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Schaltungsanordnung zum Anlegen einer Hörtonspannung an Leitungen,
insbesondere Fernsprechleitungen.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Anlegen einer
Hörtonspannung an Leitungen, insbesondere Fernsprechleitungen, mittels eines Schalters
und eines übertragers.
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In Fernsprechanlagen sind Hörtonsteuerschaltungen zentrale Einrichtungen.
An eine Hörtonleitung, die beispielsweise zur übertragung des Besetzttonzeichens
dient, können im Bedarfsfall mehrere Teilnehmer angeschlossen sein, zwischen denen
kein Übersprechen stattfinden darf. Gefordert ist dabei eine Ubersprechdämpfung)5N.
Das bedeutet, daß der Quellwiderstand der gemeinsamen Hörtonleitung möglichst klein
sein muß, sowohl während des Tonimpulses als auch während der Pause.
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Da weiterhin für alle Hörtöne (Besetztton, Freiton, usw.) nur eine
Hörtonquelle vorhanden ist, beispielsweise der Tongenerator der Ruf- und Signalmaschine,
darf die einzelne Hörtonsteuerschaltung keine Rückwirkung auf die Hörtonquelle ausüben,
und letztere muß einseitig ein gemeinsames Bezugspotential, zumeist Erdepotential,
aufweisen. Bisher erfolgte deshalb die
Hörtonsteuerung jeweils über
einen von allen anderen Funktionen freigeschalteten Kontakt, der die jeweilige Hörtonleitungim
entsprechenden Tontakt zwischen Erde und Hörtonquelle umschaltete. In den meisten
Fällen wurde dafür ein besonderes Flackerrelais eingesetzt, das von einem Kontakt
der Ruf- und Signalmaschine gesteuert wurde oder, wenn ein potentialfreier Kontakt
der Ruf- und Signalmaschine zur Verfügung stand, wurde von diesem die Hörtonspannung
direkt gesteuert. Häufig steht jedoch kein potentialfreier Kontakt der Ruf- und
Signalmaschine zur Verfügung, weil dieser auf für Lampensteuerung u.a. benötigt
wird. Ein Flackerrelais z.B. für den Besetztton (16je in 10 Sekunden) bringt außer
einer lästigen Geräuschentwicklung auch Problembe in Bezug auf die Lebensdauer des
Relais.
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Ferner ist an sich bekannt, mit einem Schalter an die Hörtonquellen
übertrager an- und abzuschalter, über die die Fernsprechleitungen mit den Hörtönen
versorgt werden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die gegenüber den bekannten Schaltungsanordnungen
eine bessere Stabilität, eine bessere Rückwirkungsfreiheit und eine höhere Übersprechdämpfung
aufweist und dabei durch einen auf Bezugspotential liegenden Schalter gesteuert
werden kann.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der die Hörtonspannung
liefernde Stromkreis gleichstromdurchlässig ist und in Reihe mit einer Diode und
einer dieser Diode entgegengerichteten Zenerdiode geschaltet ist und daß diese Reihenschaltung
durch den Schalter überbrückbar und über eine Wicklung des Übertragers an eine Betriebsspannungsquelle
angeschlossen ist, dessen zweite Wicklung die Leitungen speist.
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Um den Wirkungsgrad der Schaltungsanordnung zu verbessern, ist eine
weitere Ausbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in die die erste Übertragerwicklung
unmittelbar mit dem einen Pol der Betriebsspannungsquelle verbindende Ader ein Widerstand
eingefügt ist, daß der gemeinsame Verbindungspunkt dieser- Übertragerwicklung und
dieses Widerstandes über einen Kondensator mit dem Gegenpol der Betriebsspannungsquelle
verbunden ist und daß die zweite übertragerwicklung durch einen weiteren Kondensator
auf die Hörtonfrequenz abgestimmt ist.
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Die Übersprechdämpfung wird weiter erhöht, wenn gemäß einer weiteren
Ausbildung der Erfindung der Wechselstromwiderstand des weiteren Kondensators gegenüber
dem der zweiten übertragerwicklung groß gewählt ist.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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In der Figur ist eine Hörtonsteuerschaltung dargestellt. Der Ausgangsstromkreis
A eines Hörtongenerators G, der beispielsweise Bestandteil einer Ruf- und Signalmaschine
sein kann, liegt in Reihe mit einer Diode D und einer dieser Diode entgegengerichteten
Zenerdiode Z. Der Ausgangsstromkreis A ist gleichstromdurchlässig ausgebildet. Diese
Reihenschaltung ist durch einen Schalter überbrückbar, der hier in Form eines Schalttransistors
T vorliegt, aber auch ein Kontakt der Ruf-und Signalmaschine sein kann. Diese Reihenschaltung
ist ferner über die erste Wicklung I eines übertragers U und einen Wider stand R
an eine Betriebsspannungsquelle mit den Anschlüssen 0 und -UB angeschlossen. Der
gemeinsame Verbindungspunkt dieses Widerstandes und dieser Wicklung ist über einen
Kondensator Cl
mit dem Pol 0 der Betriebsspannungsquelle verbunden.
Eine zweite Wicklung II des Übertragers U ist mit einem weiteren Kondensator C2
auf die Frequenz der Hörtonspannung abgestimmt und speist Fernsprechleitungen L.
Der Übertrager U weist vorzugsweise einen Luftspalt auf, während die Kapazität des
Kondensators C2 vorzugsweise möglichst groß gewählt ist.
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Die im Ruhezustand an der Schaltungsanordnung liegende Betriebsspannung
UB läßt einen Ruhestrom durch die in diesem Zustand leitende Zenerdiode Z fließen.
Dieser Ruhestrom ist verhältnismäßig klein und stellt für den Tonübertrager des
Tongenerators G eine nur geringe Vormagnetisierung dar; der Übertrager U hat einen
Luftspalt, um die Wirkung der Vormagnetisierung herabzusetzen.
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T)em Ruhegleichstrom, der die Zenerdiode Z im leitenden Zustand hält,
wird im Tonübertrager des Tongenerators G durch die Hörtonspannung ein entsprechender
Wechselstrom überlagert, der mit dem Übertrager U wieder ausgekoppelt wird und den
Leitungen L zugeleitet werden kann.
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Der Kondensator Cl überbrückt wechselstrommäßig den Vorwiderstand
R und die Betriebsspannungsquelle UB, so daß fast die gesamte vom Tongenerator 6
abgegebene Wechselspannung am Übertrager U wieder abfällt. Dieser Effekt kommt jedoch
nur zustande, wenn der Übertrager U mit den Kondensator C2 einen auf die Hörfrequenz
abgestimmten Schwingkreis bildet. Fehlt der Kondensator C2, so findet an den Dioden
D und Z eine Spitzengleichrichtung statt, mit dem Kondensator Cl als Ladekondensator
und dem Widerstand R als Belastungswiderstand.
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An dem Übertrager U würde nur eine verzerrte Impulsspannung auftreten,
die außerdem stark von der sekundären Belastung
abhängt. Durch die
Schwingkreiswirkung wird die Gleichspannung am Kondensator Cl jedoch auf dem Ruhewert
gehalten und die Dioden D, Z haben keine Gleichrichtewirkung mehr.
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Der Schwingkreis UII, C2 ist einmal durch die im Wechselstronikreis
vorhandenen Wicklungs- und Diodenwiderstände und zum anderen durch die schlechten
Übertragungseigenschaften des Kerns stark bedämpft. Das hat den Vorteil, daß die
Werte der Bauelemente sehr unkritisch sind und daß sich bei den möglichen unterschiedlichen
Belastungen die Form und die Amplitude der Hörtonspannung unmerklich ändern.
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,cl;e Fürlwesentlichen Bestandteik des Sprachfrequenzbandes stellt
der Schwingkreis durch die relativ große Kapazität des Kondensators C2 nahezu einen
Kurzschluß dar. Dadurch wird die Übersprechdämpfung zwischen den angeschalteten
Leitungen L stark erhöht.
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Die Steuerung des Hörtontaktes erfolgt zwischen den Dioden D, Z und
dem Übertrager U. Mit dem Anlegen des Erdpotentials an diesen Punkt wird die Zenerspannung
unterschritten und damit die Zenerdiode Z gesperrt. Die Sperrung gilt jedoch nur
für die positive Amplitude der Hörtonspannung. Für die negative Halbwelle wäre die
Zenerdiode durchlässig wie eine normale Diode. Zur Sperrung der negativen Halbwelle
ist deshalb die Diode D eingesetzt.
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Bei der Wahl der Nennspannung der Zenerdiode Z sind die maximale Amplitude
der positiven Halbwelle der Hörtonspannung und der Spannungsabfall am leitenden
Transistor T zu.berücksichtigen. Dabei muß folgende Ungleichung erfüllt sein: A
UZmin>U+ UTmax - UDmin
Hierin sind Uzmin die minimale Zenerspannung,
U der Spitzenwert der Tonwechselspannung, UTmax der Maximalwert des Spannungsabfalles
über dem Schalter und UDmin der minimale Spannungsabfall über der leitenden Diode
D.
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Typische Werte für die verwendeten Bauelemente sind folgende: Übertrager
U: Kern EE25, Luftspalt O,lmm, Induktivität der Wicklung UII=28mH; R=2,2k; Cl=22/uF;
C2=2,2XuF; UB=48V, Zenerspannung der Zenerdiode Z=8,2V.
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4 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnung mit 1 Figur