DE2722894C3 - Schaltungsanordnung zur Herstellung von Konferenzverbindungen zwischen Fernsprechleitungen und einer Sammelleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Herstellung von Konferenzverbindungen zwischen Fernsprechleitungen und einer Sammelleitung, die eine Summierschaltung zur Umwandlung von Signalströmen in Signalspannungen aufweist und einer Vielzahl von Anschlußschaltungen gemeinsam ist, mit einem ersten Umsetzer zur Umwandlung von Eingangssignalspannungen der zugeordneten Fernsprechleitung in AusgangssignaJströme und Weitergabe dieser Ströme an die Sammelleitung und an die zugeordnete Fernsprechleitung, und mit einem zweiten Umsetzer zur Umwandlung von Ausgangssignalen der Sammelleitung in Eingangssignale der zugeordneten Fernsprechleitung durch Subtrahieren der Ausgangssignalspannungen des ersten Umsetzers von der an der Sammelleitung anliegenden Spannung.

Wenn eine Anzahl von Fernsprechleitungen zu einer Konferenz zusammengeschaltet werden soll, so benutzt man üblicherweise einen Vierdrahtbetrieb, bei dem die Sende- und Empfangssignale über individuelle Adernpaare laufen. Die Adernpaare jeder Teilnehmerleitung werden dann selektiv mittels einer Koppelmatrix über einem gemeinsamen Verstärker verbunden, wobei die Koppelpunkte der Matrix alle vier Adern jeder Teilnehmerleitung durchschalten können. Bei einem elektromechanischen Aufbau ist eine solche Koppelmatrix von Natur aus voluminös und bei Benutzung elektronischer Schaltungen zur Verringerung der Größe ergibt sich wegen der Notwendigkeit von vier Koppelpunkten je Teilnehmerleitung ein zu hoher Aufwand.

Eine Zweidraht-Konferenzschaltung läßt sich mit in Reihe und parallelgeschalteten, negativen Impedanzen verwirklichen. Diese müssen jedoch für Konferenzschaltungen unterschiedlicher Größe und Form verändert werden. Eine Steuerung der negativen Impedanz kann schwierig sein.

Ein weiteres Problem ergibt sich dann, wenn drei oder mehrere Fernsprechteilnehmer nach Art einer Konferenz ohne besondere Konferenzschaltung verbunden werden. Dann zeigt sich eine Verringerung der Signalstärke im Vergleich zu einer typischen Verbindung mit zwei Teilnehmern. Jeweils bei Hinzuschaltung eines weiteren Teilnehmers zu der Konferenz verringert sich die Signalstärke proportional. Wenn die Koppelpunkte der Koppelmatrix den Widerstand Null haben, so wird die Verringerung der Signalstärke durch die zusätzliche Lastimpedanz jeder hinzugeschalteten Teilnehmerstelle verursacht.

Eine bekannte Anordnung (US-PS 39 91279) zur Überwindung dieser Probleme benutzt eine sogenannte Schnittstellenschaltung für eine einadrige Sammelleitung, wobei diese Schaltung zwischen eine Übertragungsleitung und eine Koppelmatrix eingefügt ist.

Die Schnittstellenschaltung, im folgenden auch AnschluBschaltung genannt, stellt eine Stromquelle dar,

die einen Strom äquivalent zu der von der Quelle verfügbaren Signalspannung liefert Die Koppelmatrix stellt einen einzigen Sammelleitungs-Widerstand zur Verfugung, der gemeinsam von den Sammelleitungs-Schnittstellenschaliungen benutzt wird, die die weiteren τ angeschalteten Übertragungsleitungen bedienen. Dadurch, daß der von der Schnittstellenschaltung erzeugte Signalstroin über den gemeinsamen Sammelleitungs-Widerstand fließt, wird er in eine Signalspannung umgewandelt Diese Sammelleitungs-Signalspannung wird über die Koppelmatrix jeder angeschlossenen Schnittstellenschaltung zugeführt

Wenn der Koppelpunktwiderstand der Koppelmatrix vernachlässigbar ist, so ist die am Ausgang der Stromquelle gemessene Komponente der Sammellei- i> tungs-Spannung, die sich aus dem von jeder Schnittstellenschaltung erzeugten Strom ergibt, gleich und entgegengesetzt zu der in dieser Schnittstellenschaltung erzeugten Spannung. In jeder gegebenen Schnittstellenschaltung löschen sich diese Spannungen gegenseitig aus, wodurch das Rückkopplungssignal verschwindet.

Da für einen unsymmetrischen Betrieb der Ausgang jeder Schnittstellen- oder Anschlußschaltung ein einzelner Draht sein kann, wird die Koppelmatrix auf ein Bauteil je Koppelpunkt reduziert, ohne daß die Anzahl von Teilnehmerleitungen, die gleichzeitig verbunden werden können, im Prinzip begrenzt ist.

Ein Problem bei einer solchen Sammelleitungs-Anschlußschaltung besteht darin, daß ein Transformator und eine Gabelschaltung als Schnittstelle zwischen der jn Teilnehmerleitung und der Spannungs-Stromumwandlungsschaltung erforderlich sind. Die Schaltungen zur Spannungs-Stromumwandlung und zur Rückkopplungsauslöschung sind also zwar elektronischer Art, aber die eigentliche Schnittstelle der Teilnehmerleitung mit J5 einem Transformator ist voluminös und verhältnismäßig aufwendig.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine transformatorlose Sammelleitungs-Anschlußschaltung zu schaffen. Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste Umsetzer einen ersten Verstärker mit einem Eingang und einem Ausgang, einen ersten, an den Ausgang des ersten Verstärkers angeschalteten Lichtsender, einen ersten und zweiten Lichtdetektor, die beide Licht des ersten Lichtsenders empfangen und so ausgelegt sind, daß der in ihnen angeregte Strom proportional dem einfallenden Licht und das Verhältnis der angeregten Ströme im wesentlichen konstant ist, und einen zweiten Verstärker mit einem Ausgang und einem Eingang aufweist, daß der erste Lichtdetektor an den Eingang des ersten Verstärkers und der zweite Lichtdetektor an den Eingang des zweiten Verstärkers angeschaltet sind, daß der Ausgang des zweiten Verstärkers an die Sammelleitung und an den zweiten Umsetzer anschaltbar ist, daß der zweite Umsetzer einen dritten Verstärker mit einem Eingang und einem Ausgang, einen zweiten, an den Ausgang des dritten Verstärkers angeschalteten Lichtsender, einen dritten feo und vierten Lichtdetektor, die beide Licht des zweiten Lichtsenders empfangen und so ausgelegt sind, daß der in ihnen angeregte Strom proportional dem einfallenden Licht und das Verhältnis der angeregten Ströme im wesentlichen konstant ist, und einen vierten Verstärker μ mit einem Ausgang und einem Eingang aufweist, daß der dritte Lichtdetektor an den Eingang des dritten Verstärkers und der vier'e Lichtdetektor an den Eingang des vierten Verstärkers angeschaltet sind, und daß der Ausgang des vierten Verstärkers an die Fernsprechleitung anschaltbar ist.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ersetzt demgemäß eine optisch gekoppelte, zweiseitig gerichtete Schaltung den Transformator der Schnittstellenschaltung und bewirkt außerdem die gewünschte Spannungs-Stromumwandlung. Der Optokoppler benutzt eine Leuchtdiode (LED), die mit einem in bekannter Weise angeordneten Diodenpaar gekoppelt ist Das Diodenpaar sorgt für eine Stabilität der Schaltungsparameter, und, da die Schnittstelle zwischen der Fernsprechlei lung und der einadrigen Sammelleitung dann rein optisch wird, können optische Verbindungswege kleiner Dämpfung benutzt werden, um die beiden Teile der Schnittstellenschaltung miteinander zu koppeln (US-PS 37 11 514).

Es wurde festgestellt, daß die optisch gekoppelte Schaltung bekannter Art eine Spannungs-Stromumwandlung direkt innerhalb der Schnittstelle bewirkt. Diese Umwandlung wurde mit Vorteil ausgenutzt, indem der gewonnene Signalstrom direkt dem symmetrischen Brückennetzwerk der einadrigen Sammelleitung (Monobus) zugeführt wird, bei dem ein ohmscher Brückenzweig gemeinsam von allen angeschalteten Schnittstellenschaltungen benutzt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Schnittstellenschaltung nach der Erfindung zur Verwendung in einer Konferenzanordnung mit einer einadrigen Sammelleitung (Monobus),

Fig.2 ein Ausführungsbeispiel einer bekannten Schnittstellenschaltung unter Verwendung einer einadrigen Sammelleitung (Monobus),

Fig.3 ein Ausführungsbeispiel eines bekannten, doppelt gerichteten Optokopplers zur Bedienung von zwei Teilnehmerstellen.

Bei der nachfolgenden Erläuterung bezeichnet der Buchstabe i in Verbindung mit F i g. 2 die Nummer der jeweiligen Schnittstellen- oder Anschlußschaltung. Demgemäß ist der der Anschlußschaltung PCX zugeordnete Verstärker Ai-X in Fig. 2 mit Λ 1-1 bezeichnet. Entsprechend ist der der Anschlußschaltung PC2 zugeordnete Transistor Qi-X in der Anschlußschaltung PCI als Transistor Q 2-1 dargestellt.

Vor einer Erläuterung der Schaltung gemäß F i g. 1 dürfte es zweckmäßig sein, sowohl die bekannte Monobus-Anschlußschaltung gemäß F i g. 2 als auch die bekannte optisch gekoppelte Gabelschaltung gemäß F i g. 3 zu betrachten.

Gemäß F i g. 2 gibt jede Anschlußschaltung aufgrund einer über die zugeordnete Fernsprechleitung, beispielsweise die Leitung L X übertragene Signalspannung ein Signal an die Sammelleitung (den Bus) 51 in Form eines Signalstromes aus einer Stromquelle, die durch die Transistoren Qi-X und Qi-2 gebildet wird. Die sich ergebende Signalspannung es auf dem Bus B X ist die Summe aller Signalströme multipliziert mit dem Wert des Widerstandes A4. In jeder Anschlußschaltung subtrahiert ein Verstärker Ai-X dsn eigenen Beitrag der Anschlußschaltung zum Bus-Signal und gibt das verstärkte Ergebnis über die Bauteile Zi-X und 77-1 zur Fernsprechleitung. Der Operationsverstärker ΑΊ-2 bildet :usammen mit den zugeordneten Bauteilen Zi-X, Ri-5 und RiA eine elektronische Gabelschaltung. Diese Gabelschaltung trennt die Übertragungsrichtungen des r\;rnsprechapparates in zwei unterschiedliche Wege,

d. h. den Sendeweg vom Ausgang des Verstärkers Ai-2 und den Empfangsweg vom Ausgang des Verstärkers Ai-X.

Die Monobus-Schaltung hat den Zweck, die beiden Übertragungswege wieder auf einer einzelnen Ader zusammenzuführen, während gleichzeitig eine Vierdrahtübertraguru aufrechterhalten wird, d. h. getrennte und unterschiedbare Kanäle für empfangene und ausgesendete Signale. Dies wird erreicht durch eine Trennung der Übertragungsrichtungen in Form von Signalspannungen und Signalströmen auf der gleichen Ader.

Übertragung von einer Anschlußschaltung zum Bus

Zur Herstellung einer Konferenz werden mehrere AnschiuGschaliungen an einen Bus angekoppelt, der durch den Widerstand R 4 abgeschlossen ist. Jede AnschluBschaltung bietet dem Bus eine hohe Impedanz dar und besteht aus einer Stromquelle und einem Spannungsverstärker. Eine Signalspannung an der Basis des Transistors Qi-X erscheint am Emitter des Transistors Qi-2 als Spannung e3. Dadurch ergibt sich ein dem Bus B X zugeführter Signalstrom mit dem Wert e 3-BRi-S.

Wenn der Widerstand RA gleich dem Widerstand BRi-3 gemacht wird, fällt eine Signalspannung es gleich - c 3 am Widerstand R 4 ab und erscheint auf dem Bus. Der Gesamtstrom über den Widerstand R 4 ist zu jedem beliebigen Zeitpunkt die Summe der Beiträge aller Anschlußschaltungen. Die Signalspannung ist demgemäß gleich dem negativen Wert der Summe aus den Signalspannungen c 3 von jeder Anschlußschaltung. Auf diese Weise überträgt jede Anschlußscl'altung ein Signa! in Form eines Signalstromes an den Bus.

Übertragung vom Bus zu einer Anschlußschaltung

Der Operationsverstärker Ai-X und die zugeordneten Bauteile Ri-3. Ci-2. BRi-X und BRi-2 bilden den Spannungsverstärker für den Empfangsweg. Dieser Verstärker fühlt die Bus-Signalspannung ab und gibt sie an die Gabel der Anschlußschaltung. Der Widersland BRi-X dient dazu, den eigenen Beitrag der AnschluU-schaltung zum Signal es auszulöschen, so daß das Signal c 2 nur diejenigen Signale umfaßt, welche von anderen Anschlußschaltungen beigetragen wurden. Der Widerstand BRi-2 führt vom Bus zum virtuellen Erdpotential am Eingangspunkt des Verstärkers Ai-X. so daß die Impedanz, gesehen vom Bus BX zur Anschlußschaltung gleich BRi-2 parallel zur zusammengesetzten Kollcktorimpedanz der Transistoren Qi-X und Qi-2 ist. Diese Impedanz ist etwa gleich dem Wert des Widerstandes BRi-2. Wenn der Widerstand BRi-2 wesentlich größer als der Widerstand R 4 ist. so wird der Signalpcgcl nicht merkbar verschlechtert, wenn neue Anschlußschaltungen zu einer Konferenz hinzugefügt werden. Unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Monobus-Technik können demgemäß viele Anschlußschaltungen bei kleiner Dämpfung zu einer Konferenz zusammengeschaltet werden.

Gleichspannungsschutz

Ein Kondensator Ci-2 unterbricht die Gleichstrom-Rückkopplungsschleife in der Anschlußschaltung, wodurch niederfrequente Stabilität sowie eine kleine Offset-Spannung im Verstärker Ai-X sichergestellt werden. Wenn außerdem ein rein ohmscher Widerstand für den Widerstand R 4 benutzt wird, so ändert sich die Gleichspannung auf dem Bus B X mit der Anzahl von Anschlußschaltungen, da jede Anschlußschaltung neben dem Signalstrom einen Gleichstrom über den Widerstand R 4 zieht. Der Kondensator Ci-2 verhindert außerdem, daß die Bus-Gleichspannung den Verstärker Ai-X übersteuert.

Stabilität bei der Konferenzbildung

Die Stabilität großer Konferenzen kann verbessert werden, indem das Verhältnis des Widerstandes BRi-2 zum Widerstand R 4 eingestellt wird. Durch Verkleinerung dieses Verhältnisses wird der Bus in kontrollierter Weise bei Hinzufügung neuer Anschlußschaltungen zu einer Konferenz belastet, und zwar durch die Parallelschaltung der Widerstände BRi-2 mit dem Widerstand R 4. wodurch sich ein kleinerer effektiver Wert für den Widerstand A4 ergibt. Damit wird die Wechselstromverstärkung verringert und eine negative Rückkopplung in kleinen Beträgen bei Hinzufügung von weiteren Anschlußschaltungen zu der Konferenz eingeführt. Wenn beispielsweise das Verhältnis des Widerstandes BRi-X zum Widerstand R 4 gleich 25 ist, dann wird die Verstärkung um etwa 0,4 dB für jede hinzugefügte Anschlußschaltung verringert.

Optisch gekoppelte Gabelschaltung

Es sei jetzt auf Fi g. 3 Bezug genommen. Dort ist im einzelnen ein Ausführungsbeispiel für eine optisch gekoppelte, doppell gerichtete Übertragungsanlage 198 dargestellt, die nachfolgend beschriebene Darlington-Verstärker verwendet. Die Anlage 198 weist zwei l.euchtdioden LED200 und LED202, vier lichtempfindliche Dioden LDD 200, LDD 202, LDD 204 und LDD 206 sowie vier Verstärker A 200. A 202. A 204 und .4 206 auf. Der doppelt gerichtete Koppler verbindet die Tcilnehmerstellen 200 und 224.

Jeder der drei vorgenannten Verstärker weist drei Transistoren auf. bei denen die Kollektoren zusammengeschaltct sind und der Emitter jedes ersten Transistors mit der Basis jedes zweiten Transistors und der Emitter jedes zweiten Transistors mit der Basis jedes dritten Transistors verbunden ist. Der Verstärker A 200 weist die Transistoren Q208. Q2X0 und Q2X2 auf, der Verstärker .4 202 die drei Transistoren ζ) 214, (?216. 0218 und der Verstärker A 204 die drei Transistoren Q 220. Q 222 und Q 224. Die drei Transistoren des Verstärkers .4 206 sind (?226. Q 228 und 0230. Die drei Transistoren jedes der vorgenannten Verstärker bilden eine sogenannte Darlington-Schaltung.

In jedem der vorgenannten Verstärker könnte einer oder zwei der drei Transistoren weggelassen werden und es würde trotzdem ein funktionsfähiger Verstärker übrig bleiben.

Zwischen die Anschlüsse 202 und 204, die über Varistoren V200 und V202 mit den Anschlüssen 206 bzw. 208 verbunden sind, ist ein Fernsprechapparat 200 geschaltet. Der Anschluß 206 liegt über einen Widerstand R 200 an einem ersten Erdpotential GND X. Der Anschluß 208 liegt über einen Widerstand R 202 an einer Spannungsquelle — VI.

Der Anschluß 206 ist über einen Widerstand Λ 204 mit einem Anschluß 210 verbunden, der über einen Widerstand R 206 (dargestellt innerhalb eines strichpunktiert gezeichneten Rechtecks, das mit Auslöschungsimpedanz Z2" bezeichnet ist) und einem Kondensator C200 verbunden ist. Der Widerstand R 206 liegt an einem Anschluß 216 und am Emitter des Transistors Q 230. Der Kondensator C 200 ist mit dem Anschluß 212. der Basis des Transistors Q20S (dem

Eingang des Verstärkers A 200), der Kathode einer Photodiode LDD200 und einem Anschluß eines Widerstandes /?208 verbunden. Der zweite Anschluß des Widerstandes R 208 (Anschluß 214) ist mit einem Widerstand Λ 210 und einem Kondensator C202 verbunden. Der Kondensator 202 liegt am Anschluß 208 und über einen Widerstand R 212 am Anschluß 216 (dem Emitter des Transistors ζ) 230). Der Widerstand Λ 210 ist an einen Anschluß 218 und einen Widerstand 214 angekoppelt, der mit der Anode der Leuchtdiode LED 200 verbunden ist. Die Kathode der Leuchtdiode LED 200 liegt am Kollektor der Transistoren (?208, <?210 und Q2\2. Der Emitter des Transistors Q2\2 ist mit der Anode der Photodiode LDD 200 und dem Anschluß 208 verbunden.

Die Schaltung innerhalb des mit strichpunktierten Linien ausgezogenen Rechtecks 220 umfaßt die Transistoren <?232, (?234, <?236, 0238 und die Widerstände R 216, Λ 218, R22Ü und Λ 222. Die Funktion dieser Schaltung innerhalb des Rechtecks 200 besteht darin, eine verhältnismäßig konstante Gleichspannung am Anschluß 218 zur Verfugung zu stellen, der mit dem Emitter des Transistors (?236 verbunden ist. Der Anschluß 206 ist mit einem Anschluß des Widerstandes R 216 und dem Kollektor der Transistoren (?232 und (?234 verbunden. Der zweite Anschluß des Widerstandes Ä216 liegt an der Basis des Transistors (?232 und dem Kollektor des Transistors <?236. Der Emitter des Transistors ζ) 232 ist mit der Basis des Transistors Q 234 verbunden, und der Emitter Q234 liegt an der Basis des Transistors ζ) 236 und an einem Anschluß des Widerstandes Λ218. Der Emitter des Transistors ζ)236 ist an den Anschluß 218, den zweiten Anschluß des Widerstandes Λ 218. den ersten Anschluß des Widerstandes R220 und den Kollektor des Transistors Q 238 angeschaltet. Der zweite Anschluß des Widerstandes R 220 liegt an der Basis des Transistors <?238 und dem ersten Anschluß des Widerstandes 222. Dessen zweiter Anschluß und der Emitter des Transistors (?238 sind an den Anschluß 208 angeschaltet. Die Kollektoren der Transistoren <?226, (?228 und ζ) 230 liegen alle an der Kathode der Photodiode 206 und am Anschluß 206. Die Anode der Photodiode 206 ist mit der Basis des Transistors ζ) 226 (dem Eingang des Verstärkers A 206), dem Anschluß 222 und dem Widerstand Λ 224 verbunden. Der Widerstand R 224 liegt außerdem am zweiten Anschluß des Widerstandes R 212 und am Anschluß 208.

Die Leuchtdiode LED 200 ist mit Bezug auf die Photodioden LDD 200 und LDD 202 so angeordnet, daß von ihr abgestrahltes Licht auf den lichtempfindlichen Bereich der Photodioden LDD 200 und LDD 202 auffällt. Die Leuchtdiode LED 202 ist mit Bezug auf die Photodioden LDD 204 und LDD 206 so angeordnet, daß von ihr abgestrahltes Licht auf den lichtempfindlichen Bereich der Photodioden LDD 204 und LDD 206 auftrifft.

Zwischen die Anschlüsse 226 und 228. die über Varistoren V204 und V206 mit den Anschlüssen 230 bzw. 232 verbunden sind, ist ein zweiter Fernsprechapparat 224 geschaltet. Der Anschluß 230 liegt über einen Widerstand R 228 an einer Spannungsquelle — V 2. Der Anschluß 232 ist über einen Widerstand #226 mit Erdpotential GND 2 verbunden. Der Anschluß 230 liegt über einen Kondensator C204 am Anschluß 234 und an den Widerständen R 230 und Ä232. Der Widerstand R2Z2 ist an den Anschluß 238, einen Kondensator C206. die Basis des Transistors Q 224 (Eingang des Verstärkers A 204) und die Kathode der Photodiode LDD 204 angeschaltet. Der Kondensator 206 liegt am Anschluß 236, dem Widerstand 234 (dargestellt innerhalb eines mit strichpunktierten Linien angegebenen Rechtecks, das mit Auslöschungsimpedanz Z4" bezeichnet ist) und am Widerstand Λ 236. Die Impedanzen Z2" und Z4" sind zwar einfach nur als Widerstände dargestellt, es sei jedoch bemerkt, daß eine RC-Serien- oder Parallelschaltung oder andere Anordnungen verwendet werden können, um eine Auslöschung über ein verhältnismäßig breites Frequenzband zu erreichen. Der Widerstand R234 liegt am Anschluß 240, am Emitter des Transistors ζ) 218 und einem Widerstand R 216. Der Widerstand R 236 ist mit dem Anschluß 232 verbunden.

Die Schaltung innerhalb des strichpunktiert gezeichneten Rechtecks 242 weist Transistoren (?240, Q 242, Q 244, Q 246 und Widerstände K 238, R 240, /?242 und Λ 244 auf. Die Kollektoren der Transistoren ζ) 240 und ζ) 242 sowie ein Anschluß des Widerstandes R23S sind zusammen an den Anschluß 232 gelegt. Der zweite Anschluß des Widerstandes 238 liegt an der Basis des Transistors Q24O und dem Kollektor des Transistors ζ) 244. Der Emitter des Transistors Q 242 ist mit der Basis des Transistors Q 244 und einem Anschluß des Widerstandes R 240 verbunden, dessen anderer Anschluß mit dem Anschluß 244, dem Emitter des Transistors Q 244, dem Kollektor des Transistors ζ) 246 und einem Anschluß des Widerstandes R 242 angeschaltet ist. Der zweite Anschluß des Widerstandes R242 liegt an der Basis des Transistors Q 246 und einem Anschluß des Widerstandes R244. Der Emitter des Transistors ζ) 246 ist an den zweiten Anschluß des Widerstandes R244, die Anode der Leuchtdiode LDD 204, den Emitter des Transistors Q220 und den Anschluß 230 angeschlossen. Der Anschluß 244 ist mit den Widerständen Λ 230 und /?250 verbunden. Der Widerstand R 250 liegt an der Anode der Leuchtdiode LED 202, deren Kathode mit dem Kollektor der Transistoren Q 220. Q 222 und Q 224 verbunden ist.

Die Anode der Photodiode LDD 202 ist mit dem Anschluß 246, der Basis des Transistors <?214 (dem Eingang des Verstärkers A 202) und dem Widerstand Λ 248 verbunden. Die Kathode der Leuchtdiode LED 202 liegt am Anschluß 232 und dem Kollektor der Transistoren Q2X4, (?216 und (?218. Der zweite Anschluß der Widerstände R 246 und R 248 ist mit dem Anschluß 230 verbunden.

Wenn der Hörer des Fernsprechapparates 200 abgehoben und gesprochen wird, so durchläuft das Signal den Varistor V 200 und gelangt dann über R 204 und C200 zur Basis des Transistors <?208 (Eingang des Verstärkers A 200). Das Signal überlagert sich dort mit der über den Widerstand R 208 zugeführten Gleichvorspannung.

Die Schaltung innerhalb der strichpunktiert dargestellten Rechtecke 220 und 242 dient zur Bereitstellung einer im wesentlichen konstanten Spannung an den Anschlüssen 218 bzw. 244. Spannungsschwankungen, die an den Anschlüssen 218 und 244 auftreten, werden darüber hinaus durch Kondensatoren C202 bzw. C204 gedämpft.

Das an der Basis des Transistors Q 208 erscheinende Eingangssignal wird im Verstärker A 200 verstärkt und führt zu einem entsprechenden Ausgangsstrom über die Leuchtdiode LED200, die Licht in Abhängigkeit von der Höhe des zugeführten Stromes aussendet Dieses Licht fällt auf die Photodioden LDD 200 und LDD 202

auf. Der Lichtanteil, der die Diode LDD 200 erreicht, dient als Rückkopplungssignal, und der Lichtanteil, der die Diode LDD 202 erreicht, stellt das Ausgangssignal dar. Der in der Photodiode LDD 202 induzierte Strom fließt über den Widerstand Λ 248. Dadurch wird eine Signalspannung an der Basis des Transistors ζ) 214 (Eingang des Verstärkers A 202) erzeugt, die proportional dem Eingangssprachsignal vom Fernsprechapparat 200 ist. Die Ausgangssignalspannung des Verstärkers A 202 erscheint am Anschluß 240, wodurch ein m Signalstrom über den Widerstand Λ 246 und den Varistor 204 zum Fernsprechapparat 224 fließt. Das Ausgangssignal an 232 wird über den Widerstand R 236 zum Anschluß 236 geführt. Das am Emitter des Transistors Q 218 (Anschluß 240) des Verstärkers A 202 erscheinende Signal ist um 180° außer Phase mit dem Ausgangssignal am Anschluß 232 (Kollektor von Q2i4, Q 216 und Q 218). Der ausgehängte Fernsprechapparat 224 besitzt zusammen mit einer Anschlußleitung eine bestimmte Impedanzkennlinie. Die Impedanz Z4" ist so ausgelegt, daß unter Berücksichtigung dieser Impedanzkennlinie sichergestellt wird, daß Signale im wesentlichen gleicher Größe an den Anschluß 236 geführt werden. Das am Anschluß 240 erscheinende Signal wird über den Widerstand Λ 234 (Auslöschungsimpedanz Z 4") zum Anschluß 236 geführt. Die beiden Signale an den Anschlüssen 236 sind um 180° außer Phase und besitzen im wesentlichen die gleiche Größe. Sie löschen sich demgemäß aus, so daß kein Eingangssignal als Ergebnis des vom Fernsprechapparat 200 ausgehenden Signals an die Basis des Transistors Q 224 (Eingang des Verstärkers A 204) angekoppelt wird.

Es wird demgemäß kein Lichtsignal aufgrund des Sprachsignals vom Fernsprechapparat 200 von der Leuchtdiode 202 zur Photodiode 206 ausgesendet. Es wird also ein Eingangssignal vom Fernsprechapparat 200 zum Fernsprechapparat 224 übertragen, das aber nicht zu seinem LJrsprungsort im Fernsprechapparat 200 zurückkehren kann.

Wenn ein Sprachsignal vom Fernsprechapparat 224 ausgeht, so wird der Verstärker A 204 im wesentlichen auf die gleiche Weise wie der Verstärker A 200 beaufschlagt, wenn ein Sprachsignal vom Fernsprechapparat 200 kommt. Das Sprachsignal wird in A 204 verstärkt und optisch von der Leuchtdiode LED202 auf die Photodioden LDD 204 und LDD 206 gekoppelt. Das sich an der Basis des Transistors Q 226 ergebende Signa! wird vom Verstärker A 206 verstärkt und in einen Strom umgewandelt, der über Λ 212 und V202 zum Fernsprechapparat 200 fließt. Das Ausgangssignal des Verstärkers A 206 wird außerdem über R 204 zum Anschluß 210 zurückgeführt. Das am Emitter des Transistors Q230 erscheinende Signal, das um 180° außer Phase mit dem Signal am Kollektor des Transistors Q 230 ist, wird über R 206 (Auslöschungsimpedanz Z2") zum Anschluß 210 zurückgeführt Der Fernsprechapparat 200 weist zusammen mit seiner Anschlußleitung eine bestimmte Impedanzkennlinie auf. Die Impedanz Z 2" ist so ausgelegt, daß sie unter Berücksichtigung dieser Impedanzkennlinie sicherstellt, daß im wesentlichen gleiche Signale an den Anschluß 210 angekoppelt werden. Die beiden Signale vom Verstärker A 206, die den Anschluß 210 erreichen, sind im wesentlichen gleich groß und um 180° außer Phase. Sie löschen sich daher aus, so daß ein Signal vom Fernsprechapparat 224 den Fernsprechapparat 200 erreicht, aber nicht zu seinem Ursprungsort rückgekoppelt wird. Ein vom Fernsprechapparat 224 ausgehendes Sprachsignal wird also zum Fernsprechapparat 200 übertragen, kann aber nicht zum Fernsprechapparat 224 zurückkehren.

Es ergibt sich demgemäß, daß ein vom Fernsprechapparat 200 oder 224 ausgehendes Sprachsignal vom einen Fernsprechapparat zum anderen übertragen wird, aber nicht zu demjenigen Fernsprechapparat zurückkehrt, von dem es ausgegangen ist. Die Anlage 198 bewirkt sowohl eine physikalische als auch elektrische Trennung zwischen den Fernsprechapparaten 200 und 224, ermöglicht jedoch eine lineare Informationsübertragung zwischen den jeweiligen Fernsprechapparaten. Falls gewünscht, können optische Fasern zur Kopplung der Leuchtdioden und Photodioden benutzt werden. Die Verwendung von optischen Fasern mit kleiner Dämpfung und hoher Linearität, insbesondere zwischen der Leuchtdiode 200 und der Photodiode LDD 202 sowie der Leuchtdiode 202 und der Photodiode LDD 206 schafft die Möglichkeit, daß die Anlage 198 als optisches Übertragungssystem benutzt wird. Übertragungsverluste in den optischen Fasern können durch Einstellung der Verstärker A 206 und A 202 mittels der Widerstände R 212 und R 246 ausgeglichen werden.

Es sei jetzt zu F i g. 1 zurückgekehrt. Die mit der Vorziffer 1 bezeichneten Bauteile arbeiten auf die gleiche Weise, wie die entsprechenden Bauteile mit gleichem Bezugszeichen (ohne Vorziffer) in den F i g. 2 und 3. Beispielsweise hat die Leuchtdiode 1 LED 202 die gleiche Funktion wie die Leuchtdiode LED 202 in Fig. 3.

Gemäß F i g. 1 läuft eine vom Fernsprechapparat 1-200 übertragenene Signalspannung über Varistoren 1V200 und 1V202 zum Eingang des Verstärkers \A 200, wodurch ein entsprechender Ausgangsstrom über die Leuchtdiode 1 LED200 fließt. Diese sendet Licht in Abhängigkeit von der Höhe des fließenden Stromes aus, und das Licht fällt auf Photodioden ILDD 200 und ILDD 202 auf. Der Lichtanteil, der die Diode 1LDD 200 erreicht, dient als Rückkopplungssignal, und der Lichtanteil, der die Diode 1LDD 202 erreicht, stellt das Ausgangssignal dar. Der in der Diode \ LDD 202 induzierte Strom fließt über den Widerstand 1R 248, wodurch ein Signal an der Basis des Transistors 1Q 214 erzeugt wird, das proportional dem Sprachsignal vom Fernsprechapparat 1-200 ist. Ein Ausgangssignalstrom vom Verstärker \A 202 erscheint am Emitter des Transistors K? 218 und steht über den Widerstand 1R 246 zur Übertragung über den Koppelpunkt \XP 1 -0 zum Bus \B\ zur Verfügung. Es sei darauf hingewiesen, daß, wenn eine Anzahl von Teilnehmerstellen dauernd an den Bus 1B1 angeschaltet ist, der Koppelpunkt nicht erforderlich wäre, da er nur den Zweck hat, die Anschlüßschaliungen wählbar an den Bus J B1 anschaltbar zu machen.

Der Ausgangssignalstrom des Verstärkers \A 202 steht am Kollektor des Transistors \Q2\% zur Verfügung und wird den Widerständen \BR 1-1 und ISA 1-3 zur Rückkopplungsauslöschung auf die in Verbindung mit F i g. 2 beschriebene Weise zugeführt, so daß die Komponente der Signalspannung, die von der Anschlußschaltung gemäß F i g. 1 über dem Bus-Widerstand 1Ä4 erzeugt wird, durch die Komponente der Spannung ausgelöscht wird, die von der gleichen Anschlußschaltung am Eingang des Verstärkers ΙΛ 204 erzeugt wird. Die Signalspannungen jedoch, die von jeder anderen, an den Bus angeschalteten Anschlußschaltung über dem Bus-Widerstand \R 4 erzeugt werden, gelangen zur Anschlußschaltung in F i g. 1 über

den Koppelpunkt XXP 1-0 und den Widerstand 1BR 1-2 sowie über den Kondensator IC 1-2 zum Eingang des Verstärkers XA 204 und über die Leuchtdiode 1 LED 202 und die Photodiode ILDD 206 zum Verstärker XA 206 und zum Fernsprechapparat 1-200 auf die oben s beschriebene Weise.

Die Schaltungen gemäß Fig.2 und 3 sind so kombiniert worden, daß sich eine optisch gekoppelte Anschlußschaltung unter Verwendung bekannter Prinzipien in Verbindung mit einer bekannten Anschluß- ι» schaltung und einer Transformator-gekoppelten Schaltung ergibt. Die geschaffene Anschlußschaltung verwendet einen Teil der Schaltung der bekannten Anordnungen, derart, daß jede beliebige Zahl der in Fig. 1 dargestellten Anschlußschaltungen mittels eines ι-,

Bus unter Verwendung eines gemeinsamen Bus-Widerstandes für Konferenzzwecke zusammengeschaltet werden kann, ohne eine Transformator-Schnittstelle zwischen dem Bus und jeder Fernsprechleitung benutzen zu müssen und ohne daß eine elektronische Gabelschaltung erforderlich ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die hier benutzten Prinzipien mit Vorteil auch auf Schaltungen angewendet werden können, bei der eine Analog-Digital-Umwandlung eines Sprachsignals stattfindet, beispielsweise in Puls-Code-Modulationsanlagen. In jedem Fall werden Transformatoren und elektronische Gabelschaltungen durch optische Schaltungen ersetzt, wodurch Transformatoren entfallen, die sperrig sind und viel Platz im Schaltungsaufbau benötigen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Herstellung von Konferenzverbindungen zwischen Fernsprechleitungen und einer Sammelleitung, die eine Summierschaltung zur Umwandlung von Signalströmen in Signalspannungen aufweist und einer Vielzahl von Anschlußschaltungen gemeinsam ist,

mit einem ersten Umsetzer zur Umwandlung von ι ο Eingangssignalspannungen der zugeordneten Fernsprechleitung in Ausgangssignalströme und Weitergabe dieser Ströme an die Sammelleitung und an die zugeordnete Fernsprechleitung und
mit einem zweiten Umsetzer zur Umwandlung von Ausgangssignalen der Sammelleitung in Eingangssignale der zugeordneten Fernsprechleitung durch Subtrahieren der Ausgangssignalspannungen des ersten Umsetzers von der an der Sammelleitung anliegenden Spannung, dadurch gekennzeichnet,

daß der erste Umsetzer einen ersten Verstärker (1.4 200) mit einem Eingang und einem Ausgang, einen ersten, an den Ausgang des ersten Verstärkers angeschalteten Lichtsender (1 LED 200), einen ersten und zweiten Lichtdetektor (1Z.DD200, XLDD 202), die beide Licht des ersten Lichtsenders empfangen und so ausgelegt sind, daß der in ihnen angeregte Strom proportional dem einfallenden Licht und das Verhältnis der angeregten Ströme im .so wesentlichen konstant ist, und einen zweiten Verstärker (IA 202) mit einem Ausgang und einem Eingang aufweist, daß der erste Lichtdetektor (1LDD 200) an den Eingang des ersten Verstärkers (IA 200) und der zweite Lichtdetektor (1LDD202) an den Eingang des zweiten Verstärkers (XA 202) angeschaltet sind,

daß der Ausgang des zweiten Verstärkers (XA 202) an die Sammelleitung (ISl) und an den zweiten Umsetzer anschaltbar ist, daß der zweite Umsetzer einen dritten Verstärker (IA 204) mit einem Eingang und einem Ausgang, einen zweiten, an den Ausgang des dritten Verstärkers (IA 204) angeschalteten Lichtsender (1Z.ED202), einen dritten und vierten Lichtdetektor (XLDD204, XLDD206), die beide Licht des zweiten Lichtsenders (XLED 202) empfangen und so ausgelegt sind, daß der in ihnen angeregte Strom proportional dem einfallenden Licht und das Verhältnis der angeregten Ströme im wesentlichen konstant ist, und einen vierten Verstärker (IA 206) mit einem Ausgang und einem Eingang aufweist,
daß der dritte Lichtdetektor (XLDD204) an den Eingang des dritten Verstärkers (IA 204) und der vierte Lichtdetektor (1LDD 206) an den Eingang des vierten Verstärkers (IA 206) angeschaltet sind und
daß der Ausgang des vierten Verstärkers (IA 206) an die Fernsprechleitung (1-202,1-204) anschallbar ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und dritte Verstärker (IA 200, IA 204) jeweils so geschaltet sind, daß sie zwei Eingangssignale empfangen, und daß, wenn gleiche Eingangssignale am Eingang vorhanden sind, der die gleichen Signale empfangende Verstärker im wesentlichen kein Ausgangssignal liefert. ^

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Umsetzer eine symmetrische Brückenschaltung hoher Impedanz ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung selektiv für gewählte Zeitabschnitte an die Sammelleitung anschaltbar ist, so daß eine Vielzahl von Anschlußschaltungen während der gleichen Zeitabschnitte angeschaltet werden kann, wodurch die Vielzahl zugeordneter Fernsprechleitungen zu einer Konferenz zusammengeschaltet wird.