DE2642318C2 - Schaltungsanordnung zur Speisung von Teilnehmerstationen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist bereits durch die DE-OS 17 62 838 bekannt. Die dort beschriebenen Konstantstromregeleinrichtungen setzen analogen Signalen eine hohe Impedanz entgegen, so daß die auf der Zweidrahtleitung auftretenden Tonfrequenzsignale nicht über diese Einrichtungen abgeleitet werden. Zusätzlich haben solche Einrichtungen den Vorteil, die aufgrund der Speisestromversorgung auftretende Störkopplung zu verhindern, wodurch das Übersprechen zwischen benachbarten Leitungen vermindert wird.

Mit der bei dieser bekannten Schaltungsanordnung vorhandenen Stromausgleichseinrichtung werden auch bereits durch Ableitungen der Teilnehmerleitung und durch unterschiedliche Kenndaten der beiden Urstromquellen hervorgerufene Unsymmetrien ausgeglichen. Dabei können die Verhältnisse so sein, daß es nicht zur ^b0 Steuerung der Transistoren in den Sättigungsbereich kommt. Eine solche Steuerung würde gleichbedeutend mit dem Kurzschluß der Sprechadern sein.

Diese bekannte Schaltungsanordnung ist so ausgebildet, daß die Ausgangsspannung des Transistors der Stromausgleichseinrichtung als steuernde Vorspannung dem in der einen Urstromquelle verwendeten Speise· transistor zugeführt wird, wobei die Basiselektrode des anderen Speisetransistors über einen Widerstand an eine feste Vorspannung angeschaltet ist.

Diese Schaltungsanordnung hat den Nachteil, daß sie nur dann funktionsfähig ist, wenn die durch die Unsymmetrien bedingte Differenzspannung an der Steuerstrecke des Transistors der Stromausgleichseinrichtung so gerichtet ist, daß sie ihn auch auszusteuern vermag. Sind die Unsymmetrien so beschaffen, daß an dieser Steuerstrecke eine umgekehrt gepolte Spannung auftritt, so wird der Transistor gesperrt, und ein Ausgleich findet nicht statt Ferner ist eine Schaltbarkeit der Urstromquellen nicht vorgesehen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Steuerkreis des einen Speisetransistors mit der Stromausgleichseinrichtung verkoppelt ist und daO im Fall einer Steuerung dieses Speisetransistors zur Übertragung von Digitalsignalen von der Zentralstelle zur Endeinrichtung Leistungsverluste und eine unerwünschte Beeinflussung der Stromausgleichseinrichtung eintreten würden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei der die volle Funktionsfähigkeit gegeben ist und bei der die Steuerung der Urstromquellen zu Signalisierungszwekken vorgenommen werden kann, ohne daß Leistungsverluste und eine unerwünschte Beeinflussung der Stromausgleichseinrichtung auftreten.

Die Erfindung wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst

Mit der Stromausgleichseinrichtung wird der Differenzstrom ohne Kopplung mit dem Steuerkreis der Urstromquelle abgeleitet, wobei vorher das Verhältnis der Ströme der beiden Urstromquellen absichtlich vergrößert wurde. Dadurch kann am Transistor der Stromausgleichseinrichtung immer nur eine Steuerspannung einer Richtung auftreten. Die Stromausgleichseinrichtung ist ferner in einfacher Weise aufgebaut.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine grundsätzliche Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine in einer Teilnehmerschaltung angeordnete Speiseschaltung mit einer ersten Ausführungsform der Stromausgleichsschaltung und

Fig.3 eine Schaltungsanordnung einer zweiten Ausführungsform der Stromausgleichsschaltung.

Die Erfindung wird anhand eines besonderen Falls näher beschrieben, wobei sie jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt ist. In diesem besonderen Fall sind Teilnehmerstationen für analoge Signale jeweils über eine zugeordnete Teilnehmerschaltung mit einem Konzentrator (außenliegende Zentralstelle) verbunden. Jede Teilnehmerschaltung weist zwei unabhängige Schaltungen für die zwei Übertragungsrichtungen auf, nämlich eine Sendeschleifenschaltung zur Übertragung in Richtung von der Teilnehmerstation zum Konzentrator und eine Empfangsschleifenschaltung zur Übertragung in Gegenrichtung. Jede solche Schaltung wird sowohl zur Zeichenübertragung (von digitalen Signalen) als auch zur Sprachübertragung (von analogen Signalen) benutzt.

F i g. 1 zeigt nun eine grundsätzliche Speiseschaltung, die in der Empfangsschleifenschaltung benutzt wird. Eine Teilnehmerstation 5 ist über ein verdrilltes Paar 4 von Leitungsadern a, b mit einem Konzentrator verbunden. Das Leitungsadernpaar 4 ermöglicht eine symmetrische Übertragung vom Konzentrator zur

Teilnehmerstation. Das symmetrische Sprachsignal / wird der Leitungsschleife über Kondensatoren C, C zugeführt, die eine galvanische Kopplung zwischen der Speiseschaltung und dem Rest der Teilnehmerschaltung verhindern. Eine derartige Speiseschaltung ist zur Speisung gewisser Teile der Teilnehmerstation, z. B. zur Speisung des Verstärkers für den elektronischen Ruf, erforderlich. Die Speiseschaltung ist aus zwei Urstromquellen 1 und 2 und einer Stromausgleichsschaltung 3 gebildet Die Urstromquelle 1 ist zwischen einem positives Potential + V führenden Anschluß und der Ader a eingefügt, während die Urstromquelle 2 zwischen einem negatives Potential — V führenden Anschluß und der Ader b liegt. Diese Urstromquellen sollen für einen Leitungssuom I₀ sorgen. Die Verwendung von Urstromquellen ist in mancherlei Hinsicht von Bedeutung: erstens stellen sie eine hohe Impedanz für analoge Sprachsignale dar; zweitens sind sie leicht schaltbar auszuführen, so daß mit ihrer Hilfe eine Zeichenübertragung zur Teilnehmerstation möglich ist; drittens wird durch sie die direkte Verwendung der .Speisepotentiale + V, — V und damit eine Kopplung zwischen zwei Verbindungen über den Speiseweg vermieden, so daß sehr niedrige Über- bzw. Nebensprechwerte erzielt werden können.

Es ist jedoch praktisch fast unmöglich, zwei vollkommen identische Urstromquellen zu schaffen. Deshalb wird gemäß der Erfindung die Stromausgleichsschaltung 3 eingesetzt, die zwischen die Adern a, b geschaltet und so bemessen ist, daß der Differenzstrom Δ /_o zwischen den von den Urstromquellen 1 und 2 abgegebenen Ströme /_ound I₀ + Λ/„zur Erde abgeleitet wird. Um ferner eine vorgespannte Ausgleichsschaltung verwenden zu können, wie sie noch beschrieben wird, wird der zwischen den Strömen der beiden Urstromquellen von Haus aus vorhandene Unterschied absichtlich erhöht, so daß unabhängig von den Umständen und unter Berücksichtigung der Ungewißheiten, die die Werte der wirklich von den Urstromquellen gelieferten Strömen betreffen, der wirkliche Stromunterschied immer hoch =jenug liegt und immer das gleiche Vorzeichen aufweist.

Schließlich ist in F i g. 1 noch ein Steuereingang A für die Urstromquellen gezeigt, über den die beiden Urstromquellen gemeinsam geschaltet werden können. Das logische Steuersignal am Steuereingang A kann für die Zeichenübertragung zur Teilnehrrerstation 5 während des Vorhandenseins oder NichtVorhandenseins des Stromes I₀ sowie für die Übertragung von Wählzeichen im Falle gewisser anderer fernzuspeisender Endeinrichtungen, wie beispielsweise jm Fall von Anschlußübertragungen für andere Fernsprechsysteme, vorgesehen sein.

Eine erste Ausführung der Stromausgleichsschaltung 3 ist in F i g. 2 gezeigt Die Sprachsignale werden über eine Vierdrahtgabel 6 bekannten Typs geliefert, wobei Widerstände R 1, R Γ für den abgeglichenen Impedanzabschluß sorgen. Die Stromausgleichsschaltung 3 weist eine zwischen den Adern a und b liegende Reihenschaltung aus zwei gleichen Widerständen R, R' und einen pnp-Transistor 30 auf, der als aktives Ausgleichsglied wirkt. Die Basis des Transistors 30 ist an den gemeinsamen Verbindungspunkt B der beiden Widerstände R, R' angeschlossen, während der Emitter dieses Transistors an Erde liegt und der Kollektor dieses Transistors mit derjenigen Ader, nämlich der Ader b, verbunden ist, an die die den höheren Strom liefernde Urstromquelle, in diesem Fall die Urstromquelle 2, angeschlossen ist Die Werte der Widerstände R, Ä'sind so hoch gewählt, daß sie die Sprachübertragung nicht wesentlich beeinflussen. Der Verbindungspunkt B wird übrigens auf einem leicht negativen Potential gegenüber dem Erdpoientiai gehalten; die zwischen dem Verbindungspunkt B und Erde auftretende oDannung ist die Basis-Emitter-Spannung VBE des Transistors 30. Die Stromausgleichsschaltung justiert sich automatisch auf den Arbeitspunkt, bei dem die wirkliche Stromdifferenz zwischen den Urstromquellen 1 und 2 abgeleitet wird.

In becjg auf das Erörterte in Verbindung mit der Spannung am Verbindungspunkt B kann selbstverständlich die Stromausgleichsschaltung mit Hilfe der mit den Widerständen R, R' gebildeten Brücke die gesendeten analogen Signale ausgleichen, wenn die Urslromquellen arbeiten. Daher ist in diesem Fall die Vierdrahtgabel 6, die von einem unsymmetrischen Zweidrahtweg umsetzt, nicht nötig. Die Vierdrahtgabel 6 ist jedoch dann erforderlich, wenn die Urstromquellen abgeschaltet sind.

F i g. 3 zeigt eine Variante der Stromausgleichsschaltung. Statt eines Transistors 30 werden zwei in Kaskade geschaltete, komplementäre Transistoren 30 und 31 verwendet Der pnp-Transistor 31 ist mit seiner Basis an den Verbindungspunkt B, mit seinem Emitter an Erde und mit seinem Kollektor an die Basis des npn-Transistors 32 angeschlossen. Der Transistor 32 ist mit seinem Kollektor geerdet und mit seinem Emitter unmittelbar an die Ader b angeschlossen. Mit einer derartigen Stromausgleichsschaltung wird aufgrund der höheren Stromverstärkung eine noch größere Ausgleichsgenauigkeit erreicht.

Die Erfindung kann beispielsweise auch in Verbindung mit Telegrafiermodems eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur symmetrischen Speisung von Teilnehmerstationen oder anderen fernzuspeisenden Endeinrichtungen von einer Zentralstelle *> (Fernsprechvermittlungsstelle, Konzentrator) aus, an die die Teilnehmerstationen über symmetrische Zweidrahtleitungen zur symmetrischen Übertragung von Analogsignalen wie Sprache oder Tonfrequenzzeichen angeschlossen sind, bei der in '» der Zentralstelle für jede Leitung zwei als Konstantstromregeleinrichtungen ausgebildete Urstromquellen und eine Stromausgleichsschaltung zum Ausgleich der durch Unsymmetrien der Urstromquellen und Zweidrahtleitungen bedingten '⁵ unterschiedlichen Speiseströme durch beide Urstromquellen vorgesehen sind, wobei die Stromausgleichsschaltung einen aus zwei gleichgroßen Widerständen bestehenden, zwischen den Leitungsadern liegenden Spannungsteiler und mindestens einen mit .«einer Steuerstrecke zwischen dem Abgriff des Spancangsteilers und einem die halbe Spannung der Speisespannungsquelle führenden Punkt liegenden Transistor aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Urstromquellen (1, 2) auf unterschiedlich bemessene Ströme (I₀ + I) eingestellt sind, daß sie zur Übertragung symmetrischer und/oder unsymmetrischer Digitalsignale von der Zentralstelle zur Endeinrichtung schaltbar ausgebildet sind und daß die Arbeitsstrecke des Transistors ^M (30) zwischen dem genannten Punkt (Erde) und derjenigen Leitungsader (b) liegt, an die die den höheren Strom liefernde Urstromquelle (2) angeschlossen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem T ansistor (30 bzw. 31) ein komplementärer Transistor (32) in Kaskade geschaltet ist.