DE2421904C3 - Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen zur automatischen Erzeugung von Impulsserien - Google Patents

Description

weil dieses Relqis zur sicheren Ansteuerung als spezielles abfallverzögertes Relais ausgeführt sein muß. Wie ferner aus der DT-OS 20 39 007 F i g. 2 hervorgeht, erfordert die kreuzschienenförmige Ansteuerung der logischen Verknüpfung durch die beiden Zähler zwei 5 Programmierfelder sowie eine umfangreiche Leitungsführung mit vielen Kreuzungspunkten, was zu Schwierigkeiten bei der technischen Ausführung führt. Darüber hinaus ist zum Aufbau des mit vielen Ausgängen versehenen zweiten Zählers und der zahlreichen Gatterschaltungen der logischen Verknüpfung ein großer Aufwand an serienmäßigen integrierten Bauteilen notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen Rufnummerngeber zu schaffen, der einfach aufgebaut ist sowie einfach programmierbar und mit einem geringen Aufwand an integrierten Bauteilen realisierbar ist und bei dem die Zeit zwischen dem Ende der einen und dem Beginn der nächsten Wählimpulsreihe unabhängig ist von der jeweiligen Ziffer. Das Relais zur Verbesserung der Impulsgabe soll von einem Signal angesteuert werden können, das während einer Wählimpulsserie den einen und der übrigen Zeit den anderen Binärzustand aufweist.

Diese Aufgabe wird mit einer Eingangsverknüpfung zur Auswertung der Eingangsbedingungen und eines Schlußzeichens, einem Generator für Impulse, die in Frequenz und Tastverhältnis den Wählimpulsen entsprechen und die über eine Umschalteinrichtung den Takteingang eines ersten Binärzählers ansteuern, dem ein Codierer nachgeschaltet ist, dessen Ausgänge über ein entsprechend den Wählimpulsserien eingestelltes Programmierfeld mit den betreffenden Eingängen eines von einem zweiten Binärzähler getakteten Multiplexer verbunden sind, mit einem ersten und zweiten Zeitglied sowie einem zum Einstellen der Anfangsstellung der Schaltungsanordnung dienenden fünften Zeitglied, wobei mit dem Auslösen der Schaltungsanordnung das erste Zeitglied gestartet wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor und während des Ablaufs der Verzögerungszeit des ersten sowie während des Ablaufs der Verzögerungszeit des zweiten Zeitgliedes die Impulse für den ersten Binärzähler durch die Umschaltcinrichtung gesperrt werden, daß am Ende einer jeden Wählimpulsserie ein Signal am Ausgang des Multiplexers über ein drittes Zeitglied den zweiten Binärzähler um eine Stelle weiterschaltet sowie den ersten Binärzähler in die Anfangsstellung zurücksetzt und das zweite Zeitglied startet, daß die Wählimpulsserien am Eingang des ersten Binä-iählers abnehmbar sind und daß an einem weiteren Ausgang des Umschalters ein Signal abnehmbar ist, was während einer Wählimpulsserie den einen und der übrigen Zeit den anderen Binärzustand aufweist und daß durch das am Ende der letzten Wählimpulsuerie am Ausgang des Multiplexers auftretende Schlußzeichen über ein viertes Zeitglied ein Stillsetzen der Schaltungsanordnung erfolgt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 das Prinzipsehaltbild der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 das Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 1,

F i g. 3 das Prinzipschaltbild einer möglichen Ausführungsform der Kombination von Zeitglied Ti und Zeitglied Γ2,

F i g. 4 eine mögliche Ausführungsform der Umschalteinrichtung Usowie entsprechend F i g. 3 der Kombination von Zeitglied Ti und Zeitglied 72,

Fig.5 das Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach F i g. 4,

Fig,6 das Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Kombination Binärzäler BCi und Codierer CD.

Das Zeitglied 7"5 in F i g. 1 ist als rnonostabiles Flip-Flop ausgebildet und wird gestartet, wenn die Eingangsbedingung EB (beispielsweise Drücken einer Taste oder Abheben eines Hörers) erfüllt ist. Während der instabilen Lage (t5)von T5 werden die Zeitglieder 7Ί und T2 sowie die beiden Binärzähler BCi und BCI in die Anfangsstellung gebracht. Nach Ablauf von f5 erscheint am Ausgang der Eingangsverknüpfung (EV) eine Spannung, die den Generator GE einschaltet. Fig.2, Zeile 4 zeigt die Impulse, die am Ausgang des Generators auftreten und die in Frequenz und Tastverhältnis den Wählimpulsen entsprechen. Aus F i g. 4 sieht man, daß die Umschlageinrichtung U aus den Gattern C 1, G2, G3 sowie de., invertern /I, /4 und /5 besteht. Der Signaleingang ist dabei Ui, den ersten Signalausgang bildet US, den zweiten Signalausgang U2, die beiden Steuereingänge sind U4 und U6, und der Steuerausgang ist t/3. Die beiden Steuereingänge L' 4 und U 6 sind zunächst im »0«-Zustand, und damit ist Punkt Y im »1«-Zustand (»1« ist positive Spannung), wie auch aus F i g. 5, Zeile 8 hervorgeht. Die Impulse an Ui werden über Gatter Gi nach 1/5 durchgeschaltet während Gatter C 2 gesperrt ist.

Die in F i g. 2 angegebene Zeit 11 ist die sogenannte Vorwahlzeit zwischen Auslösen des Rufnummerngebers und Beginn der ersten Wählimpulsreihe. Die Zeit f 2 ist die sogenannte Zwischenwahlzeit zwischen Ende einer Wählimpulsreihe und Beginn der nächsten Wählimpulsreihe.

Es ist vorteilhaft, die Zeiten t i und i2 mit einem vom Generator Gfüber Gatter G 1 gesteuerten m-stufigen Binärzähler und einer Verknüpfungslogik VK zu erzeugen (Fig.3). Dadurch werden il und t2 jeweils ganze Vielfache eines Wählimpulses, und der erste Wählimpuls einer Wählimpulsreihe wird nicht verzerrt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.4 für m=6 wird das für die Vorwahlzeit ί 1 von 2,5 s maßgebende Zeitglied Ti durch den Binärzähler BC3 das Flip-Flop FFi, das Gatter G4 sowie die Inverter /2 und /3 gebildet. Zu Zeitglied T2, welches die Zwischenwahlzeit 12 von 0,8 s erzeugt, gehören Flip-Flop FF2, Gatter G5 sowie im Prinzip eine Schaltung wie Binärzähler BC3 und Inverter /2 entsprechend Zeitglied Ti. Durch die Verbindung von Q 4 .nach Gatter G 5 ist es in sinnvoller Weise möglich, Binärzähler BC3 und Inverter /2 auch für Zeitglied T2 zu benutzen.

Der Btnärzähier BC3 sowie die Flip-Flops FFl und FF2 sind als sechstufiger Binärzähler geschaltet, der asynchron im Dualcode zählt (F i g. 5, Zeiie 1 ... 7). Sobald nach Ende der Vorwahlzeit 11 die logische Bedingung

U4=-Q2 ■ Q4 ■ Q5 = »l«

ergfüllt ist, geht Punkt Ym den »O«-Züständ, Gatter G1 sperrt und der sechstufige Binärzähler wird angehalten. Die Impulse an Ui werden nun zum zweiten Signalausgang (72 der Umschalteeinrichtung U durchgeschaltet und wir';p.n ayf den Takteingang von Binärzähler BCi. Dieser Binärzähler dient zusammen mit dem Codierer CD dazu, die seriellen, maximalen η Impulse einer Wählimpulsserie in einen 1-aus-n-Code

umzusetzen. Es ist zweckmäßig, für Binärzähler BC 1 einen Zähler, der asynchron im Dualcode zählt, und für den Codierer CD einen Codierer, der diesen Dualcode in einen l-aus-n-Code umsetzt, zu verwenden.

Die Zeitfunktion /wischen Takteingang des Binär/ählers BCi sowie den Ein- und Ausgängen des Codierers einer derartigen Kombination ist in F i g. 6 für n=IO dargestellt.

Binärzähler BC \ und Codierer CD lassen sich mit einem einzigen integrierten Bauslein verwirklichen. Wegen ihrer Zweckmäßigkeit wurden hier und in allen weiteren logischen Schaltungen der Erfindung Bausteine der CMOS-Technik benutzt.

Die weitere Wirkungsweise der Erfindung wird an dem Beispiel der Rufnummer 433 beschrieben, jeder Ausgang des Codierers entspricht einer bestimmten Ziffer der Rufnummmer. während die Dateneingänge I ... 10 des Multiplexers M den Stellen der Rufnummer entsprechen. Bei dem Beispiel ist das Programmierfeld PFfolgendermaßen zu schalten:
Ausgang 4 von CD

verbunden mit Dateneingang I von M
Ausgang 3 von CD

verbunden mit Dateneingang 2 von M
Ausgang 3 von CD

verbunden mit Dateneingang 3 von M.

Die Ausgänge des Binärzählers BC2 steuern die Adressierungseingänge 11 ... 14 des Multiplexers M an. |e nach der Stellung von BC2 wird ein bestimmter Dateneingang des Multiplexers zum Ausgang 15 des Multiplexers durchgeschaltet. In der ersten Stellung ( = Anfangsstellung) von Binärzähler Si'2 ist dies Dateneingang 1. in der zweiten Stellung Datencingang 2. usw. Werden jetzt die vier Impulse der ersten Stelle der Rufnummer gesendet, so tritt am Ende des vierten Impulses an Ausgang 4 des Codierers CD eine positive Impulsflanke auf (F i g. 6). Diese Impulsflanke wird über das Programmierfeld PF zum Ausgang 15 des Multiplexers Mdurchgeschaltet, da Binärzähler BC2 in seiner ersten Stellung steht und damit die erste Stelle der Kufnummer ausgewertet wird. Diese positive Impulsflanke löst am Ausgang 2 des Zeilgliedes 7~3. welches als monostabiles Flip-Flop realisiert ist, einen Impuls von etwa 8 μ5 aus (F i g. 2, Zeile 10). welcher den Binärzähler BC2 um eine Stellung weiterschaltet und über die Oderschaltung OR den Binärzähler BC1 sowie Binärzähler ßC3 und Flip-Flop FFi von Zeitglied Ti in die Anfangsstellung zurücksetzt. Wegen der Schnelligkeit dieses Schaltvorganges erscheint am Ausgang 15 des Multiplexers Λ-ί nur ein kurzer Impuls von t< 100 ns (Fig.2, Zeile 9). Das Zeitglied Γ4 ist im Prinzip ein Tiefpaß und ist im Anwendungsbeispiel als Inverter realisiert an dessen Ausgang ein Kondensator von 3.3 nF nach Signalerde angeschlossen ist. Das Zeitglied 7~4 in dieser ausgeführten Form besitzt eine Zeitkonstante von etws 1 μ5. so daß der kurze Impuls am Ausgang 15 des Multiplexers A/nicht mehr am Ausgang 2 des Zeitgliedes Γ4 erscheint.

Es ist ferner vorteilhaft, zur Auskopplung der benötigten Wählimpulsserien den Ausgang (J2 von Umschalteeinrichtung U zu benutzen (Fig. 2. Zeile 6). Der an U2 bzw. an Punkt ß herrschende logische Pegel kann dazu dienen, ein Relais oder einen optischen Koppler anzusteuern und damit die Wählimpulse auf die Fernsprcchlcitung zu übertragen. An Punkt A=Y herrscht der »!«-Zustand, wenn Wählimpulse abgcgcben werden, d.h., wenn die Impulse an LI I von Umschalteeinrichtung (J nach (12 durchgeschaltet werden. Während der übrigen Zeit herrscht an Punkt A der »0«-Zusland (Fig. 2, Zeile 5). Das an Punkt A herrschende Signal, hier nsa-Signal genannt, kann dazu

ίο dienen, ähnlich wie beim Nummernschalterarbeitskontakt eines Fernsprechapparates, den Gabelübertrager eines Fernsprechapparaies kurzzuschließen und damit die Wählimptilsgabc zu verbessern.

Nachdem nach Ende der ersten Wählimptilsscric des

is Beispieles 433 neben Binärzähler BCi noch der Binärzähler BCi und das Flip-Flop FFX wieder in Anfangsstcllung zurückgesetzt wurden, ist die Bedingung

Q2 C>4 Q5 = »\«

nicht mehr erfüll. Die Impulse an i/l der Umschalte einrichtung (I sind wieder zum Takteingang von Binärzähler BCl durchgeschaltet. Die durch das Rücksetzen von Flip-Flop FFi an (?5 aufgetretene 2s positive Impulsflanke hat bewirkt, daß jetzt Flip-Flop FF2 gesetzt ist. Das Umschalten von Umschalteeinrichtung (I zur Wählimpulsgabc findet jetzt bereits statt, wenn 0.8 s nach t0' die Zwischcnwahlzeit ί 2 zu Ende ist und die Bedingung

ζ/4

erfüllt ist (F ig. 5. Zeile 9).

Das Aussenden der drei Impulse entsprechend der zweiten Stelle des Beispiels 433 geschieht in der gleichen Weise. Die nach dem Ende des dritten Wählimpulses der zweiten Stelle an Ausgang 3 des Codicrcrs auftretende positive Flanke wird über Dateneingang 2 des Multiplexers M zum Ausgang des Multiplexers durchgeschaltet und bewirkt, daß Binarzähler BC2 um eine Stelle weitergeschaltet wird und das Zeitglied 7~3 ausgelöst wird, welches die Binärzähler BCi. BCi sowie Flip-Flop FFi zurückgesetzt Flip-Flop FF2 bleibt gesetzt, und nach der Zwischen wahlzeit von 0.8 s werden dann die drei Impulse dei 4«; dritten Stelle entsprechend der Rufnummer 433 gesendet. Das Aussenden dieser Wählimpulsserie geschieh! in der gleichen Art wie bisher. Nachdem der Binärzähler BC2 am Ende dieser Wählimpulsserie in dk nächste Stelle ( = vierte Stelle) geschaltet hat. wird ^;etzi der Dateneingang 4 des Multiplexers M ausgewertet Dieser Dateneingang ist jedoch nicht mehr durch da: Programmierfeld mit einem Ausgang des Codieren verbunden. Da sämtliche Dateneingänge 1 ... 10 de« Multiplexers M über Widerstände mit dem Pluspol dei Betriebsspannung verbunden sind, erscheint diesel Zustand jetzt auch am Ausgang des Multiplexer; (Fig. 2. Zeile 9). Am Ende der letzten Impulsreihe herrscht am Ausgang des Multiplexers M also keir Nadelimpuls von i<100ns, sondern Dauersignal

fto welches das Zeitglied TA durchläuft und als Schlußzei chen über die Eingangsverküpfung die gesamte Schaltungsanordnung stillsetzt.

Hierzu 6 Biatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechanlagen zur automatischen Erzeugung von Wühlimpulsserien Für selbsttätigen Verbindungsaufbau, mit einer Eingangsverknüpfung zur Auswertung der Eingangsbedingung und eines Schlußzeichens, einem Generator für Impulse, die in Frequenz und Tastverhältnis den Wählimpulsen entsprechen und die über eine Umschalteeinrichtung den Takteingang eines ersten Binärzahlers ansteuern, dem ein Codierer nachgeschaltet ist, dessen Ausgänge über ein entsprechend den Wählimpulsserien eingestellten Programmierfeld mit den betreffenden Eingängen eines von einem zweiten Binär zähler getakteten Multiplexers verbunden sind, mit einem ersten und zweiten Zeitglied sowie einem zum Einstellen der Anfangsstellung der Schaltungsanordnung dienenden fünften Zeitglied, wobei mit dem Auslösen der Schaltungsanordnung das erste Zeitglied gestartet wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor und während des Ablaufs der Verzögerungszeit (fl) des ersten (Ti) sowie während des Ablaufs der Verzögerungszeit (t 2) des zweiten Zeitgliedes (T2) die Impulse für den ersten Binärzähler SCl) durch die Lhnschalteinrichtung (U) gesperrt werden, daß am Ende einer jeden Wählimpulsserie ein Signal am Ausgang des Multiplexers (M) über ein drittes Zeitglied (T3) den zweiten Binärzähler (BC2) um eine Stelle weiterschaltet sowie oen ersten Binärzähler (BCi) in die Anfangsstellung zurücksetzt un·,' das zweite Zeitglied (T2) startet, daß dij Wählimpulsserien am Eingang (SCI.1 bzw. Punkt B)des :rsten Binärzählers abnehmbar sind und daß an einem weiteren Ausgang (U3 bzw. Punkt A)des Umschalters (U)e\n Signal abnehmbar ist, das während einer Wählimpulsserie den einen und der übrigen Zeit den anderen Binärzustand aufweist und daß durch das am Ende der letzten Wählimpulsserie am Ausgang des Multiplexers (M) auftretende Schlußzeichen über ein viertes Zeitglied (T4) ein Stillsetzen der Schaltungsanordnung erfolgt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination aus erstem Zeitglied (TX) und zweitem Zeitglied (T2) durch einen /η-stufigen Binärzähler mit einem Takteingang (Ti. 1), /η-Ausgängen (Qi... Qm)einem gemeinsamen Rücksetzeingang (Ti3) für Stufe I bis Stufe m-\ und einem separaten Rücksetzeingang (T2.i) für Stufe m gebildet wird, daß Ausgänge des Binärzählers mit den Eingängen einer logischen Verknüpfungsschaltung (VK) verbunden sind, an deren erstem Ausgang (7" 1.2) nach Ablauf der Vorwahlzeit (M) eine Änderung des logischen Zustandes erfolgt, wenn Stufe m im einen Zustand ist und daß an deren zweiten Ausgang (T2.2) nach Ablauf der Zwischenwahlzeit (t2) eine Änderung des logischen Zustandes erfolgt, wenn Stufe m im anderen Zustand ist (P i g. 3).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erkennen des Endes der letzten Wählimpulsserie jeder Dateneingang des Multiplexers (M)über einen Widerstand mit dem Pol der Betriebsspannung verbunden ist, der dem logischen »!«-Zustand entspricht.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen zur automatischen Erzeugung von Impulsserien, beispielsweise einer beliebig einstellbaren Rufnummer.

Derartige Rufnummerngeber werden besonders in Notrufanlagen und Unfallmeldegeräten eingesetzt und ermöglichen, über das öffentliche Fernsprechnetz Sprechverbipdungen, beispielsweise mit der Polizei, der Feuerwehr, dem Roten Kreuz, oder anderen Dien.tstel- !en, aufzubauen. Der Ruf kann ausgelöst werden durch Drücken einer Taste oder Abheben eines Telefonhörers. Die Wählimpulse des Rufnummerngebers müssen dabei in Frequenz und Tastverhältnis den Bedingungen der Deutschen Bundespost oder des jeweiligen Landes entsprechen. Ferner sind wegen einer gewissen Einstellträgheit der Wähler in der Vermittlungsstelle Pausen vorgeschrieben zwischen Auslösung des Rufnummerngebers und Beginn der ersten Ziffer sowie zwischen zwei Ziffern der Rufnummer.

Notrufanlagen und Unfallmeldegeräte stehen meist im Freien und sind oft sehr verstreut angebracht, z. B. Unfallmeldegerätc an Autobahnen und Landstraßen. Die verwendeten Rufnummerngeber müssen daher in einem großen Temperaturbereich zuverlässig arbeiten können und eine hohe Betriebssicherheit besitzen. Da bei Netzspannungsausfall die Notrufanlagen bzw. Unfallmeldegeräte automatisch auf Batteriebetrieb umschalten, ist ferner ein niedriger Leitstungsverbrauch wichtig.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DT-OS 20 39 007 ist eine Schaltungsanordnung für eine Meldeoder Notrufeinrichtung zum Anschluß an ein Fernsprechnetz mit Selbstwählbetrieb bekannt, bei welcher von einem Taktgeber und vorzugsweise zwei Zählern über eine logische Verknüpfung steuerbare Impulsschalter zur Abgabe der Wähl- bzw. Kennungsimpulse vorgesehen sind. Der vom Taktgeber fortschaltbare erste Zähler stellt dabei nacheinander Signale unterschiedlicher Länge für die allen unterschiedlichen Ziffern entsprechenden Impulsserien sowie die Mindestpause zwischen zwei Impulsserien bereit. Ferner stellt der zweite Zähler, der vom vorzugsweisen letzten Schritt des ersten Zählers fortschaltbar ist, den Stellenwert der die einzelnen Ziffern kennzeichnenden Impulsserien bereit. Aus dieser technischen Lehre sowie dem in der genannten Offenlegungsschrift beschriebenen Ausführungsbeispiel geht hervor, daß die Zeitdauer einer Impulsserie plus der nachfolgenden Pausenzeit bis zum Beginn der nächsten Impulsserie gleich der Umlaufdauer des ersten Zählers ist. Die Pause zwischen zwei Impuls- bzw. Wählimpulsserien ist daher nicht konstant, sondern von der gewählten Ziffer abhängig. Dies erweist sich jedoch als nachteilig, da beispielsweise für Unfallmeldegeräte und für den automatischen Aufbau von Datenverbindungen behördlicherseits Forderungen für eine konstante Pause bestehen.

Melde- und Rufeinrichtungen der genannten Art müssen noch die Möglichkeit bieten, daß ähnlich wie beim Nummernschalterarbeitskontakt (nsa-Kontakt) eines Fernsprechapparates die Impulsgabe beim Aussenden der Wählimpulse verbessert wird. Dies kann beispielsweise mit einem Relais geschehen, dessen Kontakte während jeder Wählimpulsserie den Innenwiderstand der Anordnung verkleinert. Bei der in der DT-OS 20 39 007 angegebenen Schaltungsanordnung geschieht dies mit einem Relais, das über einen Inverter von den Wählimpulsen angesteuert wird. Diese Maßnahme erweist sich jedoch insofern als nachteilig,