DE2647428C3

DE2647428C3 - Verzögerungsschaltung

Info

Publication number: DE2647428C3
Application number: DE19762647428
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. 8120 Weilheim Lang
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-10-20
Filing date: 1976-10-20
Publication date: 1979-06-13
Also published as: DE2647428B2; DE2647428A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verzögerungsschaltung, inübesondere zum verzögerten Anschalten einer Versorgungsspannung an ein elektrisches Gerät, z. B. einen Trägerversorgungseinsatz für ein trägerfrequentes Nachrichtenübertragungssystem, bei der ein erster Kondensator in Reihe zu einem ersten Spannungsteiler ω zvt'ischen der Versorgungsspannung liegt, daß die Abgriffe des ersten Spannungsteilers an die Basis eines eriiten Transistors, dessen Kollektor über einen Widerstand mit dem einen Pol der Versorgungsspanntiing verbunden ist, geführt sind, daß zwischen Kollektor dieses ersten Transistors und dem anderen Peil der Versorgungsspannung ein weiterer Spannungsteiler liegt, dessen Abgriff mit der Basis eines zweiten Transistors verbunden ist, dessen Kollektor über einen ohmschen Widerstand mit dem einen Pol der Versorgungsspannung verbunden ist, und daß der Kollektor des ersten Transistors über eine Entkoppeldiode mit einem für die Anschaltung eines elektrischen Gerätes verantwortlichen Schalter verbunden ist.

In der Patentschrift 82 753 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen wird eine Zeitverzögerungsschaltung beschrieben, die im wesentlichen aus einem Schmitt-Trigger besteht, wobei Maßnahmen vorgesehen sind, die gleichzeitig den Einfluß von Störimpulsen auf die Betriebssicherheit beseitigen sollen.

Nachteil dieser Zeitverzögerungsschaltung ist es, daß beim Umkippen ein um den Spannungsabfall am semeinsamen Emitterwiderstand verringerter Spannungssprung auftritt. Deshalb muß bei dieser Anordnung zur Signalverstärkung eine weitere Transistorverstärkerstufe nachgeschaltet werden.

In der deutschen Auslegeschrift 12 83 888 wird zwar eine Kippschaltung beschrieben, bei der zwar beim Umkippen ein hoher Spannungsimpuls am Ausgang entsteht, wobei jedoch die Zeitverzögerung selbst über einen weiteren Transistor erfolgt, so daß dadurch der Aufwand der Schaltung vergrößert wird. In der deutschen Auslegeschrift 12 18 004 ist eine Kippschaltung beschrieben, die jedoch nur dann umkippt, wenn mit Hilfe eines SchaUers am Eingang negative Impulse eingegeben werden. Die Unterbrechung der Versorgungsspannung löst keinerlei Umschaltung aus.

Beim Einschrauben eines zweiten Trägerversorgungs-Einsatzes in ein KU-Geste!l, z. B. wegen einer Reparatur, können bisher einzelne Trägerspannungen bis zu einigen Sekunden ausfallen oder Schwebungen infolge Überlagerung aufweisen. Die Ursache liegt darin, daß nicht alle Stifte der Stiftleisten zu gleicher Zeit Kontakt in den Federleisten geben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, mittels der die durch die Montage von elektrischen Baueinheiten in Aufnihmevorrichtungen auftretenden Störungen vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Verzögerungsschaltung gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß die Emitter beider Transistoren unmittelbar mit dem anderen Pol der Versorgungsspannungsquelle verbunden sind, daß der Kollektor des zweiten Transistors über eine Diode mit dem Kondensator verbunden ist und daß der Kondensator im Basis-Kollektorkreis des ersten Transistors liegt.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß der Einsatz erst 10 see nachdem diejenigen Kontakte, die die Betriebsspannung heranführen, geschlossen sind, elektrisch angeschaltet wird, wodurch der Trägerausfall bei bereits in der Aufnahmevorrichtung befindlichen Einschüben bzw. eine störende Intermodulation durch geringfügiges Abliegen der erzeugten Trägerfrequenzen vom Sollwert vermieden wird. Gegenüber der Patentschrift 82 753 des Amts für Erfindungs- und Patentwesen ergibt sich außerdem der Vorteil, daß beim Umkippen am Ausgang der Schaltung der volle Spannungssprung wirksam wird, so daß sich die Nachschaltung eines Verstärkers erübrigt. Weiterhin wird durch die Anordnung des Koppelkondensators im Basis-Emitterkreis die Möglichkeit geschaffen, durch Aufteilung des nachfolgenden ohmschen Widerstandes in einen ohmschen Spannungsteiler den Teilwiderstand 3 so zu bemessen, daß Restströme des Kondensators kompensiert werden, wodurch ein Umschalten dieser Anordnung erzielt wird. Außerdem wird dadurch die

Verwendung eines Elektrolytkondensators ermöglicht. Ein weiterer Vorteil dieses Merkmals besteht darin, daß die Auf- und Entladezeitkonstante unterschiedlich dimensioniert werden können, d. h., daß die Aufladezeit kürzer als die Entladezeit wird, weil die Aufladung über den Transistor die Entladung aber über den ohmschen Widerstand erfolgt, was gerade im Hinblick auf die Anwendung der Schaltung von erheblicher Bedeutung ist, weil nämlich verhindert werden soll, daß bei kurzzeitigem Ausfall der angelegten Spannung auch der Kondensator zu weit entlädt und dadurch bei Wiederkehr dr.r angelegten Spannung erst eine gewisse Zeit vergehen würde, bis wieder eine Umschaltung erfolgt. Vielmehr soll lediglich boim Einschieben eines Einschubs eine gewisse Zeitverzögerung auftreten, nicht jedoch bei Ausfall der Betriebsspannung.

Weiterhin kann zwischen Basis des ersten Transistors und den*. Abgriff des ersten Spannungsteilers eine weitere Diode angeordnet sein.

Dadurch wird die Überschreitung der zulässigen Basisemitter-Sperrspannung am ersten Transistor verhindert.

Die Verzögerungsschaltung kann auch so weitergebildet sein, daß der Kollektoi des zweiten Transistors über einen weiteren Kondensator und einen ohmschen Widerstand mit dem Löscheingang einer Überwachungsschaltung verbunden ist und daß zwischen dem Verbindungspunkt dieses weiteren Kondensators mit dem ohmschen Widerstand und dem einen Pol der Versorgungsspannung eine dritte Diode geschaltet ist.

Dadurch erhält man in einfacher Weise eine Schaltung zur Erzeugung eines Löschimpulses, durch den nach Anschalten der Betriebsspannung an die zu versorgenden Geräte durch die Verzögerungsschaltung eventuell aufgetretener unberechtigter Alarm gelöscht wird.

Um bei sehr kurzen Unterbrechungszeiten eine Alarmlöschung zu ermöglichen, kann parallel zur Kollektor-Emitterstrecke des zweiten Transistors eine Reihenschaltung aus einer zusätzlichen Diode und einem ohmschen Widerstand liegen.

Anhand des Ausführungsbeispiels nach der Figur wird die Erfindung näher erläutert.

In der Figur ist ein Blockschaltbild dargestellt, aus dem ersichtlich ist, in welcher Weise die einzelnen Baugrupper mit dem notwendigen Betriebsstrom versorgt werden. Bei den Baugruppen handelt es sich hierbei um Trägererzeuger eines trägerfrequenten Nachrichtenübertragungssystems mit Vormodulation. Der Vormodulationsträger liegt bei 48 kHz, während die Träger für die erste Modulationsstufe in Abstand von 5 kHz zwischen 112 und 156 kHz liegen. Jeden Trägeroszillator 18... 20 ist ein Trägerverstärker 21... 23 nachgeschaltet. Die einzelnen Trägererzeuger sind konstruktiv in einer Geräteeinheit zusammengefaßt, wobei die Geräteeinheit insgesamt in eine Aufnahmevorrichtung eingeschoben wird, wodurch die entsprechende Kontaktierung mit der Übertragungsstrecke hergestellt wird. Jede dieser Geräteeinheiten ist dabei doppelt vorhanden, so daß bei Ausfall der Betriebsseite mit Hilfe einef Umschaltung 25 und der Überwachungsund Signalisierungseinrichtung 24 unmittelbar auf Ersatz umgeschaltet werden kann. Die Umschaltebaugruppe enthält zudem einen Schalttransistor 5, der nach Einstecken einer derartigen Geräteeinheit in die Aufnahmevorrichtung die Betriebsspannung an die einzelnen Baugruppen wif*-z. B. die Trägerverstärker 22 ,n 23 heranführt. Da nun. wie vorstehend bereits ausgeführt, ein sofortiges Anschalten der Betriebsspannung an die jeweiligen Baugruppen Störungen verursachen kann, wird zwischen Überwachungs- und Umscha>tehaugruppe eine Verzögerungsschaltung 26 eingeschaltet, die den Schaittransistor 5 erst nach einer bestimmten vorgegebenen Zeit durchschallet. Diese Verzögerungsschaltung 26 wird nunmehr nachstehend näher beschrieben.
Nach dem Anlegen der Betriebsspannung wird der

ίο Kondensator 1 über den Widerstand 2 vom Basisstrom des ersten Transistors 4 aufgeladen. Dieser Transistor ist dadurch im Sättigungsbereich. Über die Eatkopplungsdiode 10 wird dadurch der Schalttransistor S, der mit der Umschaltebaugruppe 25 für das Anlegen der

H Versorgungsspannung an die Verstärker 21 23

verantwortlich ist, gesperrt, so daß am Ausgang der Umschaltung 25 die Versorgungsspannung für die Verstärker nicht aufgeschaltet ist

Mit zunehmender Aufladung des Kondensators 1 verringert sich der Basisstrom des emen Transistors 4. bis dieser vom gesättigten in den linearen Betriebszustand gelangt. Die Kollektorspannung steigt jetzt so lange an, bis über die Widerstände 6, 7 der bis dahin gesperrte zweite Transistor 8 leitend wird. Dessen Kollektorspannung sinkt damit ab. Wenn sie unter die Spannung des positiven Belags des Kondensators 1 gefallen ist, wird dieser Kondensator über den zweiten Transistor 8 und Diode 12 voll aufgeladen, so daß ein Kippvorgang auftritt, der den zweiten Transistor 8 in den gesättigten und den ersten Transistor 4 in den gesperrten Zustand führt. Die Widerstände 5 im Kollektorkreis des ersten Transistors 4 und der Widerstand des zweiten Spannungsteilers 6, 7 werden so bemessen, daß die Diode 10 nun sicher im gesperrten Bereich liegt. Dadurch wird die Betriebsspannung schlagartig über den Schalttransistor S an die Verstärker angeschaltet.

Der positive Spannungssprung am Kollektor des zweiten Transistors 8 führt bei diesem Kippvorgang über das RC-GYied 13, 14 und eine in der Überwachungsgruppe 24 befindlichen nicht dargestellten Transistor zu einem anschließenden Löschvorgang für die Überwachungsschaltung, durch den unberechtigte Alarme, die während des Umschaltvorgangs entstehen könnten, gelöscht werden.

Damit im Normalbetrieb nach kurzzeitigem Spannungsanfall (<2 Sek.) die genannte Einschaltverzögerung nicht auftritt, wird der Kondensator 1 in diesem Fall durch die Serienschaltung der Widerstände 2 und 3 so langsam entladen, daß bei Wiederkommen der Betriebsspannung innerhalb der genannten Frist der erste Transistor 4 durch die neuerliche Kondensatoraufladung nicht in den leitenden Zustand kommt. Der Wide, stand 3 kann außerdem so bemessen werden, daß

« bei dem größtmöglichen Reststrom des ersten Kondensators 1 der erste Transistor 4 noch sichei gesperrt werden kann.

Die der Basis des Transistors 4 vorgeschaltete Diode U verhindert d'e Überschreitung der zulässigen Basis-Emitter-Sperrspannung am Transistor 4. da der positive Belag des Kondensators 1 nach dem Wegfall der Versorgungsspannung zunächst positiv gegen Masse wird,

Über die weitere Diode 15 wird der zweite Kondensator 13 beschleunigt entladen, so daß auch nach Spannungsunterbrechungen bis herab zu 10 msec ein genügend langer Löschimpuls erzeugt wird.
Will man eine Fehlalarmiertine bei kurzen Unterbre-

chungszeilen vermeiden, so kann man eine zusätzliche Diode 16, eventuell mit einem Widerstand 17 zum Schutz dieser Diode von Stromspitzen, dazu verwenden^ daß die Ladung am zweiten Kondensator 13 nahezu genauso schnell sich abbaut wie die Betriebsspannung am jeweiligen Gestell, so daß ein ausreichender Löschimpuls noch nach wesentlich kürzeren Spannungsausfällen, ζ. Β. 1,5 msec zustande kommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1 Verzögerungsschaltung, insbesondere zum verzögerten Anschalten einer Versorgungsspannung an ein elektrisches Gerät, wie z. B. einen Trägerversorgungseinsatz für ein trägerfrequentes Nachrichtenübertragungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Kondensator, (1) in Reihe zu einem ersten Spannungsteiler (2, 3) zwischen der Versorgungsspannung liegt, daß die Abgriffe des ersten Spannungsteilers (2, 3) an die Basis eines ersten Transistors (4), dessen Kollektor über einen Widerstand (5) mit dem einen Pol der Versorgungsspannung und dessen Emitter mit dem anderen Pol der Versorgungsspannung verbunden ist, geführt ist, daß zwischen Kollektor dieses ersten Transistors (4) und dem anderen Pol der Versorgungsspannung ein weiterer Spannungsteiler (6, 7) liegt, dessen Abgriff mit der Basis eines zweiten Transistors (S) verbunden ist, dessen Kollektor über eine Diode (12) mit dem Kondensator (1) und über einen ohmschen Widerstand (9) mit dem einen Pol und dessen Emitter mit dem anderen Pol der Versorgungsspannung verbunden ist und daß der Kollektor des ersten Transistors (4) über eine Entkoppeldiode (10) mit einem für die Anschaltung eines elektrischen Gerätes verantwortlichen Schalter fSy verbunden ist.
2. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Basis des ersten Transistors (4) und dein Abgriff des ersten Spannungsteilers (2, i) eine weitere Diode (Ii) angeordnet ist.
J. Verzögerungsschaltung nac^: einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des zweiten Transistors (8) über einen weiteren Kondensator (13) und einen ohmschen Widerstand (14) mit dem Löscheingang einer Überwachungsschaltung verbunden ist und daß zwischen dem Verbindungspunkt dieses weiteren Kondensators (13) mit dem ohmschen Widerstand (14) und dem einen Pol der Versorgungsspannung eine dritte Diode (15) geschaltet ist.
4. Verzögerungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Kollektor-Emitterstrecke des zweiten Transistors (8) eine Reihenschaltung aus einer zusätzlichen Diode (16) und einem ohmschen Widerstand (17) liegt.