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Verbindungsüberwachungsschaltung für Fernschreibvermittlungsanlagen
mit elektronisch gesteuerten Umladezeiten.
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Die Erfindung betrifft eine Verbindungsüberwachungsschaltung für Fernschreibvermittlungsanlagen
mit einem aus Zeitkreiskondensator und Zeitkreiswiderständen bestehenden Zeitkreis,
einer vom Zeitkreiskondensator iiber Dioden entkoppelten transistorbestückten Bewerterstufe
und einem über die Bewerterstufe und nachgeschalteterVerstärkerstufe steuerbaren
Schaltmittel, beispielsweise einem Relais.
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Zur zeitabhängigen Steuerung von Relais ist bereits eine Schaltung
bekannt (Dt.-AS 1 614 530), in der der Zeitkreiskondensator sowohl während des leitenden
als auch während des gesperrten Zustandes von den bewertenden Transistoren in der
Bewerter-und in der Verstärkerstufe vollständig entkoppelt ist. Diese Schaltung
hat den Vorteil, daß die zeitbestimmenden Elemente des Zeitkreises von den durch
Temperatureinflüsse oder Bauteiletoleranzen bedingten Änderungen der Bewerterstufe
praktisch unbeeinflußt sind.
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Weiterhin ist es bereits bekannt, die mit einer solchen Anordnung
verbundenen Vorteile in einer Verbindungsüberwachungsschaltung auszunützen (Dt.-OS
2 203 180). In dieser bekannten Anordnung lSt zwischen dem Zeitkreis und dem Anschluß
für die zu überwachenden Signale eine Eingangsschaltung vorgesehen, die eine Spannungsschwelle
sowie beim Uberschreiten des Schwellenwertes umschaltbare Schaltelemente enthält.
Die umschaltbaren Schaltelemente sind dabei über einen Kontakt des Bewertungsrelais
an den Eingang des Zeitkreises geschaltet. Die Eingangsschaltung enthält eine Reihe
von Widerständen, über die abhängig
von der Lage des Kontaktes des
Bewertungsrelais verschiedene Verzögerungs- und Umladestromkreise für den Zeitkreiskondensator
gebildet werden. Mit der Verwendung eines Kontaktes, über den Jeweils verschiedene
Widerstände im Zeitkreis geschaltet werden, sind Jedoch eine Reihe von Nachteilen
verbunden. Beispielsweise erfordert diese Anordnung einen beträchtlichen Strombedarf
sowie zusätzliche Verbindungsleitungen zum gesteuerten Relais.
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Der Erfindung liegt. die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsüberwachungsschaltung
anzugeben, die zur Umschaltung der Verzögerungs- und der Umladezeiten ohne Kontakte
und ohne die zu deren Steuerung notwendigen Leitungen arbeitet und bei der vor allem
der Platz- und der Strombedarf geringer ist als bei der bekannten Anordnung.
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Gemäß der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß zur Entladung des
im Ruhezustand aufgeladenen Zeitkreiskondensators ein über einen ersten Transistor,
einen ersten Widerstand und eine erste Diode verlaufender Stromkreis und zur Aufladung
des Zeitkreiskondensators ein über einen zweiten Transistor, eine zweite Diode und
einen zweiten Widerstand verlaufender Stromkreis besteht, daß der erste Transistor
beim Eintreffen eines zu überwachenden Signals am Eingang der Uberwachungsschaltung
in den leitenden Zustand gesteuert wird und den zweiten Transistor sperrt und daß
in an sich bekannter Weise bei Uberschreiten eines einstellbaren Spannungswertes
im Zuge der Entladung des Zeitkreiskondensators die'Transistoren der Bewerter- und
der Verstärkerstufe leitend gesteuert werden, wobei über den Ausgang der Verstärkerstufe
ein Erregungsstromkreis für das Bewertungsrelais durchgeschaltet ist, während beim
Unterschreiten des Spannungswertes im Zuge der Aufladung des Zeitkreiskondensators
der Erregungsstromkreis für das Bewertungsrelais unterbrochen ist.
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Gegenüber der bekannten Verbindungsüberwachungsschaltung enthält die
erfindungsgemäße Anordnung keine Relaiskontakte zum Umschalten der Umladezeitkonstanten
im Zeitkreis. Damit ist nicht nur ein geringer Platz- und Strombedarf verbunden,
sondern es ergibt sich als.weiterer Vorteil, daß mit einem erheblich geringeren
Eingangssteuerstrom gearbeitet werden kann.
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Die Telegrafieleitung wird dadurch in erheblich geringerem Umfange
belastet, was eine Reduzierung der Verzerrungen auf den Leitungen bedeutet. Die
angegebene Anordnung ist darüber hinaus infolge der sehr kleinen Umladezeitkonstanten
bei geringem Stromverbrauch auch für sehr hohe Telegrafiegeschwindigkeiten einsetzbar.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist der Kollektor des ersten Transistors
über einen ersten niederohmigen Widerstand und über den Ausgangstransistor der Bewerterstufe
mit dem einen Pol der Bezugsspannung, der Kollektor des zweiten Transistors über
einen zweiten niederohmigen Widerstand und über einen Steuertransistor mit dem anderen
Pol der Bezugsspannung verbunden. Der Steuertransistor ist dabei stets dann leitend,
wenn der Transistor in der Bewerterstufe gesperrt ist.
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Damit ergeben sich sehr kleine Nachladezeitkonstanten für den Zeitkreiskondensator,
d. h. die Verbindungsüberwachungsschaltung ist weitgehend unabhängig vom Code und
von der Geschwindigkeit der auf der Telegrafieleitung übertragenen Zeichen.
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Schließlich ist es ein weiterer Vorteil der Erfindung, daß in einfacher
Weise, nämlich durch Einfügung einer Lötbrücke, die verzögerte Rufdurchschaltung
ausgeschaltet werden kann.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der
Zeichnungen gegeben. Dabei zeigt: Fig. 1 den schaltungsmäßigen Aufbau und Fig. 2
ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise der Schaltung nach Fig. 1.
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Die in Fig. 1 dargestellte Verbindungsüberwachungsschaltung besteht
aus dem Zeitkreis, der den Zeitkreiskondensator C1 und die zeitbestimmenden Widerstände
Ri und R2 enthält. Zur Steuerung eines relativ hochohmigen Entladestromkreises für
den Zeitkreiskondensator ist der erste Transistor T1 und zur Steuerung eines relativ
hochohmigen Aufladestromkreises der zweite Transistor T2 vorhanden. Die Basiselektroden
der beiden Transistoren T1 und T2 sind jeweils über eine entkoppelnde Diode G1 und
G2 an den Eingang E der Verbindungsüberwachungsschaltung angeschlossen. Entsprechend
einem am Eingang E anliegenden zu überwachenden Signal werden die Transistoren T1
und T2 entsprechend geöffnet bzw. gesperrt. Der Zeitkreis ist über die beiden hintereinander
geschalteten'und entgegengesetzt gepolten Dioden G3 und G4 mit der nachfolgenden
Bewerterstufe, die aus dem Transistor T3 besteht, verbunden. Das sich am Punkt A
im Zuge einer Entladung bzw. einer Aufladung des Zeitkreiskondensators Cl einstellende
Potential bedingt, daß die Leitfähigkeit der Dioden G3 und G4 vertauscht wird, wodurch
die Transistoren T3 und T5 geöffnet oder gesperrt werden.
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Als Bewertungselement ist das Relais R vorhanden, das im Ausgangskreis
der der Bewerterstufe nachgeschalteten Verstärkerstufe, d.h. an die Kollektorelektrode
des Transistors T5 angeschlossen ist und für das bei durchlässig gesteuertem Ausgangstransistor
T5 ein Erregungsstromkreis besteht. Zur Gewährleistung der erforderlichen kurzen
Nachladezeiten sind für den ersten Transistor T1 und für den zweiten Transistor
T2 neben den, über die relativ hochohmigen Zeitkreiswiderstände R7 und R2 verlaufenden
Stromkreisen Jeweils weitere niederohmige Stromkreise vorgesehen. Dazu ist der Kollektor
des ersten Transistors T1 über den niederohmigen Widerstand R6 und eine Diode G5
mit dem Kollektor des Transistors T5 verbunden. Während des leitenden Zustandes
der Transistoren T1 und T5 ist der Zeitkreiskondensator Cl niederohmig an den einen
Pol MTB der Versorgungsspannung anschaltbar.
Die Anschaltung an
den anderen Pol -Ub der Versorgungsspannung geschieht über den niederohmigen Widerstand
R7 und über den Steuertransistor T4, der stets dann in seinen leitenden Zustand
gesteuert ist, wenn der Transistor T5 gesperrt ist.
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Die weiteren Widerstände R3 bis R5 sowie R8 bis R13 und die weiteren
Dioden G6 bis G8 stellen Schaltungselemente dar, auf die bei der Erläuterung der
erfindungsgemäßen Wirkungsweise nicht näher eingegangen wird.
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Im folgenden wird nun die Wirkungsweise der Verbindungsüberwachungsschaltung
nach Fig. 1 erläutert, wobei gleichzeitig auch auf das Zeitdiagramm der Fig. 2 verwiesen
wird.
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Mit dem Einschalten der Versorgungsspannung (Zeitpunkt t1 in Fig.
2) beginnt die Aufladung des Zeitkreiskondensators C1 auf das Potential -Ub der
Versorgungsspannung, z.B. auf -48 V. Dieser Aufladestromkreis verläuft über den
Widerstand R2, die Diode G2 und über die Basis-Emitterstrecke des zweiten Transistors
T2. Die Aufladung erfolgt zunächst mit der Zeitkonstante R2 . Cl. Dabei ist die
Diode G3 gesperrt und die Transistoren T3 und T5 sind leitend. Infolge des Spannungsabfalls
an der Diode G2 und am Transistor T2 ist der Transistor T1 gesperrt. Erreicht die
Spannung am Zeitkreiskondensator C1 den Wert des Potentials, auf das die Smitterelektrode
des Transistors T3 festgehalten ist, wird die Durchlässigkeit der beiden Diode G3
und G4 vertauscht. In diesem Fall werden die Transistoren T3 und T5 gesperrt und
der Erregungskreis für das Bewertungsrelais R wird unterbrochen, so daß dieses abfällt.
In Fig. 2 ist dieser Zustand zum Zeitpunkt t2 erreicht, bei dem die Spannung des
Zeitkreiskondensators C1 auf den Wert Us abgesunken und das Relais R abgefallen
ist. Gleichzeitig wird der Steuertransistor T4 leitend und die Spannung am Zeitkreiskondensator
C1 steigt
infolge der niederohmigen Verbindung über den Steuertransistor
T4, den Widerstand R7 und den leitenden Transistor T2 sehr schnell auf den Wert
-Ub der Bezugsspannung an. Damit ist der Ruhezustand bei eingeschalteter Versorgungsspannung
hergestellt.
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Für die Erläuterung der Uberwachungsvorgänge wird nun nommen, daß
die am Eingang E auftretenden Signale durch das An- bzw. das Abschalten der Polarität
MTB gebildet sind. Das Auftreten eines Signales soll jeweils nach einer exakt definierten
Anzugsverzögerung t.an durch das Ansprechen des Bewertungsrelais bewertet werden,
während das Verschwinden eines Signales am Eingang E durch den Abfall des Bewertungsrelais,
wiederum nach einer exakt definier-ten Abfallverzögerung Dab bewertet wird. Der
Wert der Anzugsverzögerung ist dabei größer als die Dauer von Störimpulsen am Eingang
E. Andererseits ist die Zeit der Abfallverzögerung größer als die während der Ubertragung
von Fernschreibzeichen auftretenden Strompausen.
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Ein Signal MTB am Eingang E (zum Zeitpunkt t3 in Fig. 2) gelangt an
die Basis des ersten Transistors T1 und steuert diesen in den leitenden Zustand.
Infolge des Spannungsabfalles am Widerstand R1 und am Transistor T1 wird der zweite
Transistor T2 gesperrt. Für den Zeitkreiskondensator Cl besteht nun ein Entladestromkreis
über den durchlässigen Transistor T7, den Widerstand R1 und die Diode Gl zum Eingang
E. Für die Entladung und damit für die Anzugsverzögerung gilt somit als Zeitkonstante
der Wert Ri . Cl.
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Ein kurzer Störimpuls (Zeitpunkt t3 in Fig. 2) führt zwar ebenfalls
zu einer Entladung des Zeitkreiskondensators Cl, doch wird in diesem Fall das Potential
Us, bei dem die Leitfähigkeit der DiodenG3 und G4 vertauscht wird, nicht erreicht.
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Mit dem Verschwinden des als Störimpuls auftretenden Signals am Eingang
E wird wiederum der Transistor T1 gesperrt und der
Transistor T2
durchlässig gesteuert. Da sich-weiterhin der Steuertransistor T4 im leitenden Zustand
befindet, wird der Zeitkreiskondensator Cl über den niederohmigen Widerstand R7
sehr schnell wieder auf die Versorgungsspannung -Ub aufgeladen. Für das nächste
eintreffende Signal am Eingang E (Zeitpunkt t4 in Fig. 2) liegen somit die bereits
beschriebenen Ausgangsbedingungen vor. Wiederum beginnt dann die Entladung des Zeitkreiskondensators
Cl über den ersten Transistor T1 und den Widerstand R1. Unter der Annahme, daß jetzt
jedoch das Potential am Punkt A den Wert erreicht, der dem Emitterpotential des
Transistors T3 in der Bewerterstufe entspricht (Us zum Zeitpunkt t5 in Fig. 2),
wird die Leitfähigkeit der Dioden G3 und G4 vertauscht, d.h. nunmehr ist die Diode
G3 gesperrt und die Diode G4 leitend. Über den Kollektor des Transistors T3 und
den Widerstand R11 wird auch der Transistor T5 durchlässig gesteuert, der Erregungsstromkreis
für das Relais R durchgeschaltet und der Steuertransistor T4 gesperrt. Das Re3a
is R spricht mit einer gegenüber dem Eintreffen des zu überwachenden Signals definierten
Verzögerungszeit von Can an (Zeitpunkt t5 in Fig. 2).
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Gleichzeitig besteht über die Diode G5 und den niederohmigen Widerstand
R6 sowie über den noch durchlässigen Transistor T2 eine niederohmige Verbindung
zum entsprechenden Pol MTB der Versorgungsspannung, so daß der Zeitkreiskondensator
Cl sehr schnell auf diesen Wert vollständig entladen wird. Kurzzeitige, durch Störeinflüsse
bedingte Unterbrechungen des am Eingang E anliegenden Signals oder eine durch die
zu übertragende Fernschreibnachricht bedingte Änderung des Signalzustandes am Eingang
E (Zeitpunkte t7, t8 und t9 in Fig. 2) haben keinen Einfluß auf die Lage des Relais
R. In diesem Fall wird zwar der erste Transistor Tl gesperrt und gleichzeitig der
zweite Transistor T1 geöffnet, so daß die Aufladung des Zeitkreiskondensators C1
in Richtung -Ub über den Widerstand R2 beginnt, doch erreicht die Spannung am Zeitkreiskondensator
dabei
nicht den Wert Us. Mit Beendigung eines solchen Störimpulses oder einer solchen
Strompause während der Nachricht steht stets der niederohmige Verbindungsweg über
die Diode G7, den durchlässigen Transistor T5, die Diode G5, den Widerstand R6 und
den dann wieder durchlässigen Transistor T2 zur Verfügung. Der Zeitkreiskondensator
C1 wird also in diesem Fällen stets sehr schnell auf den Wert MTB entladen. Damit
ist gewährleistet, daß für ein nachfolgendes Abschalten des Signals am Eingang E
die vorbestimmte Abfallverzögerung 1:ab gewährleistet ist. Erst die Abschaltung
des zu überwachenden Signales am Eingang E für eine längere Zeitdauer führt zum
Abfall des Relais R.
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Wie bereits vorher erwähnt,wird mit dem Abschalten des Signales am
Eingang E der erste Transistor T1 gesperrt und der zweite Transistor T2 leitend,
so daß über den Widerstand R2 die Aufladung des Zeitkreiskondensators Ci in Richtung
-Ub beginnt (Zeitpunkt t10 in Fig. 2). Erreicht das Potential am Zeitkreiskondensator
C7 im Zuge dieser Aufladung wiederum den Wert Us, der dem Emitterpotential des Transistors
T3 in der Bewerterstufe entspricht (Zeitpunkt t11 in Fig. 2), wird die Leitfähigkeit
der DiodenG3 und G4 erneut vertauscht, so daß nunmehr G4 gesperrt wird. Damit gelangen
auch die Transistoren T3 und T5 in den gesperrten Zustand, wodurch der Erregungskreis
für das Relais R unterbrochen ist. Somit ist die Abfallverzögerung Vab durch die
Zeitkonstante R2 . C7 bestimmt. Infolge des Sperrens des Transistors T5 wird der
Steuertransistor T4 leitend, so daß die weitere Aufladung des Zeitkreiskondensators
C1 nunmehr über den niederohmigen Verbindungsweg T4, R7 und T2 sehr schnell geschieht.
Der Ausgangszustand für eine nachfolgende Bewertung eines neuen Signales am Eingang
E ist somit wieder hergestellt.
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In einer erfindungsgemäß aufgebauten Verbindungsüberwachungsschaltung
ist durch eine einfache Dimensionierung der Widerstände im Zeitkreis sowohl die
Anzugs- als auch die Abfallverzögerung des Bewertungsrelais beliebig einstellbar.
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Durch eine in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete einfach anzubringende
Lötbrücke kann die Schaltung auch für den Fall eingesetzt werden, daß die Rufdurchschaltung
unverzögert bewertet werden soll. In diesem Falle besteht unmittelbar nach Eintreffen
eines als Ruf zu bewertenden Signales am Eingang E ein niederohmiger Entladestromkreis
für den Zeitkreiskondensator C1 über die gestrichelt eingetragene Lötbrücke, den
Widerstand R6 und den Transistor Tg«.
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3 Patentansprüche 2 Figuren