DE2751444B2 - Schaltungsanordnung für eine elektronische Teilnehmerspeisung in Fernsprechvermittlungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Fernsprechvermittlungsanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei den gegenwärtig gebräuchlichen Ausrüstungen für Teilnehmerleitungen benutzt man normalerweise einen Übertrager für die 2-Draht-4-Draht-Übergangsschaltung, oder bisweilen einen Transformator, welcher einfacher und weniger sperrig als ein Übertrager ist, eine Brücke zur Speisung mit 48 V mit einer Strombegrenzungsvorrichtung und einem Schleifenschlußdetektororgan, sowie ein Umschaltrelais an der Rufstromschaltung mit einer Vorrichtung zur Begrenzung dieses Stroms. Derartige Ausrüstungen haben den Nachteil, daß sie sperrig und teuer sind.

Aus der DE-OS 20 20 527 ist eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der eine symmetrische und konstante Speisung der Teilnehmerleitung durch eine Halbleiter-

schaltung erfolgt, die den Einsatz von Speisedrosseln zur wechselstrommäßigen Entkopplung der Teilnehmerschleife von dem Speisenetz überflüssig macht.

In der DE-OS 25 56 157 ist femer eine ebenfalls ohne Transformator auskommende Schaltungsanordnung zur Teilnehmerspeisung vorgeschlagen, die zwei aus Darlington-Transistorschaltungen gebildete autonome Stromquellen aufweist und auch die 2-auf-4-Draht-Umsetzung vornimmt. Diese Schaltungsanordnung ist relativ aufwendig und benötigt einen umfangreichen Abgleich.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Schaltungsanordnung für die elektronische Teilnehmerspeisung in Fernsprechvermittlungsanlagen, die ohne Übertrager oder Transformator auskommt und mit besonders geringem Aufwand an Bauelementen und Abgleicharbeiten zu verwirklichen ist.

Die Lösung dieser Aufgabe geht aus dem Patentanspruch 1 hervor.

Eine derartige Schaltungsanordnung kann insbesondere bei elektromechanischen oder elektronischen Fernsprechämtern benutzt werden.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert, deren einzige Abbildung die Schaltung einer Ausrüstung für Fernsprechleitungen darstellt, wobei die Schaltung zur Aussendung des Rufstroms zur Vereinfachung der Zeichnung nicht dargestellt ist.

In der Abbildung ist die Teilnehmerleitung durch ihre beiden Klemmen 1 und 2 dargestellt, welche mit den Ausgängen 4 bzw. 5 eines Gleichrichters und Spannungsverdopplers 3 verbunden sind, welcher in an sich bekannter Weise gemäß dem dargestellten Schema mit Dioden und Kondensatoren verwirklicht ist.

Ein in einer Brückenschaltung mit vier symmetrischen Zweigen geschalteter Zerhacker 7 enthält vier Transistoren 8, 9, 10, 12, wobei die beiden Transistoren 8 und 10 den Typ PNP und die beiden Transistoren 9 und 12 den Typ NPN haben.

Der den Kollektoren der Transistoren 8 und 9 gemeinsame Punkt 39 stellt den ersten Ausgang des Zerhackers dar. Der den Kollektoren der Transistoren 10 und 12 gemeinsame Punkt 40 stellt den zweiten Ausgang des Zerhackers dar. Die Punkte 39 und 40, welche die Enden einer Diagonalen der Brücke bilden, sind mit den Klemmen der Teilnehmerleitung über die Ausrüstung 3 bzw. Verbindungen 45 und 46 verbunden. Die Emitter der Transistoren 8 und 10 sind mit der ersten Eingangsklemme 41 des Zerhackers verbunden. Die Emitter der anderen Transistoren 9 und 12 sind mit der zweiten Eingangsklemme 42 des Zerhackers verbunden. Die Basis eines jeden Transistors ist über einen Kondensator mit einem Generailor zur Erzeugung von Rechteckimpulsen mit einem Tastverhältnis von 0,5 und Hochfrequenzwiederholungsfrequenz verbunden. Zur Vereinfachung des Schemas ist nur ein einziger dieser vier Generatoren, 43, in der Abbildung dargestellt.

Die Eingangsklemmen 41 und 42 des Zerhackers 7 werden durch die Summe der Spannungen der beiden Gleichspannungsquellen 11 und 14 gespeist, wobei die letztere Spannungsquelle, 14, einen konstanten (oder durch Regelmittel bekannter Bauart konstant gehaltenen) Wert hat. Die positive Klemme von 11 und die negative Klemme von 14 liegen an Masse. Die negative Klemme von 11 ist mit der Klemme 42 des Zerhackers über eine Strombegrenzungsschaltung 44 bekannter Bauart verbunden, für welche ein Ausführungsbeispiel in

dem Schema angegeben ist. Die Klemme 41 des Zerhackers 7 ist mit der positiven Klemme (13) der Spannungsquelle 14 über eine Schaltung verbunden, welche nacheinander einen Widerstand 15 in Reihe mit der Emitter-Kollektor-Strecke eines N?N-Transistors 16 und mit einem anderen Widerstand 17 enthält.

Die Verbindung zwischen 16 und 17 ist mit der Basis eines PNP-Transistors 18 über einen Widerstand 19 verbunden. Der Emitter des Transistors 18 ist mit der positiven Klemme der Spannungsquelle 24 verbunden, ■<■ während der Kollektor über zwei in Reihe geschaltete Widerstände 20 und 21 an Masse liegt, wobei die Verbindungsstelle zwischen diesen beiden Widerständen mit dem Eingang eines Verstärkers 22 verbunden ist, bei welchem eier Pegel des Ausgangssignals den >'■ Zustand der Schleife der Teilnehmerleitung angibt. Diese Bauteile 17 bis 22 sind es, welche die entsprechende Detektorschaltung bilden.

Ein Kondensator 23 ist zwischen die Klemmen 41 und 42 geschaltet. ;<>

Die Ausgänge 4 und 5 werden ebenfalls durch einen Kondensator 24 überbrückt. Die Kondensatoren 23 und 24 sollen die Hochfrequenzentkopplung des Zerhackers 7 bewirken.

Die von dem Fernsprechamt kommenden und für die > > Teilnehmerleitung bestimmten Sprechsignale kommen durch die Klemme 26 an und werden an eine Übertragungsschaltung gelegt, welche durch einen Verstärker 27 mit zwei Eingängen gebildet wird, von denen der eine mit der Klemme 26 durch einen )'■ Widerstand 28 und der andere durch Widerstände 29 bzw. 30 mit Erde und dem Emitter des Transistors 16 verbunden ist. Der Ausgang des Verstärkers 27 ist mit der Basis des NPN-Transistors 16 verbunden.

Die von der Teilnehmerleitung kommenden und dem ι · Fernsprechamt zugeführten Sprechsignale werden an eine Übertragungsschaltung gelegt, welche mit dem Amt durch die Klemme 31 verbunden ist und durch einen Differentialverstärker 32 gebildet wird, dessen Ausgang mit 31 verbunden ist, während der eine seiner w beiden Eingänge einerseits mit der Klemme 41 über einen mit einem Widerstand 34 in Reihe geschalteten Kondensator 33 (zur Sperrung der an dieser Klemme erscheinenden Gleichspannungskomponente), ferner mit Masse durch einen Widerstand 35 und mit der ·»■", Klemme 31 durch einen anderen Widerstand 36 verbunden ist. Der Ausgang von 32 ist mit der Verbindungsstelle zwischen 27 und 28 durch einen Widerstand 25 zur Einsteilung der Ausgangsimpedanz zwischen 1 und 2 verbunden. Der andere Eingang des ^r>(> Verstärkers 32 ist einerseits mit Masse durch einen Widerstand 37 und andererseits mit der Verbindungsstelle zwischen 15 und 16 durch einen anderen Widerstand 38 verbunden. Die Gesamtheit dieser Bauteile 34 bis 38 bildet ein das Rückhören verhindern- v> des Netz. Die Widerstände 34, 35 und 37, 38 sind so ausgebildet, daß die Spannungsänderungen an dem Ausgang von 27 nicht auf den Ausgang von 32 wirken.

Die Arbeitsweise der dargestellten Ausrüstung ist folgende: t>o

Die zyklische Steuerung der Transistoren der vier Zweige des Zerhackers erfolgt so, daß die Transistoren von zwei entgegengesetzten Zweigen (8 und 12 oder 9 und 10) sich in dem gleichen, Durchlässigkeits- oder Sperrzustand befinden, während sich die Transistoren in f>5 den beiden anderen Zweigen in dem entgegengesetzten Zustand befinden.

Die zwischen 39 und 40 abgenommene Spannung ist eine Wechselspannung, da die Punkte 39 und 40 abwechselnd von der höcnsten negativen Spannung (Potential der Emitter der Transistoren NPN) auf die höchste positive Spannung (Potential der Emitter der Transistoren PNP) übergehen. Alle Transistoren arbeiten als Schalttransistoren, so daß der Zerhacker einen guten Wirkungsgrad besitzt.

Der Kondensator 23 dient zur Hochfrequenzentkopplung, wodurch jede Rückkehr der Schaltsignale verhindert wird, welche in den dem Zerhacker 7 zugeordneten Schaltungen eine Störung hervorrufen könnten.

Die v^;er von den Generatoren 43 kommenden rechteckigen Steuersignale werden von einem Zeittakt geliefert. Der Gleichrichter und Spannungsverdoppler3 mit zwei Kondensatoren und drei Dioden ermöglicht gleichzeitig die Gleichrichtung des Signals an seinem Eingang und die Verdoppelung seines Scheitelwerts.

Der Kondensator 24 ermöglicht die Filterung der Ausgangsspanrung und die Speicherung der Energie während der Zeiten, während welcher der Zerhacker nicht leitet. Df Kapazitätswert von 24 ist klein, um keine merkliche Dämpfung der Signale mit Sprechfrequenz zu bewirken.

Die Ausgangsgleichspannung beträgt etwa das Doppelte der Speisespannung des Zerhackers, wobei die einzigen Spannungsverluste von den Sättigungsspannungen Kollektcr-Emitter eines jeden Transistors sowie von dem Spannungsabfall der Dioden in der Durchlaßrichtung herrühren.

Zur Verbesserung der Leistungen der Vorrichtung, insbesondere der Umschaltzeiten, wurden Dioden einerseits zwischen Emitter und Basis und andererseits zwischen Basis und Kollektor eines jeden Transistors 8, 9, 10, 12 geschaltet, wodurch die Speicherzeiten verringert werden.

I.Fall:

Die Teilnehmerleitung 1 — 2 ist offen und die Anordnung befindet sich in Ruhe.
Die Basiselektroden der Transistoren des Zcrhakkers 7 empfangen von den vier Generatoren 43 Impulse, welche ein Zerhacken der Spannung zwischen den Klemmen 41 und 42 erzeugen. Das Übertragungsverhältnis der Anordnung 3 ist so gewählt, daß zwischen den Klemmen 1 und 2 eine Gleichspannung von etwa 48 V erscheint. Der von dem NPN-Transistor 16 gelieferte Strom dient nur zum Ausgleich der Verluste der Schaltung. Er reicht nicht aus, um den PNP-Transistor 18 zu entsperren und leitend zu machen, so daß das aus 22 austretende Signal Null ist, was anzeigt, daß eine offene Schleife vorliegt.

2.FaIl:

Die Teilnehmerleitung 1 — 2 ist über einen Teilnehmerapparat geschlossen.

Der in dieser Leitung fließende Strom bewirkt eine Zunahme des Stroms in den Transistoren 8, 9, 10, 12. Der PNP-Transistor 18 beginnt dann, Strom zu liefern, und es erscheint ein Signal an dem Ausgang von 22, was angibt, daß ein Schleifenschluß vorliegt. Die Widerstände 15 und 25 wurden so gewählt, daß die von der Leitung 1—2 gesehene Impedanz 600 Ohm beträgt.

3.FaIl:

Die Leitung 1 — 2 ist kurzgeschlossen.

Die Zunahme des Stroms in den Transistoren des

Zerhackers 7 erreicht dann den Grenzwert, welchen die Spannungsquellc 11 liefern kann. Infolgedessen wird der /wischen den Punkten 1 und 2 fließende Strom (Kurzschlußstrom) auf die Hälfte des Wertes des von der Spannungsquelle 11 gelieferten Stromes begrenzt.

4. KaII:

Das Amt sendet ein Signal an der Klemme 26 aus.
Ein an der Klemme 26 erscheinendes Niederfrequenzsignal bewirkt eine proportionale Spannungsänderung an der Klemme 41. Hierdurch entsteht eine Modulation der durch den Zerhacker 7 auf die Anordnung 3 übertragenen Impulse, wobei die Anordnung 3 an ihrem Ausgang das Niedcrfrequenzsignal wiederbildet.

5. Fall:

Von der Leitung 1 —2 kommt ein Sprechsignal zum Amt.

Die Widerstandsänderung des Mikrophons des Hörers des an die Leitung 1—2 angeschlossenen Teilnehmers erzeugt eine Belastungsänderung auf der Sekundärseite der Anordnung 3. Hierdurch entsteht eine Änderung der auf der Primärseite aufgenommenen Leistung, was eine proportionale Spannungsänderung an den Klemmen des Widerstands 15 erzeugt. Der als Differentialverstärker geschaltete Verstärker 32 zieht diese Änderungen des an den Klemmen des Widerstands 15 erscheinenden gesamten Signals heraus und überträgt das resultierende Signal auf die Ausgangsklemme31.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für eine elektronische Teilnehmerspeisung in Fernsprechvermittlungsanlagen, mit einer Schleifenschluß-Detektorschaltung und einer Zwei-auf-Vierdrahtbetrieb-Umsetzschaltung in Reihe zwischen einer ersten Gleichspannungsquelle und einer zweiten Gleichspannungsquelle, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zwischen die zwei Gleichspannungsquellen (11,14) und parallel zu einem Entkopplungskondensator (23) eine Zerhackereinrichtung (7) geschaltet ist, die aus vier in Brückenschaltung angeordneten Transistoren (8, 9, !0, 12) gebildet ist, an deren Basiselektroden jeweils ein von Rechteckimpulsgeneratoren (43) abgegebenes Signal angelegt ist, dss derart ausgelegt ist, daß jeweils zwei Transistoren (8, 12 bzw. 9, 10) von zwei gegenüberliegenden Zweigen der Brücke in demselben Durchiaßzustand bzw. Sperrzustand sind, während die Transistoren der beiden anderen Zweige im umgekehrten Zustand sind, daß die Zerhackereinrichtung (7) an ihrem Ausgang (45,46) ein zerhacktes Signal abgibt, das dem mit dem Sprechsignal bereits modulierten Gleichstrom entspricht und an die Eingangsanschlüsse einer Spannungsverdoppler-Gleichrichterschaltung (3) angelegt ist, deren Ausgangsanschlüsse (4, 5) mit den Anschlüssen (1, 2) der Teilnehmerleitung verbunden sind, und daß zwischen die Anschlüsse (1,2) der Teilnehmerleitung ein Siebkondensator (24) geschaltet ist, der zur Energiespeicherung während der nichtleitenden Zustände der Zerhackereinrichtung (7) geeignet ist, so daß das zu der Teilnehmerleitung zu übertragende Signal weitergeleitet werden kann.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils an die Basiselektroden der vier Transistoren (8, 9, 10, 12) der Zerhackereinrichtung (7) angelegten hochfrequenten Rechteckimpulse das Tastverhältnis 0,5 aufweisen.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Basiselektroden und den Emitterelektroden sowie zwischen den Basiselektroden und den Kollektorelektroden aller Transistoren (8, 9, 10, 12) der Zerhackereinrichtung (7) Dioden geschaltet sind.