleich auf minimale

_b5 Empfangsverzerrung. Diese Anschlußtechnik hat folgende Vorteile:

a) Direkte Betriebsweise (d. h. Speisung des Empfängers aus dem Amt) und dadurch einfache, bii-

Ijge Schaltungen beim Teilnehmer.
Ii) Einfache billige Schaltungen im Amt, deren Aufwand durch Zentralisierung noch weiter reduzierbar ist.

c) Wegen der hohen Sendespannung große Sicherheit gegen Störungen (Beeintlussungsverzeiruiigen bzw. -fehler) und Unempfindlichkeit gegen den Einfluß von Kontaktübergangswiderständen (z. B. bei der Zentralisierung von Teilnehmerschaltungen im Amt oder bei Konzentratoren).

d) Einfache Meßmethoden mit billigen -obustcn Betriebsinstrumenten.

Diese Technik besitzt jedoch unter anderem foli>ende Nachteile:
" a) Teilnehmerindividueller, manueller Abgleich

des Linienstromes durch Leitungsergänzungswi-

dcrstand.

b) Teilnehmerindividueller, manueller Abgleich der Verzerrung durch Nachbildwiderstand.

c) Wartung der elektromechanischen Telegrafenrelais.

d) Hoher Leistungsbedarf, hohe Verlustleistung bei kurzen Leitungslängen.

e) Hohe Verlustleistung im Kurzschlußfall.

Aus der deutschen Offenlegungsschrif 12 035 379 ist es nun bereits bekannt, den manuell einzustellenden Leitungsergänzungswiderstand durch eine elektronische Schaltung zur automatischen Linienstromeinstellung zu ersetzen. Bei Neuanschalhvngen und Umschaltungen von Fernschreibanschlüssen entfällt daher jeder Abgleich in der Vermittlungsstelle.

Eine unzulässig hohe Verlustleistung in. Kurzschlußfall kann wegen der elektronischen Leitungsergänzung nicht auftreten, weil diese im Kurzschlußfall auf einen höheren Widerstandswert gesteuert wird. Der teilnehmerindividuelle Verzerrungsabgleich kann in ebenfalls bekannter Weise durch Verwendung des Prinzips einer RC-Abtastschaltung beseitigt werden. Eine solche Abtastschaltung ist bereits aus der deutschen Offeniegungsschrift 1911252 bekannt. Durch den Einsatz dieser Schaltung wird auch das bereits aus der Schaltung nach Fig. 1 bekannte >1-Relais vermieden. Die Aufgaben dieses A-Relais werden durch die elektronische RC-Abtastschaltung erfüllt. Die Schaltung nach der deutschen Offeniegungsschrift 1911252 enthält jedoch noch das ß-Relais mit dem Umschaltekontakt b. Dieses Relais muß gewartet werden.

Es ist zwar bei der Datenübertragung über Kabelstrecken bereits bekannt (Zeitschrift »Elektronik-Industrie« 1972, Heft 9, Seiten 147-149, insbesondere Figuren 6, 7, 14), auf der Sendeseite der jeweiligen Kabelstrecke jeweils einen als Ruhe- bzw. Arbeitskontakt arbeitenden Tasttransistor vorzusehen. Auf der Empfangsseite der jeweiligen Kabelstrecke ist als Auswerteglied entweder eine Inverterschaltung oder eine Optokopplerschaltung vorgesehen. Eine derartige Schaltungsanordnung eignet sich jedoch nicht ohne weiteres zum Anschließen von Telegrafie- und Datenteilnehmern an die Vierdraht-Schnittstelle einer Vermittlungsanlage über Zweidraht-Einfachstromleitungen, und zwar mit Rücksicht auf die insgesamt vorhandene mangelnde Störsicherheit auf der jeweiligen Empfangsseite.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, durch Einsatz von elektronischen Bauelementen anstelle von mechanischen Telegrafenrelais die Wartung der eingangs betrachteten, eine Umsetzerbaugruppe

darstellenden Umsetzerschaltung zu vermeiden.

Diese Aulgabe wird crl'indungsgemitU dadurch gelost, daß der Sendekontakt der Anschlußschaltung zum Senden in der Richtung von der Vermitllungsanlage zum Teilnehmer durch einen als Ruhe- bzw. als Arbeitskontakt arbeitenden Tasttransistor realisiert ist und daß an die Stelle des üblichen Haliewiüerstands eine elektronische Strombegrenzungsschaltung tritt.

Eine Wartung der Umsetzerbaugruppe ist nun nicht mehr erforderlich. In der Schaltung wird nur noch ein Relais eingesetzt, das die Umpolung der Teilnehmeischleife durchführt, bei Verbindungsaufbau und -abbau nur je einmal arbeitet und wartungsfrei ist. Die Realisierung des Sendekontakts als Ruhe- bzw. Arbeitskontakt wird durch die Verwendung einer elektronischen Strombegrenzung anstelle des Haltewiderstands ermöglicht. Durch Verwendung einer elektronischen Strombegrenzung wird die Schaltstrecke des Sendekontakts b (Fig. 1), die die Telegrafierader IA der Leitung L mit dem positiven Pol + TB der Telegrafierstromquelle verbindet, überflüssig. Ist der Sendekontakt b offen, d. h. die Leitung L nicht kurzgeschlossen, so stellt sich in der elektronischen Strombegrenzung automatisch ein Innenwiderstand von nahezu 0 ein. Es fließt dann der normale Leitungsstrom von beispielsweise 40 niA über die Leitung L. Ist der Sendekontakt b dagegen geschlossen, ist also die Leitung L kurzgeschlossen, so fließt ein Haltestrom vom positiven Pol + TB der Telegrafierstromquelle über die elektronische Strombegrenzung, den Sendekontakt b und den ohmschen Widerstand der RC-Abtastschaltung zum negativen Pol — TB der Telegrafierstromquelle. In diesem Fall wird in der elektronischen Strombegrenzung ein Innenwiderstand eingestellt, der dem Haltewiderstand RH entspricht. Der Innenwiderstand der elektronischen Strombegrenzung wird also in Abhängigkeit von der Einstellung des Sendekontakts b zwischen zwei Werten hin- und hergeschaltet.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die elektronische Strombegrenzung in zwei verschiedene Schaltungen getrennt, von denen die eine die logische Funktion des Haltewiderstands übernimmt und die andere als elektronische Sicherung gegen Kurzschluß und Fremdspannungen auf der Leitung dient.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Tasttransistor mit dem Transistor der RC-Abtastschaltung über eine RC-Kombination verbunden, die kurzzeitige Reflexionen, die beim Tasten des Tasttransistors durch Umladen der Anschlußleitung entstehen könnten, verhindert.

Die Erfindung wird an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Umsetzerschaltung nach der Erfindung, und

Fig. 3 die schaltungstechnische Ausführung der Erfindung.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Schaltung wird als Tastspannung die geerdete zentrale Amtsbatterie TB verwendet. Die elektronische Leitungsergänzung ELE ersetzt den Leitungsergänzungswiderstand RL. An die Stelle des Haltewiderstands RH tritt die elektronische Strombegrenzung SBl; sie ist zwischen den positiven Pol + TB der Telegrafierstromquelle und den Umschaltekontakt wl geschaltet. Zwischen den Umschaltekontakt ui und den ohmschen Widerstand

H)

Rl'7 der RC-Abtastschaltung ist zur Absicherung gegen Kurzschluß und Fremdspannungen auf der Leitung die elektronische Strombegrenzung SBl geschaltet. Das RC-Glied /?17, C2 bildet mit dem Transistor 75 (Schwellwertverstärker) die Abtastschaltung. Der Kollektor des Transistors 75 ist über einen Widerstand R9 und eine Anpassungsschaltung A an die Schnittstelle zwischen der Vermittlungsstelle und der Umsetzerschaltung angeschlossen. Die Schwelle des Schwellwertverstärkers liegt beispielsweise bei einem Strom IR durch den Widerstand Rl'7 von 25 mA. Ist der Strom IR kleiner als 25 mA, so haben die Empfangsdaten ED das logische Potential 1. Die Funktion des Sendekontakts (Umschaltekontakt) der Schaltung nach Fig. 1 übernimmt der ι Transistor 77, dessen Emitter-Kollektor-Strecke zwischen die Ader bl der Leitung und die Basis des Transistors 75 der RC-Abtastschaltung geschaltet ist. Die Basis des Transistors 77 ist über den Widerstand R19 und eine Anpassungsschaltung B mit der ; Schnittstelle zwischen der Vermittlungsstelle und der Umsetzerschaltung verbunden. Der Transistor 77 ist leitend, wenn in den Sendedaten SD die logische 0 erscheint. Der Transistor 77 ist dagegen gesperrt, wenn in den Sendedaten SD die logische Eins auftritt. In den beiden Betriebszuständen ist folgende Zuordnung gegeben: Im Ruhezustand weisen die Umpoldaten UD, die Empfangsdaten ED und die Sendedaten SD jeweils das logische Potential 0 auf. Das t/-Relais befindet sich in Ruhelage, der Transistor 75 ist gesperrt, und der Transistor 77 ist leitend. Auf der Anschlußleitung fließt ein Leitungsstrom IL = -5 mA. Im Verbunden-Zustand weisen die Umpoldaten UD, die Empfangsdaten ED und die Sendedaten SD das logische Potential 1 auf. Das t/-Relais ist umgepolt, der Transistor 75 ist leitend, und der Transistor 77 ist gesperrt. Auf der Anschlußleitung fließt dann ein Strom IL = 40 mA. Das Schreiben vom Teilnehmer zum Amt erfolgt durch Unterbrechen der Schleife (Unterbrechungstastung). In umgekehrter Richtung wird durch Kurzschlußtastung geschrieben.

Fig. 3 zeigt die vollständige Umsetzerschaltung. Die Widerstände /?36 und ΛΓ7 sowie der Kondensator C2 bilden das RC-Glied der Abtastschaltung. Der Transistor 75 arbeitet als Schwellwertverstärker mit dem Vorwiderstand R15. Die Schwelle wird durch den Spannungsteiler Λ10, RU und RU festgelegt. Der Widerstand RIl dient zum einmaligen Abgleich auf minimale Verzerrung bei der Baugruppenprüfung im Prüffeld. Über den Widerstand R9 wird ein rückgekoppelter Schaltverstärker 74, 73 und R6 mit Hysterese angesteuert. Die Transistoren 71 und 72 sind die Transistoren des Ausgangsschalters. Der rückgekoppelte Schaltverstärker und der Ausgangsschalter stellen die Anpassungsschaltung A der Umsetzerschaltung an die Vermittlungsstelle dar. Die Anpassungsschaltung B besteht im wesentlichen aus den

H)

•Γ) Transistoren T9 und 78. Der Transistor T9 arbeitel als Eingangsschalter. Über den Transistor 78 und die Widerstände /?19, /Ϊ18 erfolgt die Ansteuerung des Tasttransistors 77. Die RC-Kombination Cl, Λ13 /?14 und Gl verhindert kurzzeitige Reflexionen, die beim Tasten des Transistors 77 durch Umladen dei Anschlußleitung L entstehen können.

Die aktiven Elemente der beiden elektronischer Strombegrenzungen SBl und SBl sind die Transistoren 76 und 710. Die den Haltewiderstand ersetzende Strombegrenzung SBl besteht im wesentlichen aus dem Transistor 710, der Zenerdiode GIl und den Widerständen R14, RlS und R16. Das Basispotential des Transistors 710 wird durch die Zenerdiode GIl festgehalten. Damit wird der maximale Emitter-Kollektor-Strom des Transistors 710 durch die Parallelschaltung der Widerstände R15 und Λ26 bestimmt, Mit dem Widerstand R16 erfolgt der einmalige Abgleich des maximalen Emitterstroms im Prüffeld. Dei Widerstand R14, der parallel zur Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 710 liegt, übernimmt einen Teil der Verlustleistung des Transistors.

Die Strombegrenzung SBl ist prinzipiell gleich dei Strombegrenzung SBl aufgebaut. Sie liegt im »Verbunden-Zustand« in der Leitungsschleife. An die Stelle der Widerstände RlS und R16 treten die Widerstände Λ36 und RlT. An die Stelle des Widerstands R14 tritt der Widerstand Λ16, an die Stelle der Zenerdiode G21 die Zenerdiode C20. Der Kondensator C3 und die Diode G3 dienen zur Ansprechverzögerung der Strombegrenzung SBl. Auf diese Weise wird beim Schreiben vom Amt zum Teilnehme) eine Kurzschlußtastung gewährleistet. Die in Serie mil den Emitter-Kollektor-Strecken der Transistorer 710, 77 und 76 geschalteten Dioden GS, G13 unc G4 schützen die Transistoren vor inversem Betrieb der durch Fremdspannungen auftreten könnte.

Die Schaltung der elektronischen Leitungsergänzung ELE arbeitet wie eine stark zeitverzögerte Stromregelung. Sie ist identisch mit der in der deut sehen Offenlegungsschrift 2035 379 angegebener Schaltung. Die elektronische Leitungsergänzung ELE wird mit Hilfe einer Diodenbrücke GB in die Telegra fierader bl eingesetzt.

Die Umpolfunktion der Umschaltkontakte ul unc ul wird aus Vermittlungskriterieh abgeleitet. Diese Kriterien müssen von der Vermittlungsstelle zentra überwacht werden. Die Vermittlungsstelle kann danr über eine Steuerader (Umpoldaten UD) und das Umpolrelais U direkt schalten. Für den Blitz- und Fremd spannungsschutz sind zwei Überspannungsableitei von den Telegrafieradern al und bl gegen Masse vor gesehen. Diese Überspannungsableiter sind in dei Zeichnung nicht dargestellt. Die RC-Glieder Λ35, Ci , und Λ37, C7 schützen die Schaltung gegen Span nungsspitzen vor dem Zünden der Überspannungsab leiter.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Anschließen von Telegrafie- und Datenteilnehmern ;:n die Vierdraht-Schnittstelle einer Veruiittlungsanlage über Zweidraht-Einfachstromleitungen, hei der der übliche Leitungsergänzungswiderstand /it automatischen Linienstromeinstcllung als eic. ..isch regelbarer Widerstand ausgeführt ist un>. .ei der die über die Zweidraht-Einfachstrom-Leitung übertragenen Einfachstrom-Signale am Ausgang der Zwcidraht-Leitung zur zusätzlichen Abflachung einem RC-Netzwerk zugeführt werden, dessen Ausgang mit dem Eingang einer elektronischen Schaltung zur Erzeugung von steilen Impulsflanken verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendekontakt der Anschlußschaltung zum Senden in de. Richtung von der Vermittlungsanlage zum Teilnehmer durch einen als Ruhe- bzw. Arbeitskontakt arbeitenden Tasttransistor ( 77) realisiert ist und daß an die Stelle des üblichen Haltewiderstands eine elektronische Strombegrenzungsschaltung (SBl) tritt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors ( 77) zwischen den elektronisch regelbaren Widerstand (ELE) und das genannte RC-Netzwerk (RIl, Cl) geschaltet ist und daß die Basis des Transistors (77) über eine Anpassungsschaltung (B) mit der Vierdraht-Schnittstelle verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichent, daß zwischen den Kollektor des Transistors (Tl) und einen Pol der Stromquelle (+ TS) ein erster Umschaltekontakt (wl) und eine erste elektronische Strombegrenzung(SBl) geschaltet ist,die die logische Funktion eines Haltewiderstandes übernimmt, und daß zwischen die nicht mit dem Kollektor des Transistors ( Tl) verbundene Telegrafierader und den anderen Po! der Stromquelle (— TB) ein zweiter Umschaltekontakt («2), eine zweite elektronische Strombegrenzung (SBl), die als elektronische Sicherung gegen Kurzschluß- und Fremdspannungen auf der letztgenannten Telegrafierader (al) wirkt, und das genannte RC-Netzwerk (RIl, Cl) geschaltet sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Strombegrenzung (SBl) einen Transistor (TlO) enthält, dessen Emitter über einen abgleichbaren Widerstand (R26) mit einem Pol der Stromquelle ( + TB) und dessen Kollektor mit dem ersten Umschaltekontakt (ul) verbunden ist, daß parallel zur Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors (710) ein Widerstand (Λ24) geschaltet ist und die Basiselektrode über eine Zenerdiode (GH) mit dem genannten Pol der Stromquelle (+ TB) verbunden ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Strombegrenzung (SBl) einen Transistor (T6) enthält, dessen Emitter über einen abgleichbaren Widerstand (RIl) mit einem Pol der Stromquelle ( — TB) und mit dem Emitter des Transistors (77) sowie über einen Widerstand (ftl8) mit der Basis des Tasttransistors ( TT) verbunden ist und dessen Basis über einen Kondensator ( C3) mit dem Kollektor und dem zweiten Umschaltekontakt (»2) sowie über eine Diode ((73) und einen Widerstand ( R13) mit der Basis des Transistors ( /10) der ersten Strombegrenzung (.SVi 1) und über die genannte Diode (G3) und eine Zenerdiode ((/20) mit dem genannten Pi; 1 der Stromquelle (- Hi) verbunden ist und daß parallel zur Einitter-Kollcktor-Strecke des Transistors ( 7'6) ein Widerstand (RKy) geschaltet ist.

(). Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des Tasttransistors ( 77) über einen Kondensator ( Cl) und einen Widerstand (Λ13) mit einem Ende eines vor den Eingang der elektronischen Schaltung zur Erzeugung steiler Impulsflanken (7'5) geschalteten Widerstands ( RlS) und über den Kondensator (Cl) sowie über eine Diode (G2) und einen Widerstand (Λ14) mit dem anderen Ende des vor den Eingang der elektronischen Schaltung zur Erzeugung steiler Impulsflanken (TS) geschalteten Widerstands (R15) verbunden ist.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren der Strombegrenzungen und der Tasttransistor durch je eine Diode (G'5, G4, G13) vor inversem Betrieb geschützt sind.