DE2358003A1 - Elektronischer telegrafiesender - Google Patents
Elektronischer telegrafiesenderInfo
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Description
LICENTIA Patent-Vr»rwcJ.tungii-G.m.b,H», 6 Frankfurt ?O
19» November 1973 PT-KN Za/ro
Elektronischer Telegrafiesender \
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung
zum Umsetzen binärer logischer Signalpegel in Signalpegel höheren Potentials, wobei der die logischen Signale aufnehmende
Eingangskreis und der die höheren Potentiale an Übertragungsleitungen
abgebende Ausgangskreis galvanisch getrennt sind.
Derartige Schaltungsanordnungen sind insbesondere für das
Telegrafenwesen von Interesse. Dabei geht es um die allgemeine
Aufgabe Nachrichten in Form möglichst einfacher Änderungen
eines elektrischen Systemzustandes über ein Übertragungssystem
weiterzuleitert. Unter Systemzustand können hier die Varianten
"Strom" bzw. "Keinstrom" oder "positiver bzw. negativer Linienstrom"
verstanden werden. Die erstgenannte Variante wird als Einfachstrombetrieb, die zweite Variante als Doppelstrombetrieb
bezeichnet.
Unter Bezugnahme auf den Verwendungszweck wird eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art im folgenden als Telegrafiesenderumsetzerschaltung
bzw* Telegrafie-Sender bezeichnet und weist heutzutage anstelle der mechanischen Telegrafenrelais
elektronische Telegrafenrelais auf, deren Vorteile gegenüber
den gebräuchlichen elektromechanischen Relais insbesondere die geringe Ansprechzeit mit einer vernachlässigbaren Umschaltzeit,
der geringe Energiebedarf, sowie das Wegfallen aller
Probleme hinsichtlich Einstellung, Abspringen, Verschleiß und Festkleben der· beweglichen Teile sind.
Derartige elektronische Telegrafiesender werden auch als
elektronische und optoelektronische Signalumsetzer bezeichnet, die die eigentliche Funktion der Telegrafenrelais übernehmen.
Darunter ist im Falle der Telegrafietechnik die Umsetzung der von einem Schaltkreissystem gelieferten Pegel auf die bei
Fernschreibleitungen üblichen, bedeutend höheren Pegel zu
verstehen. Gemäß bekannten Ausführungsbeispielen wird die galvanische Trennung zwischen dem Schaltkreissystem und dem
Telegrafiekreis transformatorisch realisiert. Auch die Kopplung
mittels optoelektronischer Koppler ist im Zusammenhang mit elektronischen Telegrafiesendern an sich bekannt.
Problematisch bezüglich der Verwendung von elektronischen
Telegrafenrelais bleibt die Beeinflussung von Nachbaradern,
die insbesondere bei unsymmetrischer Tastung unzulässige Werte annehmen kann. Gemäß den Technischen Vorschriften der Deutschen
Bundespost über den Anschluß von Endeinrichtungen an Telegrafen-Stromwege bei Schrittgeschwindigkeiten bis zu 200 Baud ist der
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Problematik des Nebensprechens von einer Schrittgeschwindigkeit
über 75 Baud an Rechnung zu tragen, Die dazu vorgeschlagenen
Schaltmittel sind z.B. Abflacher- und Symmetrierschaltungen.
.Letztere dienen dazu, unipolare Signale des logischen Schaltkreissystems bezüglich des Erdpotentials zu symraetrieren.
Die Abflacherschaltungen dienen dazu, die durch rechteckige
Kurvenform der Telegrafieströme bedingten Störungen möglichst
klein zu halten. Bekanntlich ist die Störwirkung umso großer,
je rechteckiger die Kurvenform ist, also je größer der Anteil
an hohen Frequenzen (sog. Oberwellen) ist.
Nach dem Stand der Technik werden Abflacherschaltungen durch
LC-Kettenglieder realisiert, wobei die Längsglieder aus Induktivitäten und die Querglieder aus Kapazitäten bestehen.
Die Grenzfrequenz der Abflacherschaltungen muß in jedem Falle größer sein als die sich aus den jeweiligen Schrittgeschwindig-;
keiten ergebende Frequenz des kürzesten Schrittes, damit die
Schritte hinreichend verzerrungsfrei übertragen werden. Die
Unterdrückung der höheren Frequenzen der Schritte ist ohne weiteres zulässig, da sie für das Arbeiten des Relais auf der
Empfangsseite ohne Bedeutung sind*
Wie erwähnt, sind die Abflacherschaltungen auch in Verbindung
mit den bekannten elektronischen Telegrafenrelais durch LC-Kettenglieder
realisiert, die einen erheblichen Platzbedarf
erfordern.
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-Jc-
Ein weiterer Nachteil der bekannten Telegrafiesender besteht
darin, daß die über die Telegrafenleitungen zu übertragenden
Telegrafieströme über einen als Potentiometer realisierten
sogenannten Leitungsergänzungswiderstand eingestellt werden müssen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Schaltungsanordnung
der eingangs genannten Art, insbesondere einen elektronischen Telegrafiesender zu konzipieren, wobei die
genannten. Nachteile nicht vorhanden sind. Abgesehen davon, daß die erfindungsgemäße Konzeption weitgehend in integrierter
Technik realisierbar ist und entsprechend mit einem wesentlich geringeren Platzbedarf auskommt, bedarf es zwecks Realisierung
eines konstanten Linienstroms auf den Telegrafieleitungen keiner manuellen Einstellung eines Abgleichwiderstandes
(Leitungsergänzungswiderstand).
Durch die Vermeidung der genannten Nachteile ergibt sich eine Baueinheit, die nicht nur wesentlich kleiner und leichter ist,
als bekannte, dem gleichen Zweck dienende Baueinheiten, sondern sie ist auch erheblich billiger und verglichen mit bekannten
Baueinheiten praktisch wartungsfrei.
Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird durch die gemeinsame Anwendung der im Patentanspruch 1 gekennzeichneten
Merkmale erreicht.
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uieEinzelheiten der· Erfindung werden anhand der Zeichnungen
im folgenden näher erläutert. Hierbei wird ein explizites
Ausführungsbeispiel im Sinne der Unteransprüche beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Telegrafie-Sender mit elektronischem
Telegfafenrelais/LG-Äbflacher, Einstellwiderstand,
Leitung und Empfänger gemäß dem- Stand der Technik;
Fig. 2a zeigt das Blöckschaltbild eines in erfindungsgemäßer
Weise konzipierten elektronischen Telegrafiesenders;
Fig. 2b zeigt schematisch die an ausgezeichneten Punkten der
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung entstehenden
. Spannungs— bzw. Stromverhältnisse;
Fig. 3 zeigt ein detailliertes Aüsführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung bzw. des erfindungsgemäßen Telegrafiesenders;
Fig. 4 zeigt für drei verschiedene Schrittgeschwindigkeiten
gemessene Kurven der am Äbflachereingang bzw. am
Abflacherausgang abnehmbaren Ströme.
In Fig. 1 ist das Blockschaltbild eines bekannten elektronischen
Telegrafiesenders dargestellt. Die beiden wesentlichen Komponenten
sind der Eingangskreis und der Ausgangskreis, die aufgrund
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des Umstandes, daß ihre jeweiligen elektrischen Versorgungswerte
in ganz unterschiedlichen Größenordnungen liegen,galvanisch
voneinander getrennt sind. Der Eingangskreis ist symbolisch durch ein Inverterglied 1 dargestellt, dessen Ausgang mit dem
Eingang eines optoelektronischen Koppelelementes 2 verbunden ist, dessen Ausgang seinerseits das in den Ausgangskreis einzukoppelnde
Signal abgibt.
Das optoelektronische Koppelelement 2 besteht, wie dargestellt,
aus einer Leuchtdiode und einem Fototransistor. Das am Eingang E
zugeführte logische Signal ist am Kollektoranschluß des Fototransistors abnehmbar. Mit diesem Ausgangssignal des opto-
elektronischen Kopp el element es 2 wird ein im wesentlichen aus zwei komplementären Transistoren bestehendes Telegrafenrelais
angesteuert. Dieses ist mit den.beiden Polen +TB und -TB einer Telegrafenbatterie verbunden und schaltet je nachdem, ob ein
einer binären "L" oder einer binären 11O" entsprechendes Potential
am Eingang E zugeführt wurde, den einen oder anderen Transistor des komplementären Transis torpaar es leitend. Je nachdem, welcher
der Transistoren leitend gesteuert ist, wird das positive oder negative Potential angeschaltet.
Das am Ausgang K des Telegrafenrelais anstehende Signal stimmt
bezüglich seiner Signalform mit der Signalform der logischen Eingangssignale überein. Diese sind ihrerseits annähernd von
rechteckiger Signalform, so daß sich die Notwendigkeit ergibt, die Schaltflanken abzuflachen.
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Zu diesem Zweck ist eine Abflacherschaltung 4 vorgesehen,
die im wesentlichen aus induktiven Längsgliedern und kapazitiven
Quergliedern besteht und die Wirkung eines Tiefpaßfilters hat.
Dies bedeutet, daß die Oberwellen der rechteckigen Signale
ausgefiltert werden, so daß diese an ihren positiven und
negativen Flanken abgerundet erscheinen.
Eine weitere Forderung an elektronische Telegrafiesender besteht
darin, daß die auf den Telegrafi eleitungen übertragenen
Telegrafiesignale hinsichtlich des Stroms zu begrenzen sind.
Gemäß den bekannten Anordnungen wird die Strombegrensung und
die damit verbundene Stromkonstanz mittels eines sogenannten
Leitungsergänzüngswiderstandes 5 realisiert j der als Abgleichwiderstand längs der Übertragungsleitungen angeordnet ist.
Mittels dieses Abgleichwiderstands wird jeweils abhängig vom Widerstand der Leitung und des am Ende der Leitung angeordneten
Empfängers 10 der zulässige Linienstrom der Telegrafiesignale eingestellt. Diese werden am Ausgang A von der Übertragungsleitung
abgenommen und dem Empfänger 10 zugeführtν In Bild 2a
ist das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dargestellt, wobei auch die in der in Bild 1 angegebenen Schaltung
enthaltenen Komponenten mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet
sind.. - " :-.."""" - ' . "-■"-" ;■/.-"-" -.'"-. - ■■■■-■ ."■-". - ' . -.".
Das am Ausgangί eister Inverterstufe 1 anstehende .logische Signal
wirkt über eilten optoelektronisehen Koppler 2 auf eine Symmetrierschaltung
7. Diese ist mit den beiden Polen +U, und -U.,
einer Spanriungsquelle verbunderi und ordnet den beiden binaren
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Signalzustanden das positive oder negative Potential zu«
Auf diese Weise werden die bezüglich Massepotential unsymmetrisch liegenden logischen Signalpegel in bezüglich
Massepotential symmetrisch liegende Pegel umgesetzt.
Die Symmetrierschaltung 7 gibt die symmetrisch liegenden Potentiale an eine Potentiometerschaltung 8 ab. Mittels dieser
Potentiometerschaltung wird der Eingangspegel für die nachfolgenden Komponenten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
festgelegt.
Der Potentiometerschaltung ist eine Abflacherschaltung k
nachgeschaltet, deren Eingangssignal am Abgriff der Potentiometerschaltung 8 abgegriffen wird. Die Abflacherschaltung
ist symbolisch in Analogie zu Fig. 1 durch ein LC-Tiefpaßfilter
dargestellt und filtert, wie bereits beschrieben, die hohen in den rechteckigen Signalen enthaltenen Frequenzen aus.
Es versteht sich, daß die Komponenten Potentiometer und Abflacherschaltung hinsichtlich ihrer Anordnung im Telegrafiesender
austauschbar sind.
Das bezüglich der Flanken abgeflachte Ausgangssignal der Abflacherschaltung k wird nunmehr dem eigentlichen Telegrafenrelais
9 zugeführt, das gemäß der erfindungsgemäßen Gesamtkonzeption
im wesentlichen aus einem die Telegrafiepotentiale
-T„ durchschaltenden bipolaren Transistorpaar und einer die
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Strombegrenzung und die Stromkonstanz gewährleistenden bipolaren
Konstantstromquelle besteht. Der Ausgang dieser
Konstantstromquelle ist der Ausgang A der gesamten Schaltungsanordnung,
an den die Übertragungsleitung und der Empfänger 10 angeschlossen sind.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist so konzipiert,
daß über die Einstellung der Potentiometerschaltung 8 die Stromverstärkung der im Telegrafenrelais angeordneten Konstantstromquelle
einstellbar ist. Diese einfache Möglichkeit der Einstellung j des Linienstrqms und„die _Gewährle;i.stunÄ der S.trom-
:konstanz durch eine Konstantstromquelle^ erlajibt die Verwendung
[eines einfachen Pötentipmeters, _während bei den gemäß Stand__der
/Technik"bekannten Schaltungsanordnungen stets ein relativ hoch
belastbarer Abgleichvriderstand notwendig ist.
In Fig. 2b sind schematisch die Strom- bzw. Spannungsverhältnisse
an ausgezeichneten Punkten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
wiedergegeben. -"'....
Als Abszisse dient die Zeitachse t, über der die Spannungsbzw. Stromimpulse aufgetragen sind. Ganz links in der Darstellung
ist ein logisches Signal dargestellt, das die beiden Signalpegel OV und +Ug habe, also bezüglich der Spannungsnullinie
. unsymmetrisch liegt. Das logische Signal wird mittels des
optoelektronischen Koppelelementes an die Symmetrierschaltung
weitergegeben, wo die beiden logischen Signalpegel auf der
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Basis der Versorgungsspannung -U der Symmetrierschaltung
symmetriert werden. Gemäß der Darstellung mit der Ordinaten U sei dem höheren logischen Signalpegel das Potential +U1 und
dem niedrigen logischen Signalpegel das Potential +U1 zugeordnet
Die Impulsform des Spannungsimpulses entspricht der des
logischen Signals.
Die Potentiometerschaltung 8 nach Fig. 2a ist zwischen dem Ausgang oc der Symmetrierschaltung und Massepotential angeordnet.
Aufgrund des durch die Potentiometereinstellung vorgegebenen Spannungsteilerverhältnisses wird nunmehr am Potentiometerabgriff
β eine gegenüber der Aus gangs spannung der Symmetrierschaltung verringerte Spannung an die Abflacherschaltung
weitergegeben. Diese Spannung ist an der Ordinaten IL. aufgetragen
und entspricht bezüglich ihrer Signalform noch einer nahezu idealen. Rechteckkurve.
In der Abflacherschaltung werden nun die Oberwellen dieser
Rechteckspannung ausgefiltert, so daß in der Darstellung einer Fourieranalyse beispielsweise nur die linearen Glieder berücksichtigt
sind. Die Rechteckkurve wird gewissermaßen verschliffen und am Ausgang γ der Abflacherschaltung liegt eine näherungsweise
als Trapezkurve mit abgerundeten Ecken zu bezeichnende Spannungskurve an.
Mit dieser Spannung wird das Telegrafenrelais angesteuert. Die darin enthaltene bipolare Konstantstromquelle vermag einen
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positiven und negativen Ausgangsstrom zu liefern, der proportional,
zur angelegten am Ausgang der Abflacherschaltung anstehenden Spannung U y (I δ/·ν- UV ) -Lst. Die gesteuerte bipolare Konstantstromquelle hat daher den Charakter eines linearen Verstärkers.
Der am Telegrafenrelais abnehmbare Ausgangsstrom ist mit I- bezeichnet.
Ein detailliertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Die anhand des
Prinzipschaltbildes nach Fig. 2 bereits erwähnten Komponenten
optoelektronisches Koppelelement 2, Symmetrierschaltung 7»
Abflacherschaltung 4 und Telegrafenrelais 9 sind in gleicher
Anordnung zu Blockeinheiten zusammengefaßt.
Die in Fig. 3 dargestellte Schaltungsanordnung funktioniert
folgendermaßen: -
Wird die Leuchtdiode 21 des optoelektronischen Koppelelementes
aufgrund eines am Ausgang der Inverterstufel anstehenden
logischen Signals in den leitenden Zustand gesteuert, so leitet
auch der im optoelektronischen Koppelelement 2 mit einintegrierte npn-Fototransistor 22. -
Um, wie schon erwähnt, positiven und negativen Linienstrom für
die Telegrafenleitungen erzeugen zu können, müssen die beiden
Schaltzustände des Fototransistors 22 symmetriert werden.
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Zu diesem Zweck ist in der Symmetrierschaltung 7 ein npn-Schalttransistor 73 vorgesehen, der sich in Abhängigkeit
vom Leitungszustand des Fototransistors 22 im leitenden oder nichtleitenden Zustand befindet. Dieser Schalttransistor 73
ist basisseitig einerseits mit dem Kollektoranschluß des Fototransistors 22 und andererseits über einen Basiswiderstand
71 mit dem positiven Pol +U. einer ersten Spannungsquelle
verbunden. Der Emitteranschluß des Schalttransistors 73 ist mit
der Anode einer ersten'Symmetrierungsdiode 7h verbunden, deren
Kathode mit dem Emitteranschluß des Fototransistors 22 und mit deir
negativen Pol -U der ersten Spannungsquelle verbunden ist. Der Kollektoranschluß des Schalttransistors 73 ist über einen
Kollektorwiderstand 72 mit dem positiven Pol +U der ersten
Spannungsquelle und ferner mit dem Anodenanschluß einer zweiten Symmetrierungsdiode 75 und einem Anschluß eines einstellbaren
Widerstands 76 verbunden. Der andere Anschluß dieses Widerstands
76 und die Kathode der zweiten Symmetrierungsdiode 75 sind
miteinander verbunden und bilden den Ausgang der Symmetrierschaltung
7·
Sind also die Leuchtdiode 21 und der Fototransistor 22 im leitenden Zustand, so ist der Schalttransistor 73 gesperrt.
Aufgrund dieser Konfiguration fließt ein Strom vom positiven
Pol +U. der ersten Spannungsquelle über den Kollektorwiderstand
72 und die zweite Symmetrierungsdiode 75 zur nachgeschalteten Potentiometerschaltung 8 und von da zur Erde.
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Bleibt die Leuchtdiode 21 stromlos, so bleibt auch der Fototransistor 22 im gesperrten Zustand. Der Schalttransistor
wird in den leitenden Zustand gesteuert und bedingt einen
Stromfluß (im Sinne eines negativen Stroms) vom negativen Pol -U . der ersten Spannungsquelle über die erste Symmetrierungsdiode
74» über den Schalttransistor 73, über den ungeerdeten
Potentiometerwiderstand 76 und über die Potentiometerschaltung
zur Erde. . . . :
Der regelbare Widerstand 76 dient dazu, eine Unsymmetrie der
positiven, und negativen Linienströme auf den Telegrafieleitungen
auszugleichen.
Mit der Potentiometerschaltung 8 werden die Eingangspegel für
die nachfolgende Abflacherschaltung 4 und die anschließende
"Linearverstärkerschaltung" 9 bestimmt und gegebenenfalls
im Hinblick auf die Absolutbeträge der Linienströme eingestellt.
Die Abflacherschaltung 4 ist als transistorisierter Tiefpaß
realisiert, wobei im Gegensatz zu den bekannten LC-Kettengliedern gemäß der Erfindung RC-Glxeder als frequenzbestimmende
Elemente benutzt werden. Dies hat insbesondere den Vorzug eines erheblich verringerten Raumbedarfs sowie einer Kostenminderung.
.
Der transistorisierte Tiefpaß besteht aus einer zweistufigen
Anordnung. Die zwei Stufen sind deshalb notwendig, um den
erforderlichen Dämpfungsverlauf zu erreichen. ·
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Die erste Stufe besteht aus einem pnp-Transistor 4l der
basisseitig über zwei in Serie geschaltete Widerstände mit dem Abgriff der Potentiometerschaltung 8 verbunden ist.
Zwischen dem Verbindungspunkt und dem Emitteranschluß des pnp-Transistors 4l ist ein erster Kondensator angeordnet.
Ein zweiter Kondensator liegt zwischen dem Basisanschluß des pnp-Transistors 4l und Erde.
Die Emitterkollektorstrecke des pnp-Transistors 4l ist mit den
beiden Polen einer zweiten Spannungsquelle verbunden, und zwar derart, daß der Emitteranschluß unter Einfügung eines Emitterwiderstandes
42 mit dem positiven Pol +U und der Kollektoranschluß mit dem negativen Pol -U9 verbunden sind.
Die zweite Stufe der Abflacherschaltung 4 besteht aus einem
npn-Transistor 43, der basisseitig unter Zwischenschaltung zweier Widerstände mit dem Emitteranschluß des pnp-Transistors 4l
der ersten Stufe verbunden ist. Zwis.chen dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände und dem Emitteranschluß des npn-Transistors
42 sowie zwischen dessen Basisanschluß und Erde ist jeweils wiederum ein Kondensator eingefügt. Die Kollektor-Emitter-Strecke
des npn-Transistors 43 der zweiten Stufe der Abflacherschaltung liegt ebenfalls zwischen den beiden Polen
-U der zweiten Spannungsquelle, wobei der Kollektor mit dem
positiven Pol +U und der Emitter unter Einfügung eines
Emitterwiderstandes 44 mit dem negativen Pol -U verbunden sind.
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Am Emitteranschluß des npn-Transistors hJ der zweiten
Abflacherstufe wird das Ausgangssignal der Abflacherschaltung
abgenommen. Dieses Ausgängssignal ist an seinen Flanken verschliffen*
Der Pegel der am Ausgang der Abflacherschaltung abnehmbaren
Signale ist gegenüber denen,die am Abgriff der Potentiometerschaltung anstehen, annähernd unverändert.
In FIg= 4 ist für die Schrittgeschwindigkeiten 75, IpO1 200
bit/sec die Beeinflussung der Abflacherschältüng auf die an der
Potentiometerschaltung 8 abgegriffenen (Rechteck-) Signale
deutlich sichtbar. Die dargestellten Impulse sind gemessenen
und fotografisch aufgenommenen Impulsen nachgezeichnet. Bezüglich
der ausgefilterten Oberwellen soll nochmals betont werden,
daß ausschließlich die Di^mensionierung der RC-Glieder maßgebend
ist.
Mit den am Ausgang der Abflacherschaltung anstehenden, in
Fig. k. schematisch dargestellten Signalen, wird der Kern des
elektronischen Telegrafiesenders angesteuert. Die aufgrund'
ihrer Umschaltfunktion als Telegrafenrelais 9 bezeichnete
Schaltungsanordnung hat die Aufgäbe, das von der Abflacherschaltung 4 angebotene Signal unter Beibehaltung der Signalform auf die Telegrafieleitungen umzusetzen. Das Telegrafenrelais
9 besteht, wie schon erwähnt, im wesentlichen aus einem
komplementären Schalttransistorpaar 92, 92' und einer nachgeschalteten
Konstantstromquelle.
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Liegt am Ausgang der Abflacherschaltung 4 und damit am Eingang
des Telegrafenrelais 9 ein positiver Signalpegel an, so wird
der npn-Schalttransistor 92' leitend gesteuert, während der
pnp-Schalttransistor 92 gesperrt wird. Somit ergibt sich ein Stromfluß vom positiven Pol +TB der Telegrafenbatterie über
einen Kollektorwiderstand 97'» über eine Temperaturkompensationsdiode
93', über den npn-Schalttransistor 921 und über einen
Emitterwiderstand 961 zur Erde. Die Größe des über die genannte
Strecke fließenden Stroms ist direkt abhängig von der an der Basis des npn-Schalttransistors 92* anliegenden Signalspannung.
Die dem komplementären Schalttransistorpaar 92, 92' nachgeschaltete
bipolare Konstant-stromquelle besteht ebenfalls aus
einem komplementären Transistorpaar, wobei der pnp-Transistor
9Λ1 basisseitig mit dem Kollektoranschluß des npn-Schalttransistors
92· und der npn-Transistor 9^ basisseitig mit
dem Kollektoranschluß des pnp-Schalttränsistors verbunden sind.
Emitterseitig sind die Transistoren der Konstantstromquelle
mit den beiden Polen der Telegrafenbatterie und kollektorseitig miteinander verbunden, wobei der gemeinsame Verbindungspunkt
der Ausgang des kompletten Telegrafenrelais ist.
Aufgrund des im npn-Schalttransistor 92' fließenden Stroms entsteht
an der Basis des pnp-Transistors 9^' der Konstantstrbm-
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quelle ein Spannungsabfall. Dieser bestimmt zusammen mit dem
Emitterwiderstand 98' des pnp-Transistors 94' der Konstantstromquelle
den vom positiven Pol +TB der Telegrafenbatterie
zum AusgangAund damit in die Telegrafenleitungen fließenden Linienstsrom. Dieser fließt vom positiven Pol +TB d_er Telegrafenbatterie
über den pnp-Transistor 94' der Konstantstromquelle
in die Telegrafenleitung und somit zum Telegrafenempfänger 10,
s. - .-"■-.■ -
Steht am Ausgang der Abflacherschaltung 4 ein negatives Signal
an, so wird der pnp-Transistor 92 des Schalttransistorpaares
leitend gesteuert. Somit fließt ein negativer Strom vom negativen
Pol -TB der Telegrafenbatterie über einen Widerstand 97, über
eine Diode 93, über den pnp-Schalttransistor 92 und über den
Emitterwiderstand 96 zur Erde. Aufgrund des Spannungsabfalls
am Widerstand 97 wird nunmehr der npn-Transistör 94 der
Konstantstromquelle leitend gesteuert. Somit ergibt sich ein Stromfluß vom negativen Pol -TB der Telegrafenbatterie über
den·Emitterwiderstand 98 und die Emitter-Kollektor-Strecke
des npn-Transistors 94 zu der Telegrafieleitungen und von hier
zum Empfangsgerät 10. ,
Die Symmetrie und die Höhe der über die .Transistoren 94, 94'
der bipolaren Konstantstromquelle fließenden Ströme (Linienströme)
können mit dem in der Symmetrierschaltung 7 vorgesehenen Regelwiderstand
und mit der Potentxomet-er-e-chaltung 8 justiert werden.
Bezüglich der Diodenpaare 91» 91' und 93, .93' 'i-'st zu bemerken,
daß sie jeweils die Basisanlaufspannungen der entsprechenden
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Transistoren kompensieren und somit insbesondere der Temperaturkompensation der gesamten Anordnung dienen.
Bezüglich der genannten ersten und zweiten Spannungsquelle ist zu bemerken, daß diese vorzugsweise der Telegrafenbatteriespannung
entsprechen. Um hinreichende Symmetrieverhältnisse zu gewährleisten, werden die erwähnten Erdverbindungen jeweils
durch die geerdete Mitte der Telegrafenbatterie realisiert.
Das in Fig. 3 dargestellte und im vorhergehenden beschriebene Ausführungsbeispiel betrifft den in der Telegrafietechnik
bekannten Doppelstrombetr.ieb. Soll die genannte Anordnung auch im sogenannten Einfachstrombetrieb eingesetzt werden, so läßt
sich dies in einfacher Weise dadurch realisieren, daß z.B. der Kollektor des npn-Transistors 9^ der Konstantstromquelle nicht
beschaltet wird. Um andererseits für den Einfachstrombetrieb die gleiche Differenz zwischen den zwei logischen Signalen
zugeordneten Telegrafiesignalströmen zu erhalten, wird dem
Emitterwiderstand 98' des pnp-Transistors 9^' der Konstantstromquelle
ein Widerstand gleicher Größe parallel geschaltet. Somit ergibt sich beim Einfachstrombetrieb gegenüber dem Doppelstrombetrieb
ein positiver Linienstrom doppelter Größe.
Zusammenfassend soll nochmals darauf hingewiesen werden, daß
die in Fig. 3 dargestellte Schaltungsanordnung voll elektronisch und damit weitgehend in integrierter Technik ausgeführt werden
kann und demzufolge mit einem gegenüber bekannten Anordnungen wesentlich verringerten Platzbedarf auskommt.
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Claims (2)
1. Schaltungsanordnung zur Umsetzung binärer logischer Signalpegel in Signalpegel höheren Potentials,, wobei der
die logischen Signale aufnehmende Eingangskreis und der
die höheren Potentiale an übertragungsleitungen abgebende
Ausgangskreis galvanisch getrennt sind, insbesondere zur
Umsetzung logischer Signale ,in Telegrafiesignale,
dadurch gekennzeichnet, daß.der Ausgangskreis in Kombination
folgende Merkmale aufweist:
a) es ist eine Symmetrierschaltung (7) vorgesehen, die
entsprechend den zwei logische*1 Signalpegeln zwei",
symmetrisch zu Massepotential liegende Signale erzeugt;
b) es ist eine Potentiometerschaltung (8) vorgesehen, die
mittels der am Abgriff abgenommenen Spannungswerte den
Absolutbetrag des Stromsder Signale höheren^ Potentials
bestimmt; " :
c) es ist eine elektronische Abflacherschaltung (4) vorgesehen, die die Übergänge zwischen den den zwei logischen
Signalen entsprechenden symmetrierten Signalen abflacht;
d) es ist eine über ein komplementäres Transistorpaar (92, 92')
angesteuerte bipolare Konstantstromquelle (94, 98; 94», 98·)
vorgesehen, die mit den beiden Polen (^TB) der die höheren
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Potentiale abgebenden Spannungsquelle verbunden ist und je nachdem, welcher Transistor (92 bzw. 92* )
des komplementären Transistorpaares leitend ist, die Übertragungsleitung mit dem einen oder anderen Pol
der Spannungsquelle verbindet und die abgeflachten symmetrierten Signale unter Beibehaltung ihrer Signalform an die Übertragungsleitungen abgibt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Potentiometerschaltung (8) der Symmetrierschaltung (7) nachgeordnet ist und zwischen deren Ausgang und Masse
liegt, und daß die elektronische Abflacherschaltung (4) eingangsseitig mit dem Abgriff der Potentiometerschaltung (8)
verbunden ist und ausgangsseitig das der bipolaren Konstantstromquelle vorgeschaltete komplementäre Transistorpaar
(92, 92') ansteuert.
3· Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Abflacherschaltung
(4) im wesentlichen ohmsehe Widerstände und Kapazitäten umfaßt.
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Leers ei te
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19732358003 DE2358003C3 (de) | 1973-11-21 | 1973-11-21 | Schaltungsanordnung zur Pegelumsetzung logischer Signale |
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-
1973
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Cited By (4)
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FR2376575A1 (fr) * | 1976-12-29 | 1978-07-28 | Philips Nv | Procede pouvant etre utilise dans un equipement de teleimpression, et dispositif permettant la mise en oeuvre de ce procede |
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