DE2337045C3

DE2337045C3 - Empfangseinrichtung für über Fernmelde-, insbesondere Fernsprechleitungen übertragene Wechselspannungsimpulse, z.B. 16-kHz-Zählimpulse

Info

Publication number: DE2337045C3
Application number: DE19732337045
Authority: DE
Inventors: Guenter 8000 Muenchen Fordan
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-07-20
Filing date: 1973-07-20
Publication date: 1978-04-27
Also published as: DE2337045B2; DE2337045A1

Description

Die Erfindung betrifft nine Empfangseinrichtung für über Fernmelde-, insbesondere Fernsprechleitungen übertragene impulsförmige Wechselspannungssignale, z. B. 16-kHz-ZählimpuIse, die zur Betätigung einer Zählvorrichtung zunächst in der Empfangseinrichtung verstärkt und in ihnen äquivalente Gleichspannungssignale umgewandelt werden, wobei die Unterdrückung von Störungen der zu verarbeitenden Wechselspannungssignale vermittels eines Zeitgliedes vorgenommen wird.

Zur Anzeige bzw. Ermittlung der Gebühr für eine Gesprächsverbindung werden Wechselspannungsimpulse zu Gebührenanzeigen, die Fernsprechapparaten zugeordnet sind bzw. zu diesbezüglichen Empfangseinrichtungen in Münzfernsprechern übertragen.

Erfolgt die Anschaltung dieser Impulse an die Leitung über Kontakte, so kann sich dabei der Effekt, daß Kontakte normalerweise nicht preüfrei arbeiten und infolgedessen die Empfangseinrichtung beispielsweise anstelle eines Impulses mehrere Impulse Undefinierter Dauer erhalten kann, schädlich auswirken. Andererseits können durch Gleichstromimpulse, die das 16-kHz-Fil ter kurz anstoßen, 16-kHz-Impulse unerwünscht er zeugt werden. Beide Störungsfälle treten insbesondere dann auf, wenn für die betreffende Empfangseinrichtung eine hohe Empfindlichkeit vorausgesetzt werden muß, Hie wiederum eine höhere Störanfälligkeit bedingt.

Es ist bereits eine Anordnung für die elektronische Auswertung von in rascher Folge auftretenden Zählimpulsen bekannt, bei denen die unmittelbar nach dem Anschalten der Impulse durch mechanische Kontaktschwingungen auftretenden kurzzeitigen Unterbre- chungen dadurch eliminiert werden, daß diese Impulse zunächst in einer Flip-Flop-Schaltung ausgewertet werden. Zur Ableitung eines kurzzeitigen und hinsichtlich seiner Dauer definierten Impulses wird das Flip-Flop derartig ausgesteuert, daß lediglich mit dem ersten Prellimpuls ein Ausgangsimpuls erzeugt wird und sich die daran anschließenden weiteren Teilimpulse des jeweiligen Zählimpulses nicht mehr auswirken können. Es wird hier also lediglich beim Schließen des Kontaktes ein auswertbarer Impuls erzeugt Am Ausgang entsteht also keine prellfreie Abbildung mit der Breite des ursprünglichen Impulses. Diese Schaltung erfüllt zwar die Aufgabe, Prellungen von Kontakten innerhalb einer bestimmten Zeitspanne unwirksam zu machen, sie spricht jedoch aufgrund ihrer Wirkungsweise ebenso wie eine andere bekannte Anordnung, die zur Erzeugung prellfreier Impulse mit einer monostabilen Kippschaltung arbeitet, auf jeden ihr zugeführten Spannungssprung in gleicher Weise m Deshalb werden insbesondere auch irgendwelche Störimpulse so ausge wertet, als ob ihr ein zu verarbeitender Spannungs sprung zugeführt worden wäre.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einer Empfangseinrichtung für zum Zwecke der Zählung ausgesendete Wechselspannungssignale derartige Nachteile zu vermeiden. Im Gegensatz zu der erläuterten bekannten Anordnung soll nicht ein wesentlich kürzerer Impuls als es der mechanischen Kontaktbetätigung entspricht, entstehen, sondern der aufgenommene störbehaftete Impuls mindestens in seiner ursprünglichen Impulsbreite störungsfrei zur Weiterverarbeitung abgegeben werden.

Dies wird dadurch erreicht, daß über den Ausgang eines von zu den Wechselspannungsimpulsen äquivalenten Gleichspannungsimpulsen jeweils aufgesteuerten Anpassungsgliedes die Auf- bzw. Entladung des Kondensators einer als Zeitglied mit einer auf die Zeitdauer möglicher Einbrüche des Impulses abgestimmten Zeitkonstante dienenden Widerstand-Kondensator-Reihenkombination bewirkt wird und daß in Abhängigkeit von der am Kondensator entstehenden Spannung ein schwellwertbehaftetes Schaltglied, von dem der Betätigungsimpuls für die Zählvorrichtung ableitbar ist, gesteuert wird.

Durch die Wirkung des Zeitgliedes beginnt also mit

dem Auftreten eines Signalimpulses zunächst eine vorgegebene Schlitzzeit und der eigentliche Signalanfang tritt erst nach Ablauf dieser vom Schwellwert des Schaltgliedes bestimmten Zeitspanne auf. Dadurch

können sich kurze Störimpulse während der Signalpausen und Störimpulse, die durch Kontaktprellungen entstehen, nicht mehr auswirken. Gleichzeitig wird über das gleiche Zeitglied eine mindestens entsprechend lange Verzögerung bei Impulsende erreicht, so daß die Ansprechverzögerung nicht zu einem verkürzten Gesamtimpuls führt Dadurch bleibt auch bei minimalen Impulslängen die für die nachgeschaltete Zähleinrichtung benötigte Auswertezeit erhalten. Gleichzeitig wird dadurch auch das Ende des Impulses prellfrei abgebildet, so diQ der zu verarbeitende Impuls unverkürzt weitergegeben wird.

Durch das Zeitglied besteht auch ein Schutz gegen Signalunterbrechungen während des Anliegens eines auszuwertenden Signalimpulses. Unterbrechungen, die kurzer als die Abfallverzögerungszeit sind, werden überbrückt, so daß nach Ansprechen der Zähleinrichtung dadurch fälschliche Mehrfachzählungen vermieden werden.

Es können somit alle Maßnahmen zur Störunterdriikkung mit Hilfe eines einzigen Zeitgliedes vorgenommen werden.

Wird in Weiterbildung der Erfindung der Betätigungsimpuls für die Zählvorrichtung über ein mit dem Ausgang des schwellwertbehafteten Schaltgliedes verbundenen Anpassungsglied zugeführt, dessen Ausgang über den Kondensator des Zeitgliedes auf den Eingang des schwellwertbehafteten Schaltgliedes rückgekoppelt ist, so wird für das schwellwertbehaftete Schaltglied eine steile Schaltflanke erreicht

In Ausgestaltung der Erfindung kann ein ausgangsseitig an dem Verbindungspunkt von Kondensator und Eingang des schwellwertbehafteten Schaltgliedes anzuschaltendes Verknüpfungsschaltglied über den einen Eingang mit den am Ausgang des schwellwertbehafteten Schaltgliedes entstehenden Impulsen und über den anderen Eingang mit den von den anliegenden Wechselspannungsimpulsen abgeleiteten Impulsen derart aufgcste- ert werden, daß bei einer Impulsunterbrechung vor dem Durchschalten des schwellwertbehafteten Schaltgliedes der Kondensator kurzzeitig entladen wird.

Dadurch wird die für den Signalanfang vorgegebene Schutzzelt nach einer kurzen Unterbrechung vor Ansprechen der nachgeschalteten Zähleinrichtung erneut voll wirksam.

Erfindungsgemäß steller die verwendeten Schaltglieder entsprechend beschaltete NAND-Schaltglieder dar, die aus integrierten Schar.kreisen gebildet werden.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung im folgenden !.och näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 1 ein Ausführungsbeispiel einer Empfangseinrichtung für 16-kHz-Zählimpulse,

Fig.2 das Impulsdiagramm für die einzelnen Schaltungspunkte.

In dem Ausfuhrungsbeispiel nach der F i g. 1 sollen a und b die Anschlußpunkte für eine Amtsleitung darstellen, über die 16-kHz-Zählimpulse an die Empfangseinrichtung gesendet werden. In bekannter Weise ist zur Trennung der Sprechströme und der Zählimpulse eine Weichenschaltung vorgesehen, von der lediglich das Teilfilter F, das die oberhalb des Sprachfrequenzbereiches liegenden Zählimpulse weiterleitet, gezeigt ist. Die eintreffenden Zählimpulse werden der Basis des verstärkenden Transistors T, der jeweils mit der positiven Halbwelle eint; eintreffenden 16-kHz-Impulses durchgesteuert wird, zugeführt. Die negative Halbwelle wird durch die Dioden D\ und D 2 abgeleitet. Der Kondensator C\ glättet die bei der Aussteuerung des Transistors Tentstehenden Impulse, so daß die einzelnen Teilimpulse in einen Gesamtimpuls umgesetzt werden.

Die Schaltglieder G1 bis G4 stellen NAND-Schaltglieder dar, die aus integrierten Schaltkreisen, z. B. C-MOS-Schaltkreisen, gebildet werden. Beim Eintreffen eines Zählimpulses werden die Eingänge 1 und 2 des Schaltgliedes G1 sowie der Eingang 13 des Schaltglie des GA auf Logikpotential L gebracht Dadurch entsteht eine Änderung des Logikpotentials am Ausgang 3 von G1. Diese Potentialänderung wird über den Widerstand R 2 auf die Basis des Transistors T zurückgekoppelt, wodurch ein sicheres Durchschalten

is auch dann gegeben ist, wenn die Zählimpulsspannung gerade an der Ansprechgrenze liegt Mit dem Schaltvorgang des Schaltgliedes G1 beginnt nun über den Widerstand A4 und die Diode D 4 die Aufladung des Kondensators C 2. Mit der sie¹, am Kondensator einstellenden Spannung wird das Schultnläed G 2 derart gesteuert, daß es bei Erreichen des auslösenden Spannungswertes durchschaltet Die durch das 2Ieitglied erzielbare Verzögerung kann beispielsweise bis zu 50 ms bemessen werden, so daß 16-kHz-Störimpulse, die kurzer als 50 ms sind, nicht ausgewertet wenden. Mit dem Schalten des Schaltgliedes G 2 entsteht am Ausgang 10 des nachgeschalteten Schaltgliedes G 3 ein Ausgangsimpuls, der über den Kondensator C3 zur Betätigung der Zählvorrichtung Z, die beispielsweise

ίο einen Motorzähler darstellt, führt.

Der Kondensator C2 wirkt in Verbindung mit dem Widerstand R 6 gleichzeitig als Rückkopplungsglied zwischen den Schaltgliedern G 3 und G 2. Dadurch wird die mit Rücksicht auf eine geringe Leistungsaufnahme der Schaltkreise erforderliche steile Schaltflainke erreicht.

Gleichzeitig mit dem Schaltvorgang am Ausgang des Schaltgliedes G3 ergibt sich eine sofortige Potentialverschiebung des Eingangs des Schaltgliedes auf den Wt :t der Versorgungsspannung. Durch die Dioden D 5 und D 3 wird ein Überschreiten dieses Spannungswertes am Eingang 6 des Schaltgliedes G 2 während der Schaltvorgänge verhindert.

Mit dem Ende des anliegenden Zählimpulses wird der

Ausgang des Schaltgliedes G1 auf Logikpotential 0 gebracht, so daß sich der Kondensator G 2 entladen kann. Durch Einfügung und geeignete Bemessung des Widerstandes Ä5 in Verbindung mit der Diode D4 kann eine zusätzliche Impulsverlängerung jeder ge wünschten Größe erreicht werden. Dadurch können Toleranzen der Schaltschwellen, die geringe Verkürzungen dps anliegenden Impulses ergeben könnten, ausgeglichen werden. Die vorgesehene Anzugs- bzw. Abfallverzögerung durch das Zeitglied wird durch die zum Schalten notwendige Eingangsspannung bestimmt Sit: liegt beispielsweise bei Anwendung von C-MOS-Schaltkreisen etwa bei dei halben Versorgungsspannung Uv. Daraus ergibt sich, daß die vorgesehenen Verzöge rungszeiten unabhängig von dieser werden. Dadurch, daß bei dem Ausführungsbeispiel der Eingang 5 des Schaltgliedes G 2 an Pluspotential angeschaltet ist, ergibt sich eine bestimmte Verschiebung der Schwellspannung nach Logikpotential 0, so daß dadurch die

(5 Anzugsverzögerung verkürzt und die Abfallverzögerung entsprechend verlängert wird. Die linke Hälfte der F i g. 2 zeigt das Zeitdiagramm

für die verschiedenen Sitrnale an Αρη mit Hon frleinhon

Bezugszeichen versehenen Schaltungspunkten SP bei der Auswertung eines anliegenden Eingangssignals in Form eines 16-kHz-Zählimpulses Z. Durch den geschilderten Funktionsablauf erscheint am Ausgang 10 des Schaitgliedes G 3 der auszuwertende Impuls erst nach _s der vorgegebenen Verzögerungszeit und er wird in dem gewählten Beispiel um eine über die Anzugsverzögerungszeit hinausgehende Zeitspanne verlängert. Bei einer derartigen Verlängerung ist lediglich zu beachten, «.•iß diese Verlängerungszeit kürzer als die kleinstmögli- _|0 ehe Pausenzeit zwischen zwei eintreffenden Zählimpul sengewählt ist.

Wie der Zeile e zu entnehmen ist, schaltet das Schaltglied G 2 zu dem Zeitpunkt, zu dem durch die Kondensatorspannung am Eingang 6 die beispielsweise ,₅ bei der halben Versorgungsspannung liegende Schwellspannung erreicht wird.

Tritt während der Anzugsverzögerungszeit, d.h. zu

einem ZCitpuPiKi, ΊΠ uCiTi uiC jCnältgiiCdcr G 2 Ufiu G 3 noch nicht geschaltet haben, eine kurze Unterbrechung des Impulses ein, wird durch das Schaltglied G 4 bewirkt, daß die volle Anzugsverzögerungszeit erneut wirksam werden kann. Durch die Unterbrechung des 16-kHz-Zählimpulses werden nämlich sowohl die Eingänge I und 2 des Schaltgliedes GI als auch der Eingang 13 des Schaltgliedes G 4 auf Logikpotential L gebracht, wodurch der Ausgang des Schaltgliedes G 4 Logikpotential 0 annimmt, so daß der bereits teilweise über den Widerstand RA, die Diode DA und dem Widerstand R 6 geladene Kondensator C2 des Zeitglie- _J0 des über die Diode D 3, den Widerstand R6 und dem Schaltglied G 4 sehr schnell entladen wird. Es ergibt sich also eine schnelle Wiederbereitschaft für die vorgesehene Anzugsverzögerung.

Dieser Fall ist als Zeitdiagramm im mittleren Teil der Fig. 2 dargestellt. Der in Zeile <i gezeigte F.ingangsimpuls soll kürzer als die vorgesehene Ansprechverzögerung sein. Wie der Zeile c zu entnehmen ist, führt die mit Beginn des Impulses einsetzende Aufladung des Kondensators C2 nicht zu einem der Schwellspannung des Schaitgliedes G 2 entsprechenden .Spannungswert, so daß am Ausgang 10 des Schaltgliedes G 3 kein Impuls abgegeben wird und somit die Zählvorrichtung Z nicht ansprechen kann. Ebenso wie bei der dargestellten kurzzeitigen Unterbrechung innerhalb der Anzugsvcr-/ögerungszeit ist dies auch in gleicher Weise dann der Fall, wenn ein einzelner Störimpuls mit einer gegenüber der vorgesehenen Anzugsverzögerungszeit kleineren Impulszeit eintrifft.

Tritt jedoch durch eine Störung eine Impulsunterbre chung ein, nachdem die Schaitglieder G 2 und Gl bereits durchgeschaltet wurden, so werden diese Unterbrechungen, falls sie kürzer als die Abfallverzöge rungszeit sind, überbrückt. Der Äusgangsimpuis de< Schaltgliedes G 3 erfährt somit keinen Einbruch, da dei Eingang 12 des Schaltgliedes G 4 weiterhin Logikpoten tial 0 einnimmt, während der Eingang 13 durch die kurzzeitige Unterbrechung auf Logikpotential L ge bracht wird. Der Ausgang des Schaltgliedes GA verbleibt somit auf Logikpotential L so daß dei Entladungsweg für den Kondensator übet das Schalt glied G 4 gesperrt ist. Es ist somit lediglich die normale AbfalU.;i-zögerung wirksam.

Der zuletzt genannte Fall ist als Zeitdiagramm in rechten Teil der F i g. 2 dargestellt. Bei einer innerhalt der normalen Abfallvetzögerungszeit liegenden Unter brechung eines anliegenden Zählimpulses ergibt sicr also keine Änderung am Ausgang 10 des Schaltgliede! G 3.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Empfangseinrichtung für über Fernmelde-, insbesondere Fernsprechleitungen übertragene impulsförmige Wechsclspannungssignale, z. B. 16-kHz-Zählimpulse, die zur Betätigung einer Zählvorrichtung zunächst in der Empfangseinrichtung verstärkt und in ihnen äquivalente Gleichspannungssignale umgewandelt werden, wobei die Unterdrückung von Störungen der zu verarbeitenden Wechselspannungssignale vermittels eines Zeitgliedes vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß über den Ausgang eines von den umgewandelten Signalen jeweils angesteuerten Anpassungsgliedes die Auf- bzw. Entladung des Kondensators (C2) einer als Zeitglied mit einer auf die Zeitdauer möglicher Einbrüche des Wechselspannungssignals abgestimmten Zeitkonstante dienenden Widerstand-Kondcnsator-Reihenkombination bewirkt wird, und daß in Abhängigkeit von der am Kondensator entstehenden Spannung ein schwellwertbehaftetes Schaltglied (G 2% von dem der Betätigungsimpuls für die Zählvorrichtung (Z) ableitbar ist, gesteuert wird.

2. Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsimpuls für die Zählvorrichtung über ein mit dem Ausgang des schwellwertbehaftelen Schaltgliedes (G 2) verbundenen Anpassungsglied (G 3) zugeführt wird und daß dessen Ausgang über den Kondensator des Zeitgliedes auf den Eingang de= schwellwertbehafteten Schaltgliedes zurückg-ikoppelt ist

3. Empfangseinrichtung nach ien Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein ausgangsseitig mit dem gemeinsamen Schaltungspunkt von Kondensator und Eingang des schwellwertbehafteten Schaltgliedes verbundenes Schaltglied (G 4) über den einen Eingang mit den Ausgangssignalen des schwellwertbehafteten Schaltgliedes und über den anderen Eingang mit den umgewandelten Impulsen derart angesteuert wird, daß bei einer Impulsunterbrechung vor dem Durchschalten des schwellwertbehafteten Schaltgliedes der Kondensator (C2) kurzzeitig entladen wird.

4. Empfangseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassungsglieder (Gi. GJ) und die Schaltglieder (G2, GA) entsprechend beschaltete NAND-Schaltglieder darstellen, die aus integrierten Schaltkreisen gebildet sind.