DE2419286C2

DE2419286C2 - Schaltungsanordnung zum Entdämpfen von elektrischen Schaltern mit unterschiedlichem Gleichstrom- und Wechselstromwiderstand, insbesondere von Koppelelementen einer Fernsprechvermittlungsanlage

Info

Publication number: DE2419286C2
Application number: DE19742419286
Authority: DE
Inventors: Lorenz Gasser; Kálmán Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Széchényi
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1974-04-22
Filing date: 1974-04-22
Publication date: 1984-02-16
Also published as: ES436824A1; DE2419286A1

Description

- der invertierende Eingang (1) des ersten Operatl- ' onsverstärkers (OPl) ist mit dem zugeordneten Koppelelement (RONl) verbunden,

- der nicht Invertierende Eingang (2) des ersten Operationsverstärkers 1st über einen ersten Widerstand (RVl) mit dem invertierenden Eingang (3) des zweiten Operationsverstärkers (OPl) verbunden,

- der nicht invertierende Eingang (4) des zweiten Operationsverstärkers (OPl) und der nicht invertierende Eingang (5) des dritten Operationsverstärkers (OM) sind über die zweite Trennschaltung (Tl) miteinander verbunden und dienen zur Anschaltung der Wechselstromquelle (W),

- der Invertierende Eingang (6) des dritten Operationsverstärkers (OPi) Ist über einen zweiten Widerstand (R VL) mit dem nicht invertierenden Eingang (7) des vierten Operationsverstärkers (OPA) verbunden, und

- der invertierende Eingang (8) des vierten Operationsverstärkers (OPA) ist mit dem zugeordneten Koppelelement (RONl) verbunden.

5. Schaltungsanordnung zur Entdämpfung von elektronischen Koppelelementen, nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit Ausnahme der der Teilnehmerseite (T) des Koppelfeldes (KF) zugeordneten ersten Trennschaltung (TIl) alle für die Entdämpfung eines Koppelelements (RON, RONl. RONl) vorgesehenen Schaltungsbestandteile auf der den Verbindungssätzen (VS) zugewandten Seite des Koppelfeldes (KF) zentral angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Entdämpfen von elektronischen Schaltern mit unterschiedlichem Gleichstrom- und Wechselstromwiderstand, insbesondere von Koppelelementen einer Fernsprechvermittlungsanlage, mit Bauteilen (z. B. Übertragern), die zum Einspeisen des zu übertragenden Nutzstroms dienen und die auf beiden Seiten des elektronischen Schalters angeordnet sind.

In herkömmlichen Fernsprechvermittlungsanlagen sind die Teilnehmer u. a. über Metallkontakte des Koppelfeldes miteinander verbunden. Die Ersetzung dieser Metallkontakte durch elektronische Schalter, wie es durch die fortschreitende Entwicklung der Technologie dieser Bauelemente und der damit verbundenen Kostensenkung möglich geworden ist, bringt jedoch Probleme mit sich, die Im wesentlichen mit den vergleichsweise komplizierten Übertragungseigenschaften eines elektronischen Schalters zusammenhängen. Insbesondere besitzen diese Schalter einen höheren resultierenden Widerstand als entsprechende Metallkontakte, was sich besonders in mehrstufigen Koppelfeldern ungünstig auswirkt.

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art sind die elektronischen Schalter aus Transistoren und ohmschen Widerständen zusammengesetzt (DE-OS 21 56 166).

Es gibt aber elektronische Schalter, die zwar eine lineare Strom-Spannungscharakteristik, jedoch einen unterschiedlichen Gleichstrom- und Wechselstromwiderstand aufweisen, d. h. die U/J-Kennlinle verläuft nicht durch den Koordinatenursprung. Solche Eigenschaften findet man z. B. bei Vlerschlchtdtoden und Thyristoren.

Eine ebenfalls bekannte Koppelpunkt-Schaltungsanordnung Ist mit einem Transistor versehen, der als negative Impedanz wirkt, die sämtliche passiven Impe-

danzen der Schaltungsanordnung kompensiert, wenn sämtliche in Serie liegenden Schalter zwischen den zu verbindenden Punkten geschlossen sind. Insbesondere liefert dieser Transistor zusammen mit einer Spannungsquelle die Vorspannung für einen Gleichrichter und eine Diode der Schaltungsanordnung (DE-OS 2112 050).

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die auch zum Entdämpfen von elektronischen Schaltern geeignet ist, eieren G'eichstrom- und Wechselstromwiderstand unterschiedlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Patentanspruch 1 gekennzeichnete Schaltungsanordnung gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung liegen insbesondere darin, daß zum Regeln des negativen Widerstands kein Sollwert erforderlich ist, und daß bei Einsatz mehrerer elektronischer Schalter, z. B. im Koppelfeld einer Vermittlungsanlage, Toleranzen der Schalter untereinander keinen Einfluß auf die Genauigkeit der Regelung haben.

Ausführungsbcisplele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Entdämpfen eines Koppelelements einer Vermittlungsanlage mit unsymmetrischem Koppelfeld,

Fig. 2 eine andere erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Entdämpfen eines Koppelelements in jo einer Vermittlungsanlage mit symmetrischem Koppelfeld,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines in den Schaltungsanordnungen nach den Fig. 1 und 2 verwendeten negativen Widerstands und

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbelsplel eines solchen negativen Widerstands.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 zeigt stellvertretend für das Koppelfeld KF einen elektronischen Schalter RON. der hler als Koppelelement eingesetzt ist. Der über dieses Koppelelement fließende Sprechstrom wird über Übertrager t/l und t/2 von den Teilnehmern T bzw. vom Verbindungssatz VS eingekoppelt. Zur Entdämpfung des Koppelelements RON dient ein steuerbarer, negativer Widerstand -R. Parallel zu den Sekundärwicklungen der Übertrager t/l und t/2 sind erste Trennschaltungen 711 und 712 geschaltet, deren Funktion später erläutert wird. An die Sekundärwicklung des dem Verbindjngssatz VS zugeordneten Übertragers t/l sind der negative Widerstand -R, ein Vorwiderstand RM und eine Wechsel- 5< > stromquelle W geschaltet, die einen Wechselstrom mit der Frequenz /b erzeugt. Der Sprechstrom liegt im Frequenzbereich ./1-/2.

Parallel zum Vorwiderstand RM und der Wechselstromquelle W liegt eine zweite Trennschaltung TL.

Die Funktion der Trennschaltungen 1st folgende: die ersten Trennschaltungen 711 und 712 sind derart ausgelegt, daß sie die Sekundärwicklungen der Übertrager t/1 und t/2 bei der Frequenz/0 kurzschließen und Im Frequenzbereich ./1-/2 Leerlauf bewirken. Die Trennschaltung 72 bewirkt Kurzschluß Im Frequenzbereich /1-/2 und Leerlauf bei der Frequenz/0.

Unter Berücksichtigung dieser Trennschallungen ergibt sich für den Widerstand, den der Sprechstroni vorfindet:

= RON + (-R)

(1)

Der von der Wechselstromquelle W eingespeiste Meßstrom IM sieht einen Widerstand

/?_A, = RM + RON + (-R)

(2)

Zur Entdämpfung des elektronischen Schalters RON muß gelten:

Λ_Λ = RON + (-R) = O da)

Setzt man (la) in (2) ein, erhält man:
Λ_Μ = RM

d. h., die Bedingung (la) ist erfüllt, wenn gerade die Spannung UM der Wechselstromquelle W am Vorwiderstand RM abfällt, anders ausgedrückt, wenn das Potential am Punkt A verschwindet. Zur Erfüllung dieser Bedingung dient eine Vergleichsschaltung V. die als selektiver, phasenempfindlicher Gleichrichter und Regler aufgebaut ist und unter Benutzung eines von der Wechselstromquelle W gelieferten Referenzstromes IR den an der Wechselstromquelle W und dem Vorwiderstand RM auftretenden Spannungsabfall mißt. Entsprechend dieser Messung regelt die Vergleichsschaltung V über einen Steuerausgang den negativen Widerstand -R derart ein, daß dieser Spannungsabfall zu Null wird; damit ist das Koppelelement RON entdämpft.

Das Prinzip der Erfindung beruht also auf einem Potentialvergleich.

FIg. 3 zeigt einen negativen Widerstand -Λ, der in der Schaltung nach Fig. 1 eingesetzt werden kann. Er besteht aus zwei über Gegenkopplungswiderstände Rl. Ri. RS und R(> gegengekoppelten Operationsverstärkern OPl und OPl, die über einen Widerstand R4 verbunden sind, und hat die Eigenschaft, einen negativen Widerstand bezüglich der dem Koppelelement RON zugewandten Seite und einen positiven Widerstand bezüglich der dem Widerstand RM zugewandten Seite zu besitzen.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung besteht aus zwei baugleichen Stromkreisen S, die jeweils wie unter Fig. 1 erläutert aufgebaut sind. Diese Schaltungsanordnung ist Insbesondere geeignet für Fernsprechvermittlungsstellen mit symmetrischen Sprechwegen. Eine gemeinsame Wechselstromquelle W speist die beiden Stromkreise, und eine gemeinsame Trennschaltung Tl überbrückt die Widerstände RMi und RMl. Wie oben erläutert, werden die negativen Widerstände -Ri und -Rl über Vergleichsschaltungen H und Vl unabhängig voneinander eingeregelt.

In Fig. 4 ist eine Schaltungsanordnung angegeben, die (ähnlich Fig. 3) in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung verwendet werden kann. Die beiden entsprechend Flg. 3 aufgebauten Widerstände -Kl und -Rl werden an ihren kurzschlußstabilen Selten miteinander (über die Trennschaltung Tl) verbunden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Entdampfen von elektronischen Schaltern mit unterschiedlichem Gleichstrom- und Wechselstromwiderstand, insbesondere von Koppelelementen einer Fernsprechvermittlungsanlage, mit Bauteilen (z. B. Übertragern /t/l, Ul]), die zum Einspeisen des zu übertragenden Nutzstroms dienen und die auf beiden Selten des elektronlschen Schalters (RON) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein steuerbarer negativer Widerstand (-R), ein Vorwiderstand (RM) und eine Wechselstromquelle (W) in dieser Reihenfolge hintereinander geschaltet sind und einen Stromkreis (S) bllden; daß parallel zu den Bauteilen (Öl, ÜL), erste Trennschaltungen (TIl, TXl) liegen, die im Frequenzbereich (ß-Jl) des Nutzstroms als Leerlaufund bei der Frequenz (fo) des von der Wechselstromquelle (W) gelieferten Stromes als Kurzschluß wirken; daß paral-IeI zum Vorwiderstand (RM) und zur Wechselstromquelle (W) eine zweite Trennschaltung (TL) liegt, die im Frequenzbereich (Jl-fl) des Nutzstroms als Kurzschluß und bei der Frequenz (fii) des Stroms der Wechselspannungsquelle (W) als Leerlauf wirkt, und daß durch eine Vergleichs- und Regelschaltung (V) der Spannungsabfall über die Wechselstromquelle (W), und dem Vorwiderstand (RM) gemessen und der negative Widerstand (-R) derart eingeregelt wird, daß der Spannungsabfall verschwindet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Widerstand (-R) aus zwei Operationsverstärkern aufgebaut ist, deren jeweilige Eingänge (1...4) über Gegenkopplungswiderstände (Rl. RX R5, Rf>) mit dem jeweiligen Ausgang des Operationsverstärkers verbunden sind, daß der elektronische Schalter (RON) mit dem Invertierenden Eingang (4) des ersten Operationsverstärkers (OPV) verbunden ist, daß der nicht invertierende Eingang (3) des ersten Operationsverstärkers (OPl) über einen Widerstand (RV) mit dem Invertierenden Eingang (2) des zweiten Operationsverstärkers (OPl) verbunden ist und daß der nicht invertierende Eingang (1) des zweiten Operationsverstärkers (OPl) mit dem Vorwiderstand (RM) verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung zur Entdämpfung von Koppelelementen in einer Femsprechvermlttlungsstelle, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei baugleiche Stromkreise (S) vorgesehen sind, die von einer gemeinsamen Wechselstromquelle (W') gespeist werden und daß entsprechend zwei negative Widerstände (-Rl, -Rl) in den beiden Stromkreisen enthalten sind, die unabhängig voneinander über Vergleichs- und Regelschaltungen (Vl, Vl) steuerbar sind.

4. Schaltungsanordnung zur Entdämpfung von Koppelelementen in einer Fernsprechvermittlungsstelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei negativen Widerstände (-Rl, -Rl) durch insgesamt vier Operationsverstärker COPl . . . OPA) bezüglich ihrer Eingänge (I ... 8) in Reihe geschaltet sind und der Ausgang jedes Operationsverstärkers über je einen Widerstand (z. B. 13, 14) mit seinen beiden Eingängen verbunden ist und daß die Insgesamt acht Eingänge (1 ... 8) der vier Operationsverstärker (0P\ . . . OPA) wie folgt untereinander verbunden sind: