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Signalübertragungsschaltung für elektrische Schwachstromsignale Die
Erfindung betrifft eie SignalüSertragungsschaltung für elektrische Schwachstromsignale
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Die übertragung von Schwachstromsignalen erfolgt beispielsweise bei
Alarmanlagen, Klingelanlagen und Gegensprechanla0en.
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Bei diesen Anlagen ist normalerweise ein Signalgeber vornancen' der
über zwei Leitungen mit einem Signalempfänger verbunden ist.
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Bei Elingelanlagen,z.B. in Krankenhäusern,sind mehrere SLgnalgeber
vorhanden, die mit einem Signalempfanger,z.B. einer Anzeigetafel,durch Leitungen
in Verbindung stehen. BeI Gegensprechanlagen, wie sie beispielsweise bei IFohr.gebaucen
Verwendung finden, sind normalerweise ein Signalgeber und mehrere Signalempfänger
vorhanden.bzw. mehrere Signalgeber und ein Signalempfänger vorhanden. Bei anderen
Systemen ist jedem Signalgeber ein Signalempfänger zugeordnet, z.B. bei einer Hausklingelanlage.
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Je nachdem um welche Art von Anlage es sich handelt, werden pro Signalempfänger
bzw. pro Signalgeber zwei Verbindungsleitungen benötigt. Bei Gegensprechanlagen,
bei denen die Signalempfanger eine gemeinsame Leitung haben können, wird jedoch
pro Signalempfänger eine weitere Leitung benötigt. Das bedeutet, daß in diesem Fall
bei N Signalempfängern N+1 Leitungen benötigt werten Diese Leitungen müssen verlegt
werden, was mit einem hohen Arbeitsaufwand und großen Kosten verbunden ist.
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Möchte man mit weniger Leitungen auskommen, so kann dies unter Einsatz
von elektronischen Schaltungen erreicht werden. Diese elektronische Schaltvorrichtung
wird in räumlich günstiger Lage bezüglich der Signalempfänger angeordnet und steht
beispielsweise
bei einer Gegensprechanlage an Wohngebäuden mit einer
Klingeltafel in elektrischer Verbindung. Die elektronische Schaltung wird mittels
eines entsprechenden Klingelknopfes angesteuert und schaltet beispielsweise ein
Mikrofon am Haustüreingang auf den entsprechenden Signalempfänger. Der Nachteil
bei diese Vcrrichtung liegt darin, daß die elektronischen Schaltungen teuer sind.
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Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, bei einem Signalübertragungssystem
mit einem bzw. mehreren Signalempfängern und einem bzw. mehreren Signalgebern vorzuschlagen,
auf welche Weise man weniger Leitungen benötigt, ohne aufwendige elektronische Schaltvorrichtungen
verwenden zu müssen.
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Ein Lösungsmittel für diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden
Teil des Anspruchesl gegeben.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher
erläutert.
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Diese zeigt ein Signalübertragungssystem mit mehreren Signalgebern
und mehreren Signalempfängern, wobei zwei verschiedene Arten von Schaltkreisen für
die Empfänger verwendet werden.
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In der Zeichung ist ein Signalgeber SG mit zwei Ausgängen A1 und A2
dargestellt. Uber Schalter S können je zwei Signalleitungen L mit den Ausgängen
A1 und A2 verbunden werden.
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Die Ausgänge A1 uA2 haben eine relative elektrische Potentialdifferenz.
Je zwei der Signalleitungen L sind mit einem empfangseitigen Schaltkreis E verbunden.
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Die empfangseitigen Schaltkreise sind Je aus einem Signalempfänger
SE, einer Diode D und einer Zener-Diode Z aufgebaut.
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e zwei empfangseitige Schaltkreise sind mit je zwei gleicht Signalleitungen
verbunden.
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Es wird nun angenommen, daß der Ausgang A1 des Signalgebers SE ein
relativ höheres Potential als der Ausgang A2 hat. Wird der Schalter S1 eingeschaltet,
so liegt die Signalleitung L1 auf dem gleichen Potential wie der Ausgang A1 des
Signalgebers, und die Signalleitung L2 liegt auf demselben Potential wie der Ausgang
A2 Der Signalempfänger SE1 ist galvanisch mit der Kathode der Diode D1 gekoppelt.
Die Kathode der Diode D1 hat infolgedessen das gleiche Potential wie die Signalleitung
Ls.
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Die Diode D1 wird daher leitend , so daß an der Anode der Zener-Diode
Z1 das Potential der Signalleitung L2 zu liegen o. Zwischen der Anode und der Kathode
der Zener-Diode Z1 ist die gleiche Potentialdifferenz vorhanden, wie zwischen den
Ausgängen A1 und A2 des Signalgebers. Ist diese Potentialdifferenz größer als die
Sperrspannung der. Zener-Diode 7 so bricht diese durch, wodurch sie leitend wird.
Durch den Signalempfänger SE1, die Diode D1 und die Zener-Diode Z1 fließt ein Strom,
so taß der Signalempfänger SE1 angesteuert wird.
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D5e Signalleitungen L1 und L2 sind zusätzlich mit einem zweiten Schaltkreis
verbunden, der aus einem Signalempfänger SE6, einer Diode D6 und einer Zener-Diode
Z6 aufgebaut ist. Bei diesem Schaltkreis ist der Signalempfänger SE6 galvanisch
mit der Anode der Diode D6 gekoppelt. Die Kathode dieser Diode ist mit der Kathode
der Zener-Diode Z6 und die Anode der Zener-Diode Z6 ist mit der Signalleitung L1
verbunden. Da die Signalleitung L2 ein niedrigeres Potential als die Signalleitung
L1 hat, liegt auch an der Anode der Diode D6 wegen der galvanischen Kopplung über
den Signalempfänger 5E6 ein kleineres Potential als an der Kathode dieser Diode.
Dadurch ist die Diode D6
gesperrt, so daß durch den aus einem Signalempfänger
SE6, eingDiode D6 und einer Zener-Diode Z6 aufgebauten Schaltkreis kein Strom fließt.
Infolgedessen wird der Signalempfänger 5E6 nicht angesteuert.
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Wird nun der Schalter 6 statt des Schalters 1 betätigt, so liegt an
der Signalleitung L2 ein höheres Potential als an der Signalleitung L1. An der Kathode
der Diode D1 des ersten empfangseitigen Schaltkreises liegt infolgedessen ein höheres
Potential als an ihrer Anode. Die Diode D1 ist daher gesperrt, so daß durch diesen
empfangseitigen Schaltkreis kein Strom fließt und der Signalempfänger SE1 auch nicht
angesteuert wird. Beim zweiten empfangseitigen Schaltkreis mit dem Signalempfänger
5E6 erhält die Anode der Diode D6 wegen der galvanischen Kopplung über den Signalempfänger
SE6 ein höheres Potential als ihre Kathode. Dadurch wird die Diode D6 leitend, so
daß wegen des anschließenden Durchbrechens der Zener-Diode Z6 durch den aus SE6,
D6 und Z6 aufgebauten Schaltkreis ein Strom fließen kann. Der Signalempfänger 5E6
ist also angesteuert. Durch die Wahl des Vorzeichens der Potentialdifferenz zwischen
den Signalleitungen L1 und L2 können unabhängig voneinander zwei verschiedene Signalempfänger
angesteuert werden.
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Dem Schaltbild kann man entnehmen, daß hier ganz allgemein N Signalleitungen
L genügen, um Nx(N-l) Signalempfänger anzusteuern. Man sieht, daß der empfangseitige
Schaltkreis mit dem Signalempfänger SE1 mit den Signalleitungen L1 und L2 verbunden
ist. Der empfangseitige Schaltkreis mit dem Signalempfänger SE2 ist mit der Signalleitung
L1 und der Signalleitung L3 verbunden. Beim nächstfolgenden empfangseitigen Schaltkreis
besteht die Verbindung zwischen der Signalleitung L1
und der Signalleitung
L4. Die nächstfolgenden empfangseitigen Schaltkreise stehen in ähnlicher Weise mit
den Signalleitungen in Verbindung.
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Es ist ohne weiteres einzusehen, daß zu der zwischen den Ausgängen
A1 und A2 des Signalgebers vorhandenen gleichspannungsmäßigen Potentialdifferenz
zusätzlich eine Wechselspannung auftreten kann. So können beispielsweise A1 und
A2 die Ausgänge eines Mikrofonverstärkers darstellen, die die empfangseitigen Signalempfänger
SE,die beispielsweise Lautsprecher sein können, ansteuern. Es ist daher möglich,
bei einem Wohngebäude mit 30 Wohnungen mit nur 6 Leitungen eine wahlweise Verbindung
zwischen dem Mikrofon an der Eingangstür und den entsprechenden Empfängern in den
Wohnungen herzustellen. Bei entsprechender Ausbildung des Signalgebers und des Signalempfängers
kann also mit einem geringen Verkabelungsaufwand eine Gegensprechanlage eingerichtet
werden.
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3ei einer anderen Ausführungsform , bei der auch eine Einsparung von
Signalleitungen wie bei der ersten Ausführungsform gegeben ist, wird der empfangseitige
Schaltkreis mit drei verschiedenen Signalleitungen L verbunden. Der empfangseitige
Schaltkreis arbeitet sach dem gleichen Prinzip, ist jedoch anders aufgebaut.
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Ein Anschluß des Signalempfängers SE ist huber eine Zenerdiode und
eine Diode mit einer der drei Signalleitungen verbunden. Die Zener-Diode und die
Diode sind in Reihe geschaltet, wobei entweder ihre Xathoden oder ihre Anoden miteinander
verbunden sind. Der andere Anschluß des Signalempfängers SE ist über je einen 'Xiderstand
und eine Diode mit je einer der zwei anderen Signalleitungen L verbunden. Die Signalleitungen
L, an denen die widerstandsseitigen Dioden angeschlossen sind,
haben
jeweils das gleiche Potential. Durch ene entsprechende Auswahl der Durchlaßrichtung
der Dioden und der Zenerdioden können zwei verschiedene empfangseitige Schaltkreise,
die mit denselben drei Signalleitungen verbunden sind, durch alleinige Änderung
der relativen Potentialdifferenz zwischen den drei Leitungen, unabhängig voneinander
angesteuert werden.