DE2534609A1

DE2534609A1 - Schaltungsanordnung fuer die zentrale speisung von teilnehmerstellen in fernmelde-, insbesondere fernsprechanlagen

Info

Publication number: DE2534609A1
Application number: DE19752534609
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Telefonbau und Normalzeit GmbH
Current assignee: Telenorma Telefonbau und Normalzeit GmbH
Priority date: 1975-08-02
Filing date: 1975-08-02
Publication date: 1977-02-03
Also published as: FR2320672A1; DE2534609C3; DE2534609B2; FR2320672B3

Description

Schaltungsanordnung für die zentrale Speisung von Teilnehmerstellen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für die zentrale Speisung von Teilnehmerstellen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen. Die Konstantstromspeisung einer Teilnehmerstelle, z.B. einer Fernsprechteilnehmerstelle, hat den Vorteil, daß die Sende- und Empfangsbezugsdämpfungen praktisch unabhängig von der Länge der Teilnehmerleitung sind.

Derartige Speiseschaltungen für Teilnehmerleitungen müssen für die Sprechströme hochohmig sein, um eine Bedämpfung der a/b-Adern durch die niederohmige Speisestromquelle zu vermeiden.

Bisher werden Speisestromquelle und Teilnehmerleitung mit Hilfe von Speisedrosseln entkoppelt. Diese Drosseln haben auch für tiefe Frequenzen und höhere Speisegleichströme noch einen ausreichenden Scheinwiderstand und sind deshalb entsprechend groß und aufwendig; außerdem verursachen sie bei Schleifenstromunterbrechungen unerwartete Sp annungs sp it ζ en.

Es sind anstelle von Speisedrosseln auch schon Schaltungsanordnungen mit Emitter-gegengekoppelten Transistoren bekannt (DT-AS 1 199 827 und DT-OS 2 020 527), die als Konstantstromquellen bezeichnet werden. Die mit ihrer Collektor^-Emitter-Strecke in den Leitungszug zwischen Batterie und

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ORlQiNAL INSPECTED

Teilnehmerleitung liegenden Transistoren haben von der Teilnehmerleitung her gesehen einen hohen dynamischen Innenwiderstand, der im Gegensatz zu den Speisedrosseln im vorkommenden Bereich frequenz-unabhängig ist. Außerdem halten sie den mit einem Emitter-Widerstand und einer konstanten Bas is-Emitter-Spannung eingestellten Leitungsspeisegleichstrom praktisch unabhängig vom Leitungswiderstand konstant. Also auch gleichstrommäßig erscheinen diese Trans is torschaltungen als Stromquellen mit hohem Innenwiderstand.

Um bei Speisung über diese Transistorschaltungen, die Symmetriedämpfungsbedingungen, die an die Teilnehmerleitung gestellt werden, einzuhalten, ist es bekannt, sowohl in die a-Ader, als auch in die b-Ader der Leitung je eine auf den gleichen Strom eingestellte Konstantstromtransistorschaltung zu legen. Hierbei ist es aber schwierig zu verhindern, daß bei Leitungsunsymmetrien (Isolationsströme, Längsströme, ExemplarSteuerungen, usw.) einer der beiden Transistoren in den niederohmigen Sättigungsbereich wandert und daß damit die Symmetriedämpfung absinkt.

Bereits vorgeschlagene Regelschaltungen (DT-AS 1 096 964-, DT-AS 1 199 827, DT-OS 1 762 838) beschäftigen sich mit der Aufgabe, die Arbeitspunkte der zumeist komplementären Transistoren stets im linearen Kennlinienbereich zu halten, und damit die hohen dynamischen Widerstände sicherzustellen. Diese bekannten Maßnahmen reichen trotz des zusätzlichen Aufwandes an Regeltransistoren und Bauelementen nicht aus, bei den vorkommenden Exemplarsteuerungen, Ableitwiderständen und Regelbereichen die Symmetrie sicherzustellen.

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Die Erfindung nat sicn die Aufgabe gestellt, in Konstantstromspeiseschaltungen für Teilnehmersteilen die kompliziertenRegeleinrichtungen zur Aufrechterhaltung der Symmetrie zu vermeiden und trotzdem eine hohe Wechselstromsymmetriedämpfung zu erzielen.

Die Lösung der Aufgabe ist durch den Hauptanspruch gekennzeichnet. Die Unteransprüche behandeln besonders vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung liegen in der Stabilität der Schaltungsanordnung, die nur eine Konstantgleichstromquelle verwendet, so daß die bei zwei in Serie geschalteten Stromquellen bestehende Gefahr der gegenseitigen Regelung in die Sättigungsbereiche, wenn Unsymmetrienauftreten, ausgeschlossen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Verwendung von Isolierschicht-Feldeffekttransistoren des Anreicherungstyps ist in der Zeichnung dargestellt. B ist die Zentralbatterie in der Vermittlungsstelle Vst., aus der über die Transistoren T1 und T2 und die a/b-Adern der Leitung Ltg. der Teilnehmer TIn. gespeist wird. Als Teilnehmer ist ein Fernsprechapparat dargestellt, es kann aber auch ein Endgerät irgendeines anderen Kommunikationssystems sein. Wichtig ist, daß das Teilnehmergerät eine Ruhestellung (gleichstrommäßig offene Schleife) und eine Betriebsstellung (Gleichstromfluß in der Schleife) einnehmen kann. Hebt im dargestellten Fall der Teilnehmer den Handapparat ab, dann fließt ein Schleifenstrom und die Vermittlungsstelle kann an den Spannungsabfallen an den Widerständen und R6 (Punkt FI und P2) feststellen, daß der

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Teilnehmeranschluß von "Frei" auf "Besetzt" überging. Die "Besetzf-Anzeige darf bei offener Teilnehmerschleife, etwa durch Isolations- oder Längsströme auf der Leitung nicht ansprechen.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, insbesondere der beiden Transistoren ist wie folgt:

T1 ist eine Konstant-Strumschaltung für Gleich- und auch für Wechselstrom^ sie legt die Höhe des in der Teilnehmerschleife fließenden Gleichstromes fest und entkoppelt gleichzeitig mit ihrem hohen dynamischen Innenwiderstand den Wellenwiderstand der Leitung von dem geringen Innenwiderstand der Batterie B. Die Höhe des Stromes ist in bekannter Weise durch die positive Gate-Durchlaßspannung des selbstsperrenden N-Kanal JG-I¹ET, eingestellt an den Spannungsteilern (R1, R3 und E7, R8 ) und der Diodenspannung D5 und die am Source-Widerstand R5 entstehende Gegenkoppluhgsspannung, bestimmt.

Die Höhe des dynamischen Innenwiderstandes ist durch den Source-Widerstand R 5 und den das Gatepotential wechselstrommäßig erdenden Kondensator C1 gesichert.

Der JG-FET T2 ist vom selbstsperrenden P-Kanaltyp und wird in einer Konstantspannungsschaltung für Gleichstrom betrieben, d.h. unabhängig von der durch den Transistor T1 festgelegten Höhe des Schleifenstromes tritt an der Source-Drain-Strecke des Transistors T2 stets der gleiche Spannungsabfall auf.

Weil der Kondensator 02 das Steuer-Gate dieses Transistors T2 wechselstrommäßig auf dem Source-Potential hält und die Rückkopplung über R2

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verhindert und der hochohmige Widerstand R2 dem Steuer-Gate negatives Durchlaßpotential zuführt (da kein Gate-Strom fließt ist die Source-Drain-Spannung gleich der Source-Gate-Spannung), das den Transistor in den linearen Kennlinienbereich steuert, hat diese Konstant-Gleichspannungsquelle von der Leitung her gesehen einen hohen dynamischen Innenwiderstand und ist deshalb - wie der Transistor T1 - auch als Konstantwechselstromquelle anzusehen. Damit ist die Bedingung der wechselstrommäßig erdsymmetrischen Anpassung der Vermittlungsstelle Vst. an die symmetrische Leitung Ltg. erfüllt, denn die mit etwa 600 Ohm durch den Übertrager Ue und den auf seiner Sekundärseite weiterführenden Stromweg abgeschlossene Leitung wird durch die gegenüber 600 0hm wesentlich höheren dynamischen Innenwiderstände der Speisetransistoren in der Symmetrie gegen Erde nicht beeinträchtigt.

Tritt während des Betriebes zu dem Schleifenstrom noch ein zusätzlicher Isolationsstrom, z.B.der a- oder b-Ader gegen Erde auf, dann bleibt der Strom durch T1 konstant und sein hoher dynamischer Innenwiderstand erhalten. Der Strom durch den Transistor T2 verringert sich zwar um den Isolationsstrom, der durch die Schwellenspannung des Transistors gegebene konstante Spannungsabfall an seinen Drain-Source-Anschlüssen verändert sich dadurch praktisch nicht und damit auch nicht der Arbeitspunkt im linearen Kennlinienbereich; der dynamische Innenwiderstand bleibt hoch.

Der Isolationsstrom gegen Erde könnte unzulässige Höhe erreichen, wenn die Konstantgleichspannungsquelle T2 bei Anlagen mit dem geerdeten Pluspol

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der Batterie B in der a-Ader läge. Im Ausführungsbeispiel der Zeichnung ist deshalb T2 in der b-Ader angeordnet.

Legt der Teilnehmer auf, dann ist die Schleife a/b unterbrochen, und es darf auch durch Isolationsoder Leitungs längs ströme die "Besetzf-Anzeige (P1, P2) nicht mehr ansprechen. Da den Gates der Anreicherungstransistoren T1 bzw. T2 die positive bzw. negative Durchlaßspannung fehlt, kann sich kein Kanal zwischen Drain und Source bilden.

Die eingezeichneten Dioden D1 bis D4 sind im Normalfall mit Sperrspannung belastet und bilden zusammen mit den Serienwiderständen R4 und E9 eine Schutzschaltung gegen Überspannungen von der Leitung.

Es liegt im Rahmen fachmännischen Handelns, die erfindungsgemäßen Konstantstrom- und Konstantspannungsquellen auch mit komplementären Isolierschicht- oder Sperrschicht-Feldeffekttransistoren des Verarmungstyps (depletion type) oder auch mit bipolaren Transistoren aufzubauen.

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Gü/kl

Claims

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Patentansprüche

Schaltungsanordnung für die zentrale Speisung von Teilnehmerstellen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, mit von der Leitungslänge unabhängigem konstanten Speisestrom, wobei die Speiseschaltung mit Halbleiterbauelementen aufgebaut - von der Leitungsseite her gesehen wechselstrommäßig erdsymmetrisch ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der einen Ader (a) der Leitungsschleife (Ltg.) eine Transistor-Konstantgleichstromquelle T1 liegt, die gleichzeitig eine Konstantwechselstromquelle ist, und daß in der anderen Ader (b) der Leitungsschleife (Ltg.) eine Transistor-Konstantgleichspannungsquelle (T2) liegt, die gleichzeitig eine Konstantwechselstromquelle ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistor-Konstantgleichspannungsquelle (T2) auf der Seite des geerdeten Poles (b-Ader) der Batterie (B) eingeschleift ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Konstantstrom und Konstantspannungsquelle Isolierschicht- oder Sperrschicht-Feldeffekttransistoren (IG-FET oder PN-FET) des Verarmungstyps (selbstleitend, depletion type) oder Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (IG-FET) des Anreicherungstyps (selbstsperrend, enhancement type) Verwendung finden.

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4-. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Konstant- - strom- und Konstantspannungsquellen bipolare Transistoren Verwendung finden.

!?. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß von der Teilnehmerleitung (Ltg.) kommende Überspannungen durch ~ im Normalfall in Sperr-Richtung beanspruchte Dioden (D1 bis D4) abgeleitet werden.

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