DE2358003B2 - Schaltungsanordnung zur Pegelumsetzung logischer Signale - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsirdnung zum Umsetzen binärer logischer Signalpein Signalpegel höheren Potentials, wobei der die ischen Signale aufnehmende Eingangskreis und der höheren Potentiale an Übertragungsleitung^! abende Ausgangskreis galvanisch getrennt sind.
Derartige Schaltungsanordnungen sind insbesone für das Telegrafcnwcsen von Interesse. Dabei t es um die allgemeine Aufgabe, Nachrichten in m möglichst einfacher Änderungen eines elektri-003

sehen Systemzustandes über ein Übertragungssystem weiterzuleiten. Unter Systemzustand können hier die Varianten »Strom« bzw. »Keinstrom« oder »positiver bzw, negativer Linienstrom« verstanden werden. Die erstgenannte Variante wird als Einfachstrombeirieb, 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 an Stelle 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 Schaltkreksystem 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 Telegraf lesendem an sich bekannt.

Problematisch bezüglich der Verwendung von elektronischen Telegrafenrelais bleibt die Beeinflussung v.m 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 Problematik des Nebensprechens von einer Schrittgeschwindigkeit über 75 Baud an Rechnung zu tragen. Die dazu vorgeschlagenen Schaitmittel sind z. B. Abflacher- und Symmetrierschaltungen. Letztere dienen dazu, unipolare Signale des logischen Schaltkreissystems bezüglich des Erdpotentials zu symmetrieren. Die Abflacherschaltungen dienen dazu, die durch rechteckige Kurvenform der Telegrafieströme bedingten Störungen möglichst klein zu halten. Bekanntlich ist die Störwirkung um so größer, je rechteckiger die Kurvenform ist, also je größer der Anteil an hohen Frequenzen (sogenannten Oberwellen) ist.

Nach dem Stand der Technik werden Abflacherschaltungen durch LC-Kettenglieder realisiert, wobei die Längsglieder aus Induktivitäten und die Quergliederaus Kapazitäten bestehen. Die Grenzfrequenz der Abflacherschaltungen muß in jedem Falle größer sein ;ils die sich aus den jeweiligen Schrittgeschwindigkeiten ergebende Frequenz des kürzesten Schrittes, damit die Schritte hinreichend verzerrungsfrei übertragen werden. Die Unterdrückung der höheren Frequenzen der Schritte ist ohne weitere«· zulässig, dn sie für das Arbeiten des Relais auf der Hmpfangsscile 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.

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.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 234 501 ist eine Schaltungsanordnung für ein elektronisches Telegrafenrelais bekannt. Diese Schaltungsanordnung ist zum Schutz gegen Leitungskurzschlüsse und Überspannungen konzipiert und basiert im wesentlichen «uf einer getasteten Konstantstromquelle, deren Elemente ihrerseits dann stromlos gemacht werden, wenn gefährliche Fremdpotentiale auftreten. Abgesehen davon, daß diese getastete Konstantstromquelle infolge des nichtlinearen Zusammenhangs zwischen Eingangsspannung und Ausgangsstrom keine trapezförmigen Signale zu übertragen vermag, so müßte gerade wegen dieser Nichtlinearität eine gegebenenfalls erforderliche Abflacherschaltung dem Telegrafenrelais nachgeschaltet werden. Darüber hinaus sind bei «ler bekannten Schaltungsanordnung in der Konstantftromquelle wirkende Potentiometerwiderstände vorgesehen, die den Ausgangsleitungsstrom lastunabhängig fließen lassen. Damit weist die bekannte Anordnung die bereits allgemein beschriebenen Nachteile auf: da nämlich einerseits eine gegebenenfalls erforderliche Abflacherschaltung im Ausgangskreis vorzusehen ist und nach dem Stand der Technik nur LC-Kettenglieder bekannt sind, und andererseits Potentiometerwiderstände zur lastunabhängigen Einttellungdes Leitungssiroms vorgesehen sind, sind sowohl der Integrierbarkeit als auch der Packungsdichte der Einzelschaltungen Grenzen gesetzt.

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 potentiometrischen 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.

Die Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Hierbei wird ein explizites Ausführungsbeispiel im Sinne tier Unteransprüche beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Telcgrafie-Sender mit elektronischem Telegrafenrelais. LC-Abflacher. Einstellwiderstand. Leitung und Empfänger gemäß dem Stund der Technik:

Fig. 2a zeigt das Blockschaltbild eines in erfindungsgemäßer Weise konzipierten elektronischen Telegrafiesenders;

Fig. 2b zeigt schematisch die an ausgezeichneten Punkten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung entstehenden Spannungs- bzw. Stromverhält nisse;

Fig. 3 zeigt ein detailliertes Ausführungsbeispie der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bzw des erfindungsgemäßen Telegrafiesenders;

Fig. 4 zeigt für drei verschiedene Schrittgeschwin digkeiten gemessene Kurven der am Abflacherein gang bzw. am Abflacherausgang abnehmbarer Ströme.

to In Fig. 1 ist das Blockschaltbild eines bekanntei elektronischen Telegrafiesenders dargestellt. Die bei den wesentlichen Komponenten sind der Eingangs kreis und der Ausgangskreis, die auf Grund des Um Standes, daß ihre jeweiligen elektrischen Versor gungswerte in ganz unterschiedlichen Größenordnun genliegen, galvanisch voneinander getrennt sind. De Eingangskreis ist symbolisch durch ein Inverterglied J dargestellt, dessen Ausgang mit dem Eingang eine optoelektronischen Koppelelementes 2 verbundei

ao ist, dessen Ausgang seinerseits das in den Ausgangs kreis einzukoppelnde Signal abgibt.

Das optoelektronische Koppelelement 2 besteht wie dargestellt, aus einer Leuchtdiode und einem Fo totransistor. Das am Eingang E zugeführte logischi

»5 Signa! ist am Kollektoranschluß des Fototransistor abnehmbar. Mit diesem Ausgangssignal des optoelek ironischen Koppelelementes 2 wird ein im wesentli chen aus zwei komplementären Transistoren beste hendes Telegrafenrelais 3 angesteuert. Dieses ist mi den beiden Polen + TB und - TB einer Telegrafen batterie verbunden und schaltet je nachdem, ob eit einer binären »1« oder einer binären »0« entspre chendes Potential am Eingang E zugeführt wurde den einen oder anderen Transistor des komplementä ren Transistorpaares leitend. Je nachdem, welcher de Transistoren leitend gesteuert ist, wird das positivi oder negative Potential angeschaltet.

Das am Ausgang K des Telegrafenrelais anste hende Signal stimmt bezüglich seiner Signalform mi der Signalform der logischen Eingangssignale überein Diese sind ihrerseits annähernd von rechteckiger Si gnalform, so daß sich die Notwendigkeit ergibt, dii Schaltflanken abzuflachen.

Zu diesem Zweck ist eine Abflacherschaltung' vorgesehen, die im wesentlichen aus induktivei Längsgliedern und kapazitiven Quergüedern besteh und die Wirkung eines Tiefpaßfilters hat. Dies bedeu tet, daß die Oberwellen der rechteckigen Signale aus gefiltert werden, so daß diese an ihren positiven um negativen Flanken abgerundet erscheinen.

Eine weitere Förderung an elektronische Telegra fiesender besteht darin, daß die auf den Telegrafielei Hingen übertragenen Telegrafiesignale hinsichtlicl des Stroms zu begrenzen sind. Gemäß den bekanntei

j-, Anordnungen wird die Strombegrenzung und die da mit verbundene Stromkonstanz mittels eines söge nannten Leitungsergänzungswiderslandes 5 realisiert der als Abgleichwiderstand längs der Übertragungs leitungen angeordnet ist. Mittels dieses Abgleichwi Verstands wird jeweils abhängig vom Widersland de Leitung und des am Ende der Leitung angeordnete! Empfängers 10 der zulässige Linienstrom der TeIe grafiesignale eingestellt. Diese werden am Ausgang .< von der Übertragungsleitung abgenommen und den Empfanger 10 zugeführt. In Bild 2a ist das Block schaltbild tier erfindungsgemäßen Sehaltungsanord nungdargestcllt, wobei auch die in der in Bild 1 ange gebcnen Schaltung enthaltenen Komponenten mi

gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

Das am Ausgang einer Inverterstufe 1 anstehende logische Signal wirkt über einen optoelektronischen Koppler 2 auf eine Symmetrierschaltung 7. Diese ist mit den beiden Polen + U, und — U₁ einer Spannungsquelle verbunden und ordnet den beiden binären Signalzuständen 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 Fotentiometerschaltung 8 ab. Mittels dieser Potentiometerschaltung wird der Eingangspegel für die nachfolgenden Komponenten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung festgelegt.

Der Potentiometerschaliung ist eine Abflacherschaltung 4 nachgeschaltet, deren Eingangssignal am Abgriff der Potentiometerschaltung 8 abgegriffen wird. Die Abflacherschaltung 4ist symbolsich 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 4 wird nunmehr dem eigentlichen Telegrafenrelais 9 zugeführt, das gemäß der erfindungsgemäßen Gesamtkonzeption im wesentlichen aus einem die Telegrafiepotentiale ± T_B durchschaltenden bipolaren Transistorpaar und einer die Strombegrenzung und die Stromkonstanz gewährleistenden bipolaren Konstantstromquelle besteht. Der Ausgang dieser Konstantstromquelle ist der Ausgang A der gesamten Schaltungsanordnung, an den d\t 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 des Linienstroms und die Gewährleistung der Stromkonstanz durch eine Konstantstromquelle erlaubt die Verwendung eines einfachen Potentiometers, während bei den gemäß Stand der Technik bekannten Schaltungsanordnungen stets ein relativ hoch belastbarer Abgleichwiderstand notwendig ist.

In Fig. 2b sind schematisch die Strom- bzw. Spannungsverhältnisse an ausgezeichneten Punkten der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wiedergegeben.

Als Abszisse dient die Zeitachse /, über der die Spannungs- bzw. Stromimpulse aufgetragen sind. Ganz links in der Darstellung ist ein logisches Signal dargestellt, das die beiden Signalpegel O V und + U_E 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 Basis der Versorgungsspannung ± U₁ der Symmetrierschaltung symmetriert werden. Gemäß der Darstellung mit der Ordinaten U_a sei dem höheren logischen Signalpegel das Potential + l/, und dem niedrigen logischen Signalpegel das Potential — L/, zugeordnet. Die Impulsform des Spannungsimpulses entspricht der des logischen Signals.

Die Potentiometerschaltung 8 nach Fig. 2 a ist zwischen dem Ausgang σ der Symmetrierschaltung und Massepotential angeordnet. Auf Grund des durch die Potentiometereinstellung vorgegebenen Spannungsteilerverhältnisses wird nunmehr am Potentiometerabgriff /3 eine gegenüber der Ausgangsspannung der Symmetrierschaltung verringerte Spannung an die Abflacherschaltung weitergegeben. Diese Spannung

ίο ist an der Ordinaten U_ß 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 Rechleckkurve wird gewissermaßen verschliffen und am Ausgang γ der Abflacherschaltung liegt eine näherungsweise als Trapezkurve mit abgerundeten Ek-

ao ken zu bezeichnende Spannungskurve an.

Mit dieser Spannung wird das Telegrafenrelais angesteuert. Die darin enthaltene bipolare Konstantstromquelle vermag einen positiven und negativen Ausgangsstrom zu liefern, der proportional zur ange-

S5 legten am Ausgang der Abflacherschaltung anstehenden Spannung Uy (I ö Uy) ist. Die gesteuerte bipolare Konstantstromquelle hat daher den Charakter eines linearen Verstärkers. Der am Telegrafenrelais abnehmbare Ausgangsstrom ist mit I₆ bezeichnet.

Ein detailliertes Ausführungsbeispiel der erfindur.gsgemäßen Schaltungsanordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Die an Hand 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 Knppelelementes 2 auf Grund eines am Ausgang der Inverterstufe 1 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. 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 übet einen Basiswiderstand 71 mit dem positiven Pol + U_x einer ersten Spannungsquelle verbunden. Der Emitteranschluß des Schalttransistors 73 ist mit der Anode einer ersten Symmetrierungsdiode 74 verbunden, deren Kathode mit dem Emitteranschluß des Fototransistors 22 und mit dem negativen Pol — U₁ der erster Spannungsquelle verbunden ist. Der Kollektoren schluß des Schalttransistors 73 ist über einen Kollektorwiderstand 72 mit dem positiven Pol + U₁ der er-

sten Spannungsquelle und ferner mit dem Anodenan schluß einer zweiten Symmetrierungsdiode 75 unt einem Anschluß eines einstellbaren Widerstandes 7( verbunden. Der andere Anschluß dieses Widerstand:

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. Auf Grund dieser Konfiguration fließt ein Strom vom positiven Pol + (J₁ der ersten Spannungsquelle über den Kollektorwiderstand 72 und die zweite Symmetrierungsdiode 75 zur nachgeschalteten Potentiometerschaltung 8 und von da zur Erde. Bleibt die Leuchtdiode 21 stromlos, so bleibt auch der Fototransistor 22 im gesperrten Zustand. Der Schalttransistor 73 wird in den leitenden Zustand gesteuert und bedingt einen Stromfluß (im Sinne eines negativen Stroms) vom negativen Pol - U_t der ersten Spannungsquelle über die erste Symmetrierungsdiode 74, über den Schalttransistor 73, über den ungeerdeten Potentiometerwiderstand 76 und über die Potentiometerschaltung 8 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-Glieder 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.

Die erste Stufe besteht aus einem pnp-Transistor 41. 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 41 ist ein erster Kondensator angeordnet. Ein zweiter Kondensator liegt zwischen dem Basisanschluß des pnp-Transistors 41 und Erde.

Die Emitterkollektorstrecke des pnp-Transistors

41 ist mit den beiden Polen einer zweiten Sparinungsquelle verbunden, und zwar derart, daß der Emitteranschluß unter Einfügung eines Emitterwiderstandes

42 mit dem positiven Pol + U₁ und der Kollektorar.schluß mit dem negativen Pol - U₂ 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 41 der ersten Stufe verbunden ist. Zwischen 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 ± l/, der zweiten Spannungsquelle, wobei der Kollektor mit dem positiven Pol + U₂ und der Emitter unter Einfügung eines Emitterwiderstandes 44 mit dem negativen Pol - U₂ verbunden sind. Am Emitteranschluß des npn-Transistors 43 der zweiten Abflacherstufe wird das Ausgangssignal der Abflacherschaltung abgenommen. Dieses Ausgangssignal ist an seinen Flanken verschliffen.

Der Pegel der a.n Ausgang der Abflacherschaltung abnehmbaren Signale, ist gegenüber denen, die am Abgriff der Potentiometerschaltung anstehen, annähernd unverändert.

In Fig. 4 ist für die Schrittgeschwindigkeiten 75,

ίο 100, 200 bit/sec die Beeinflussung der Abflacherschaltung 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 Dimensionierung der RC-Glieder maßgebend ist.

Mit den am Ausgang der Abflacherschaltung anstehenden, in Fig. 4 schematisch dargestellten Signalen

so wird der Kern des elektronischen Telegrafiesenders angesteuert. Die auf Grund ihrer Umschaltfunktion ais Telegrafenrelais 9 bezeichnete Schaltungsanordnung hat die Aufgabe, das von der Abflacherschaltung 4 angebotene Signal unter Beibehaltung der Signalform auf dieTelegrafieleitungen umzusetzen. Das Telegrafenrelais 9 besteht, wie schon erwähnt, im wesentlichen aus einem komplementären Schalttransistorpaar 92,92'ilnd einer nachgeschalteten Konstantstromquelle.

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 92' und über einen Emitterwiderstand 96' 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 Konstantstromquelle besteht ebenfalls aus einem komplementären Transistorpaar, wobei der pnp-Transistor 94' basisseitig mil dem Kollektoranschluß des npn-Schalttransistors 92 und der npn-Transistor 94 basisseitig mit dem Kollektoranschluß des pnp-Schalttransistors verbunden sind Emitterseitig sind die Transistoren der Konstantstromquelle mit den beiden Polen der Telegrafenbatterie und kollektorseitig miteinander verbunden, wobei der gemeinsame Verbindungspunkt der Ausganj des kompletten Telegrafenrelais ist.

Auf Grund des im npn-Schalttransistor 92' fließenden Stroms entsteht an der Basis des pnp-Transistor; 94' der Konstantstromquelle ein Spannungsabfall Dieser bestimmt zusammen mit dem Emitlerwider stand 98' des pnp-Transistors 94' der Konstantstrom quelle den vom positiven Pol + TR der Telegrafen batterie zum Ausgang A und damit in die Telegrafen leitungen fließenden Linienstrom. Dieser fließt von positiven Pol + TB der Telegrafenbatterie über dei pnp-Transistor 94' der Konstantstromquelle in di< Telegrafenleitung und somit zum Telegrafenempfän ger 10.

Steht am Ausgang der Abflacherschaltung 4 eil negatives Signal an. so wird der pnp-Transistor 92 de

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Sehalttransistorpaares leitend gesteuert. Somit fließt ein negativer Strom vom negativen Pol - TB der Tclegrafenbatterie über einen Widerstand 97, über eine Diode 93, über den pnp-Schalttransistor 92 und über den Emitterwiderstand 96 zur Erde. Auf Grund des Spannungsabfalls am Widerstand 97 wird nunmehr der npn-Transistor 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 den 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 Rcgelwidersiand und mit der Potentiometerschaltung 8 justiert werden. Bezüglich der Diodenpaare 91, 91' und 93. 93' ist zu bemerken, daß sie jeweils die Basisanlaufspannungen der entsprechenden Transistoren korn- ao pensieren 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 as hinreichende Symmetrierverhältnisse 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 Doppelstrombetrieb. Soll die genannte Anordnung auch im sogenannten Einfachstrombetrieb eingesetzt werden, so läßt sich dies in einfacher Weise dadurch realisieren, daß ζ. Β. der Kollektor des npn-Transistors 94 der Konstantstromquelle nicht beschaltet wird. Um andererseits für den Einfachstrombetrieb die gleiche Differenz zwischen den zwei logischen Signalen zugeordneten TeIegrafiesignalströmen zu erhalten, wird dem Emitterwiderstand 98' des pnp-Transistors 94' der Konstantslromquelle 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 Schaltungs anordnung voll elektronisch und damit weitgehend ir integrierter Technik ausgeführt werden kann unc demzufolge mit einem gegenüber bekannten Anord nungen wesentlich verringerten Platzb-darf aus kommt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

23 Patentansprüche:

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 sine Symmetrierschaltung (7) vorgesehen, die entsprechend den zwei logischen Signalpegeln zwei symmetrisch zu Massepotential liegende Signale erzeugt;

b) es ist eine Potentiometerschaltung (8) vorgesehen, die mittels der am Abgriff abgenommenen Spannungswerte den Absolutbetrag ao des Stroms der 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 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 ohmsche Widerstände und Kapazitäten umfaßt.