DE2754995A1 - Ausruestung fuer teilnehmerleitungen fuer fernsprechaemter - Google Patents

Description

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E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

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JEUMONT-SCHNEIDER y. Dezember 1^fJ77

31-32, Quai National

'j?»Of» rUTEAUX /Frankreich Unser Zeichen: J f>49

für Teilnehmerleitun/;en für Fernsprechämter

Die Erfindung betrifft eine Ausrüstung der Teilnehmerleitung für Fernsprechämter mit einer 2 Draht-4 Draht-Übergangsschaltung, einer Schaltung zur Speisung der Teilnehmerleitung mit Gleichstrom (unter 48 V) und einer Schleifenschlußdetektorschaltung. Man kann in an sich bekannter Weise eine derartige Ausrüstung durch eine Schaltung zur Aussendung des Rufsignals (unter 70 V, 50 Hz) und durch eine Vorrichtung zur Begrenzung des Rufstroms im Falle eines Kurzschlusses an der Teilnehmerleitung vervollständigen.

Bei den gegenwärtigen Ausrüstungen für Teilnehmerleitungen benutzt man normalerweise einen Übertrager für die 2-Draht-4 Draht-Übergangsschaltung, oder auch bisweilen einen Transformator für Sprechfrequenz, welcher einfacher und weniger sperrig als ein Übertrager 1st, sowie eine Brücke zur Speisung mit 48 V mit einer Strombegrenzungsvorrichtung und einen Schleifenschlußdetektor. Derartige Ausrüstungen haben den Nachteil, daß sie sperrig und teuer sind.

Die erfindungsgemäße Ausrüstung besitzt keinen der obigen Nachteile, da sie weder einen Übertrager noch einen Transformator für Sprechfrequenz enthält. Sie benutzt nämlich einen Transformator mit Ferritkern für höhere Frequenzen, welcher billiger und weniger sperrig ist und eine vollständige galvanische Entkopplung der Teilnehmerleitung ohne irgendeinen gemeinsamen Punkt mit der Gpannungsquelle zur Speisung dee Amtes ermöglicht.

Eine derartige Ausrüstung ist insbesondere in elektromechanischen oder elektronischen Fernsprechämtern benutzbar.

Die erfindungsgemäße Ausrüstung ist gekennzeichnet durch eine Schaltung zur Speisung der Teilnehmerleitung mit Gleich-

strom mit einer ersten und einer zweiten konstanten Gleichspannuii^squelle, einem Spannungserhöhenden Transformator mit Ferritkern, bei welchem der Mittelpunkt der Primärwicklung herausgeführt ist, zwei Impulsgeneratoren zur Erzeugung von Hechteckimpulsen mit einem Tastverhältnis von 0,5 und Hochfrequenzwiederholungsfrequenz, einem ersten, als Stromgenerator in Reihe mit der ersten Spannungs quelle geschalteten Transistor PNP, dessen Kollektor mit dem Mittelpunkt der Primärwicklung des Transformators verbunden ist, während der Emitter und die Basis mit dem positiven Pol der ersten üpannungsquelle verbunden sind, und zwar der Emitter über einen ersten Widerstand und die Basis über einen zweiten Widerstand, wobei der negative Pol der ersten Spannungsquelle Körperschluß hat, einem dritten Widerstand, welcher einerseits mit der Basis des ersten Transistors und andererseits mit dem negativen Pol der zweiten Spannungsquelle über einen vierten Widerstand verbunden ist, wobei der positive Pol der zweiten Spannungsquelle Körperschluß hat, einem zweiten und einem dritten Transistor NPN, in Emittergrundschaltung» deren Kollektoren mit den Primärklemmen des Transformators verbunden sind, wobei die Basiselektroden von den Ausgangsgrößen der Impulsgeneratoren beaufschlagt werden und die Emitter Körperschluß haben, einer von der Sekundärwicklung des Transformators gespeisten Gleichrichteranordnung zur Speisung der Teilnehmerleitung mit Gleichstrom, einem ersten, die Teilnehmerleitung überbrückenden Filterkondensator, einem zweiten Hochfrequenzentkopplungskondensator, welcher zwischen den Mittelpunkt der Primärwicklung des Transformators und den Körper geschaltet ist, sowie durch eine Schaltung zur Übertragung der Sprechsignale von dem Fernsprechamt auf die Teilnehmerleitung, an deren Eingang ein Trennverstärker mit der Verstärkung eins und Impedanzanpasser liegt, welcher über einen fünften Widerstand einen Stromgenerator beaufschlagt, welcher durch einen ersten Differentialverstärker mit Gegenkopplung gebildet wird, welcher die Basis des ersten Transistors über einen sechsten Widerstand beaufschlagt und den dritten Widerstand als positiven Rückkopplungswiderstand enthält, durch eine zweite Schaltung zur Übertragung der Sprechsignale von der Teilnehmerleitung auf das Fernsprechamt, welcher durch einen Tiefpaß gebildet wird, dessen Widerstand einerseits mit dem Mittelpunkt des Transformators und andererseits mit dem negativen Eingang

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eines zweiten Differentialverstärkers über einen siebenten Widerstand in Reihe mit einem dritten Kondensator verbunden ist, wobei der zweite Differentialverstärker rückgekoppelt ist, durch einen achten Widerstand mit Rückhördämpfungseffekt, welcher zwischen den Ausgang des Trennverstärkers und die Verbindung zwischen dem dritten Kondensator und dem siebenten Widerstand geschaltet ist,

und durch einen neunten Widerstand zur Anpassung der von der Fernsprechleitung gesehenen Impedanz, welcher zwischen den Ausgang des zweiten Differentialverstärkers und den negativen Eingang des ersten geschaltet ist.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert, deren einzige Abbildung die Schaltung einer Ausrüstung einer Teilnehmerleitung für Telefonämter zeigt, wobei der Sendekreis des Rufstroms nicht dargestellt ist, um die Zeichnung nicht zu überladen.

Die Teilnehmerleitung ist durch ihre beiden Klemmen 1 und 2 angedeutet, welche mit den Ausgängen einer Gleichrichteranordnung 3 In Doppelwegschaltung verbunden sind, deren Eingänge an die Sekundärklemmen eines Spannungserhöhenden Transformators 4 mit Ferritkern geschaltet sind, bei welchem der Hittelpunkt 5 der Primärwicklung herausgeführt 1st.

Die Kollektoren von zwei Transistoren NPN 6 und 7 in Emittergrundschaltung sind mit den Primärklemmen des Transformators 4 verbunden, während ihre Basiselektroden je mit einem Impulsgenerator zur Erzeugung von Rechteckimpulsen mit einem Tastverhältnis von 0,5 und Hochfrequenzwiederholungsfrequenz verbunden sind, z.B. dem Generator 8.

Ein Kondensator 9 ist zwischen die Klemmen 1 und 2 geschaltet. Der Emitter eines als Stromgenerator geschalteten Transistors PNP 10 ist mit dem positiven Pol einer ÖleIchspannungsquelle 11 mit konstanter (oder durch an sich bekannte Regelmittel konstant gehaltener) Spannung über einen Widerstand 12 verbunden. Der negative Pol der Spannungsquelle 11 hat Körperschluß. Der Kollektor des Transistors 10 ist mit dem Mittelpunkt 5 des Transformators 4 verbunden. Ein Kondensator 13 ist zwischen den Mittelpunkt 5 und den Körper geschaltet.

Ein an die Klemmen des Widerstands 12 angeschalteter

8C9R?fi/nß23

üchwellenwertdetektor 14 bekannter Art liefert an seinem Ausgang

15 ein Ausgaugssignal, dessen Pegel den Zustand der Schleife der Teilnehmerleitung angibt.

Die von dem Fernsprechamt kommenden und für die Teilnehmerleitung bestimmten Sprechßignale kommen durch die Klemme

16 an und werden durch eine Übertragungsschaltung behandelt, welche durch einen Trennverstärker 17 mit der Verstärkung Eins und Impedanzanpasser gebildet wird, dessen Ausgang über einen Widerstand 18 den positiven Eingang eines DifferentialVerstärkers 19 mit Gegenkopplung beaufschlagt.

Der Ausgang des Verstärkers 19 beaufschlagt die Basis des Transistors 10 über einen Widerstand 20.

Der negative Pol einer konstanten Gleichspannungsquelle 21, deren positiver Pol Körperschluß hat, ist mit der Verbindungsstelle 18-19 durch einen Widerstand 22 verbunden. Ein Widerstand 23 zur positiven Rückkopplung des Verstärkers 19 ist zwischen die Verbindungsstelle 18-19 und die Basis von 10 geschaltet. Ein Widerstand 24 ist zwischen die Basis von 10 und den positiven Pol von 11 geschaltet.

Die von der Teilnehmerleitung kommenden und für

das Fernsprechamt bestimmten Sprechsignale werden durch eine Übergangsschaltung behandelt, welche mit dem Amt durch die Klemme 25 verbunden ist und durch einen Verstärker 26 mit Gegenkopplung gebildet wird, dessen Ausgang mit 25 verbunden ist, während der negative Eingang mit dem Mittelpunkt 5 des Transformators 4 über einen Kondensator 1% zur Sperrung der ffleichkomponente) In Reihe mit einem Widerstand 28 und mit dem Widerstand 29 eines Tiefpasses verbunden ist, welcher außer dem Widerstand 29 einen zwischen die Verbindungsstelle 28-29 und den Körper geschalteten Kondensator 30 enthält. Der Ausgang von 26 ist mit dem negativen Eingang von 19 durch einen Widerstand 31 zur Einstellung der Ausgangs impedanz zwischen 1 und 2 verbunden. Der positive Eingang des Verstärkers 26 hat über einen Widerstand 32 Körperschluß.

Der Ausgang von 17 ist mit der Verbindungsstelle 27-28 durch einen Widerstand 33 verbunden, um an dem Ausgang von 26 einen das Rückhören verhindernden Effekt zu erzeugen.

Die dargestellte Ausrüstung arbeitet folgendermaßen:

809P26/0B23

Die zyklische Steuerung der Transistoren t> und 7 erfol^t so, daß aich jeder von ihnen abwechselnd in dem leitenden Zustand oder dem Sperrzustand befindet, und daß sie sich niemals gleichzeitig in dem gleichen Zustand befinden.

Die an der Sekundärwicklung von 4 abgenommene Spannung ist eine Wechselspannung, da die Klemmen der Primärwicklung von 4 abwechselnd von der höchsten negativen Spannung (Körperpotential der Emitter der Transistoren NPN 6 und 7) auf die höchste positive Spannung (Potential des Kollektors des Transistors PNP 10) übergehen.

Der Kondensator 13 dient zur Hochfrequenzentkopplung des Transformators 4. Seine Kapazität ist so bemessen, daß er keine Dämpfung der Sprechfrequenzen bewirkt.

Die beiden von den Generatoren 8 kommenden rechteckigen Steuersignale werden durch eine Zeitbasie geliefert. Der Gleichrichter 3 richtet das quadratische Signal an seinem Eingang gleich.

Der Kondensator 9 filtert die Ausgangsspannung. Die Kapazität von 9 ist klein, um die Signale mit Sprechfrequenz nicht wesentlich zu dämpfen.

Der Transistor 10 ist als Stromgenerator geschaltet. Der Strom in seinem Kollektor hangt nur von der Spannung an den Klemmen des Widerstands 24 und dem Wert des Widerstands 12 ab, welcher eine Stromgegenkopplung erzeugt.

Der Transistor 10 gehört einer Schaltung zur Übertragung der von der Klemme 16 kommenden Sprecheignale/ Die Spannung an den Klemmen des Widerstands 24 ist zu dem Ihn durchfliessenden Strom unmittelbar proportional, d.h. zu dem Ausgangssignal des durch die Verstärker 17 und 19_f die Spannungequelle 21 und die Widerstände 18, 20, 22, 23 gebildeten Stromgeneratore.

Der Strom dieses Generators ist zu der Spannung an den Klemmen des Widerstands 18 proportional, welche ihrerseits zu dem an der Klemme 16 ausgesandten Sprecheignal proportional ist.

Jede Veränderung des Potentials des positiven Pols der Spannungequelle 11, welche gleichzeitig auf die Basis von 10 über den Widerstand 24 und auf den Emitter von 10 über den Wider stand 12 einwirkt, ist ohne Einfluß auf den Strom des Transistors 10.

Die Spannungsquelle 21 dient dazu, durch ihreiTne

ρ π ο p ? R / η ρ 2 3

Pol den Ruhepunkt der Basis des Transistors 10 festzulegen. Die Spannung dieser ορannungsquelle ist weitgehend gefiltert, damit sie kein Störgeräusch an der Leitung erzeugt.

\ . Fall: Die Teilnehmerleitung 1-2 ist offen, und die Ausrüstung befindet sich im Ruhezustand.

Die Basiselektroden der Transistoren 6 und 7 empfangen von den beiden Generatoren 8 Impulse, welche die Spannung zwischen den Klemmen der Primärwicklung von 4 zerschneiden. Das Übersetzungsverhältnis des Transformators 4 ist so gewählt, daß zwischen den Klemmen 1 und 2 eine Gleichspannung von etwa 48 V erscheint. Der von dem Transistor 10 gelieferte Strom dient nur zum Ausgleich der Verluste der Schaltung. Kr reicht nicht aus, um den Transistor der Schaltung 14 zu entsperren. Das bei 15 austretende Signal ist daher Null, was anzeigt, daß die Schleife offen ist.

2. Fall; Die Teilnehmerleitung 1-2 ist auf einen Teilnehmerapparat geschlossen.

Der in dieser Leitung fließende Strom bewirkt eine Zunahme des Stroms in den Transistoren 6 und 7. Der Transistor der Schaltung 14 beginnt dann, Strom zu liefern, und es erscheint ein Signal an dem Ausgang von 15, was anzeigt, daß die Schleife geschlossen ist. Die Widerstände 12, 24 und 31 sind so gewählt, daß die von der Leitung 1-2 gesehene Impedanz 600 Ohm beträgt.

3. Fall.; Die Leitung 1-2 ist kurzgeschlossen.

Da der Transistor 10 als Stromgenerator arbeitet, hat die Kennlinie der Spannung an den Klemmen 1 und 2 als Funktion des Stroms Rechteckform, was einen konstanten Gleichstrom in der Leitung bei beliebiger Belastung und Länge derselben zur FoLge hat, wobei der Kurzschluß zulässig ist.

4. Fall: Das Amt sendet ein Sprechsignal an der Klemme 16 aus.

Ein an der Klemme 16 erscheinendes Niederfrequenzsignal erzeugt eine Stromänderung In der Primärwicklung des Traneformatorβ 4 und somit eine Spannungsänderung zwischen den Klemmen 1 und 2, welche zu der Impedanz der Leitung proportional ist. Die Verbindungsstelle 27-28 empfängt einerseits das von dem Verstärker 17 kommende Signal über den Widerstand 33 und andererseits das von dem Kollektor von 10 über die Widerstände 29 und 28 übertragene Signal.

8 C q ^p ? ß / Π Ρ 2 3

-ϊ-

Diese einander entgegengesetzten Signale heben sich auf und werden nicht auf den Ausgang des Verstärkers 26 übertragen, woraus sich der das Rückhören verhindernde Effekt ergibt.

ft. Fall; Die Leitung 1-2 sendet ein Sprechsignal zu dem Fernsprechamt.

Die Widerstandsänderung des Mikrophons des Hörers des an die Leitung 1-2 angeschlossenen Teilnehmers bewirkt eine Belastungsänderung in der Sekundärwicklung des Transformators 4 und eine Spannungsänderung in der Primärwicklung desselben bei Berücksichtigung der vorhandenen Impedanz. Diese Spannungsänderung findet sich an den Klemmen des Kondensators 13 wieder. Sie wird über den Tiefpaß 29-30, den Widerstand 28 und den Kondensator 27 auf den negativen Eingang des Verstärkers 26 übertragen.

Der Verstärker 26 überträgt diese Spannungsänderung verstärkt einerseits auf das Telefonamt über die Klemme 25 und andererseits über den Widerstand 31 auf den negativen Eingang des Verstärkers 19. Der zwischen den beiden Verstärkern 19 und 26 vorgesehene Widerstand 31 gestattet die Anpassung der an den Klemmen des Kondensators 13 gesehenen Impedanz, welche sonst sehr groß wäre, da der Transistor 10 als Stromgenerator arbeitet.

Die zwischen 1 und 2 gesehene Impedanz ist genau bestimmt und der Impedanz der Leitung in dem ganzen Bereich von Fernsprechfrequenzen angepaßt.

Der Tiefpaß 29-30 scheidet die etwaige restliche Hochfrequenz an den Klemmen von 13 aus, damit sie nicht von dem Verstärker 26 verstärkt wird, wobei jedoch die Signale mit Sprechfrequenz durchgelassen werden.

Der Kondensator 27 sperrt die an den Klemmen von 13 vorhandene Gleichspannung, damit sie nicht verstärkt wird·

Die Kapazität dieses Kondensators ist eo gewählt, daß sei ne entsprechende Impedanz auf die Verstärkung des Verstärkers 26 keinen Einfluß hat.

80^Q8?fi/0R23

Leerseite

Claims (1)

1. PATE N TANSPRUCH

   Ausrüstung für Teilnehmerleitungen für Fernsprechämter, gekennzeichnet durch eine Schaltung zur Speisung der Teilnelimerleitung (1, 2) mit Gleichstrom mit einer ersten (11) und einer zweiten (21) konstanten Gleichspannungsquelle, einem spannungserhöhenden Transformator (4) mit Ferritkern, bei welchem der Mittelpunkt (5) der Primärwicklung herausgeführt ist, zwei Impuls-Generatoren (8) zur Urzeugung von Rechteckimpulsen mit einem Tastverhältnis von 0,5 und Hochfrequenzwiederholungsfrequenz, einem ersten Transistor PNP (10), welcher als Stromgenerator geschaltet ist und in Reihe mit der ersten Spannungsquelle (11) liegt, wobei der Kollektor dieses Transistors mit dem Mittelpunkt (5) der Primärwicklung des Transformators (4) verbunden ist, während der Emitter und die Basis mit dem negativen Pol der ersten Spannungsquelle (11) verbunden sind, und zwar der Emitter über einen ersten Widerstand (12) und die Basis über einen zweiten Widerstand (24)» wobei der negative Pol der ersten Spannungsquelle Kb'rperschluß hat, einem dritten Widerstand (23)» welcher einerseits mit der Basis des ersten Transistors (10) und andererseits mit dem negativen Pol der zweiten Spannungsquelle (21) über einen vierten Widerstand (22) verbunden ist, wobei der positive Pol der zweiten Spannungsquelle (21) Körperschluß hat, einem zweiten (6) und einem dritten (7) Transistor NPN, welche in Emitter-Grundschaltung geschaltet sind» wobei ihre Kollektoren mit den Primärklemmen des Transformators (4) verbunden sind, ihre Basiselektroden von den Ausgangegrößen der Impulsgenera toren (8) beaufschlagt werden und die Emitter Körperschluß haben, einer Gleichrichteranordnung (13)» welche von der Sekundärwicklung des Transformators (4) gespeist wird und die Teilnehmerleitung (1, 2) mit Gleichstrom speiet» einem ersten» die Teilnehmerleitung (1, 2) überbrückenden Filterkondensator (9) und einen zweiten Kondensa tor (13) zur Hochfrequenzentkopplung, welcher zwischen den Mittelpunkt (5) der Primärwicklung des Transformators (4) und den Körper geschaltet ist, sowie durch eine erste Schaltung zur Übertragung der Sprechsignale von dem Fernsprechamt auf die Teilnehmerleitung, an deren Eingang (16) sich ein Trennverstärker (17) mit der Verstärkung eins und Impedanzanpasser befindet» welcher über einen fünften Widerstand (18) einen Stromgenerator beaufschlagt» welcher durch einen ersten Differentialverstärker (19) mit Gegenkopplung

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   tjt wild, weLcher die Basis des ersten Transistors (10) über einen sechsten »iderutand (20) beaufschlagt und den dritten Widerstand (23) als widerstand für eine positive Rückkopplung enthält, durch tine zweite Schaltung zur übertragung der Spreohsignale von der Teilnehmerleitung auf das Fernsprechamt, welche durch einen Tiefpaß (29» 30) gebildet wird, dessen Widerstand (29) einerseits mit dem Hittelpunkt (5) des Transformators (4) und andererseits mit dem negativen Eingang eines zweiten DifferentialVerstärkers (26) über einen siebenten Widerstand (28) in Reihe mit einem dritten Kondensator (27) verbunden ist, wobei der zweite Differentialverstärker (26) mit Gegenkopplung arbeitet, durch einen achten Widerstand (35) mit einem das Rückhören verhindernden Effekt, welcher zwischen den Ausgang des Trennverstärkers (17) und die Verbindungsstelle zwischen dem dritten Kondensator (27) und dem siebenten Widerstand (28) geschaltet ist, und durch einen neunten Widerstand (31) zur Anpassung der von der Fernsprechleitung (1, 2) gesehenen Impedanz, welcher zwischen den Ausgang des zweiten Differentialverstärkers (26) und den negativen Eingang des ersten (19) geschaltet ist.