DE2556157B2 - Schaltungsanordnung für eine elektronische Teilnehmerspeisung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine elektronische Teilnehmerspeisung mit Schleifenstromüberwachung, Rufanschaltung und Gabelanordnung für den Übergang von Zwei- auf Vierdrahtbetrieb für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechnebenstellenanlagen.

Bekannte Speiseeinrichtungen für Fernsprechteilnehmerstellen mit zentraler Stromquelle bestehen aus Speisedrosseln, Übertrager und Relaisanordnungen, die bei Fernsprechanlagen mit je einer Speiseeinrichtung zur Teilnehmerstelle sowohl einen räumlich aJs auch einen wirtschaftlich hohen Aufwand erfordern und deren dicht beieinander angeordneten Drosseln und Übertrager ein Übersprechen begünstigen. Zur Herabsetzung des mechanischen Aufwandes ist z. B. durch die DT-AS 11 99 827 bekannt, Stromgeneratoren zu verwenden.

Andere Speiseeinrichtungen verwenden Festkörperbauelemente, wodurch Drossel und Übertrager entfallen und ein Übersprechen weitgehend ausgeschaltet ist (DE-OS 20 20 527).

Weiterhin sind die Merkmale, daß zwei symmetrisch angeordnete Stromgeneratoren den Schleifenstrom konstant halten, daß zur Schleifenstromüberwachung Sprechadem durch Transistoren abgefragt werden und daß die Rufspannung als Halbwellenruf über einen Thyristoroptokoppler von einem zentralen Rufspannungsgenerator in eine Sprechader eingespeist wird, zur Überwachung des Zustandes von Anschlußleitungen einer Vorfeldeinrichtung (DT-OS 19 56 752) und zur Rufstromsteuerung in Fernsprechvermittlungsanlagen (DT-OS 22 30 040) bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Speiseeinrichtungen mit einer Rufeinspeisung und einer Gabelanordnung zusammenzufassen und durch eine Schleifenstromüberwachung außer dem Anreiz zur Verbindungsherstellung auch die Einleitung einer Weitervermittlung einer Verbindung durch Erdtastenbetätigung der Teilnehmerstelle auszuwerten, bei Gewährleistung der Stromstabilisierung der Speiseeinrichtung während der Erdtastenbetätigung.

Diese Aufgabe ist durch die in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche dargestellte Erfindung gelöst, die anhand der Zeichnung näher erläutert wird.

Die Zeichnung besteht aus drei Figuren, von denen die

F i g. 1 die Schaltungsanordnung der Speiseeinrichtung, die

F i g. 2 die Schaltungsanordnung des zentralen Rufspannungsgenerators und die

Fig.3 die Schaltungsanordnung zur Schleifenstromüberwachung

zeigt.

Die Speiseeinrichtung setzt sich aus zwei symmetrisch zueinander angeordneten Stromgeneratoren zusammen, die je eine Darlington-Schaltung zweier Transistoren 71, 72 bzw. 73, 74 darstellen. Dabei ist die Sprechader A über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 74 des ersten Stromgenerators an den positiven und die Sprechadem B über die Kollektor-

F.niitter-Strecke des Transistors T2 des zweiten Stromgenerators an den negativen Pol der zentralen Batterie gelegt. Der Schleifenstrom ist oei jedem beliebigen Wert des Leitungswiderstendes bis zum maximal zulässigen Wert des Leitungswiderstandes der Teilnehmeranschlußleitung konstant. Er ist festgelegt durch die Spannung an den Basiswiderständen R 1, R 2 und die Werte der Emitter-Widerstände R 3, R 4. Dabei ist die Spannung an den Basiswiderständen Ri, R 2 abhängig von den die Symmetrie selbsttätig regelnden Symmetriewiderständen R 5, R 6 und der Spannungsteilerwiderstände R7.R8.

Zum Schutz der Speiseeinrichtung gegen Überspannungen auf den Adern der Teilnehmeranschlußleitung sind die Widerstände Λ 9, R 10 und die Richtleiter G 1, C 2, G 3, G 4 vorgesehen.

Der Vorteil eines derart erzeugten konstanten Schleifenstroms besteht in der geringeren Belastung des Netzgerätes, da lediglich der notwendige Speisestrom bezogen wird. Außerdem wird der Speisestrom bei einer Erdtastenbelätigung der Teilnehmerstelle nicht erhöht, wodurch auch bei Erdschluß der Teilnehmerleitung keine höheren Ströme fließen können, die zur Überhitzung der Speiseeinrichtung führen würden. Zu diesem Zweck ist auch eine Zenerdiode ZX an dem gemeinsamen Anschlußpunkt der Symmetriewiderstände R 5, R 6 geschaltet, die bei Erdtastenbetätigung einen höheren Strom auf der Sprechader B als den normalen Schleifenstrom verhindert. Dabei ist die Umkehrspannung der Zenerdiode Zl größer als die halbe Betriebsspannung zu wählen.

Die Schleifenauswertung wird durch Abtasten des Schleifenstromes an den Sprechadern A, B vorgenommen. Die Verknüpfung der Schleifenstromsignale, wie Abheben des Handapparates oder Erdtastenbetätigung, geschieht im zentralen Steuerwerk und wird danach als Anreiz den entsprechenden Vermittlungsgliedern zum Aufbau einer Verbindung oder zum Einleiten von Rückfrageverbindungen, der Übernahme von Verbindungen usw. übermittelt. Zum Abfragen der Spannungssignale auf der Sprechader B dienen der Transistor TS mit dem Basiswiderstand R 12 und dem Kollektorwiderstand R Il sowie der Richtleiter G 5. Zum Auswerten der Spannungssignale auf der Sprechader A sind der Transistor Γ6 mit seinen Kollektor- und Emitter-Widerständen R 13, R 14 vorgesehen. Im Ruhezustand liegt eine positive Spannung (z.B. +5V) über den Kollektor-Widerstand R 13 am Punkt F, während der Punkt EErdpotential führt. Beim Schleifenschluß durch Abheben ändern sich die Potentiale. Da die bistabile Kippstufe FF(Fig.3) an ihrem Ausgang im Ruhezustand ebenfalls Erdpotential führt, erscheint duich die Negierung des positiven Spannungssignals am Punkt E durch das Gatter M nur am Ausgang 5 der Schleifenstromüberwachung ein Signal als Kennzeichen des Schleifenschlusses.

Der Schleifenzustand während einer Verbindung ist somit gekennzeichnet durch Erdpotential an den Punkten Fund Xund positives Potential (z. B. +5 V) an den Punkten fund S.

Bei einer Erdtastenbetätigung wird Erdpotential an die Sprechader B seitens der Teilnehmerstation gelegt. Dadurch tritt als Ausgangssignal am Punkt E ebenfalls ein Erdpotential auf, während das Potential am Punkt F erhalten bleibt. In der Schaltungsanordnung zur Schleifenstromüberwachung (F i g. 3) wird das Gatter N leitend, und die Ausgänge X und S führen zur Kennzeichnung einer Erdtastenbetätigung positives Potential+ 5 V)

Die bistabile Kippstufe FF (Fig. 3) dient der Rufanschaltung. Im Ruhezustand der Speiseeinrichtung sind deren Transistoren T2, T4 der Darlington-Schaltung leitend gesteuert. Wenn keine Schleife über die Teilnehmerstelle gebildet ist, fließt auch kein Speisestrom, so daß die Schleifenauswertung am Punkt E Erdpotential (logisch 0) führt und am Punkt F positive Spannung (logisch 1) liegt.

Bei einem kommenden Ruf wird über die Anschlußpunkte O, P vom zentralen Steuerwerk, z. B. einem Mikrocomputer, der auch den Rufrhythmus steuert, die bistabile Kippstufe FF in die Arbeitslage gesetzt. Über den Punkt D wird der Transistor T7 leitend gesteuert und über dessen Emitter-Widerstand R 15 die Leuchtdiode des Thyristor-Optokopplers TH erregt. Der Thyristor TH ist eingeschaltet. Sobald am Verbindungspunkt A 1 vom zentralen Rufspannungsgenerator (Fig. 2) die positive Halbwelle der Rufwechselspannung U liegt, wird sie über den Thyristor TH an die Sprechader B weitergeleitet. Dadurch wird der im Ruhezustand auf die Größe der Betriebsspannung geladene Kondensator der Rufeinrichtung der Teilnehmerstelle über den Wecker mit der positiven Halbwelle der Rufwechselspannung weitergeladen. - Der Richtleiter G 6 verhindert ein Übergreifen des positiven Potentials auf die Speiseeinrichtung, und der Transistor Γ4 der Speiseeinrichtung bleibt weiterhin leitend gesteuert, da keine Teilnehmerschleife gebildet ist. Zur Erhaltung der Symmetrie der Schaltungsanordnung ist ein weiterer Richtleiter G 7 der Sprecherader A zugeordnet.

Hat die positive Halbwelle der Rufwechselspannung ihren Scheitelwert überschritten, sperrt der Thyristor TH. Dadurch steuern im zentralpn Rufspannungsgenerator (Fig. 2) die Transistoren TS, 79 durch. Sie bewirken die Entladung des Weckerkondensators der Teilnehmerstelle bis auf die Betriebsspannung, wobei der Entladestrom über den Richtleiter G1 gegen Erdpotential des zentralen Rufspannungsgenerators und über den Richtleiter G 4 zur Betriebsspannung fließt. Durch die spezielle Schaltungsanordnung des Rufspannungsgenerators folgt die Spannung an der Anode des Richtleiters G1 der fallenden positiven Halbwelle der Rufwechselspannung. Ist der Nulldurchgang der Rufwechselspannung erreicht, wird die Entladung des Weckerkondensators durch Sperren der Transistoren Ti, T9 beendet. An dem Richtleiter G 6 liegt jetzt keine Sperrspannung mehr. Wird zu einem solchen Zeitpunkt die Teilnehmerschleife geschlossen, fließt ein Speisestrom, der eine Potentialänderung am Punkt E bewirkt, die einerseits ein Signal am Ausgang 5 als Kennzeichen des Schleifenstromes erzeugt und andererseits die bistabile Kippstufe FF zurücksetzt. Durch Rücksetzen der bistabilen Kippstufe FF wird dann der Steuerkreis des Thyristor-Optokopplers TH stromlos. Die vorgesehene Zenerdiode Zl dient dem Schutz des Rufspannungsgenerators gegen Überspannungen an den Adern A, B. Wird während der Ladung des Weckerkondensators der Schlcifenschluß hergestellt, so fließt während der gesamten positiven Halbwelle des Rufwechselstromes, also auch nach dem Überschreiten des Scheitelwertes, ein Gleichstrom über den Thyristor-Optokoppler TH, der Teilnehmerstelle und dem Transistor TA der Speiseeinrichtung. Sobald die negative Halbwelle der Rufwechselspannung den Thyristor TH sperrt, wird über den Transistor T2 die Speisespannung an die Adern A, B gelegt und wie

bereits beschrieben die bistabile Kippstufe FF zurückgesetzt.

In Fernsprechnebenstellenanlagen mit vierdrähtigen Koppelfeldern, wie z. B. bei Pulsamplitudenmodulationsanlagen, ist eine Umsetzung von zweidrähtigen auf vierdrähtigen Anschluß erforderlich. Diesem Zweck dienen Gabelanordnungen. In der vorliegenden Erfindung ist in vorteilhafter Weise die Gabelanordnung mit der Speiseeinrichtung integriert. Dabei wird in der Richtung zur Teilnehmerstelle das über den Punkt H i< kommende niederfrequente Signal (NF-Signal) zur Modulierung des Stromes der Stromgeneratoren 7*1, Γ2 und Γ3, Γ4 herangezogen, um die notwendige Nutzspannung an der Teilnehmerstelle zu erzielen. Die Gabelanordnung verhindert, daß das kommende NF-Si- ι gnal an den Punkt J für gehende Signale gelangt, indem eine hohe Rückflußdämpfung erzeugt wird. Zu diesem Zweck wird der bekannte Effekt gesteuerter Stromgeneratoren genutzt, daß die Spannungen am Kollektor und Emitter der abgetasteten Transistoren Γ2, 74 um y 180° phasenverschoben sind. Bei der Modulation der Stromgeneratoren entsteht an dem Widerstandsteiler /?16, R 17 und R 18, R 19 der Gabelanordnung und damit am Punkt / keine Spannung.

Das von der Teilnehmerstelle gesendete NF-Signal ■ liegt an den Kollektoren der Transistoren 72, 74, findet an deren Emittern keine Gegenspannung und gelangt somit direkt an die Eingänge des Verstärkers V. Um einen Übertragungsfaktor von Eins zu Eins zwischen Teilnehmerstelle und Verstärker V zu erzielen, sind ;<dabei die Werte der Einspeisungswiderstände R16, Λ 18, R 20, R2i gleich groß zu wählen. Die symmetrische Anschaltung des Verstärkers Kbewirkt außerdem, daß sich keine Längsspannungen auf den Adern A, ZJ auswirken können.

Die Modulationsanordnung besteht aus dem Transi stör 710, den Widerständen R 22, R 23, Λ 24 und den Kondensator Cl. Durch entsprechende Dimensionie rung der Widerstände wird ein zusätzlicher Modula tionsstrom zum Schleifenstrom erzeugt. Gegenübe einer Speiseeinrichtung ohne Modulationsanordnung is der derart gewonnene Schleifenstrom verdoppelt. Al Modulationsanordnung ist eine Emitterschaltung bevor zugt worden, die einen Qiierstrom über die Basiswider stände Ri, R2 der Stromgeneratoren bewirkt. De Spannungsabfall, der an beiden Basiswiderständen R 1 R 2 gleich ist, stellt das Maß für die Ansteuerung de Stromgeneratoren dar.

Die allgemein kritischen Bedingungen für Gabelan Ordnungen, wie Kurzschluß oder öffnen der Zweidraht seite, werden durch die dargestellte Schaltungsanord nung in einfacher Weise beherrscht: bei einenj Kurzschluß der Adern A, B stellen die Schutzwiderstän de R 9, R 10 eine Last für die Stromgeneratoren dar] indem sie eine zum Emitter der Transistoren T2, τ\ gegenphasige Kollektorspannung bewirken. Dadurc bleibt eine Rückflußdämpfung erhalten.

Bei dem öffnen der Teilnehmerschleife kann an de Kollektoren und Emittern der Transistoren de Speiseeinrichtung keine Signalspannung entstehen, d kein Ruhestrom fließt. Am Punkt / ist keine oder nu eine geringfügige Spannung vorhanden.

Den Leitungsabschluß der Speiseeinrichtung bilde die bekannte Reihenschaltung des Widerstandes R 2 und des Kondensators C2, die dem Scheinwiderstand der Leitung angepaßt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für eine elektronische Teilnehmerspeisung mit Schleifenstromüberwachung, Rufanschaltung und Gabelanordnung für den Übergang von Zwei- auf Vierdrahtbetrieb für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechnebenstellenanlagen, dadurch gekennzeichnet,

daß zwei symmetrisch angeordnete Stromgeneratoren (Tl, 72 bzw. 73, 74 zum Beispiel in Darlingtonschaltung) den Schleifenstrom konstant halten und zur Stromstabilisierung eine Zenerdiode (ZX) an den gemeinsamen Anschlußpunkt der Symmetriewiderstände (R 5, R 6) bei Signalerzeugung durch Erdpotential an einer der Sprechadem (ßjgeschaltet ist,

daß der Strom der StromgeneratorL-n (Ti, 72 bzw. 73, 74) mit dem niederfrequenten Signal moduliert wird, wobei eine an die Basiswiderstände (R 1, R 2) geschaltete Transistor-Emitter-Schaltung (T 10, R 22, R 23, R 24) als Modulationsanordnung dient,
daß zur Schleifenstromüberwachung und -auswertung jede der Sprechadem (A, B) durch einen Transistor (TS bzw. 75) abgefragt wird, deren Signale über logische Verknüpfungen (Fig.3) zur Erzielung einwandfreier impulsformen einem zentralen Steuerwerk zugeführt werden, und
daß die Rufspannung als Halbwellenruf über einen Thyristor-Optokoppler (TH) von einem zentralen Rufspannungsgenerator (F i g. 2) in eine Sprechader (B) eingespeist wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Kollektoren der die Spannungssignale an den Sprechadem (A, B) auswertenden Transistoren ("76, 73) positive Spannung (z. B. + 5 V) über Widerstände gelegt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswertung eines Erdpotentials an der Sprechader (B) die bistabile Kippstufe (FF)der Schleifenstromülserwachung und die Kollektoren der abfragenden Transistoren (75, 76) gleiches Potential führen.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rufanschaltung über die bistabile Kippstufe (FF) gesteuert ist und daß bei Erreichen des Scheitelpunktes der positiven Halbwelle der Rufwechselspannung der Thyristor-Optokoppler (TW) sperrt.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladung des Weckerkondensators der Teilnehmerstelle über die Transistoren (78, 79, Fig.2) des zentralen Rufspannungsgenerators derart gesteuert ist, daß die Spannung an der Anode des für den Schutz gegen Überspannungen vorgesehenen Richtleiters (G 1) der fallenden positiven Halbwelle der Rufwechselspannung folgt.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines hohen Übertragungsfaktors zwischen Teilnehmerstelle und Verstärker (V) der Gabelanordnung die Werte der dem Verstärker (V) zugeordneten Einspeisungswiderstände (Λ20, R 21) und der der Gabelanordnung zugeordneten, an die Sprechadem (A, B) geschalteten Einspeisungswiderstände (R 16, R 18) gleich groß sind.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 6,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Längsspannungseinfluß auf den Sprechadern (A, B) durch die symmetrische Anschaltung des Verstärkers (V) verhindert ist.