DE2746583A1

DE2746583A1 - Schaltungsanordnung fuer einen strombegrenzenden zweipol als speiseglied in fernsprechanlagen

Info

Publication number: DE2746583A1
Application number: DE19772746583
Authority: DE
Inventors: Daniel Michel Auguste Fe Bolus; Jean-Pierre Chevillon; Jean-Charles Comte; Pierre Denis Paul Philippe
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1976-10-20
Filing date: 1977-10-15
Publication date: 1978-04-27
Also published as: BE859872R; DE2746583C2; FR2368752B1; FR2368752A1

Description

D.M.A.F.Bolus 8-4-3-3

Schaltungsanordnung für einen strombegrenzenden Zweipol als Speiseglied in Fernsprechanlagen

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen strombegrenzenden Zweipol als Speiseglied in Fernsprechanlagen mit einem Gyrator aus einem Transistor, dessen Kollektor unmittelbar mit dem einen Zweipolanschluß, dessen Emitter über einen Widerstand mit dem anderen Zweipolanschluß und dessen Basis mit dem Abgriff eines aus zwei Widerständen bestehenden und an die Zweipolanschlüsse angeschlossenen Spannungsteilers verbunden ist, wobei dem kollektorfernen Widerstand des Spannungsteilers ein Kondensator parallelliegt.

Fernsprechleitungen werden üblicherweise durch eine Gleichspannungsquelle (z.B. Ί8ν) gespeist. Diese Gleichspannungsquelle muß wechselstrommäßig von den Fernsprechleitungen entkoppelt werden, damit die Sprechspannungen nicht gedämpft werden und damit die Nebensprechkopplung unter den Fernsprechleitungen vermindert wird. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Speisegleichstrom auf einen vorgegebenen Wert begrenzt werden kann; damit wird dann die richtige Arbeitsweise des Mikrofons gesichert und der Speisekreis im Fall eines Kurzschlusses einer Fernsprechleitung geschützt

In der deutschen Auslegeschrift 22 32 986 ist eine Gyratorschaltung in Form eines elektronischen Zweipols beschrieben. Wenn je eine solche Gyratorschaltung in je einer der beiden Speisezuleitungsadern eingefügt wird, werden die Fernsprechleitungen von der Speisegleichspannungsquelle wechselstrommäßig getrennt. Diese Gyratorschatung weist auch einen strombegrenzenden Transistor auf, der parallel zu dem den Gyratoreffekt bewirkenden Kondensator liegt. Dieser

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bekannte Zweipol kann zwei Arbeitszustände annehmen: den Normalzustand, in dem der Speisegleichstrom unter einem vorgegebenen Grenzwert liegt, und den Begrenzungszustand, in dem der Speisegleichstrom den Grenzwert erreicht. Der Nachteil dieses Zweipols besteht darin, daß seine Impedanzkurven im Normalzustand und im Begrenzungszustand nicht gleich sind. Im Normalzustand ist der strombegrenzende Transistor gesperrt, und der Zweipol arbeitet als Gyrator, wobei seine Impedanzkurve in komplexer Darstellung einen Halbkreis beschreibt, dessen Anfang bei der Frequenz 0 und dessen Ende bei der Frequenz 00 liegen. Im Begrenzungszustand befindet sich der strombegrenzende Transistor im Leitzustand, wobei er den Gyrator-Kondensator kurzschließt. In diesem Fall arbeitet der Zweipol nicht mehr als Gyrator sondern als Stromgenerator, dessen Impedanz etwa dem Basisvorwiderstand des Gyrator-Transistors bzw. der Impedanz des als Gyrator bei der Frequenz 00 arbeitenden Zweipols entspricht. Für Frequenzen innerhalb des Sprechbandes (300 bis 3**00 Hz) sind die Impedanzen im Normalzustand und im Begrenzungszustand des Zweipols daher verschieden. Diese Impedanzunterschiede haben nachteilige Folgen, nämlich in Verbindung mit den in Reihe mit der Fernsprechleitung liegenden Trennkondensatoren große Abweichungen der Einfügungsdämpfung und ungleiche Impedanzen in beiden Adern der Fernsprechleitung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der diese Abweichungen der Einfügungsdämpfung vermieden werden und mit der ein synchrones Impedanzverhalten beim Einsatz je einer solchen Schaltungsanordnung in je einer Ader der Fernsprechleitung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

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Diese und weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig.l eine Schaltungsanordnung für einen strombegrenzenden Zweipol gemäß der Erfindung,

Fig.2 eine näher ausgeführte Schaltungsanordnung nach Fig.l.

Die Schaltungsanordnung in Fig.l weist zwei Anschlüsse A und B auf, von denen der eine mit einer Ader einer Fernsprechleitung und der andere mit einem Pol einer Stromversorgungsquelle verbunden ist. Der Kollektor eines Transistors T ist unmittelbar mit dem Anschluß A verbunden, während der Emitter dieses Transistors über einen Widerstand R„ an den Anschluß B führt. Die Basis des Transistors T ist einerseits über eine Reihenschaltung aus einer nichtlinearen Schaltung E und einem Widerstand R_ß mit dem Anschluß A und andererseits über einen Widerstand R_p mit dem Anschluß B verbunden. Dem Widerstand R_p liegt ein Kondensator C parallel; ebenfalls liegt der Schaltung E ein Kondensator C¹ parallel. Die Schaltung E ist derart ausgebildet, daß sie einen im Vergleich zum Widerstand R_ß niedrigen Impedanzwert aufweist, solange der über die Fernsprechleitung fließende Gleichstrom unterhalb eines vorgegebenen Grenz^wertes liegt.

Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung wird nun für den Fall dieses Normalzustandes und danach für den Fall des Begrenzungszustandes des Zweipols beschrieben.

Im Normalzustand des Zweipols arbeitet dieser als üblicher Gyrator, wobei der Gyratoreffekt mit dem Konden-

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sator C und dem Transistor T gewonnen wird. Die Basis des Transistors T wird mittels der Widerstände R_Q und R_n vorgespannt, wobei die niedrige Impedanz der Schaltung E im Vergleich mit dem Wert des Widerstandes R_n vernachlässigt werden kann. Die Vorspannung mittels der Widerstände R und Rp ist derart gewählt, daß der Transistor T unabhängig von seiner Verstärkung nicht gesättigt wird. Die Vorspannung über einen einzigen Widerstand würde die Gefahr mit sich bringen, daß der Transistor im Sättigungsgebiet arbeitet und damit das Sprachsignal verzerrt.

Im Begenzungszustand des Zweipols arbeitet dieser sowohl als Strombegrenzer als auch als Gyrator. Er arbeitet als Strombegrenzer mit Hilfe der Schaltung E, die als Konstantstromgenerator einen konstanten Strom an den Widerstand Rp liefert, so daß an diesem Widerstand eine konstante Spannung erzeugt wird. Der über den Widerstand R„ fließende Strom ist daher konstant, ebenso der über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T fließende Strom. Der Kondensator C¹ schließt die hohe Impedanz der in diesem Fall als Konstantstromgenerator arbeitenden Schaltung E wechselstrommäßig kurz. Daher arbeitet der Zweipol im Begrenzungszustand als Gyrator mit demselben Impedanzverhalten wie im Normalzustand.

In Fig.2 ist ein Ausführungsbeispiel für die Schaltung E gezeigt; im übrigen gleicht die Fig.2 der Fig.l. Die Schaltung E besteht aus einem Feldeffekttransistor F des p-Typs. Dieser Transistor ist mit seiner Drain-Elektrode an den Widerstand R_p, mit seiner Source-Elektrode über einen niederohmigen Widerstand r an den Widerstand R_ß und mit seiner Gate-Elektrode an den gemeinsamen Verbindungs-

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punkt der Widerstände R_ß undr angeschlossen. Bei kleinen Fernsprechleitungsgleichströmen arbeitet der Transistor F im ansteigenden Teil der bekannten Kennlinien I_D und V_ßS; seine Arbeitsstrecke stellt daher eine niedrige Impedanz dar. Wenn der Fernsprechleitungsstrom dann ansteigt, verschiebt sich der Arbeitspunkt des Transistors F in die Nähe des horizontalen Teils der genannten Kennlinien; in diesem Arbeitspunkt arbeitet der Transistor F mit konstantem Strom.

2 Patentansprüche

1 Blatt Zeichnungen mit

2 Figuren

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Le

e r s e i t e

Claims

Patentanwalt
Dipl.-Phys. Leo Thul

Stuttgart

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INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK

Patentansprüche

1/ Schaltungsanordnung für einen strombegrenzenden Zweipol als Speiseglied in Fernsprechanlagen mit einem Gyrator aus einem Transistor, dessen Kollektor unmittelbar mit dem einen Zweipolanschluß, dessen Emitter über einen Widerstand mit dem anderen Zweipolanschluß und dessen Basis mit dem Abgriff eines aus zwei Widerständen bestehenden und an die Zweipolanschlüsse angeschlossenen Spannungsteilers verbunden ist, wobei dem kollektorfernen Widerstand des Spannungsteilers ein Kondensator parallelliegt, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindung des Abgriffs mit dem kollektorseitigen Widerstand (R_R) des Spannungsteilers (Rg, Rp) eine nichtlineare Schaltung (E) derartiger Ausbildung eingefügt ist, daß sie einen im Vergleich zum Wert des kollektorseitigen Widerstands (R_R) niedrigen Widerstandswert aufweist, wenn der Zweipolgleichstrom unter einem vorgegebenen Wert Ii f*gt, und daß sie im Sinne eines Konstant-Stromgenerators arbeitet, wenn der Zweipolgleichstrom diesen vorgegebenen Wert erreicht, und daß ferner dieser Schaltung (E) ein Kondensator (C¹) parallelliegt.

6.10.1977. KrU/Mr 809817/0774

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Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlineare Schaltung (E) einen Feldeffekttransistor (F) aufweist, dessen Drain-Elektrode unmittelbar mit dem Abgriff des Spannungsteilers, dessen Source-Elektrode über einen niederohmigen Widerstand (T) mit dem kollektorseitigen Widerstand (Ro) und dessen Gate-Elektrode unmittelbar mit dem kollektorseitigen Widerstand (R_n) verbunden ist.

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