DE2655156A1 - Fernsprech-rufstromgenerator - Google Patents

Description

BLUMBACH · WESER · BERGEN . KRAMER

ZWIRNER - HIRSCH «ecc-i c

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WESTERN ELECTRIC COMPANY Rao, T.N. 9-3

Incorporated

NEW YORK (N.Y.) 10007 USA

Fernsprech-Rufstromgenerator

Die Erfindung betrifft einen Fernsprech-Rufstromgenerator zur Erzeugung von Rufstromsignalen an einer amtsentfernten Teilnehmersteüe,,

Bei Fernsprechanschlüssen mit Trägerfrequenzübertragung ist es erforderlich, zum einen eine Einrichtung vorzusehen, die einen Bedarf für Rufstromsignale zu einem amtsentfernten Teilnehmer überträgt, und zum anderen eine Quelle für Rufstromsignale zum Anlegen an die Anschluß leitung des Teilnehmers herzustellen. Bei Einzelkanal-Trägerfrequenzsystemen wird die Anforderung von Rufstromsignalen durch Anlegen des Trägersignals an die Leitung und Unterbrechen mit einer Frequenz von 20 Hz übertragen. Dieses Signal läßt sich dann am amtsentfernten Anschluß sowohl zur Anzeige eines Rufstrombedarfs als auch als Steuersignal auswerten, das bei der Erzeugung des Rufstromsignals

München: Kramer · Dr. Weser · Hirsch — Wiesbaden: Biuinbach ■ Dr, Bergen · Zwirner

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beteiligt ist.

Bei amtsenrfemten Rufstromgeneratoren treten mehrere Probleme auf. Beispielsweise ist es schwierig, Oszillatoren und Verstärker so auszulegen, daß sie bei einer derart niedrigen Frequenz arbeiten und die erforderliche hohe Rufspannung abgeben. Darüberhinaus sind die benötigten Rufstromleistungen verhältnismäßig hoch, um die mechanischen Teile eines Fernsprechweckers zu betätigen. Die dafür erforderliche elektrische Leistung stellt eine beachtenswerte Belastung einer amtsentfernten Batterie dar, und außerdem ist eine sorfältige Trennung von den Sprechkreisen erforderlich, wenn kein Rufstrom vorhanden ist, um eine unzulässige Belastung des Sprechweges zu vermeiden. Außerdem muß das Auslösen des Rufstromes festgestellt werden, d.h., die Anforderung, den Rufvorgang zu beenden, wenn der Teilnehmer aushängt.

In vielen Rufstromgeneraforen wird ein Gleichspannungswandler benutzt, um aus einer niedrigen Batteriespannung eine hohe Gleichspannung zu erzeugen. Aus dieser hohen Gleichspannung werden Rufstromsignale dadurch erzeugt, daß die Gleichspannung mit einer Frequenz von 20 Hz unterbrochen und das 20-Hz-Signal während der Ruheinfervalle des Rufzyklus unterbrochen wird. Aus der Unterbrechung einer solchen hohen Spannung ergeben sich viele Probleme.

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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Probleme zu überwinden. Zur Lösung geht die Erfindung aus von einem Rufstromgenerator der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichspannungswandler eine Batteriespannung auf die Spannung von Rufstromsignalen umsetzt und daß eine Gatterschaltung den Oszillator im Gleichspannungswandler mit Rufstromfrequenzen ein- und ausschaltet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig.! ein allgemeines Blockschaltbild eines Einzelkanal-Trägerfrequenzsystems, bei welchem sich die Erfindung anwenden läßt;.

Fig. 2 ein genaueres Blockschaltbild des amtsentfemten

Trägerfrequenzanschlusses des Systems nach Fig. 1;

Fig. 3 das Schaltbild einer Batterie ladeeinrichtung zur Verwendung bei dem amtsentfernten Trägerfrequenzanschluß nach Fig. 2;

Fig. 4 das Schaltbild eines Oszillators zur Verwendung bei der

Batterie ladeeinrichtung nach Fig. 3; Fig. 5 das Schaltbild eines Rufstromoszillators zur Verwendung

bei einem amtsentfernten Trägerfrequenzanschiuß nach Fig. 2;

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FIg. 6 das Schaltbild eines Rufstrom-Hüllkurvendetektors zur Verwendung in dem Rufstromoszillator nach Fig. 5;

Fig. 7 das Schaltbild eines Leistungsschalters zur Verwendung bei dem amtsentfernten Trägerfrequenzanschluß nach Fig. 2;

Fig. 8 das Schaltbild eines Rufstromverstärkers zur Verwendung in dem Rufstromoszillator gemäß Fig. 5, der sich in dem amtsentfernten Trägerfrequenzanschluß nach Fig. 2 befindet;

Fig. 9 das Schaltbild einer Rufstrom-Ausgangsschal tu ng zur Verwendung in dem Rufstromverstärker nach Fig. 8, der sich in dem Trägerfrequenzanschluß nach Fig. 2 befindet;

Fig. 10 das Schaltbild eines Gabelschalter-Detektors zur Verwendung in dem amtsentfernten Trägerfrequenzanschluß nach Fig. 2;

Fig. Π das Schaltbild einer alternativen Rufstrcm-Ausgangsschaltung, die anstelle der Schaltung nach Fig. 9 benutzt werden kann und zwei Transistoren zum Schalten der Rufspannung verwendet.

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Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung können entweder die 20 Hz-Unterbrechungen oder die Ruheintervall-Unterbrechungen durch Ein- und Ausschalten des Wandleroszillators erreicht werden, so daß sich eine Steuerung des Rufstromsignals bei sehr niedrigen Spannungen erzielen läßt. Diese Steuerung bei niedrigen Spannungen führt zu einer Vereinfachung bei den Schalterbauteilen.

Entsprechend einem Merkmal der Erfindung kann die hohe Rufspannung mit einer Frequenz von 20 Hz unter Verwendung von zwei Transistoren geschaltet werden, die in entgegengesetzter Richtung fließende Ströme schalten, oder unter Verwendung nur eines Transistors und einer Diode zum gleichen Zweck . In beiden Fällen ist der Schaltvorgang selbstsynchronisierend und es sind keine getrennten Schaltsteuersignale für die beiden Schaltfunktionen erforderlich. Dadurch wird ein nachteiliges Überlappen von Schaltzyklen und ein sich daraus ergebender Leistungsverlust vermieden.

Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung ermöglicht der unipolare Charakter der Rufslromsignaie eine Trennung des Rufstromgenerators einfach dadurch, daß eine Schwellenwerteinrichtung verwendet wird, deren Schwellenwert niedriger als die Rufspannung, aber höher als die normale

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Sprechspannung ist. Die einseitig gerichteten Rufstromsignale geben außerdem die Möglichkeit, Gabelschalter-Uberwachungsschaltungen während des Rufvorgangs mit einer einfachen Diode vom Sprechweg zu isolieren.

in Fig. 1 ist ein allgemeines Blockschaltbild eines Einzelkanal-Trägerfrequenzsystems dargestellt. Im Vermittlungsamt des Systems ist ein Teilnehmerleitungsanschluß 10 für ein metallisches Adernpaar 15 vorgesehen, das zu einem amtsentfernten Fernsprechteilnehmer führt und dort an Adern 11 angeschlossen ist. Der Fernsprechbetrieb läuft dann auf übliche Weise vom Amt zum amtsentfernten Teilnehmer über ein Adernpaar 15 zwischen den Anschlüssen 10 und 11.

Unter Verwendung bekannter Analog-Trägerfrequenzverfahren können zwei Teilnehmer über das einzige Adernpaar versorgt werden. So kann ein zweiter Anschluß 12 im Amt unter Verwendung einer Trägerfrequenzeinheit 13 und einer amtsentfernten Trägerfrequenzeinheit 14, die an das Adernpaar 15 angeschlossen sind, eingerichtet werden. Der zweite Teilnehmer wird an die Adern 16 angeschlossen. Die Trägerfrequenzeinheiten modulieren und demodulieren die Sprachsignale auf bzw. aus einem Frequenzband außerhalb des Sprachfrequenzbereiches. Tiefpassfilter 17 und 18 sperren diese Trägersignale vom Sprechweg des ersten Teilnehmers, der vom Anschluß 10

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über das Adernpaar 15 zu den Adern 11 führt.

Zur Versorgung eines Teilnehmers an der Leitung Io müssen zwischen dem Amt und dem zweiten Teilnehmer nicht nur Sprachsignale, sondern alle erforderlichen Uberwachungssignale übertragen werden, die normalerweise beim Fernsprechbetrieb verwendet werden. Beispielsweise müssen Signale für die Gabelschalterüberwachung, Rufstromsignale, Rufauslösesignale und Wählimpulse über den Trägerfrequenzkanal laufen. Dies geschieht dadurch, daß der Träger selbst als Signalgabewelle benutzt wird. Der Träger kann mit der Frequenz der Wählimpulse oder des Rufstroms unterbrochen, sowie ein- und ausgeschaltet werden, um Gabelschalter-Überwachungssignale und Rufstromanzeigen zu übertragen.

Eine amtsentfernte Trägerfrequenzeinheit entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als Blockschaltbild in Fig. 2 gezeigt. Die Einheit gemäß Fig. 2 weist eine Gabel 21 zur Aufspaltung der Sprachsignale auf der Leitung 16 in zwei Wege für entgegengesetzte Übertragungsrichtungen auf. Ein Trägerfrequenzsender 22 und ein Kompressor 20 sind zwischen die Gabel 21 und eine Teilnehmerschleife 15 geschaltet, um die sprachfrequenten Signale in einer Richtung zu komprimieren und auf einen hochfrequenten Träger (beispielsweise 28 kHz) zu modulieren. Zwischen der Teilnehmerschleife 15 und der Gabel 21 liegen außerdem ein Trägerfrequenzempfänger

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und ein Expander 24 , die für die andere Richtung Sprachsignale aus einer arxleren Trägerfrequenz (beispielsweise 76 kHz) demodu'ieren und expandieren. Die Gabel 21 ist mit metallischen Adern 16 verbunden, die zu einem Teilnehmerapparat führen. Die restlichen Schaltungen in Fig. 2 werden benutzt, um die erforderlichen Überwachungssignal für die Herstellung, Benutzung und Freischaltung des Sprechweges bereitzustellen. . \

Zur Anpassung eines Trägerfrequenzkanals an die längst möglichen Fernsprechteilnehmerschleifen ist es wünschenswert, daß den amfsentfernten elektronischen Schaltungen eine Stromversorgung zusätzlich zu der elektrischen Leistung zur Verfügung steht, die vom Amt über die metallischen Adern ankommt. Längere Schleifen mit einem höheren Widerstand können keinen ausreichend großen Strom zur Versorgung der amtsentfernten elektronischen Schaltungen bei normalen Spannungen auf der Teilnehmerleitung übertragen und gleichzeitig eine genügend hohe Spannung liefern, um eine gute Sprechverbindung zu ermöglichen. Höhere Spannungen, die im Amt angelegt werden, müssen andererseits speziell erzeugt werden und stellen eine größere Gefahr für das Personal dar, das die Baufeile in Teilnehmerleitungen handhabt und wartet. Eine Lösung dieses Problems stellt eine aufladbare Batterie dar, die die amtsentfernten elektronischen Schaltungen versorgt und über die Teilnehmerleitung aufgeladen werden kann, wenn die Leitung nicht zur Herstellung einer Fernsprechverbindung benutzt wird.

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Zur Versorgung der amisentfernten elektronischen Schaltungen wird eine Batterie ladeeinrichtung 25 benutzt, die durch einen Ladeoszillator 26 angesteuert wird. Die Ladeeinrichtung 25 und der Oszillator 26 bilden einen Gleichspannungswandler zur Aufladung einer Batterie, die zur Versorgung der restlichen Schaltungen in Fig. 2 benutzt wird. Eine Schnittstellenschaltung 33 schützt die Ladeeinrichtung 25 gegen Spannungssprünge auf der Schleife 15 und stellt für diese eine hohe Impedanz dar.

Vom Trägerfrequenzempfänger 23 festgestellte Trägersignale laufen zu einem Hüllkurvendetektor 28, der nach einer Verzögerung einen Rufstromoszillator 27 intermittierend betätigt. Der Oszillator 27 liefert ein unterbrochenes hochfrequentes Signal (unterbrochen mit einer Frequenz von 20Hz) zum Rufstromverstärker 29. Nach einer Verstärkung wird das unterbrochene Signal von einer Rufstrom-Ausgangsschaltung 30 zur Lieferung eines Rechteckwellen-Rufsignals mit 20 Hz und hoher Spannung an eine Teilnehmerleitung 16 benutzt. Ein Gabelschalterdetektor 31 stellt fest, wenn der Teilnehmer aushängt. Dann trennt er das hochfrequente Signal vom Rufstromverstärker 29 und veranlaßt einen Stromversorgungsschalter 32, Versorgungsspannung an den Empfänger 23, den Sender 22, den Kompressor 20 und den Expander 24 anzulegen. Man beachte, daß ein Teil des Empfängers 23 immer mit der Stromversorgung verbunden sein muß, um das Auftreten eines Trägersignais vom Amt festzustellen. Der Demodulator- und Sprach-

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frequenzteil des Empfängers müssen {edoch erst dann mit der Stromversorgung verbunden sein, nachdem die Überwachungssignalgabe beendet und eine Sprachübertragung erforderlich ist.

Die Kästchen 25 bis 33 in Fig. 2 enthalten je eine Zahl in Klammern. Diese Zahlen entsprechen der Figur, in der sich ein genaueres Schaltbild der entsprechenden Teile der amtsentfernten Trägereinheit findet. Diese Schaltungen sollen jetzt nacheinander besprochen werden.

In Fig. 3 ist eine Batterieladeeinrichtung gezeigt, die für die Ladeeinrichtung 25 in Fig. 2 geeignet ist. Die Ladeeinrichtung in Fig. 3 wird von der Amtsbatterie über die Adern 41 und 42 versorgt und enthält eine Schnittstellenschaltung 40. In der Schaltung 40 sind zwei Widerstände R51 und R52 vorgesehen, die eine Belastung hoher Impedanz zwischen den Adern 41 und 42 sicherstellen. Der Kondensator Cl dient als Filter für hochfrequente Ladestromkomponenten, um zu verhindern, daß diese Komponenten auf die Adern 41 und 42 überfragen werden. Dioden D14, D15, DlO und D17 sind zu einer Brücke zusammengeschaltet und dienen als Verpolungsschutz, um sicherzustellen, daß an die übrigen Teile der Schaltung angelegte Spannungen so gepolt sind, daß die obere Leitung 43 positiv mit Bezug auf die untere Leitung 44 ist.

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Die Batterie ladeeinrichtung nach Fig. 3 ist eine Schaltregeleinrichtung, deren Ansteuerspannung von einem Oszillator 45 kommt, der genauer in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben werden soll. Stromimpulse, die der Oszillator 45 über die Widerstände R4 und R5 aufnimmt, schalten den Transistor Q9 abwechselnd aus und bringen ihn in die Sättigung. Wenn der Transistor Q9 eingeschaltet ist, fließt ein Strom von der Leitung 43 über den Transistor Q9 und eine Spule Ll als Ladestrom zur Batterie V . Wenn der Transistor Q9 ausgeschaltet ist, hält die Spule Ll einen Stromfluß über die Diode D4 aufrecht, um die Ladung der Batterie V fortzu-

setzen. Der Kondensator Cl filtert die Schaltimpulse aus, die durch den intermittierenden Betrieb des Transistors Q9 erzeugt werden. Eine Zenerdiode Dl3 schützt den Transistor Q9 durch eine Begrenzung von Spannungsspitzen, die durch Blitzeinschläge oder Rufstromsignale auf der Fernsprechteilnehmerleitung erzeugt werden, auf einen Spannungswert, dem der Transistor Q9 gewachsen ist. Wenn die Batterie V vollständig entladen wird, so daß der Ladeoszillator 45 nicht arbeiten kann, so dient die Diode Dl3 außerdem zur geringfügigen Aufladung der Batterie V aus der Teilnehmerleitung.

Die Spannung an den Anschlüssen 46 versorgt den Rest der elektronischen Schaltungen in der amtsentfernten Trägerfrequenzeinheit, die in Blockform in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Spannung ist wesentlich kleiner als die

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Spannung im Amt und Hegt normalerweise in einem Bereich zwischen 17 und 29 Volt.

Die Batterie ladeeinrichtung gemäß Fig. 3 ist so ausgelegt, daß sie einen Strom von etwa 3 mA aus der Teilnehmerleitung entnimmt und 6 mA zur Ladung der Batterie V abgibt. Die Widerstände R51 und R52 sind so gewählt, daß der Spannungsabfall an der Ladeeinrichtung etwa 24 Volt beträgt, nämlich der halben Leitungsspannung. Dies stellt eine maximale Leistungsübertragung zur Batterie ladeeinrichtung sicher.

Wenn kürzere Aufladezeiten erforderlich sind, so können die Werte für die Widerstände R51 und R52 verringert werden. Unter diesen Umständen ist es zweckmäßig, daß die Ladeeinrichtung eine Konstantstromeinrichtung statt einer Konstantspannungseinrichtung ist. Ein Stromdetektor mit einem Transistor 51 und einem Widerstand 50 ist dann zur Steuerung des Oszillators 45 vorgesehen. Darüberhinaus kann es wünschenswert sein, die Bafterieladeeinrichtung vollständig zur Durchführung von Prüfungen abzutrennen, beispielsweise Leckstromprüfungen, bei denen der Ladestrom solche Leckströme verdecken würde. Dazu ist eine kompliziertere Schnittstellenschaltung erforderlich. Eine solche Schaltung soll in Verbindung mit Fig. beschrieben werden.

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Der Ladeoszillator ist genauer in Fig. 4 dargestellt. Diese Schaltung wird wie die übrigen Schalfungen in den Zeichnungen durch die Batterie V (Fig. 3) versorgt. Die Schaltung ist eine integrierte Schaltung, wodurch die Transistoren Ql und Q2 angepaßt werden können. Der Kollektor und die Basis des Transistors Q2 sind miteinander verbunden, so daß sich eine Diode mit einem festen Spannungsabfall zwischen dem Emitter und den beiden anderen Anschlüssen ergibt. Die Anpassung der Transistoren Ql und Q2 schafft die Möglichkeit, daß der Strom im Transistor Ql durch den Strom eingestellt wird, der sich im Transistor Q2 durch den Widerstand R6 ergibt. Die Transistoren Q3 und Q4 schalten den Strom über den Transistor Ql und damit den Transistor Q5. Wenn der Transistor Q5 ausgeschaltet ist, leitet der Transistor Qi7, wodurch der Kondensator C2 sich auflädt. Wenn der Kondensator C2 die richtige Spannung erreicht, so wird der Transistor Q4 ausgeschaltet, wodurch der Transistor Q 3 und demgemäß der Transistor Q 5 einschalten. Wenn der Transistor Q5 einschaltet, so schaltet der Transistor Q7 aus und der Kondensator C2 kann sich über den Transistor Q8 entladen. Wenn der Kondensator C2 genügend weit entladen ist, so schaltet der Transistor Q4 erneut ein, wodurch ein neuer Zyklus eingeleitet wird. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 beträgt die Frequenz für diesen Zyklus etwa 50 kHz.

Die Frequenz und das Tastverhältnis des Oszillators gemäß Fig. 4 v/erden

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durch den Kondensator C2, den Wideretand RIl und die Basisvorspannung des Transistors Q3 gesteuert. Eine Beeinflussung des Tastverhältnisses wird durch einen Rückkopplungsstrom bewirkt, der über einen Widerstand und einen Transistor 51 (Fig. 3) eingeführt wird, welcher den Ausgängsstrom abtastet. Der Transistor 51 stellt diesen Ausgangsstrom fest und bewirkt eine Einstellung der Vorspannung an der Basis des Transistors Q3. Diese Vorspannungseinstellung verschiebt das Tastverhältnis gerade ausreichend, um den von der Batterie ladeeinrichtung gemäß Fig. 3 gezogenen Strom konstant zu halten. Die Batterie ladeeinrichtung zieht daher einen Konstanfstrom, der durch den Widerstand 50 bestimmt wird. Wenn der Wert des Widerstandes 50 null ist, so wird die Schaltung zu einer spannungsgesteuerten Schaltung und ist für die Anordnung nach Fig. 3 geeignet.

In Fig. 5 ist ein genaueres Schaltbild für einen Rufstromoszillator dargestellt, der als Oszillator 27 in Fig. 2 geeignet ist. Der Oszillator nach Fig. 5 enthält ein als Differenzverstärker gestaltetes Transistorpaar Ql9 und Q20, die als aktive Elemente des Oszillators dienen. Ihre Emitter sind zusammengeschaltet und über den Widerstand R24 und die Transistoren Q18 und QIl mit der Spannung -V verbunden. Die Transistoren Q18 und QIl dienen je als Schalter und verhindern das Arbeiten des Oszillators so lange, bis beide Transistoren eingeschaltet sind.

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Der Rufstromoszillator nach Fig. 5 ist so ausgelegt, daß er in Abhängigkeit vom Vorhandensein und Nichtvorhandensein eines Trägersignals am amtsentfernten Anschluß ein- und ausgeschaltet wird. Die Unterbrechungen des Trägersignals treten entsprechend einer üblichen Rufstromfrequenz mit einer Frequenz von 20 Hz auf. Diese unterbrochenen Trägersignale werden vom Trägerfrequenzempfänger 23 (Fig. 2) verarbeitet und zum Anschluß in Fig. 5 geliefert. Ein Kondensator C5 filtert die Trägersignale, und die auf diese Weise gewonnene Spannung wird über einen Spannungsteiler mit den Widerständen RIO und R13 an die Basis des Transistors Ql 1 angelegt. Ein Trägersignal am Anschluß 60 schaltet demgemäß den Transistor QIl ein und liefert ein Signal an die Basis des Transistors Q12. Wenn der Transistor Q12 auf diese Weise eingeschaltet ist, so betätigt er die Vorspannungsschaltung für den Transistor Q20 mit den Widerständen R26 und R28. Gleichzeitig wird ein Signal vom Kollektor des Transistors Q12 zum Hüllkurvendetektor 61 gegeben, der in Verbindung mit Fig. 6 genauer beschrieben werden soll. Der Detektor 61 bewirkt eine Verzögerung, bevor er ein Signal über den Widerstand R23 zur Basis des Transistors Ql8 gibt. Diese Verzögerung stellt sicher, daß zufällige Rauschspannungssföße am Anschluß 60 nicht fälschlich als Rufstromsignale gedeutet werden. Die Transistoren Ql9 und Q20 werden also nur betätigt, wenn ein Trägersignal vorhanden ist und über das Verzögerungsintervall hinaus vorhanden bleibt, das der Detektor 61 herstellt, um gleichzeitig die Transistoren QIl und Ql 8 zu

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betätigen. Der Transistor Q12 sperrt die Vorspannungsschaltung für den Transistor Q20, wenn der Oszillator nicht in Betrieb ist, wodurch während des Ruhezustandes Leistung gespart wird.

Der Kollektor des Transistors Q20 ist mit der Basis des Transistors Q21 verbunden, um diesen Transistor einzuschalten. Wenn der Transistor Q21 eingeschaltet ist, wird auch der Transistor Q22 eingeschaltet. Die Ausgangsleitung 62 ist über Widerstände R33 bzw. R27 mit der Basis der Transistoren Q19 bzw. Q20 verbunden. Der Kondensator C8 stellt in Verbindung mit dem Widerstand R33 das zeitbestirnmende Element für den Oszillator dar, durch das die Oszillatorfrequenz weit oberhalb des Hörbereiches eingestellt wird, beispielsweise auf 100 kHz.

Fig. 6 zeigt ein genaueres Schaltbild eines Rufsignal-Hüllkurvendetektors, der für den Detektor 28 in Fig. 2 und den Detektor 61 in Fig. 5 benutzt v/erden kann. Signale vom Kollektor des Transistors Q12 in Fig. 5 werden der Basis des Transistors Ql 3 zugeführt. Wenn der Transistor Ql3 auf diese Weise mit einer Frquenz von 20 Hz eingeschaltet wird, liefert er einen Strom über die Widerstände Rl 6 und Rl 8 zur Aufladung des Kondensators C3. Der Widersland R17 stellt einen Weg zur langsamen Entladung des Kondensators C3 dar, wenn der Transistor Q13 nicht mehr eingeschaltet ist.

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Die Diode 72 bildet eine Schwellenspannung, die überschritten wird, wenn die Ladespannung des Kondensators Cl3 den Schwellenwert erreicht. Wenn die Diode 72 leitet, wird ein sehr großer Kondensator 71 parallel zum Kondensator C3 geschaltet, um die Geschwindigkeit des Spannungsanstieges zu verringern. Der Widerstand 73 hat einen sehr hohen Wert zur Erzielung einer großen Zeitkonstante (z.B. 10 Sekunden) in der Entladungsstrecke des Kondensators 71. Die Diode 72 verhindert, daß sich der Kondensator 71 mit der kleineren Zeitkonstante (z.B. 100-150 ms) des Kondensators C3 entlädt.

Aufgrund des Kondensators 71 wird die Geschwindigkeit, mit der sich der Kondensator C3 aufladen kann, wesentlich verringert, aber nur den Anfangsrufzyklus. Wenn der Kondensator 71 voll aufgeladen ist, hält er diese Ladung während der jeweiligen Ruffolge. Aufgrund der Diode 72 ist der Kondensator 71 daher wirkungsmäßig aus der Schaltung herausgenommen, nachdem er beim ersten Rufzyklus aufgeladen worden ist. Dadurch ergibt sich ein sehr guter Schutz gegen ein fehlerhaftes Rufen beim ersten Zyklus, wobei aber die Möglichkeit verbleibt, daß nachfolgende Rufzyklen sehr genau verfolgt werden können.

Wenn der Kondensator C3 genügend weit aufgeladen ist, schaltet der Transistor Ql6 ein, der wiederum die Transistoren Q15 und Q17 betätigt.

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Auf diese Weise wird ein Ausgangssignal auf der Ausgangs leitung 70 erzeugt, das um einen Zeifverzögerungsabschnitt (z.B. 25-150 ms) nach Anlegen von 20-Hz-Signalen an die Basis des Transistors Q13 den Rufstromoszillator (Fig. 5) einschaltet und den Stromversorgungsschplter (Fig. 7) abschaltet. Dadurch ergibt sich eine Verzögerung beim Ansprechen auf alle Eingangssignale und demgemäß ein Schutz gegen kurzzeitige Rauscheingangsspannungen. Ein zweites Ausgangssignal wird vom Verbindungspunkt der Widerstände R22 und R54 entnommen, um die Gabe Ischalteranzeige (Fig. 9) bis nach der durch die Entladung des Kondensators C3 bestimmten Verzögerung zu sperren. Ein drittes Ausgangssignal vom Emitter des Transistors Q17 betätigt die Rufstrom-Ausgangsschaltung durch Lieferung eines Basisstroms an den Transistor Q39 (Fig. 9).

Der Emitter des Transistors Ql 6 ist über einen Widerstand R21 und einen Transistor Q6 mit der negativen Versorgungsspannung -V verbunden. Die Basis des Transistors Q6 ist mit dem Kollektor zur Erzeugung einer Diode mit einer bestimmten Schwellenspannung verbunden. Diese Schwellenspannung muß überschritten werden, bevor der Transistor Ql 6 durch die Ladespannung des Kondensators C3 eingeschaltet werden kann. Wenn jedoch der Transistor Ql 6 eingeschaltet ist, so wird das Signal auf der Ausgangs leitung 70 über den Widerstand Rl4 zur Basis des Transistors QIO geführt. Dieser Transistor

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dieni als Schalter, der die durch den Transistor Q6 gebildete Diode kurzschließt. Die zur Betätigung des Transistors Ql 6 erforderliche Spannung fällt daher wesentlich (um die Schwellenspannung der Diode Q6) ab, und folglich muß sich der Kondensator C3 auf diese niedrigere Spannung entladen, bevor der Transistor Ql 6 ausschaltet. Mit Hilfe dieses Verfahrens wird eine gewisse Hysterese in die Verzögerung eingeführt, so daß selbst unmittelbar nach Betätigung des Rufstromgenerators eine gewisse Unempfindlichkeit gegen störende Rufauslöseimpulse vorhanden ist. Diese Unempfindlichkeit ergibt sich aus der Notwendigkeit, den Kondensator C3 auf die niedrigere Spannung zu entladen, bevor eine Rufauslösung den Rufstromoszillator abschalten kann.

Ein Transistor Ql4 dient als Schalter zur Abschaltung der Zeitschaltung. Wenn der Transistor Ql4 durch ein Signal vom Stromversorgungsschalter in Fig. 7 über den Widerstand Rl9 betätigt wird, schließt er den Ladestromkreis für den Kondensator C3 kurz und verhindert, daß der Transistor Ql 6 irgendwann einmal eingeschaltet wird. Wenn der Transistor Ql 6 bereits eingeschaltet ist, entlädt sich der Kondensator C3 über den Widerstand Rl 8 und den Transistor Q14, bis der Transistor Ql6 ausgeschaltet wird. Das Signal für die Basis des Transistors Q14 wird dann geliefert, wenn ein Aushängezustand festgestellt wird (Fig. 7), wodurch die Rufstromsignale abgeschaltet werden, wenn der Teilnehmer aushängt. Diese Rufauslöse-

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funktion wird demgemäß mit Hilfe der beschriebenen Schaltungsanordnung am Ort der amtsentfernten Trägerfrequenzeinheit ausgeführt.

In Fig. 7 ist ein Stromversorgungsschalter gezeigt, der Batteriespannung an den Trägerfrequenzsender 22 und -empfänger 23 in Fig. 2 liefert. Der Trägerdetektorteil des Empfängers 23 steht dauernd unter Spannung, um die Feststellung des Trägersignals zu ermöglichen, das einen Bedarf zur Erzeugung von Rufstromsignalen angibt. Der Rest des Empfängers 23 und des Senders 22 braucht jedoch erst dann unter Spannung gesetzt werden, wenn der Teilnehmer den Handapparat abhebt, entweder, um eine Verbindung einzuleiten, oder um eine ankommende Verbindung zu beantworten. Dadurch, daß diese Schalfungen nur dann unter Spannung gesetzt werden, wenn sie tafsächlich für den Fernsprechbetrieb benötigt werden, läßt sich eine beträchtliche Leistung einsparen.

Der Stromversorgungsschalfer gemäß Fig. 7 weist die Transistoren Q33, Q36 und die Widerstände R40, R41 und R42 auf. Wenn der Gabe !schalterdetektor (Fig. 10) einen Aushängezusfand feststellt, wird eine positive Spannung auf der Leitung 80 zum Sfromversorgungsschalfer übertragen, wodurch die Basis des Transistors Q33 auf hohe Spannung gebracht wird, so lange der Transistor Q36 nicht leitet. Der Transistor Q33 verbindet dann die negative Stromversorgungsleitung über die geschalteten Teile der Trägerfrequenz-

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elektronik (20, 22, 23 und 24 in Fig. 2) über die Leitung 81 mit dem Anschluß -V . Wenn der Hüllkurvendetektor gerade Trägerfrequenzsignale

vom Amt festgestellt hat, die einen Rufstrom anzeigen, hält er die Leitung 82 auf hoher Spannung und bewirkt das Einschalten des Transistors Q36. Dadurch wird verhindert, daß der Transistor Q 33 während des Rufstroms aufgrund von Rauschen leitet. Eine gültige Gabelschalteranzeige bringt nach einer Zeitverzögerung das Ausgangssignal des Hüllkurvendetekfors auf der Leitung 82 auf niedrige Spannung, so daß der Stromversorgungsschalter ansprechen kann. Bei Verbindungen, die vom Teilnehmer ausgehen, ist die Leitung 82 niemals auf hoher Spannung, und die Feststellung eines Gabelschaltersignals schaltet die elektronischen Einrichtungen über den Transistor Q33 sofort ein.

In Fig. 8 ist die Schaltung des Rufstromverstärkers dargestellt, der in Fig. 2 als Rufstromverstärker 29 angegeben ist. Der Verstärker weist eine Kaskade von Transistorverstärkern Q30, Q31 und Q32 auf. Der Verstärker wird benutzt, um die Leistung der Signale vom Rufstromoszillator in Fig. 5 zu erhöhen, die über die Leitung 92 und den Widerstand R35 zur Basis des Transistors Q30 übertragen werden.

Der Widerstand 94 und der Transistor Q29 bilden einen Spannungsregler. Die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors Q29 ist parallel zur Basis-

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Emitterstrecke des Transistors Q30 geschaltet. Eine hohe Spannung auf der Leitung 90 bewirkt, daß der Transistor Q29 leitet, wodurch das Leiten des Transistors Q30 verhindert wird. Demgemäß wird eine Verstärkung des Ausgangssignals des Rufstromoszillators (Fig. 5) auf der Leitung 92 verhindert. Demgemäß fällt die Rufspannung ab, bis sie wieder innerhalb der gewünschten Spannungsgrenze ist. Die Basis des Transistors Q29 geht dann auf niedrige Spannung, wodurch der Transistor Q30 einschaltet und eine Verstärkung des Oszillatorausgangssignals ermöglicht. Dieses Verfahren wird benutzt, um die Spannung des Rufstromsignals mittels eines dynamischen Vergleichs der Rufspannung mit einer Bezugsspannung zu begrenzen. Das soll in Verbindung mit Fig. 10 beschrieben werden.

Ein Signal vom Rufstromoszillator in Fig. 5 wird übe«· eine Leitung 91 zur Basis des Transistors Q41 geliefert. Die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors Q41 schließt dann den Vorspannungswiderstand R37 synchron mit dem Abschalten der RufstromosziIlatorsignale auf der Leitung 92 kurz. Dadurch wird eine kurze Abschaltzeit für den pnp-Transistor Q31 sichergestellt, um scharfe Flanken für die hochfrequenten Impulse zu erhalten.

In Fig. 9 ist das Schaltbild einer Rufstrom-Ausgangsschaltung dargestellt, die als Ausgangsschaltung 30 in Fig. 2 geeignet ist. Die Schaltung weist einen Transistorverstärker Q37 auf, der durch verstärkte Rufstromoszillator-

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signale auf der Leitung 93 angesteuert wird. Wenn der Transistor Q37 durch ein Signal auf der Basisleitung 93 betätigt wird, veranlaßt er den Leistungstransistor Q38, einen Stromimpuls über die Primärwicklung

100 des Übertragers T2 zu ziehen. Dieser Stromimpuls bewirkt einen Magnetfluß im Übertrager T2 sowie eine größere Spannung an der Sekundärwicklung 101 des Übertragers T2. Diese Sekundärspannung spannt die Diode D7-11 in Sperrichtung vor, so daß kein Sekundärstrom fließt.

Wenn der Transistor Q38 ausschaltet, läßt die in der Sekundärwicklung

101 induzierte Spannung die die Diode D7-11 zwecks Aufladung des Kondensators C6 leiten. Dieser Vorgang wiederholt sich, um den Kondensator C6 auf die Rufspannung auch dann aufgeladen zu halten, wenn die Schleife

102 Rufstrom zieht.

Da der Rufstromoszillator gemäß Fig. 5 mit 20 Hz ein- und ausgeschaltet wird, steigt die Spannung am Kondensator C6 in kurzen Impulsen auf die höhere Spannung (z.B. 175 Volt) an. Wenn diese Spannung am Kondensator C6 erreicht ist, fließt ein Strom über die Diode D2 und die Leitung 102 zum Wecker des Teilnehmers. Der Rückweg für diesen Strom enthält die Diode D12. Der Transistor Q39 wird daher aufgrund der Sperrspannung an seinem Basis-Emitterübergang ausgeschaltet gehalten, so lange der Rufstrom den über die Leitung 103 vom Hüllkurvendetektor gemäß Fig. 7 gelieferten Strom übersteigt.

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Wenn der zur Schleife 102 gelieferte Strom unter den auf der Leitung 103 gelieferten Strom abfällt, schaltet der Transistor Q39 ein, um einen Rückstromweg für die Rufstromsignale herzustellen. Wenn die hochfrequenten Impulse zum Übertrager T2 aufhören (wegen der Abschaltung des Rufstromoszillators in Fig. 5), entlädt sich der Kondensator C6 mit einer Geschwindigkeit, die im wesentlichen gleich dem Verhältnis von C6 und dem über die Leitung 103 gelieferten Strom ist. Der Transistor Q39 und der Kondensator C6 bilden zusammen einen "Miller-Integrator", um die Entladungsgeschwindigkeit des Kondensators To während dieses Teiles des Zyklus im wesentlichen linear zu halten. Dadurch wird die Amplitude von Rufstromspitzen begrenzt, die im anderen Fall in der Teilnehmerschleife erzeugt werden können. Der Kondensator C6 entlädt sich über den Transistor Q39, der dabei in die Sättigung kommt. Wenn der Kondensator Co vollständig entladen ist, fließt der Stromauf der Leitung 103 von Fig. 6 weiterhin. Statt den Kondensator C6 zu entladen, fließt dieser Strom über die Basis-Emifterstrecke des Transistors Q39, der dadurch weiterhin gesättigt gehalten wird. Der Transistor Q39 bleibt daher während der Ausschalt-Halbwelle des 20-Hz-Rufstromzyklus gesättigt und stellt einen Weg für negative Lasfströ:ne dar.

Über die Primärwicklung 100 des Übertragers T2 sind Dioden Dl und D5 geschaltet, um Spannungsspitzen über dieser Wicklung zu begrenzen und damit den Transistor Q38 gegen zu hohe Kollektor-Emitterspannungen

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zu schützen. Ein Widerstand 104 fühlt den an die Primärwicklung 100 gelieferten Strom ab. Wenn dieser Strom einen vorgewählten Schwellenwert übersteigt, wird die Basis-Emitterstrecke des Transistors Q40 in Durchlaßrichtung vorgespannt und ein Strom über dessen Kollektor zum RufstromosziIlafor in Fig. 5 geführt. Dieser Strom lädt den Kondensator T8 schnell auf und schaltet den Rufstromoszillator für den Rest des hochfrequenten Zyklus aus. Dadurch wird der Spitzenwert des Rufstroms dynamisch begrenzt, wodurch eine Sättigung des Übertragers T2 und eine Stromüberlastung des Transistors Q38 vermieden werden.

Es ergibt sich, daß das Ausgangsrufstromsignal sowohl hinsichtlich des Spitzenwertes der Spannung als auch des Spitzenwertes für den Strom dynamisch begrenzt ist. Die Spannungsbegrenzung ist in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben worden. Die Strombegrenzung findet mit Hilfe des Widerstandes 104 und des Transistors Q 40 statt. Zusammen stellen diese beiden Schaltungsanordnungen einen Schutz der Schaltungsbauteile sicher und es werden extreme Rufstromspitzenwerte vermieden.

Ein Spannungsteiler mit den Widerständen R30 und R31 liefert eine Anzeige der augenblicklichen Rufspannung an die Leitung 151. Dieses Signal wird zur Steuerung der Spannungsbegrenzung für das Rufstromsignal benutzt. Das soll in Verbindung mit Fig. 10 beschrieben werden.

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Eine Zenerdiode D2 (Fig. 9) schaltet das Rufstroms ig na I an die Teilnehmerschleife 102 an. Da die Diode D2 nur bei Auftreten von Rufspannungen in Sperrichtung leitet, trennt sie die Rufstromquelle vom Sprechstromkreis bei Abwesenheit von Rufspannung. Die Rufstromsignale sind unipolar und bewegen sich zwischen einer hohen positiven Spannung und einer niedrigen positiven Spannung.

In Fig. 10 ist ein Gabelschalter- und Rufauslösedetektor dargestellt, der an die örtliche Teilnehmerschleife 150 angeschaltet ist und einen Komparator 156 sowie einen Gabelschalter-Signalpegeldetektor 152 aufweist. Dem Komparator 156 wird ein Eingangssignal auf der Leitung 151 vom Spannungsteiler mit den Widerständen R30 und R31 zugeführt, der im einzelnen in Verbindung mit Fig. 9 beschrieben worden ist. Ein Bezugssignal wird durch Transistoren Q25, Q26 und Q27 erzeugt. Die Transistoren Q25 und Q26 sind als normale Dioden geschaltet, und der Transistor Q27 als Zenerdiode. Wenn die Spannung auf der Leitung 151 diejenige an der Basis des Transistors Q28 übersteigt, schaltet der Transistor Q28 ein und es wird ein Signal über die Leitung 154 zu der Schaltung nach Fig. 8 geliefert, das dort den Transistor Q29 einschaltet, wie oben beschrieben. Dadurch ergibt sich eine Spannungsregelung für das Rufstrom-Ausgangssignal.

Der Gabelschalterdetektor 152 enthält einen Transistor Q42 und eine Diode Dl8.

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Das Signal auf der Leitung 151 folgt dem 20-Hz-Rufstromsignal und ist daher während des größten Teiles der positiven Hälfte des Rufstromzyklus auf hohem Potential. Die Basis des Transistors Q42 ist über eine Diode Dl8 mit dem Ausgang des Rufstromverstärkers in Fig. 8 verbunden. Die Basis des Transistors Q42 geht daher zusammen mit dem Rufstromoszillatorsignal auf hohes Potential. Wenn der Emitter des Transistors Q42 auf hohem Potential liegt und seine Basis intermittierend auf.hohem oder niedrigem Potential ist, so bleibt der Transistor Q42 ausgeschaltet. Nachdem der Teilnehmer ausgehängt hat, verhindert die zusätzliche Belastung der Schleife 102 (Fig. 9), daß die Leitung 151 auf hohes Potential geht. Der Transistor Q42 leitet dann bei jedem positivem Impuls des hochfrequenten Oszillators, der seiner Basis über die Diode Dl 8 zugeführt wird. Dann leitet er einen Strom vom Gabelschalterdetektor 152 und liefert ein Gabelschalter-Anzeigesignal auf der Leitung 158 zum Stromversorgungsschalter in Fig. 7.

Der Gabelschalterdetektor besteht aus einem Widerstands-Diodennetzwerk 152 mit Widerständen R47, 159 und einer Diode D3, die eine gewünschte Spannungs-Stromkennlinie ergeben. Außerdem sind Transistoren Q35, Q34, ein Kondensator C7 und ein Widerstand R39 vorgesehen. Wenn ein Schleifenstrom zu Anfang über das Netzwerk 152 fließt, so ist die Spannung an der Basis-Emitterstrecke des Transistors Q35 zu klein, um den Transistor Q35

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einzuschalten. Bei einem vorgegebenen Strom schalten dann der Transistor Q35 und demgemäß der Transistor Q34 ein und liefern eine Gabelschalteranzeige. Der Kondensator C7 filtert und dehnt dieses Gabelschalter-Anzejgesignal, um die Rufauslöseanzeige kontinuierlich erscheinen zu lassen.

Der Gabelschalterdetektor liefert ein Signal an den Hüllkurvendetektor in Fig. 6, um die Erzeugung der Rufspannung (Transistor Ql4) zu sperren. Außerdem liefert er ein Signal an den Stromversorgungsschalter (Leitung 80),

um die elektronischen Schaltungen einzuschalten, wenn der Hüllkurvendetektor kein Ausgangssignal hoher Spannung liefert.

Wie in Verbindung mit Fig. 2 und 3 beschrieben, läßt sich die Batterie ladeeinrichtung als Konstantspannungsquelle oder als Konstanfstromquelle abhängig vom Wert des Widerstandes 50 in Fig. 4 auslegen. Bei Benutzung als Konstantspannungsquelle wird der Wert des Widerstandes 50 zu null gemacht und es findet eine maximale Leistungsübertragung für feste Werte der Widerstände R51 und R52 in Fig. 3 statt. Die Widerstände R51 und R52 sind so gewählt, daß sich eine größere Überbrückungsimpedanz ergibt und die Verwendung der einfachen Schnittstellenschaltung in Fig. 3 möglich ist.

In Fig. 11 ist ein genaueres Schaltbild einer alternativen Rufstrom-Ausgangs-

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schaltung gezeigt, die die Rufstrom-Ausgangsschaltung nach Fig. 9 ersetzen kann. In Fig. 11 sind ein Rufstromoszillator und ein Rufstromverstärker in Form einer Blockschaltung 200 gezeigt, die Schaltungsanordnungen ähnlich denen in Fig. 5 und 6 enthält. Ein Transistor Q51 arbeitet als Schalter, der die Schaltungsanordnungen 200 zwischen die Anschlüsse +V und -V schaltet und dadurch diese Schaltungsanordnungen in Tätigkeit setzt.

Der Transistor Q51 wird durch Signale am Anschluß 202 betätigt, die seiner Basis über einen Widerstand 201 zugeführt werden. Der Transistor Q51 kann auf die gleiche Weise wie der Transistor Ql8 in Fig. 5 nach Feststellung von Rufstromsignalen betätigt werden. Die Ausgangssignale des OsziIlator-Verstärkers 200 werden einem Übertrager T51 zugeführt, der die Rufspannung auf den zur Betätigung eines Teilnehmerweckers erforderlichen Wert (d.h. 175 V) heraufsetzt. Diese Spannung lädt über eine Diode CR51 einen Kondensator C51 in kurzen Stoßen auf und hält die Spannung am Kondensator C51 auf dem gewünschten Rufspannungswert .

Die positive Spannung des Kondensators C51 wird durch die Schaltoperation der Transistoren Q52 und Q53 in ein Rufstromsignal umgewandelt. Der Transistor Q52 wird durch Signale am Anschluß 203 betätigt, die über einen Spannungsteiler mit Widerständen 204 und 205 an die Basis des

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Transistors Q52 angelegt werden. Das Signal am Anschluß 203 ist eine Impulsfolge mit der bei 205 gezeigten Kurvenform. Sie enthält eine zwei Sekunden dauernde Folge von Impulsen mit einer Frequenz von 20 Hz₇ die für ein Ruheintervall von 4 Sekunden unterbrochen wird. Diese Kurvenform wird entsprechend der Darstellung in Fig. 5 durch Anzeigen der Hüllkurve der empfangenen Trägerwelle abgeleitet.

Zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors Q53 liegt ein Widerstand 206, während eine Diode CR52 zwischen die Basis und den Emitter des Transistors Q53 geschaltet ist. Ein Spannungsteiler mit Widerständen 207 und 208 liegt über dem Ausgang für das Rufstroms ig na I und liefert ein Signal auf der Leitung 209, das die im Oszillator-Verstärker 200 erzeugte Spitzenspannung regelt. Dies entspricht dem Signal auf der Leitung 151 in Fig. 9 und 10. Eine Zenerdiode CR53 legt die Rufstromsignaie an die Teilnehmeranschlüsse 210 und 211. Ein Aushängedetektor 212, der dem Detektor gemäß Fig. 10 ähnlich ist, liegt über eine Diode CR54 am Anschluß 210. Die Diode CR54 entspricht der Diode D6 in Fig. 10 und trennt den Aushängedetektor 210 von den Rufdromsignalen.

Wie oben angegeben, ist das 20-Hz-Rufstromsignal im Amt für zwei Sekunden eingeschaltet und für vier Sekunden ausgeschaltet. Dieses Rufstromsignal wird benutzt, um die TrägGrfrequenzschaHungen im Amt

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ein- und auszutasten. In den amtsentfernten Anschlüssen wird dieses Trägersignal im Empfänger festgestellt, um das in Fig. 11 dargestellte 20-Hz-Signal zu reproduzieren. Dieses Signal wird zur Betätigung des Rufstromgenerators verwendet.

Zunächst wird die Hüllkurve des Rufstromsignals im Hüllkurvendetektor gemäß Fig. 6 festgestellt und an den Anschluß 202 geliefert, um den Transistor Q51 im Zwei-Sekunden-vier-Sekunden-Rhythmus ein- und auszuschalten . Der Oszillator-Verstärker 200 erzeugt ein hochfrequentes (50 kHz) Signal, das durch den Übertrager T51 heraufgesetzt wird. Das Signal hoher Spannung und hoher Frequenz auf der Sekundärseite des Übertragers T51 wird durch die Diode CR51 gleichgerichtet und mitteis des Kondensators C51 geglättet. Damit wird eine hohe Spannung (175 V) am Kondensator C51 erzeugt, die ein Tastverhältnis von 2 Sekunden zu 4 Sekunden besitzt. Während der Zwei-Sekunden-Rufperiode, während der die Spannung am Kondensator C51 hoch ist, arbeitet der Transistor Q52 als Schalter, der mit der Frequenz von 20 Hz betätigt wird. Wenn der Transistor Q52 ausgeschaltet ist, schaltet der Transistor Q53 durch den über den Widerstand 206 fließenden Strom ein, so daß die hohe Rufspannung an die Anschlüsse 210 und 211 angelegt wird, wodurch ein Strom zum Teilnehmerwecker fließt. Wenn der Transistor Q52 eingeschaltet ist, wird der Transistor Q53 ausgeschaltet und die Spannung über den Anschlüssen

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und 211 bricht zusammen. Die im Wecker gespeicherte Energie liefert dann einen Strom zurück über die Diode CR53, die Diode CR52 und den Transistor Q52. Die Spannung über der Diode CR52 hält den Transistor Q53 ausgeschaltet.

Es zeigt sich/ daß die an die Anschlüsse 210 und 211 gelieferte Spannung eine unipolare Rechteckwelle hoher Spannung ist, die zwischen einem hohen und einem niedrigen positiven Spannungswert mit einer Frequenz von 20 Hz wechselt. Die Diode CR54 wird während des Rufvorganges in Sperrichtung vorgespannt und isoliert demgemäß den Gabelschalterdetektor 212 vom Rufsignal hoher Spannung.

Wenn ein Teilnehmer aushängt, so fließt während der nächsten Halbperiode mit niedriger Rufspannung ein Gleichstrom von der Batterie über den Aushängedetektor 212 und die Diode CR54. Dieser Strom wird durch den Aushängedetektor 212 festgestellt und zur Unterbrechung des Rufsfroms ig na Is benutzt, wie in Verbindung mit Fig. 10, 7 und 6 beschrieben.

Während des Fröizusfandes, wenn kein Rufstromsignal erzeugt wird, ist die Zenerdiode CR53 in Sperrichtung vorgespannt und trennt die Teilnehmerschleife von dem Rufstromgenerator, so daß eine unnötige Belastung der Batterie in den Ruheperioden vermieden wird.

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Man beachte, daß das Umschalten des Transistors Q52 von einem Zustand zum anderen automatisch das Umschalten des Transistors Q53 einleitet. Dadurch wird eine automatische Synchronisierung des Längsschalttransistors Q53 und des Querschalttransistors Q52 sichergestellt, so daß Synchronisationsprobleme vermieden sind, die dann auftreten würden, wenn diese beiden Schalttransistoren durch getrennte Steuerspannungen beaufschlagt wurden.

Wie in Verbindung mit Fig. 9 beschrieben, ermöglicht die Verwendung unipolarer Rufstromsignale den Einsatz einer einfachen Diode CR54 zur Isolierung des Aushängedetektors während des Rufvorganges und einer Zenerdiode CR53 zur Isolierung des Rufstromgenerators in Zeitabschnitten ohne Erzeugung von Rufstromsignalen. Durch Aus- und Einschaltung des Oszillator-Verstärkers 200 mit der Zwei-Sekunden-vier-Sekunden-Periode und Verwendung eines großen Speicherkondensators C51 wird der Spitzenrufstrom während jedes 20-Hz-Rufstromintervalls durch den Kondensator C51 gemittelt, wodurch der Strom verringert wird, den der Oszillator-Verstärker 200 liefern muß.

Schließlich wird durch Verwendung eines mit hoher Frequenz betriebenen Gleichspannungswandlers zur Erzeugung der für das Rufen erforderlichen hohen Spannungen in den Schaltungsanordnungen gemäß Fig. 9 und 11 die Verwendung sperriger 2Q-Hz-Übertrager vermieden, die im anderen

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Falle notwendig wären und den Umfang und den Aufwand für den Rufstromgenerator erhöhen würden.

Man beachte, daß die Hauptunterschiede zwischen den Rufstrom-Ausgangsschaltungen gemäß Fig. 9 und 11 auf dem Umstand beruhen, daß die 20-Hz-Unterbrechungen dem Oszillator in Fig. 9 und der Ausgangsschaltung in Fig. 11 zugeführt werden. Im Gegensatz dazu liegt das Zwei-Sekundenvier-Sekunden-Unterbrechungssignal in Fig. 9 an der Ausgangsschaltung, während es in Fig. Π zur Betätigung des Oszillator-Verstärkers 200 benutzt wird. In beiden Fällen wird jedoch eines dieser Steuersignale zur Abschaltung des Oszillator-Verstärkers an einer Stelle verwendet, an der Signale kleiner Leistung das Rufstrom-Ausgangssignal steuern können. Darüberhinaus sind in beiden Figuren die zur Steuerung des Rufstromsignals hoher Leistung benutzten Signale selbstsynchronisierend, und beide Ausführungsbeispiele liefern unipolare Rufspannungen, um die Trennungsanforderungen zu vereinfachen.

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Claims (3)

2855156 WESTERN ELECTRIC COMPANY Rao, T.N. 9-3 Incorporated NEWYORK (N.Y.) 10007 USA PATENTANSPRÜCHE

1. Femsprech-Rufstromgenerator zur Erzeugung von Rufstromsignalen an einer amtsentfernten Teilnehmerstelle, dadurch gekennzeichnet, daß

ein Gleichspannungswandler (Fig. 2: 27, 29, 30 oder Fig. 5: 8 und 9) eine Batteriespannung auf die Spannung von Rufstromsignalen umsetzt und daß

eine Gatterschaltung den Oszillator im Gleichspannungswandler mit Rufstromfrequenzen ein- und ausschaltet (Fig. 5, QIl).

2. Femsprech-Rufstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zenerdiode (Fig. 9, D2), deren Durchbruchsspannung die Sprechspannung übersteigt und kleiner als die Rufspannung ist, zwischen den Rufstromgenerator und die Sprechschaltungen gelegt ist.

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28B5156

3. Fernsprech-Rufstromgenerator nach Anspruch I₇ dadurch gekennzeichnet, daß eine entgegengesetzt zur Rufspannung gepolte Diode (Fig. 10, D6) einen Aushängedetektor mit dem Sprechweg verbindet.

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