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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektronischen Ersatz
für das als J-Relais verwendete Telegrafenrelais zu schaffen, der eine höhere wartungsfreie
Lebensdauer als sein Vorgänger aufweist. Das elektronische Telegrafenrelais soll
in je einer Ausführung in allen kommenden und gehenden Wechselstrom-Übertragungen
einsetzbar sein. Dazu muß es alle Zeitbedingungen trotz unterschiedlicher Ansteuerung
erfüllen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus Inverter-
und Verstärkerstufen aufgebaute Ausgangsschaltung ein jede Abfallflanke des Eingangssignals
verzögerndes Verzögerungsglied enthält, dessen Verzögerungszeit ein aus der Anstiegsflanke
des ersten Eingangssignals abgeleitetes Signal
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zeitabhängig steuert.
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Eine Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das
Verzögerungsglied aus einem Serien-RC-Glied mit einem Kondensator und zwei Widerständen
besteht, das zwischen zwei Verstärkerstufen angeordnet ist, wobei der Kondensator
des RC-Glieds einseitig an einen Punkt festen Potentials geführt ist und mit der
anderen Seite über eine für die Polarität der Abfallflanke in Sperrichtung gepolte
Diode mit dem Ausgang der vorgeschalteten Verstärkerstufe sowie direkt mit dem Eingang
der nachgeschalteten Verstärkerstufe und mit dem einen Widerstand des RC-Glieds
verbunden ist und der zweite Widerstand des RC-Glieds in Serie zum ersten an einen
Punkt eines anderen festen Potentials geführt ist und zwischen beiden Widerständen
ein weiterer Kondensator angeschlossen ist, der die von der nachgeschalteten Verstärkerstufe
aufgenommenen Schaltflanken mit kurzer Aufladedauer und einer durch den zweiten
Widerstand des Serien-RC-Glieds bestimmten Entladedauer auf das Serien-RC-Glied
rückkoppelt.
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Für 25- und 50-Hz-Wechselstromsignale erhält man nach einer Weiterbildung
der Erfindung besonders günstige Verhältnisse, wenn das Serien-RC-Glied entsprechend
einer Verzögerungszeit von 5 bis 10 ms bemessen ist, sein zweiter Widerstand zum
ersten im Verhältnis von etwa 1:5 bis 1:10 steht und die Zeitkonstante des rückkoppelnden
Kondensators im Verein mit dem zweiten Widerstand des Serien-RC-Glieds eine Zeitkonstante
von 10 bis 20 ms aufweist.
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Um unterschiedliches Ausschwingverhalten der Wechselstrom-Eingangssignale,
bedingt durch verschieden große Induktivitäten und Kapazitäten der Leitungen und
der Übertragungen sowie durch RC-Glieder, die in manchen Übertragungen zusätzlich
eingebaut sind, auszugleichen, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß die
potentialtrennende Eingangsschaltung mit einem Optokoppler aufgebaut ist, in Serie
zu dessen Diode ein Energiespeicher zum Aufbauen und zeitabhängigen Abbauen einer
Gegenspannung angeordnet ist.
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Eine Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher
aus einem Parallel-RC-Glied mit einer Zeitkonstanten von 25 bis 50 ms besteht.
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Um einerseits eine gute Störunterdrückung zu erhalten, aber andererseits
den Durchgriff von Rückwärtszeichen (Zählimpulsen) gegen Vorwärtszeichen (Wählimpulse)
zu gewährleisten, ist in einer Weiterbildung der Erfindung in Serie zur Diode des
Optokopplers eine weitere Diode vorgesehen.
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Die Eingangsschaltung des Telegrafenrelais ist mit der Leitung, auf
der die aufzunehmenden Signale eintreffen, über zwei Umschaltekontakte verbunden,
die zwischen Senden (Anlegen eines 25- oder 50-Hz-Generators an die Leitung) und
Empfangen (Anlegen des J-Relais an die Leitung) hin- und hergeschaltet werden.
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Damit Prellungen dieser sogenannten Sendekontakte sowie Kabelrückentladungen
aus den Drosseln und Kondensatoren in der Übertragung das J-Relais nicht fälschlich
ansprechen lassen, weist das elektromechanische Relais eine hochohmige Gegenwicklung
auf, die über einen weiteren Kontakt immer dann erregt wird, wenn die Sendekontakte
in Stellung Senden geschaltet werden, und nach Übergang in Stellung Empfangen durch
ein RC-Glied noch einige Zeit erregt bleibt. Dies ist die sogenannte Antiprellschaltung
des Telegrafenrelais. Das Vorhandensein dieser Schutzschaltung wird nach einer Weiterbildung
der Erfindung zur Ausübung
der gleichen Schutzfunktion dadurch ausgenutzt, daß eine
weitere potentialtrennende Eingangsschaltung vorgesehen ist, die an die sogenannte
Antiprellschaltung der Wechselstromübertragung anschließbar ist und in die Ausgangsschaltung
ein die Weitergabe von Schaltsignalen sperrendes Signal einkoppelt.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die weitere Eingangsschaltung mit einem weiteren Optokoppler aufgebaut ist,
zu dessen Diode je ein Widerstand parallel und in Serie liegt und dessen Transistor
einer der Verstärkerstufen in der Ausgangsschaltung parallel geschaltet ist Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei unterschiedlich
hohen, mit unterschiedlicher Phasenlage eintreffenden Wechselstrom-Eingangssignalen,
die den Extremfällen der in der Praxis auftretenden Bedingungen entsprechen, Schaltsignale
weitergegeben werden, die zeitliche Minimal-und Maximalwerte weder unter- noch überschreiten,
so daß eine einwandfreie, systemgerechte Zeichenweitergabe gewährleistet ist. Das
elektronische Telegrafenrelais arbeitet verschleißfrei und bedarf keiner Wartung,
was als wirtschaftlicher Vorteil zum Tragen kommt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt Fig 1 ein Beispiel für den Einsatz
des J-Relais in Wechselstrom-Übertragungen, F i g. 2 ein Schaltbild eines elektronischen
Telegrafenrelais für kommende Übertragung, F i g. 3 Strom- bzw. Spannungsverläufe
an verschiedenen Punkten von F i g. 2.
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In F i g. 1 ist links die gehende Seite und rechts die kommende Seite
einer Wechselstrom-Übertragung mit Zählung dargestellt Dazwischen, über Fernleitungsübertrager
FLÜ gekoppelt, befindet sich die Fernleitung. Die gehende Seite ist über einen Ortsleitungsübertrager
OLÜ mit dem Ortsnetz verbunden, die kommende führt z. B. zu einer Gabelschaltung
Ga, von der aus es zweidrähtig ins Ortsnetz geht. Die ah-Kontakte auf der gehenden
Seite werden von Wählimpulsen gesteuert und legen in deren Rhythmus einen 25- oder
50-Hz-Sender über Vorwiderstände an die Leitung an. Die Widerstände sind so eingestellt,
daß auf der Empfangsseite, also der kommenden Seite, ein mittlerer Strom von 2 mA
bis 5 mA in das dortige J-Relais fließt, und zwar direkt vor dem J-Relais gemessen.
Das J-Relais auf der kommenden Seite empfängt, wenn die z-Kontakte in Ruhestellung
sind, die als pulsierende Gleichspannung anliegenden Wählimpulse von je 32 bis 48
ms Dauer und schaltet mit seinem Kontakt weitere Relais, vor allem das A-Relais,
für die Dauer jedes Wählimpulses einmal durch (der c-Kontakt schließt vorher). Wenn
die Verbindung hergestellt ist, gehen umgekehrt die von einem Zählrelais betätigten
z-Kontakte auf der kommenden Seite in bestimmten Zeitabständen auf die Arbeitsseite
und schließen einen 25- oder 50-Hz-Sender für die Dauer von etwa 140 ms an die Leitung
an. Das J-Relais auf der gehenden Seite empfängt diese Impulse in Form einer pulsierenden
Gleichspannung von 110 bis 170 ms Dauer und gibt sie als Gleichspannungsimpulse
an das E-Relais weiter, das sie einer Abmeßschaltung zuführt, die entscheidet, ob
es sich um einen Zählimpuls handelt. Die Widerstände am Sender sind in diesem Fall
so eingestellt, daß das J-Relais auf der gehenden Seite einen mittleren Strom von
2 bis 3,5 mA erhält Wird in einen Zählimpuls hinein gewählt, d. h. der Zählimpuls
von minimal 110 ms durch
Übergehen der ah-Kontakte für jeweils 32
bis 48 ms in die Sendestellung zerhackt, muß das J-Relais auf der gehenden Seite
dennoch schnell genug ansprechen, um in den Pausen zwischen den Wahlimpulsen die
Abmeßschaltung zu aktivieren. Diese Forderung wird als Durchgriff von Rückwärtszeichen
(Zählimpulse) gegen Vorwärtszeichen (Wählimpulse) bezeichnet.
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Weitere Rückwärtszeichen sind Wahlende- und Beginnzeichen mit 175
ms Dauer sowie das Besetztzeichen mit 750 ms Dauer. Außerdem wird in Rückwärtsrichtung
noch das Sperrzeichen als Dauersignal übertragen, während in Vorwärtsrichtung das
Auslösesignal von 1000 oder 1600 ms gegeben wird Dies nur zur Verdeutlichung der
verschiedenartigen Impulse, die vom J-Relais auf der gehenden und kommenden Seite
zeitrichtig weiterzugeben sind. Im unteren Teil von F i g. 1 ist ein Ausschnitt
aus der Beschaltung des i-Kontakts auf der Z-(Zeichen-)Seite und T-(Trenn-)Seite
wiedergegeben. Darunter ist die Antiprellschaltung mit der Gegenwicklung 112 dargestellt
Hierbei handelt es sich nur um prinzipielle Darstellungen, da die Beschaltung, auch
in bezug auf die Antiprelischaltung, von Übertragung zu Übertragung anders ein kann.
Die Siebschaltungen, die dem J-Relais vorgeschaltet sind, sind ebenfalls je nach
Übertragungstyp unterschiedlich; anstelle von zwei Drosseln und einem Kondensator
können z.B. Filter mit sechs Spulen und zwei Kondensatoren vorhanden sein, außerdem
ist ein häufig eingesetzter Übertragungstyp noch mit RC-Gliedern parallel zum J-Relais
ausgerüstet Fig.2 zeigt ein Schaltbild eines elektronischen Telegrafenrelais für
kommende Übertragung. Es besteht prinzipiell aus einer Eingangsschaltung A, einer
davon galvanisch getrennten Ausgangsschaltung B, die als Schaltverstärker arbeitet,
und einer Schutzschaltung C, die die Funktion der Antiprellschaltung des elektromechanischen
Telegrafenrelais ausübt.
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Die Eingangsschaltung wird mit den Klemmen 1 und 2 in den Gleichrichterkreis
der Übertragung geschaltet, die Ausgangsschaltung wird mittels der Klemme 37 mit
dem Punkt für die Z-Seite des i-Kontakts (F i g. 1) und mittels der Klemme 39 mit
dem Punkt für die T-Seite des i-Kontakts (Fig.1) verbunden. Die Klemme 38 entspricht
Punkt A des i-Kontakts. Ihre Betriebsspannung bezieht die Ausgangsschaltung über
die zu schaltenden Relais selbst aus der 60-V-Amtsbatterie.
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Dabei ist in manchen Fällen nur am Punkt Z ein Relais angeschlossen,
während Punkt T unbeschaltet ist, in anderen Fällen liegen an Punkt Zmehrere (bis
zu drei) Relais parallel.
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Die Schutzschaltung Cist über Klemmen 13, 14 an die Punkte der Antiprellschaltung
(F i g. 1) anschaltbar, an denen sonst die Wicklung fl2 angeschlossen ist, und zwar
mit Klemme 13 an den zum negativen Pol der Amtsbatterie führenden Punkt Die Eingangsschaltung
A besteht aus einem Optokoppler, zu dessen Diode 7 eine Si-Diode 6 sowie ein Parallel-RC-Glied
8, 9 in Serie geschaltet sind. Ihre Wirkungsweise wird später beschrieben. Um einen
ohmschen Abschluß zu erhalten, wenn keine Impulse an den Klemmen 1,2 anstehen, ist
zwischen den Klemmen 1 und 2 hinter einem kleinen Langswiderstand 3 ein Querwiderstand
4, der etwas größer als der ohmsche Widerstand des elektromechanischen Telegrafenrelais
ist, vorgesehen. Ihm liegt ein Kondensator 5 von einigen Nanofarad parallel, der
zusammen mit dem Längswiderstand 3 gegen Störimpulse kurzer Dauer wirkt Die Ausgangschaltung
B, die vom Transistor 10 des
Optokopplers gesteuert wird, besteht im ersten Teil
aus sechs Inverterstufen 11, 19, 25, 26, 27, 28, die vorzugsweise in integrierter
Technik aufgebaut sind, einem Integrierglied 12, einem Verzögerungsglied 20, 21,
22, 23 und einem die Verzögerungszeit steuernden weiteren Zeitglied 23, 24, wofür
der zweite Widerstand 23 des Verzögerungsglieds doppelt ausgenutzt ist. In diesem
ersten Teil der Ausgangsschaltung wird das Eingangssignal zeitgerecht aufbereitet,
wie weiter unten noch beschrieben wird. Daran schließt sich der Stromversorgungs-
und Leistungsteil der Ausgangsschaltung an, und zwar wird die Ausgangsspannung des
Inverters 27, die im Ruhezustand Null und bei Anliegen eines Eingangssignals negativ
ist, im oberen Zweig direkt auf drei hintereinandergeschaltete Kollektorstufen 32
und im unteren Zweig invertiert auf drei weitere hintereinandergeschaltete Kollektorstufen
33 geführt.
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Im Ruhezustand sind damit die Kollektorstufen 33 leitend, wodurch
ein an T(Klemme 39) angeschlossenes Relais erregt wird, und bei Vorliegen eines
Eingangssignals die Kollektorstufen 32, wodurch das an Z (Klemme 37) angeschlossene
A-Relais erregt wird. Die Dimensionierung ist so getroffen, daß bei einem Strom
von 200 mA der letzte Transistor noch sicher aufgesteuert wird. Damit lassen sich
bis zu drei Relais von je 1000 fl Wicklungswiderstand schalten.
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Die aus der Amtsbatterie über das zu schaltende Relais abgeleitete
Betriebsspannung wird durch eine über Widerstände 30,31 bzw.34,35 betriebene Z-Diode
29 von etwa 6 V, der ein Siebkondensator parallel geschaltet ist, stabilisiert Damit
diese Spannung nicht vollständig zusammenbricht, wenn die T-Seite nicht beschaltet
ist, die Kollektorstufen 32 aber durchschalten, sind im Kollektorkreis des Ausgangstransistors
Z-Dioden 40 vorgesehen, die einen Spannungsabfall von ca. 7 V bewirken. Die gleichen
Z-Dioden 41 sind auch im Kollektorkreis des Ausgangstransistors der Kollektorstufen
33 vorhanden, um beim Durchschalten dieses Kreises eine Rückwirkung auf die Spannungsversorgung
zu verhindern. Die Widerstände 30 und 34 sind hochohmig bemessen (etwa 40 kl), um
den Gesamtstrom in die Schaltungsanordnung bei gesperrtem Ausgangstransistor auf
etwa 1,5 mA zu begrenzen, ein Wert, der mit Sicherheit unter dem Haltestrom der
an den Punkten Z und Tangeschlossenen Relais von ca.
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2 mA liegt. Demgegenüber sind die Widerstände 31 und 35 niederohmig
(Größenordnung 100 bis 1000 Q), damit im Aussteuerungsfall genügend Strom in die
Endtransistoren fließen kann. Das Erdpotential an Klemme 38 wird der Ausgangsschaltung
über eine Diode 36 zugeführt, die eine Zerstörung der Schaltung verhindert, wenn
versehentlich ein Relais für kommende Übertragung in eine gehende Übertragung eingesteckt
wird (die Polaritäten sind bei kommender und gehender Übertragung einander entgegengesetzt,
vgl. F i g. 1).
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Die Arbeitsweise des elektronischen Telegrafenrelais wird nun anhand
von F i g. 3 beschrieben. F i g. 3 zeigt in Zeile a eine gleichgerichtete Wechselspannung
von 25 Hz, und zwar mit einer Amplitude, die in Spalten I und II einem eingestellten
Strom von 2mA und in Spalte III einem Strom von 5 mA entspricht. In Zeile b ist
die zeitliche Lage des Schaltvorgangs relativ zur Phasenlage der Wechselspannung
dargestellt In Spalten I und II ist die Minimalzeit von 32ems für das Umlegen des
ah-Kontakts (vgl. Fig. 1) angenommen, in Spalte III die Maximalzeit von 48 ms. An
den Eingangsklemmen 1, 2 von Fig.2 treten dann - Spannungen gemäß Zeile c von F
i g. 3 auf, in Spalten I
und II an einer Übertragung mit Drosseln
und Kondensator, in Spalte III an einer Übertragung mit Filter und RC-Glied gemessen.
Die an das A-Relais weiterzugebenden Impulse müssen unter diesen Bedingungen im
Bereich von 20 bis 60 ms liegen.
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Der Eingangs-Optokoppler hat eine Schwelle von etwa 1 V, die durch
die Serien-Diode auf etwa 1,7 V heraufgesetzt wird, damit Störspannungen unwirksam
bleiben. Wenn diese Schwelle überschritten wird, schaltet der Transistor 10 des
Optokopplers. Über die Diode 7 des Optokopplers wird gleichzeitig ein Kondensator
8 aufgeladen, und zwar auf eine um so höhere Spannung, je größer die Eingangsspannung
ist und je länger sie über dem Schwellenwert ansteht. Die Schwelle verschiebt sich
dadurch in Abhängigkeit von der Höhe der Eingangsspannung nach oben, wie in Zeile
c durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Wenn über die Diode 7 kein Strom fließt,
entlädt sich der Kondensator 8 über den Widerstand 9. Die Entladezeitkonstante beträgt
ca. 40 ms. Damit ist sichergestellt, daß Ausschwinger, wie sie in Spalte III noch
20 ms nach dem Abschalten auftreten, die Schwelle nicht oder nur so kurzzeitig überschreiten,
daß sie nicht mehr in den Ausgangsimpuls eingehen. Dies ist wegen der Maximalzeitbedingung
von 60 ms wichtig.
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Am Transistor 10 des Optokopplers erhält man Rechteckspannungen,
die, vom Inverter 11 invertiert, in Zeile dvon Fig. 3 dargestellt sind. Sie werden
durch ein RC-Glied 12 integriert, um Störungen, die kurzzeitig die Eingangsschwelle
übersteigen, zu unterdrücken. Das RC-Glied 12 ist so angeordnet, daß es die gleiche
Auflade- wie Entladezeitkonstante aufweist. Infolgedessen bewirkt es keine nennenswerte
Verlängerung der ihm zugeführten Impulse, was in bezug auf die Maximalzeitbedingung
von Bedeutung ist. Den Spannungsverlauf am RC-Glied 12 zeigt Zeile e von F i g.
3.
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Hier ist die Ansprechschwelle des nächsten Inverters 19 gestrichelt
eingezeichnet, dessen Ausgangsspannung in Zeile fwiedergegeben ist. Der Optokoppler
17, 18 der Schutzschaltung c kann bei dieser Betrachtung unberücksichtigt bleiben,
da er in Empfangsstellung (Ruhestellung der z-Kontakte in F i g. 1) keinen Strom
erhält.
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Die erste Impulsflanke am Ausgang des Inverters 19 ist nach Zeile
f negativ und gelangt über die Diode 20 einerseits auf den Kondensator 21 und andererseits
über die Inverter 26 und 25 auf einen Kondensator 24, der sie als negativen Spannungssprung
auf das aus den Widerständen 22 und 23 sowie dem Kondensator 21 bestehende Serien-RC-Glied,
das hinter der Diode 20 zwischen den beiden Polen für die Betriebsspannung angeschlossen
ist, rückkoppelt. Außerdem gelangt er vom Inverter 26, dessen Ausgangsspannung Zeile
i darstellt, auf den Inverter 27, der daraus eine negative Spannung macht und damit
die Kollektorstufen 32 aufsteuert. Somit markiert die erste negative Flanke in Zeile
f den Beginn des Ausgangsimpulses. Wird die Ausgangsspannung des Inverters 19 von
Zeile fwieder Null, so sperrt die Diode 20. Jetzt muß sich der Kondensator 21 erst
gegen Null umladen, bevor die Inverterstufe 26 eine negative Spannung abgeben kann.
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Die Umladung geschieht über die Widerstände 22, 23 und hängt von der
Spannung ab, die zwischen beiden Widerständen anliegt. Diese Spannung, die in Zeile
g wiedergegeben ist, ist wegen des Rückkoppelimpulses zeitabhängig.
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In Spalte I hat die Spannung am Widerstand 22 noch einen ziemlich
hohen negativen Wert, wenn die Diode 20 zu sperren beginnt. Der Kondensator 21 kann
sich
daher nur sehr langsam, dem Spannungsverlauf in Zeile g folgend, umladen. Bevor
er, wie Zeile h zeigt, eine Spannung erreicht, die der Schwelle des Inverters 26
entspricht, kommt in Spalte I die nächste negative Flanke in Zeile 1; die den Kondensator
21 sofort wieder negativ auflädt. Am Ausgang des Inverters 26, Zeile i, tritt keine
Änderung auf, und infolgedessen auch weder im Ausgangsimpuls noch am Rückkoppelkondensator
24. Der Kondensator 24 entlädt sich weiter über den Widerstand 23. Bei der nächsten
positiven Flanke am Ausgang des Inverters 19, Zeile f, hat die Spannung am Widerstand
22, Zeile g, schon fast Null erreicht. Der Kondensator 21 kann sich jetzt schneller
zu positiven Werten hin umladen (vgl. Zeile h) und erreicht nach etwa 7 ms die Schwelle
des Inverters 26, der daraufhin auf negative Ausgangsspannung umschaltet, Zeile
i, und damit sowohl über den Inverter 27 die Kollektorstufen 32 sperrt und den Ausgangsimpuls
beendet als auch über den Inverter 25 und Kondensator 24 einen positiven Impuls
auf den Widerstand 22 gibt, der den Kondensator 21 sofort, eventuell mit geringem
Überschwingen, auf Nullpotential bringt.
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In Spalte II dauert die negative Spannung in Zeile f länger an, so
daß hier, wenn mit der positiven Flanke am Ausgang des Inverters 19 die Diode 20
zu sperren beginnt, der negative Impuls am Widerstand 22, Zeile g, schon weiter
abgeklungen ist. Die Umladung des Kondensators 21, Zeile h, zu positiven Werten
hin geschieht also schneller als in Spalte I und ist nach etwa 12 ms so weit fortgeschritten,
daß die Schwelle des Inverters 26 erreicht ist. Der Ausgangsimpuls des Inverters
26, der zeitlich dem Ausgangsimpuls der Gesamtanordnung entspricht, ist wieder in
Zeile i zu sehen.
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In Spalte III kommen die positiven Flanken am Ausgang des Inverters
19, Zeile 1; erst zu einer Zeit, wo der negative Rückkoppelimpuls in Zeile g schon
ganz abgeklungen ist. Die Umladung des Kondensators 21 geschieht jetzt ausschließlich
mit der durch die Widerstände 22 und 23 bestimmten Zeitkonstanten, die etwa 7 ms
beträgt. Dies ist in Zeile h dargestellt. Zeile i zeigt die Ausgangsspannung des
Inverters 26, deren Dauer dem Ausgangsimpuls entspricht.
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Das RC-Glied 21, 22, 23 bewirkt für sich allein, wie schon gesagt,
eine Verzögerung der Abfallflanke des Ausgangsimpulses von etwa 7 ms. Der Widerstand
23 beträgt hier ein Neuntel des Widerstands 22 und ergibt zusammen mit dem Kondensator
24 eine Zeitkonstante von etwa 15 ms. Dadurch wird eine Zusatzverzögerung erreicht,
die nach 2 ms etwa 15 ms, nach 5 ms etwa 10 ms und nach 10 ms ca. 3 ms beträgt,
während sie nach 20ms abgeklungen ist. Mittels dieser zeitabhängigen Zusatzverzögerung
wird sichergestellt, daß bei kleinen Eingangsspannungen, die in ungünstiger Phasenlage
geschaltet werden, keine Einbrüche im Ausgangssignal auftreten, das Ausgangssignal
immer über 20 ms lang ist, aber lange Ausgangssignale nicht zusätzlich verlängert
werden.
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Die Schutzschaltung C in Fig.2 ist nötig, weil beim Übergang der
z-Kontakte in F i g. 1 von der Sendestellung in die Empfangsstellung infolge der
in den Siebgliedern der Übertragung gespeicherten Energie Entladungsimpulse an den
Eingangsklemmen hervorgebracht werden, die nicht als Eingangsimpulse gewertet werden
dürfen. In der Übertragung ist ein weiterer z-Kontakt vorhanden, der in Sendestellung
geschlossen ist und über mindestens einen Widerstand Nullpotential an einen Kondensator
legt, an den die Klemme 14 der
Schutzschaltung angeschlossen wird.
Die Klemme 13 liegt, eventuell über Widerstände und Dioden, an -60V. Die äußere
Beschaltung in der Übertragung kann von Fall zu Fall anders sein, fest steht nur,
daß ein Kondensator von 4 IlF vorhanden ist und die Stromrichtung in der Sendestellung
in der angegebenen Weise verläuft. Folglich fließt in Sendestellung ein Strom über
den Widerstand 15 und die Diode 17 des Optokopplers, wodurch der Transistor 18 des
Optokopplers aufgesteuert wird und den Eingang des Inverters 19 an negatives Potential
legt. Eingangsimpulse an den Klemmen 1 und 2 bleiben jetzt unwirksam. Beim Umschalten
der z-Kontakte in die Empfangsstellung öffnet auch der z-Kontakt der Antiprellschaltung.
Jetzt muß sich aber erst der 4-1lF-Kondensator über den Widerstand 15 und die Optokoppler-Diode
17 entladen, bevor Transistor 18 wieder sperrt. Damit wirkt die Schutzschaltung
noch eine bestimmte Zeit nach dem Übergang der z-Kontakte in die Empfangsstellung
und unterdrückt Störungen durch Kabelrückentladungen.
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Der Widerstand 16 parallel zur Optokoppler-Diode 17 hat zwei Funktionen:
Zum einen definiert er den unteren Stromwert auf der Entladekurve, bis zu dem der
Optokoppler noch leitet, was für genaue Einhaltung der Schutzzeit wesentlich ist,
zum anderen wirkt er im Verein mit dem Widerstand 15 als Spannungsteiler und sorgt
dafür, daß am Optokoppler keine unzulässig hohen Spannungen, weder in Vorwärts-
noch in Rückwärtsrichtung, auftreten. Das ist wichtig, weil in der äußeren Beschaltung
Kondensatoren liegen können, die 60-V-Sprünge in allen möglichen Richtungen übertragen.
Der Widerstand 16 beträgt etwa ein Zehntel des Widerstands 15 und begrenzt die Spannungen
am Optokoppler dadurch auf etwa 6 V.
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Das elektronische Telegrafenrelais für gehende Übertragung ist im
Prinzip genauso aufgebaut wie das für kommende Übertragung, nur sind hier die
Polaritäten
vertauscht. Dementsprechend sind anstelle von pnp-Transistoren in den Kollektorstufen
32 und 33 npn-Transistoren eingesetzt und die Z-Dioden 29, 40 und 41 sowie die Diode
36 anders gepolt. Außerdem sind Z- und T-Seite vertauscht, da die Ausgangs-Transistoren
durch Impulse umgekehrter Polarität aufgesteuert werden.
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Bei der gehenden Übertragung müssen Rückwärtszeichen, die an den
Klemmen 1, 2 anliegen, gegen Vorwärtszeichen, die die Schutzschaltung Cansprechen
lassen, durchgreifen. Die Rückwärtszeichen haben eine Mindestdauer von 110 ms, die
Vorwärtszeichen eine Höchstdauer von 48 ms. Dazu kommt aber die durch die Widerstände
15, 16 und den äußeren Kondensator von 4 AF gegebene Schutzzeit. Sie darf, damit
unter Berücksichtigung der Ansprechzeiten sämtlicher Nachfolgerelais der verbliebene
Restimpuls nach Ablauf der Schutzzeit und vor Eintreffen des nächsten Vorwärtszeichens
nach etwa 55 ms die bereits eingangs erwähnte Abmeßschaltung betätigen kann, nicht
zu hoch sein; die Grenze liegt bei etwa 20 ms. Andererseits sind aber die durch
die Schutzschaltung zu unterdrückenden Störimpulse nach 20 ms noch nicht abgeklungen.
Um sie unwirksam zu machen, ist die Diode 6 im Eingangskreis vorgesehen, die durch
ihren nichtlinearen Widerstand niedrige Spannungen stärker dämpft als hohe. Die
Störimpulse erreichen nach 20 ms die durch die Diode 6 und die Optokoppler-Diode
7 gegebene Schwelle von etwa 1,7 V nicht mehr oder nur so kurzzeitig, daß sie vom
Integrierglied 12 unwirksam gemacht werden. Die Rückwärtszeichen stehen dagegen
auch nach der Schutzzeit in voller Höhe an und überschreiten die Schwelle von 1,7
V, so daß sie nach Sperren des Optokoppler-Transistors 18 einen Ausgangsimpuls hinreichender
Länge erzeugen, bevor das nächste Vorwärtszeichen eintrifft.