DE2336484A1 - Telegrafie-empfangsschaltung - Google Patents

Description

Patentanwalt oooc/Q/

Dipl. -Phys. Leo Thul / 3 OO H O H

Stuttgart

CJ. Hobson - 1

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, New York Telegrafie-Emp£angsschaltung

Stand der Technik

Seit vielen Jahren wurde die galvanische Trennung zwischen dem Linienstromkreis und dem Ortsstromkreis mit Hilfe von elektromagnetischen Telegrafenrelais bewerkstelligt. Der Isolationswert zwischen den Relaiswicklungen und den zugehörigen Kontakten beträgt viele Megohm und weist eine hohe Durchschlagsspannungsfestigkeit auf. Zwar v/erden dadurch die beiden Spannungsbereiche getrennt, doch die Informationssignale können ohne Schwierigkeit passieren und werden ohne zeitliche Verzögerung zeichengetreu wiedergegeben. Derartige Relais weisen jedoch mechanisch bewegte Teile auf, die einer gewissen Abnutzung ausgesetet sind und einer Wartung bedürfen.

Darüber hinaus können Telegrafenrelais nur zwei Leitungszustände wiedergeben: Strom- und Keinstromzustand bei Einfachstrombetrieb oder Plusstrom- und Minusstromzustand bei Doppelstrombetrieb. Dagegen ist es bei modernen Signalisiermethoden wünschenswert drei Leitungszustände wiedergeben zu können: Plusstrom, Minusstrom und Nullstrom.

Durch die britische Patentschrift 1 057 647 ist eine Empfangsschaltung mit galvanischer Trennung bekannt geworden,

13. Juli 1973

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bei der ein Trägersignal, zwei Übertrager, ein Diodenmodu-

lator und Phasendetektorschaltungen vorgesehen sind, um die

Zeichen- und Trennstromsignale auf der Leitung im angeschlossenen OrtsStromkreis nachzubilden.

Aufgabe

Durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine Telegrafie-Empfangsschaltung zu schaffen, die in der Lage ist, drei verschiedene Signalzustände zu übertragen .

Vorteile

Die durch die Erfindung gemäß den Ansprüchen erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit einfachen Mitteln eine eindeutige Anzeige der drei unterschiedlichen Leitungszustände auf der Geräteseite erreicht wird.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Telegrafie-Empfangsschaltung mit galvanischer Trennung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 eine Gatter-Schaltung mit Invertierung der Signale.

Fig. 3 ein Zeitdiagramm der Signalzustände an verschiedenen Punkten der Schaltung nach Fig. 1.

Fig. 4 eine Ergänzung der Schaltung nach Fig. 1.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 1 ist eine Telegrafenleitung L über Anschlüsse 1 und 2 angeschlossen. Die eintreffenden Telegrafiesignale gelangen über ein Widerstands-Kondensator-Netzwerk 3 auf die Mittenanzapfungen zweier Übertragerwick-

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lungen 4 und 5. Diese Wicklungen sind über Kreuz durch je eine Diagonale einer Brückenschaltung verbunden, zu der noch Gleichrichter 6,7, 8 und 9 gehören. Die Wicklung 4 mit Kern 10 und Wicklung 11 bilden einen ersten Übertrager. Die Wicklung 5 mit Kern 12 und Wicklung 13 bilden einen zweiten Übertrager. Die Isolierung zwischen den Übertragerwicklungen und 11, sowie zwischen den Übertragerwicklungen 5 und 13, weist mindestens den gleichen Isolationswert auf, der zwischen den Wicklungen eines herkömmlichen elektromagnetischen Telegrafenrelais besteht.

Der Übertragerwicklung 11 wird ein Träger- oder Schaltsignal zugeführt. Dieses Signal wird durch Frequenzteilung aus einem höherfrequenten Signal eines nicht dargestellten Generators gewonnen. Die Signale dieses Generators gelangen über einen Anschluß A auf einen zweistufigen Frequenzteiler, der aus zwei Schwellwertschaltern 14 und 15 besteht, die durch eine Kreuzschaltung miteinander verbunden sind. Bei einer Telegraf iegeschwindigkeit von 50 bis 100 Baud liegt die Generatorfrequenz in der Größenordnung von 200 kHz, die durch den Frequenzteiler auf 50 kHz herabgesetzt wird. Im Diagramm der Fig. 3 sind die Signalfolgen am Anschluß A und am Punkt B des B-seitigen Ausgangs vom Schwellwertschalter 15 dargestellt. Der B-seitige Ausgang des Schwellwertschalters 15 ist über einen Gleichstrom-Wechselstrom-Verstärker 16 mit der Übertragerwicklung 11 verbunden. Darüberhinaus sind die B-seitigen Ausgänge der beiden Schwellwertschalter 14 und auf die Eingänge eines NAND-Gatters 17 geschaltet, während die A-seitigen Ausgänge der beiden Schwellwertschalter 14 und 15 mit den Eingängen eines NAND-Gatters 18 verbunden sind. Die ausgangsseitigen Schaltzustände der beiden NAND-Gatter sind in Fig. 3 unter Nl und N2 dargestellt.

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In Fig. 3 ist unter L ein eintreffendes Telegrafiesignal dargestellt. Im vorliegenden Fall weist dieses Zeichen zuerst ein positives Stronunaximum (+) auf, das dann zu einem negativen Strommaximum (-) überwechselt und dann die Nullstromlage einnimmt. Dieses Telegrafiesignal wird durch das der Übertragerwicklung 11 zugeführte Trägersignal getastet. In der Übertragerwicklung 13 tritt ein moduliertes Signal auf, das nach einer Verstärkung in einer gegengekoppelten Verstärkerstufe 28 im Punkt M die in Fig. 3 dargestellte Form aufweist. Die zwei übertrager bilden mit der Verstärkerstufe einen hinreichend bekannten Ringmodulator. Die Signalform unter M ist in rechteckförmige Teilbereiche unterteilt, die sowohl dem maximalen positiven Linienstrom als auch dem maximalen negativen Linienstrom entsprechen. Zwischen diesen muß nun unterschieden werden.

Der gegengekoppelten Verstärkerstufe 28 ist ein Schwellwertverstärker 29 nachgeschaltet, dessen Schwellwert in Bezug auf Fig. 3, M bei t liegt. Jedes Mal, wenn die Signalamplitude am Ausgang der Verstärkerstufe 28 diesen Schwellwert überschreitet, gibt der Verstärker 29 ein O-Signal ab; andernfalls ein 1-Signal.

Bei dem Impulszug B in Fig. 3 sind die positiven Impulse mit "0" und die negativen Impulse mit "E" bezeichnet. Bei einem Vergleich der Signalform von M mit dem Telegrafiesignalverlauf L und dem Impulszug B ergibt sich, daß die den Schwellwert t übersteigenden Teilbereiche von M mit einem Ε-Impuls des Impulszuges B übereinstimmen, wenn das Telegrafiesignal L positiv ist bzw. sich mit einem O-Impuls des Impulszuges B deckt, wenn das Telegrafiesignal L negativ ist. Der Ausgang des Schwellwertverstärkers 29 ist mit den B-Eingängen zweier Kippstufen 19 und 20 verbunden. Die Kipp-

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stufe 19 wird während der Ε-Impulse des Impulszuges B durch das NAND-Gatter 17 und die Kippstufe 20 während der O-Impulse des Impulszuges B durch das NAND-Gatter 18 getastet. So lange die Tastung mit einem 1-Zustand vom Ausgang des Schwellwertverstärkers 29 zusammentrifft, wird die entsprechende Kippstufe gesetzt. Überlagert sich die Tastung dagegen mit einem O-Zustand vom Ausgang des Schwellwertverstärkers 29, so wird die betreffende Kippstufe wieder zurückgestellte Ist somit das Telegrafiesignal L positiv, so trifft der Schaltzustand N2 mit O-Impulsen vom Ausgang des Schwellwertverstärkers 29 zusammen, wodurch die Kippstufe 20 zurückgestellt wird (Ausgang X ist 1-Zustand), während die Kippstufe 19 gesetzt wird. Ist dagegen das Telegrafiesignal L negativ, so trifft der Schaltzustand Nl mit O-Impulsen vom Ausgang des Schwellwertverstärkers 29 zusammen, so daß die Kippstufe 19 zurückgestellt wird (Ausgang Y ist 1-Zustand), während die Kippstufe 20 gesetzt wird. Die in Fig. 2 dargestellte Reihenschaltung eines NAND-Gatters 21 und eines Inverters 22 ist an die B-seitigen Ausgänge der Kippstufen 19 und 20 angeschlossen. Im vorliegenden Fall tritt am Ausgang Z ein 1-Signal auf.

Damit ist eine Schaltung gegeben, die jeweils an einem von drei Ausgängen X, Y oder Z ein 1-Signal abgibt: Am Ausgang X, wenn das Telegrafiesignal positiv ist, am Ausgang Y, wenn das Telegrafiesignal negativ ist und am Ausgang Z, wenn das Telegraf iesignal Nullpotential aufweist. Darüber hinaus ist durch diese Schaltung eine galvanische Trennung zwischen dem Linienstromkreis und dem OrtsStromkreis gegeben.

Der Schwellwert t ist durch einen variablen Widerstand im Verstärker 28 und über die Basis-Emitter-Spannung V, des Transistors im Schwellwertverstärker 29 einstellbar. Die Basis-Emitter-Spannung V, verändert sich jedoch bei Tempe-

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raturwechsel. Um den Schwellwert konstant zu halten, kann die in Fig. 4 dargestellte Zusatzschaltung an den Punkten ρ und q in die Schaltung der Fig. 1 eingeschleift werden. In dieser Zusatzschaltung bilden zwei Transistoren 23 und 24 eine Vergleichsanordnung, die über einen Spannungsteiler 25/26 ein Bezugssignal erhalten. Über einen Transistor 27 erfolgt eine Steuerung der Basis des Transistors im Schwellwertverstärker 29 (Fig. 1) in der Art einer Konstantstromquelle. Die Transistoren 23, 24 und 27 arbeiten unterhalb des Sättigungsbereiches, wodurch ein Verzögerungseffekt vermieden wird.

Der Schwellwert t ist gesetzt, um eine möglichst geringe Verzerrung der innerhalb des Umsetzers reproduzierten Signale zu erhalten. In Fig. 3 ist der Schwellwert t in Bezug auf das Telegrafiesignal L dargestellt, um zu zeigen, wann beim Sxgnalpolarxtätswechsel ein Wechsel beim reproduzierten Signal auftritt. Der Umsetzer ist in der Lage, die Zeichenverzerrung bis zu eintausend Baud auf weniger als 2 % zu reduzieren.

2 Patentansprüche

3 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   < Telegrafie-Empfangsschaltung mit galvanischer Trennung des Linienstromkreises vom Ortsstromkreis, dadurch gekennzeichnet , daß ein zwei Übertrager einbeziehender Ringmodulator, eine Schaltsignal-Quelle, ein Schwellwertverstärker mit einstellbarer Ansprechschwelle, sowie Ausgangsschaltglieder vorgesehen sind, wobei der Ausgang der Schaltsignal-Quelle mit der einen Wicklung des einen Übertragers und der Eingang des Schwellwertverstärkers mit der einen Wicklung des anderen Übertragers verbunden ist und daß die Telegrafenleitung an Mittenanzapfungen von Zweitwicklungen der Übertrager angeschlossen ist.

   2. Telegrafie-Empfangsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltglieder aus zwei-Kippstufen bestehen, von denen korrespondierende Eingänge mit dem Ausgang des Schwellwertverstärkers verbunden sind,und die Markierungseingänge besitzen, die mit unterschiedlichen Markierimpulsgebern in Verbindung stehen und daß an jeweils die gleichen Ausgänge der beiden Kippstufen eine Gatter-Schaltung angeschlossen ist, die dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn die beiden Kippstufen sich im O-Zustand befinden.

   13. Juli 1973 vHy/spr

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