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Verfahren und Schaltungsanordnung zum Erkennen
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eines Rufsignals Die Erfindunq bezieht sich auf ein Verfahren zum
Erkennen eines codierten Rufsignals, insbesondere für geschützte Fernsprechanschlüsse.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Schaltungsanordnung zur Ausffihrung dieses
Verfahrens.
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In vielen Fällen haben Fernsprechteilnehmer die berechtigte Forderung,
sich gegen unerainschte Anrufe zu schützen, jedoch einen befugten Anruf sofort zu
erkennen. Das einfachste und am häufigsten angewandte Mittel hierzu besteht darin,
die Rufnummer des betreffenden Anschlusses nicht in das Fernsprechbuch aufzunehmen.
Diese Maßnahme bietet aber nur begrenzten Schutz, denn die Rufnummer kann in der
einen oder anderen Weise bekannt werden und außerdem kann es vorkommen, daß ein
befugter Anrufer die Nummer vetL1tdann hbt er keine Möglichkeit, sich mit dem Teilnehmer
in Verbindung zu setzen, auch wenn das Gespräch sehr wichtig wäre.
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Zur Lösung dieses Problems hat man sich bisher mitt einem Zusatzgerätzu
zuden betreffenden Fernsprechapparat beholfen, wodurch bewirkt wird, daß der Wecker
des betreffenden Apparats nur dann läutet, wenn zusätzlich ein bestimmter
Identifikationscode
gewählt wird. Obwohl die Rufnummer im Fernsprechbuch verzeichnet steht, kann der
Teilnehmer also nur von denjenigen Leuten erreicht werden, die den richtigen Code
kennen. Dieses bekannte Zusatzgerät hat aber verschiedene Nachteile. Einer derselben
besteht darin, daß ein Relais verwendet wird, das beim Eintreffen des richtigen
Code geschlossen wird. Diese Schaltung ist unzuverlässig und verbraucht ziemlich
viel Energie. Noch ungünstiger ist der Umstand, daß das hekannte Zusatzgerät nur
für Dreidrahtsystemet also praktisch nur in Nebenstellenanlagen verwendbar ist.
Die meisten Hauptanschlüsse sind aber nur über Zweidrahtleitungen erreichbar, d.
h. die Ruf ströme und die Sprechströme gehen über dieselbe Leituna. Ferner wird
bei der bekannten Vorrichtung von phasensynchronisierten Stromkreisen Gebrauch gemacht,
die nicht nur erhebliche Energie verbrauchen, sondern auch nicht genfigend stabil
sind und eine komplizierte und kostspielige Schaltung erfordern.
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Der im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Erfindung liegt
die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Erkennen codierter
Ruf signale zur Verfügung zu stellen, die bei Zweidrahtanschlüssen verwendbar sind
und bei denen ein im Ruhezustand geschlossenes Relais verwendet wird, das zuverlässiger
und stromsparender ist als ein im Ruhezustand offenes Relais.
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Erfindungsgemäß werden die empfangenen Codesignale mit einem örtlich
erzeugten Signal einer vorbestimmten Frequenz verglichen; aus den beiden Signalen
wird eine Differenzfrequenz gebildet, die mit einer Schwellenfrequenz verglichen
wird. Anschließend werden alle verglichenen Signale außer denjenigen, die unterhalb
der Schwellenfrequenz liegen, ausgesiebt. Nur wenn das verbleibende Signal unterhalb
der
Schwellenfreuenz genügend kräftig ist, wird das Relais betätigt, das den Wecker
des Fernsprechanschlusses freigibt und so das Zustandekommen einer Verbindung ermöglicht.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand
der Zeichnung erläutert. Hierin sind Fis. 1 eine schematische Darstellung einer
Ruf sperrschaltung gemäß der Erfindung, die Unwirkfams gemacht wird, wenn ein bestimmtes
Codesignal eintrifft, Fig. 2 die schematische Darstellung eines abgeänderten Teils
der Schaltungsanordnung nach Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Darstellung einer
Erkennungsschaltung gemäß der Erfindung, die mit der Rufsperrschaltung nach Fig.
1 verbunden ist, Fiq. 4 die schematische Darstellung eines abeänderten Teils der
Schaltung nach Fig. 3, Fiq. 5 eine schematische Darstellung der in Fig. 3 und 4
verwendeten Vergleichsglieder, Fig. 6 ein mehr ins einzelne gehende Schaltbild einer
Ausführungsform der Rufsperrschaltung nach Fig. 1, Fiq. 7 ein Schaltbild einer Ausführungsform
der Oszillator-und Vergleichsanordnungnach Fig. 3 und Fiq. 8 ein Schaltbild einer
Ausführungsform der Codiervorrichtung nach Fig. 3.
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Die in Fig. 1 dargestellte Rufsperrschaltunq 10 läßt die beiden Adern
12 und 14 der Teilnehmerschleife erkennen.
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Zwischen den Adern 12 und 14 befindet sich eine Gleich richterbrücke,
bestehend aus den Dioden 16.*bis 22, die über die Adern 24 bis 30 zusammengeschaltet
sind. Die Ader 24 ist über eine Ader 32, in der sich ein Kondensator 34 befindet,
mit der Ader 12 verbunden, während die Ader 26 über die Ader 14 unmittelbar mit
der Ader 36 verbunden ist.
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In der Brückendiagonale befindet sich zwischen den Adern 28 und 30
ein Widerstand in Serie mit einem in Fis. 3 und 4 dargestellten Flipflop, das als
Schalter dient. Der Widerstand 38 ist ferner mit einer Elektrode eines Transistors
42 verbunden, dessen beide andere Flektroden in Reihe mit einem im Ruhezustand geschlossenen
Relais 44 liegen. Das Relais dient zum affinen und Schließen der Verbindung zwischen
der Teilnehmerschleife und dem Teilnehmerapparat. Ferner befindet sich in der Brückendiaronale
zwischen den Adern 28 und 30 die Reihenschaltung eines Gleichrichters 46, eines
Widerstandes 48 und eines Kondensators 50. Zwischen dem Widerstand 48 und dem Kondensator
50 ist eine Anzapfung 52, die noch erläutert wird. Der Kondensator 50 wird ferner
von der Serienschaltung eines Kondensators 54 und eines Widerstandes 56 überbrückt;
an der Verbindungsstelle 58 dieser beiden Bauelemente wird ein Rückstellsignal für
die Flipflops abgenommen.
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Die Ader 12 ist über eine Ader 60 und einen Kondensator 62 kapazitiv
mit einem Filter 64 verbunden, der seinerseits über Ader 66 an die Ader 14 angeschlossen
ist. Der Ausgang des Filters 64 ist mit einem Kompressionsverstärker 68 verbunden.
Der Arbeitskontakt 70 des Relais 44 befindet sich in dem Abschnitt der-Ader 12,
der zum nicht dargestellten Fernhörer führt.
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Wenn im Betrieb ein Rufsignal zwischen den Adern 12 und 14 auftritt,
geht es durch den Kondensator 34 und die Cleichrichterbrücke 16 bis 22, so daß eine
pulsierende Gleichspannung zwischen den Adern 28 und 30 auftritt.
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Wenn das noch zu beschreibende Flipflop den Stromkreis unterbricht,
bewirkt der Widerstand 38, daß der Transistor 42 in den Sättigungszustand gesteuert
wird, so daß Relais 44 den Fernsprechapnarat von der Teilnehmerschleife abtrennt
und so das Ertönen des Weckers verhindert. Wenn dagegen der Stromkreis über das
Flipflop geschlossen wird, sperrt der Transistor 42, das Relais 44 zieht nicht an
und der Fernsprechapparat wird mit der Teilnehmerschleife verbunden, so daß der
Wecker normal betätigt werden kann.
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Wenn kein Rufsignal in der Teilnehmerschleife auftritt, ist auch keine
Spannuna verfügbar, um das Relais 44 zu betätige, unabhängig vom Zustand des Transistors
42; demgemäß ist der Fernsprechapparat mit der Teilnehmerschleife verbunden und
es können beliebige Cespräche qeführt werden.
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Wenn ein Ruf signal auftritt, wird durch den zwischen den Adern 28
und 30 vorhandenen Snannungsunterschied ein gewisser Strom über den Gleichrichter
46 und den Widerstand 4P. geleitet, so daß der Kondensator 50 sich auflegt. Normalerweise
beträgt das Intervall zwischen aufeinanderfolqenden Rufsignalen vier Sekunden. Die
im Kondensator 50 gespeicherte Energie dient dazu, in diesem Intervall die Betriebs
spannung für alle übrigen Bauelemente der Schaltung zu liefern. Wenn das Relais
44 empfindlich ist, kann die gesamte während der Dauer eines Rufsignals aus der
Teilnehmerschleife entnommene Energie gleich der Energie gemacht werden, die vom
Wecker verbraucht worden wäre, wenn dieser angeschlagen hätte. Da die ganze Schaltung
mittels des Kondensators 34 kapazitiv mit der Teilnehmerschleife gekoppelt ist,
ist die Schaltung unempfindlich gegen Polaritätsumkehr, d. h. die Adern 12 und 14
können vertauscht werden.
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FTenn ein COdstgnitberdie Teilnehmerschleife ausqesandt wird, gelanqt
er über den Kondensator 62 in das Filter 64, das mit dem Kompressionsverstärker
68 verbunden ist.
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Das Filter unterdrückt alle Frequenzen außer den vorbestimmten gewünschten
Frequenzen. Die ausqesiebten unerwünschen Frequenzen sind all diejenigen, die normalerweise
über Fernsprechleitungen gesandt werden.
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Da verschiedene Teilnehmerschleifen unterschiedliche Dämpfungseigenschaften
aufweisen, kommen die am Ort des Teilnehmers auftretenden Signale mit verschiedenen
Amplituden an. Der Kompressionsverstärker reagiert auf die Ist-Amplitude des Signaltons
und regelt den Verstärkungsgrad des Verstärkerteils so, daß am Ausgang des Kompressionsverstärkers
stets die gleiche Signalamplitude erhalten wird. Das Filter 64 und der Kompressionsverstärker
sind nicht unbedingt notwendig, erhöhen aber die Zuverlässiqkeit der Schaltungsanordnung
erheblich.
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Fig. 2 zeigt die gleiche Anordnung wie Fiq. 1, abgesehen davon, daß
diese Schaltungsanordnung für eine dreiadrige Teilnehmerschleife mit den Adern 72,
74 und 76 bestimmt ist. Die Gleichrichterbrücke, von der nur ein Teil gezeichnet
ist, ist über den Kondensator 78 und die Ader 80 mit der Ader 72 kapazitiv gekoppelt.
Eine Ader 82 verbindet die Gleichrichterbrücke mit einem Schalter 84, der von Hand
betätigt werden kann. Je nach seiner Stellung auf einem der Kontakte 86 und 88 wird
die Gleichrichterbrücke entweder mit der Ader 74 oder der Ader 76 verbunden. Alle
anderen Teile sind identisch mit Fig. 1.
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Die Anordnung nach Fig. 1 wird von der Schaltungsanordnung nach Fig.
3 geschaltet. Die Schaltungsanordnung 90 in Fig. 3 enthält einen Qsuiilator'hoher
Frequenz 92, der ganz oder nahezu mit der zu erkennenden Frequenz schwingt und
dessen
Ausgangs signal auf einen Eingang eines Vergleichsgliedes 94 gegeben wird. Das vom
Kompressionsverstärker 68 kommende Signal wird über die Ader 96 dem anderen Eingang
des Vergleichsqliedes 94, sowie einem Eingang eines Vergleichsgliedes 98 zugefiihrt.
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Wenn eine Frequenz in dem am Eingang des Vergleichsgliedes 94 zugeführten
Signal ganz oder nahezu mit der Frequenz des Oszillators 92 übereinstimmt, tritt
am Ausgang des Vergleichsgliedes 94 ein Signal auf. Mit dem Vergleichsglied 98 ist
der Ausgang eines Qszillators ttefer Frequenz 100 verbunden und wenn eine Frequenz
des den Vergleichsglied 98 über die Leitung 96 zugeführten Signals ungefähr mit
der Frequenz des Oszillators 100 übereinstimmt, tritt am Ausgang des Vergleichsgliedes
98 ein Signal auf.
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Die Ausgangssignale der beiden Vergleichsglieder 94 und 98 werden
auf ein UND-Glied 102 gegeben. Dieses UND-Glied öffnet also nur, wenn die Signale
mit der richtigen Hochfrequenz und der richtiqen Nieder frequenz gleichzeitig auftreten.
Wenn das der Fall ist-, geht ein Ausgangssignal vom UND-Glied 102 auf das Flipflop
104. Um also eine Ziffer zu erkennen, die durch zwei Frequenzen verschlüsselt ist,
sind nur iwet v.'':/i glieder erforderlich, wenn festgestellt werden soll, ob eine
bestimmte Ziffer vorlieqt. Alle anderen Ziffern bleiben unbeachtet, da sie für den
Erkennungscode keine Bedeutung haben. Wenn die erste Ziffer des Codes richtig war,
kippt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 102 das Flipflop 104 aus seiner Ruhelage
in die Arbeitslage. Eine Matrix 106 bekannter Art wird dazu verwendet, diejenigen
Frequenzen festzulegen, auf denen die Oszillatoren arbeiten.
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Wenn das Flipflop 104 kippt, beainnen die Oszillatoren in einem neuen
Freguenzpaar zu schwingen, das mit dem vorherigen übereinstimmen oder von diesem
abweichen kann.
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So kann in gleicher Weise wie vorher eine zweite Ziffer erkannt werden,
durch welche das Flipflop 104 erneut zum Kippen gebracht wird. Wenn das Flipflop
104 das zweite Mal kippt, gelangt sein Ausgangssignal über die Ader 108 auf das
Flipflop 110 und kippt dieses. Dadurch wird der mit dem Ausgang des Flipflops 110
verbundene Transistor 42 gesperrt und das Relais 44 am Anziehen gehindert, so daß
der Wecker des Fernsprechapparates ertönen kann. Ein weiterer Eingang 111 der Flipflops
104 und 110 gestattet die Rückstellung der Flipflops; der Eingang 111 entspricht
dem Ausgang 58 in Fig. 1.
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Fig. 4 zeigt einen Teil der Schaltungsanordnung, der dem rechten Teil
der Fig. 3 entspricht, jedoch drei Flipflops 112, 114 und 116 aufweist, um weitere
Ziffern berücksichtigen zu können. Mit diesen drei Flipflops können vier Codeziffern
verarbeitet werden; die Anordnung ist durch Zufügung weiterer Flipflops beliebig
erweiterungsfShig.
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Die Ruhelage der Flipflops wird durch Rückstellung derselben zu Beginn
jedes Rufes bestimmt. Die Rückstellung erfolgt durch Anlegen einer positiven Spannung
von der Abzweigung 52 in Fig. 1 an die Rückstelleingänge der Flipflops. Wenn die
Teilnehmerschleife kein Rufsignal führt, ist der Kondensator 50 entladen, so daß
die Spannung V+ an der Abzweigung 52 gleich dem Wert V ist und die Span-0 nung am
Kondensator 54 ebenfalls verschwindet. Wenn ein Rufsignal auftritt und der Kondensator
50 sich aufzuladen beginnt, sowie die Zeitkonstante des Kondensators 54 und des
Widerstandes 56 lang im Vergleich zur Zeitkonstante des Widerstandes 48 und des
Kondensators 50 ist, dann beträgt die Rückstellspannung an der Abzweigung 58 ungefahr
V+,
bis Kondensator 54 sich über den Widerstand 56 aufaeladen hat; in diesem Zeitpunkt
verschwindet die Riickstellspannunq wieder und die Flipflops können betätigt werden.
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Fiq. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines der Vergleichsqlieder in
Fig. 3. Jedes Vergleichsglied enthalt ein exclusives ODER-C.lied 118, das mit einem
Tiefpaß verbunden ist; dieser besteht aus einem Widerstand 120 und einem Kondensator
122, der an eine feste Bezunsspannunq angeschlossen ist. Der Tiefpaß ist mit einem
im Ruhezustand geöffneten Relais 127 verbunden.
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Der Oszillator erzeugt eine Rechteclcschwingungmit gleich lanqen Impulsen
und Impulspausen, die an den Eingang 126 des ODEP.-Gliedes 118 angelegt wird. Das
vom Kompressionsverstärker kommende Ruf signal geht auf den anderen Eingang 128.
Der an das ODER-Clied angeschlossene Tiefpaß bewirkt eine Mittelwertbildung. Wenn
der Ausgang des ODER-Gliedes die vollständige daran angeleqte Spannung durchläuft,
dann ist in Abwesenheit eines Rufsiqnals die Ausganassnannunq des Tiefpasses gleich
der halben angelegten Spannung entsprechend dem Impulsverhältnis von 50%.
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Wenn ein Rufsignal angelegt wird, erscheinen am Ausgang des Tiefpasses
Schwebungen (Summen- und Differenzfrecuenzen).
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Da der Tiefpaß nur die tiefen Frequenzen durchläßt, ist das Signal
mit der Summenfreuuenz sehr schwach und kann vernachlässigt werden. Je näher die
Frequenzen der vom Oszillator gelieferten Eingangs schwingungen und des Signals
einander sind, desto niedriger ist die Differenzfrequenz; wegen des Tiefpasses ist
die Amplitude der am Ausgang derselben auftretenden Spannung umso größer, je langsamer
die Schwebung ist.
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Das Ausgangssignal des Tiefpasses geht zu einem w glied, das jede
Abweichunq des Ausgangssignals von der halben Schwingspannung feststellt. Dies wird
in der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 dadurch erreicht, daß ein Ende der Wicklung
des Relais 127 mit einem Festwert gespeist wird, der gleich der halben Schwingspannung
ist, während das andere Ende der Wicklung an den Ausgang des Tiefpasses angeschlossen
ist. Der Ausgang 134 dieser Schaltung führt eine positive Spannung, wenn der Arbeitskontakt
124 des Relais 127 sich schließt. Statt des Relais 127 könnte auch ein bipolare
exclusives ODER-S,lied verwendet werden.
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Fig. 6 bis 8 zeigen ein Ausführunqsbeispiel der beschriebenen Schaltungsanordnung
mit mehr Einzelheiten. Der obere Teil der Fig. 6 entspricht dem linken Teil der
Fig. 1. Die Klemmen 200 und 202 sind mit der Teilnehmer schleife verbunden. Wenn
der Schalter 288 geschlossen ist, kann ein ankommendes Rufsignal über einen Kondensator
204 auf die Gleichrichterbrücke 206, 208, 210, 212 gelangen. Das Signal wird in
der Brückendiagonale von einer Diode 214 abqenommen, die in Reihe mit einem Widerstand
216 liegt und zur Aufladung des Kondensators 218 dient. Eine Zenerdiode 220 begrenzt
die Ladespannung des Kondensators. Die Serienschaltung des Kondensators 204 und
des Widerstandes 216 bestimmt die von der Fernsprechleitung abgenommene Stromstärke.
Die Spannung am Kondensator 218 wird einerseits über die Ader 222 einem Kompressionsverstärker
und andererseits über den Widerstand 223 einem Kondensator 225 zugeführt, der die
Speisespannung V2 für alle anderen Schaltungselemente bereitstellt. Ein Kondensator
228 und ein Serienwiderstand 230 sind parallel zum Kondensator 225 geschaltet, um
eine Rtokstellspannung bereitzustellen.
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Während des Rufsignals wird die pulsierende Gleichspannung ferner
auf ein Relais 232 gegeben, das in Reihe mit dem Transistorverstrker 234, 236 liegt.
Eine Diode 238 liegt parallel zum Relais 232, um Uberspannungen infolge des Zusammenbruchs
des Magnetfeldes in der Relaiswicklunq zu unterdrücken.
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Wenn das erste Rufsignal auf der Teilnehmer schleife erscheint und
unvollständig ist (d. h. weniger als zwei Sekunden Dauer),kann es vorkommen, daß
die Spannung V2 noch nicht stark genug angestiegen ist, um eine ausreichende Betriebsspannung
für die logischen Kreise zu ergeben. Unter diesen Umständen kann der Ausgang bei
240 zeitweise positiv werden. Dadurch würde Transistor 242 leitend und Transistor
234 gesperrt, so daß Relais 232 hicht anziehen und den Wecker sperren würde. Um
dies zu verhindern, ist der Kondensator 224, der über den Widerstand 226, Diode
248 und Widerstand 250 mit dem Ausgang 240 in Verbindung steht, anfänglich im entladenen
Zustand und verhindert über die Diode 248 die öffnung des Transistors 242, bis V2
aufgebaut ist. Die Zeitkonstante des Kondensators 224 und des Widerstandes 226 ist
also länger als die Zeitkonstante des Widerstandes 216 und der Kondensatoren 21R
und 225.
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Der untere Abschnitt der Fis. 6 entspricht dem Filter und dem Rompressionsverstarker
in Fig. 1 und enthält einen Kondensator 225, einen Kondensator 254 und eine Drossel
256 in T-Schaltunq als Hochpaß, um das genormte Rufsignal mit der Frequenz 20 jlz
vom Eingang des Kompressionsverstärkeres fernzuhalten. Die D>mpfung ist beträchtlich,
da das Rufsignal typisch eine Scheitelspannung von 250 V aufweist. Der Transformator
251, dem ein Widerstand 260 und ein Kondensator 262 nachgeschaltet sind, ergibt
eine zusätzliche Siebung.
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Der Kompressionsverstärker enthalt einen Kondensator 264, über den
das Signal auf die Basis eines Transistors 266 gegeben wird. Dieser ist als geregelter
Vorverstärker geschaltet, dessen Basis durch die lViderstEnde 26P und 270 vorgespannt
ist, während der Versterkungsgrad durch das Verhältnis eines Kollektorwiderstandes
272 zum Emitterwiderstand des Transistors gegeben ist. Der Emitterwiderstand ist
umgekehrt proportional zur Basisspannunq. Infolgedessen führt jede Verringerung
der flasisspannung zu einer Erhöhung des Emitterwiderstandes und damit zu einer
Verringerung des Verstärkungsgrades.
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Der Transistor 266 ist mit einem Transistor 274 verbunden, der als
Emitterfolger geschaltet ist, um eine Impedanzverstärkung zu ermöglichen. Dadurch
ist die Verwendung eines großen Kollektorwiderstandes 272 für den Transistor 266
möglich, um so die Stromentnahme aus dem Kondensator 218 herabzusetzen. Der Ausgang
des Emitterfolgers ist kapazitiv mit einer Spannungsverdopplerschaltunq gekoppelt,
die aus einem als Diode geschalteten Transistor 278 und einer Seriendiode 280 besteht.
Der Kondensator 264 dient abgesehen von seiner Kopplungseiqenschaft als Siebkondensator
für den Spannungsverdoppler.
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Die Spannungsverdopplerschaltung ist so ausgebildet, daß sie eine
negative Spannung erzeugt. Wenn also das Signal am Emitter des Transistors 274 ansteigt,
wird am Kondensator 264 und an der Basis des Transistors 266 eine negative Gleichspannung
erzeugt, die den Verstärkungsgrad der translstorstufe 266 herabzusetzen sucht. Da
die Wirkung logarithmisch ist, erzeugt eine Spannungsänderung am Eingang des Verstärkers
um den Faktor 200 eine änderung von weniger als 25% am Verstärkerausgang. Ein Transistor
282 und die zugeordneten Widerstände 284 und 286 bilden einen Nlederfrequenzverstärker
üblicher Bauart.
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Der Ruhekontakt 233 des Relais 232 liegt in Reihe mit dem Sprechhörer,
der zwischen den Klemmen 292 und 290 angeschlossen ist. Wenn der Schalter 288 offen
ist, kann kein an der Klemme 200 anliegendes Rufsignal die Gleichrichterbrücke 206
bis 212 erreichen, so daß an die Wicklung des Relais 232 keine Spannung gelangt.
Der Kontakt des Relais 232 bleibt also geschlossen und verbindet die Klemmen 200
und 290 miteinander, so daß der Benutzer des Fernsprechapparates keinen Unterschied
gegenüber der Situation ohne Anschluß der Zusatzeinrichtung wahrnimmt, da elektrisch
kein Unterschied besteht.
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In der Schaltungsanordnung der Fig. 7 sind die obere und untere Hälfte
im wesentlichen identisch, da die obere Hälfte zur Wahrnehmung der hohen Frequenzen
und die untere Hälfte zur Wahrnehmung der tiefen Frequenzen dient. Es genügt also
eine nähere Beschreibung der oberen Hälfte.
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Der Transistor 300, der Transformator 302 und die dargestellten zugeordneten
Teile bilden einen emittergekoppelten Rückkopplungsschwinger bekannter Art, dessen
Frequenz durch die Induktivität einer dritten Wicklung des Transformators 302 und
einen Kondensator 304 bestimmt ist. Der Diac 306 zwischen den Anzapfungen 308 und
310 begrenzt die Schwingungsamplitude. Der Transistor 312 und die zugeordneten Teile
wie der Kondensator 313 und der Widerstand 314 arbeiten als Pufferverstärker bekannter
Art. Der Kollektor des Transistors 312 ist mit dem Eingang eines NAND-Gliedes 315
verbunden, das mit der Ader 316 über einen Vorwiderstand 318 verbunden ist, während
der Ausgang des NAND-Gliedes 315 mit dem Eingang eines weiteren NAND-Gliedes 320
verbunden ist. Diese NAND-Glieder mit zusammengeschalteten Eingängen arbeiten als
Amplitudenbegrenzer, um eine steil ansteigende Schwingung zu erhalteh, die zur Betätigung
eines Flipflops 322 dient.
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Der Oszillator arbeitet bei der doppelten Nennfrenuenz, so daß der
Ausgang des Flipflops mit der Nennfreauenz in einem Rhythmus umgeschaltet wird,
der einem Impulsverhaltnis von 50% sehr nahekommt (soweit das Rauschen des Flisflops
dies gestattet). Die vom Flipflop 322 abgegebene Rechteckschwinaunq und das vom
Kompressionsverstrirker in Fig. 6 gelieferte Signal gelangen auf die beiden Eingänge
eines exclusiven ODER-Gliedes 326, dessen Ausgang mit einem Tiefpaß verbunden ist,
der aus zwei Widerständen 328 und 330 und zwei Kondensatoren 332 und 334 besteht.
Der Ausgang des Tiefpasses ist mit einem NAND-Glied 336 verbunden, das als Schwellenfühlglied
dient und von einem Widerstand 338. vorgespannt wird.
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Wenn kein Rufsignal vorhanden ist oder keine Frequenz in einem Signal
auftritt, die eine Schwebung unterhalb der doppelten Crenzfrequenz des Tiefpasses
erzeugt, erscheint am Ausgang des Schwellenfühlgliedes eine logische llOIu.
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Wenn eine solche Frequenz in dem Signal vorhanden ist und so eine
Schwebung unterhalb der doppelten Grenzfreguenz des Tiefpasses erzeugt, tritt am
Ausgang des Schwellenfühlgliedes synchron mit der Schwebung periodisch eine logische
"1" auf. Auf Wunsch kann auch ein bipolares Filhlglied verwendet werden.
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Der Ausgang des NAND-Gliedes 336 ist mit einem Widerstand 340 verbunden,
der in Kombination mit einer Diode 342, einem Widerstand 344 und einem Kondensator
346 einen Xeschneidungstiefpaß bildet. Dieser erzeugt nach Durchgang durch ein als
Schwellenfühlglied dienendes NAND-Glied 348 am Ausgang 350 eine ständiqe logische
"0", wenn eine Prequenzkomponente des Rufsignals unterhalb der doppelten Grenzfrequenz
des Tiefpasses für die Oszillatorfreouenz liegt.
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Wie aus Fig. 8 hervorgeht, werden die Ausgangssignale der Vergleichsglieder
für die hohe und die tiefe Frequenz über Inverter 352 und 354 auf ein NAND-Glied
356 gegeben, dem ein rückstellbares monostabiles Glied folgt, das aus dem Widerstand
358, der Diode 360, dem Kondensator 362 und dem Schwellenfühlglied 364 besteht.
Das Ausgangssignal des Schalellenfühlgliedes 364 ist dann und nur dann eine logische
1", wenn die beiden zu erkennenden Frequenzen während eines Zeitintervalls, das
mindestens so lang wie die eingestellte Rückstellzeit des monostabilen Gliedes ist,
gleichzeitig auftreten.
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Auf das rückstellbare monostabile Glied folgt ein nicht rückstellbares
monostabiles Glied, das etwaige Schaltspannungen mittels einer positiven Rückkopplung
eliminieren soll. Dieses Glied besteht aus einem Kondensator 366, einem Widerstand
368, einem NAND-Glied 370, einem Kondensator 372, einem Widerstand 374, einem Schwellenfühlglied
376 und einem Widerstand 378. Die Schwellenfhlglieder 364 und 376, die als Inverter
ausgebildet sind, sind mit teilweise unterbrochenen Linien gezeichnet, um anzudeuten,
daß sie aus nicht komplementären MOS-Gliedern bestehen, bei denen ein lffiderstand
anstelle des normalen komplementären Widerstandes verwendet wird. Auf diese Weise
benötigt jedes monostabile Glied nur eine Betriebsstromstärke von 5 Mikroampereim
Vergleich zu mehreren Milliarapere für normale komplementäre Ausbildunaen.
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Das Ausgangssignal des nicht rückstellbaren monostabilen Gliedes geht
durch ein weiteres MAND-Glied 386, das als Inverter und Begrenzer geschaltet ist.
Ferner gelangt das Ausgangssignal zum Flipflop 382, das dem Flipflop 104 in Fig.
3 entspricht. Dieses Flipflop dient zum Kippen des Plipflops 384, das dem Flipflop
110 in Fig. 3 entspricht.
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Die komplementären Ausgangsspannungen des Flipflops 382 gelangen ferner
über die NAND-Glieder 388 und 390, die als Inverter und Puffer geschaltet sind,
zu Transistoren 392, 394, 396 und 398, die von den NAND-Gliedern abwechselnd in
dtB Sättiguns- oder den Sperrzustand getrieben werden.
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Die-Kollektoren dieser vier Transistoren sind mit der aus Kreuzschienen
gebildeten Matrix 106 (Fig. 3) verbunden.
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Die übrigen Anschlüsse der Matrix sind mit den Anzapfungen der Transformatoren
für die hohe und tiefe Frequenz in Fig. 7 verbunden. Wenn also die Transistoren
392 und 394 gesättigt sind, werden zwei bestimmte Schwinqfrevuenzen gewählt, während
im Sättigungszustand der Transistoren 396 und 398, während gleichzeitig die Transistoren
392 und 394 gesperrt sind, ein zweites Frequenzpaar gewählt wird.
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Das beschriebene rkennunsverfahren ist nicht auf eine Rufsperrschaltung
für Fernsprechgeräte beschränkt, sondern kann überall verwendet werden, wo festgestellt
werden soll, ob eine oder mehrere bestimmte Frenuenzkomponenten in einem Signal
auftreten.
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L e e r s e i t e