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Schaltungsanordnung zur Auswertung eines Wechselstromaus-
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lösekennzeichens für eine Durchwahlamtsübertragung in Fernmeldeanlagen,
insbesondere Fernsprechnebenstellenanlagen.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Auswertung eines
Wechselstromauslösekennzeichens für eine Durchwahlamtsübertragung in Fernmeldeanlagen,
insbesondere Fernsprechnebenstellenanlagen mit einem über eine Grätzschaltung zwischen
die Sprechadern geschalteten, ein Wechselstromauslösekennzeichen aus dem öffentlichen
Amt aufnehmenden und auswertenden, mit zumindest zwei Wicklungen versehenen Halte-
und Auslöserelais und mit einer zwischen den Sprechadern vorgesehenen L/C-Kombination
als DurchlaB-filter für das Wechselstromkennzeichen.
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Es ist bereits eine Schaltungsanordnung bekannt (DPS 2 245 506), in
welcher ein zwischen die Sprechadern über eine Grätzschaltung geschaltetes Halte-
und Auslöserelais angeordnet ist, wobei über eine Wicklung dieses Relais ein Haltestrom
fließt und wobei über eine zweite über die Grätzschaltung angeschaltete Wicklung
dieses Relais bei Vorliegen eines Wechselstromauslösekennzeichens ein aus diesem
Wechselstromauslösekennzeichen mit Hilfe der Grätzschaltung gewonnener, dem Haltestrom
entgegengesetzt wirkender Gleichstrom fließt, der das Halte- und Auslöserelais zum
Abfallen bringt. Da bei z. B. stark gestörten oder gedämpften Verbindungen das
Wechselstromauslösekennzeichen
nur schwach ankommt, wird bei der bekannten Schaltungsanordnung nach Melden des
gerufenen Teilnehmers mit Hilfe einer weiteren Relaiswicklung durch Schalten eines
Parallelkreises der Haltestrom des Halte- und Auslöserelais so herabgesetzt, daß
auch eine geringe Gegenerregung mit Hilfe des gleichgerichteten Wechselstromauslösekennzeichens
genügt, um eine Auslösung zu bewirken.
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Diese Schaltungsanordnung hat Jedoch den Nachteil, daß das aus dem
Wechselstromauslösekennzeichen gewonnene Auswertungsergebnis nicht zur direkten
Ansteuerung einer modernen digitalen Logikschaltung, sondern nur zum Ansteuern eines
Relais verwendet werden kann und daß sie nur speziell zur Auswertung eines Wechselstromauslosekennzeichens
dient und nicht universell z. B. als grundsätzlicher Auswertebaustein für Wechselstromkennzeichen
verwendet werden kann, wobei Je Wechselstromkennzeichen nur geringe ein im Baustein
vorgesehenes Filter betreffende Änderungen notwendig sein sollen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zur Auswertung eines Wechselstromauslösekennzeichens für eine Durchwahlamtsübertragung
in Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechnebenstellenanlagen zu realisieren,
wobei das Auswerteergebnis sowohl zur Ansteuerung eines Auswerterelais als auch
zur Ansteuerung einer digitalen Logikschaltung verwendet werden kann und wobei in
dieser Schaltungsanordnung ein dem eigentlichen Auswerteteil vorgeschaltetes in
Dünnfilm-Hybridtechnik erstellbares Filter für Wechselstromkennzeichen vorgesehen
ist, welches in einfachster Weise so änderbar ist, daß diese Schaltungsanordnung
auch zur Auswertung anderer Wechselstromkennzeichen (anderer Frequenzen) verwendbar
ist und wobei außerdem eine einfache und doch genaue Empfindlichkeitseinstellung
der Auswerteglieder möglich ist.
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Dies wird dadurch erreicht, daß anstelle des Halte- und Auslöserelais,
der Crätzschaltung und der als Filter verwendeten L/C-Kombination ein den Eingang
der Schaltungsanordnung bildendes R/C-Filter angeordnet ist, welchem ein erster
die am Filterausgang anliegende Wechselspannung des Wechselstromauslösekennzeichens
mit einer ersten Vergleichsspannung zwecks Pegelbewertung vergleichender und im
Betriebszustand einen Steuerkondensator im Takt der Frequenz des Wechselstromauslösekennzeichens
aufladender Vergleicher nachgeschaltet ist und daß weiterhin ein zweiter, die Ladespannung
des Steuerkondensators mit einer zweiten Vergleichsspannung vergleichender und in
Abhängigkeit von diesem Vergleichsergebnis seinen Ausgang mit einem höheren oder
niedrigeren Potential beschaltender Vergleicher angeordnet ist.
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Daraus ergibt sich der Vorteil, daß das am Ausgang des zweiten Vergleichers
vorliegende Ergebnis der Auswertung des Wechselstromauslösekennzeichens sowohl durch
ein nachgeschaltetes gebräuchliches Relais als auch durch eine direkt anschließbare
digitale Logikschaltung weiterverarbeitet werden kann und daß die in Dünnfilm-Hybridtechnik
realisierbare Schaltungsanordnung auch zur Auswertung anderer Wechselstromkennzeichen
(z. B. 25-Hz-Amtsruf) verwendet werden kann, in dem durch eine zusitzliche leicht
zu realisierende Schaltung (Auftrennen einer Brücke) das Eingangsfilter für eine
andere Frequenz durchlässig wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung
besteht darin, daß der Ausgang des zweiten Vergleichers beim Vorliegen eines Wechselstromkennzeichens
mit dem niedrigeren Potential beschaltet wird und daß dieser Ausgang des zweiten
Vergleichers über einen ersten Spannungsteiler und einen Widerstand mit einem zweiten
die Vergleichs spannung des zweiten Vergleichers einstellenden Spannungsteiler verbunden
ist und darüber hinaus über den ersten Spannungsteiler mit einem dritten die Vergleichs-
spannung
des ersten Vergleichers einstellenden Spannungsteiler verbunden ist.
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Daraus ergibt sich der Vorteil, daß die Vergleichsspannung des zweiten
Vergleichers und die Vergleichsspannung des ersten Vergleichers nach dem erstmaligem
Ansprechen des zweiten Vergleichers beim Vorliegen eines Wechselstromkennzeichens
soweit abgesenkt werden, daß Pegelschwankungen des Eingangssignales nicht zu Mehrfachimpulsen
am Ausgang des zweiten Vergleichers führen können. Damit ist eine einfache und genaue
Einstellung der Empfindlichkeit der Vergleicher einstellbar.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung
besteht darin, daß das den Eingang der Schaltungsanordnung bildende Filter symmetrisch
ausgeführt ist.
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Daraus ergibt sich der Vorteil, daß die Schaltungsanordnung unempfindlich
gegen symmetrisch eingekoppelte Störspannungen wird und daß sie von Umpolungen auf
der Amtsseite unabhängig wird.
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Die Funktionsweise der Schaltungsanordnung soll anhand zweier Figuren
erläutert werden, die nur die für die Funktionsweise wichtigen Bauteile aufzeigen.
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Die Figur 1 zeigt im wesentlichen nur den möglichen Aufbau eines den
Eingang der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bildenden Filters F. Es ist Uber
einen hochohmigen Spannungsteiler (R1, R2, R'1, R'2) an die Amtsleitung angeschlossen
und besteht im wesentlichen aus den Kondensatoren C1 bis C5 und den Widerständen
R3 bis R6 sowie den zwei gegensinnig gepolten Dioden D1 und D2, die die Schaltung
vor Überspannungen schützen. Die Punkte c und d werden dann überblickt, wenn das
Filter F für eine Frequenz von 50 Hz durchlässig werden soll (z. B. für 50 Hz-Auslösung);
soll das
Filter für andere Frequenzen (z. B. für einen 25-Hz-Amtsrufton)
durchlässig werden, dann wird die Bücke c-d aufgetrennt und RA und Cl werden unwirksam.
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Die aufgezeigten Widerstände R7, R8 und R9 bilden zusammen mit den
Widerständen R5 und R6 des Filters F einen Spannungsteiler für die Vorspannung eines
im wesentlichen den ersten Vergleicher Vi darstellenden Operationsverstärker. An
den Punkten e und f wird diese Vorspannung und das über die Amtsleitung anliegende,
das Filter F passierende Wechselstromkennzeichen - im vorliegenden Falle ein Wechselstromauslösekennzeichen
- zur Auswertung durch den ersten Vergleicher VI abgegriffen. Die Gleichspannungsquelle
Ub dient zur Gewinnung der Vorspannung und Speisung des Vergleichers VI.
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Figur 2 zeigt den eigentlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
Sie besteht im wesentlichen aus dem Filter F mit den zur Amtsleitung führenden Anschlüssen
a und b, dem Spannungsteileranteil R7, R8 und R9, den Vergleichern VI und VII mit
Transistorschaltern, dargestellt durch die Schaltkontakte kl und k2, der Diode D3,
dem Steuerkondensator CS, den Ladewiderständen R10 und Ru 1, dem Entladewiderstand
R12, dem Spannungsteiler R16/R17 und dem Gegenkopplungszweig mit den Widerständen
R13 bis R75.
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Es sei nun angenommen, daß über die Amtsleitung und damit über die
Anschlußpunkte a und b ein Wechselstromauslösekennzeichen von 50 Hz anliegt. Das
Filter F sei für diese Frequenz durchlässig, das heißt, es liegt eine Brücke zwischen
den Anschlußpunkten c und d. Mit Hilfe des Spannungsteilers R7, R8, R9, R15 (und
R5, R6 in Figur 1) und der Spannungsquelle Ub wird der ebenfalls aus dieser Spannungsquelle
gespeiste und im wesentlichen aus einem Operationsverstärker bestehende Vergleicher
VI, dessen Ausgang wie ein gesteuerter Transistorschalter wirkt - dargestellt durch
den Kontakt kI -so vorgespannt, daß immer dann, wenn die Amplitude der negativen
Halbwelle des Wechselstromauslösekennzeichens die Spannung am Eingang des Vergleichers
VI umkehrt, der Schalter k1
den Ausgang des Vergleichers auf hohes
Potential legt (mit Ub verbindet). Während der übrigen Zeit und insbesondere, wenn
kein Eingangssignal anliegt, verbindet der Schalter kl den Ausgang des Vergleichers
mit niedrigem Potential (Erde). Der Vergleicher VII, der ebenfalls im wesentlichen
aus einem Operationsverstärker und dem durch den Kontakt k2 dargestellten Transistorschalter
besteht, ist mit Hilfe des Spannungsteilers und der Gleichspannung Ub so vorgespannt,
(wird auch durch diese Spannung gespeist) daß er bei der im Ruhezustand über die
Widerstände RIO, R11, R12 dem Steuerkondensator Cs zugeführten Spannung am Ausgang
über die Widerstände R14 und R?S mit der Speisespannung Ub verbunden ist. Der Transistorschalter
befindet sich in Ruhestellung. Der Kontakt k2 ist also geöffnet.
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Ist nun bei Vorliegen eines z. B. Wechselstromauslösekennzeichens
während der negativen Halbwelle der Ausgang des Vergleichers VI durch den Transistorkontakt
k1 mit der Speisespannung Ub verbunden, dann findet für den Steuerkondensator Cs
über die Diode D3 und den Ladewiderstand R10 ein Ladevorgang statt. Das Ansteigen
des Potentials am Steuerkondensator Cs wird vom Vergleicher VII erkannt und sein
Ausgang wird über den Transistorschalter k2 mit niedrigem Potential (Erde) verbunden.
Da die Entladezeit des Steuerkondensators Cs entsprechend mit Hilfe der Reihenschaltung
von R10 und R12 sowie durch den Widerstand R12 bestimmt ist und da der Widerstand
RIO im Verhältnis zu den Widerständen R11 und R12 klein dimensioniert ist, kann
sich der Steuerkondensator Cs während der positiven Halbwelle des Wechaelstromauslösekennzeichens
- obwohl der Ausgang des Vergleichers VI über den Transistorschalter k1 mit niedrigem
Potential (Erde) verbunden ist - nicht soweit entladen, daß er sein Ruhepotential
erreicht, so daß der Vergleicher auf Ende des Auslösekennzeichens erkennen müßte.
Die in Sperrichtung betriebene Diode D3 verhindert, daß der Steuerkondensator über
den Widerstand R10 hierfür schnell genug entladen wird. Die Entladung des Steuerkondensators
Cs auf Ruhepotential kann erst dann erfolgen, wenn von der Amts-
leitung
her kein Wechselstromauslösekennzeichen mehr vorliegt. In diesem Falle liegt am
Ausgang g der Schaltungsanordnung bei geöffnetem Transistorschalter k2 wieder ein
durch die Widerstände R13 bis R17 und die Speisespannung Ub (sowie den Ausgangsstrom)
bestimmtes Potential H" (High) an.
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Diese beiden Spannungen H" und "L" können von einer digitalen Folgeschaltung
(Logikschaltung) ausgewertet werden und mit ihnen können auch Relais bis zu einem
maximalen Relaisstrom von ca. 70 mA angesteuert werden.
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Damit mit Sicherheit Mehrfachimpulse durch den Vergleicher VII vermieden
werden, das heißt, damit das Potential am Steuerkondensator Cs während eines anliegenden
Wechselstromauslösekennzeichens mit Sicherheit während einer der positiven Halbwellen
nicht soweit absinken kann, daß der Ausgang des Vergleichers VII in seine Ruhelage
(hohes Potential) zurückkehren kann, besteht einerseits über die Widerstände R13
bis R15 eine Rückkopplung vom Ausgang des Vergleichers VII zum Spannungsteiler R16,
R17 und damit auf den Eingang für die Vergleichsspannung des Vergleichers VII. Dadurch
wird nach dem Ansprechen des Vergleichers VII dessen Vergleichsspannung herabgesetzt.
Andererseits wird über die Widerstände R14, RIS und R7 bis R9 die Vorspannung des
Vergleichers Vi soweit herabgesetzt, daß geringe Pegelschwankung beim Auslösekennzeichen
am Ausgang des Vergleichers VII nicht zu Fehlimpulsen führen können.
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Diese Rückkopplungen sind Jedoch so dimensioniert, daß nach Beendigung
des Wechselstromauslösekennzeichens eine völlige Entladung des Steuerkondensators
Cs erfolgen kann und daß der Transistorschalter k2 in einer mit Hilfe der entsprechenden
Widerstände festgelegten Zeit in seine Ruhelage gehen kann.
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Das in Figur 2 gezeigte Relais X soll lediglich aufzeigen, wie ein
Relais zur weiteren Auswertung des Wechselstromkenn-
zeichens an
die Schaltungsanordnung angeschaltet werden kann.
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Ein Digitalbaustein wird lediglich an den Ausgang g angeschaltet.
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Aus dem Vorstehenden ist zu entnehmen, daß die erfindungsgemäuse Schaltungsanordnung
die Möglichkeit bietet, unterschiedliche Wechselstromkennzeichen auszuwerten, wobei
die Folgeauswertung sowohl durch eine Relaisschaltung als auch durch eine digitale
Logikschaltung erfolgen kann. Außerdem kann diese Schaltungsanordnung mit herkömmlichen
Bausteinen in Dtinnfilm-Hybridtechnik ausgeführt werden.
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4 Patentansprüche 2 Figuren
L e e r s e i t e