DE2800875A1

DE2800875A1 - Elektronisches netzwerk fuer einen telefonapparat

Info

Publication number: DE2800875A1
Application number: DE19782800875
Authority: DE
Inventors: Arthur David Moore
Original assignee: Northern Telecom Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1977-01-10
Filing date: 1978-01-10
Publication date: 1978-07-13
Also published as: NL7714174A; SE7800212L; ES465856A1; NO780077L; CA1056970A; GB1543300A; US4133983A; FR2377125A1; FI773962A; JPS5387604A; IT1089420B; SE414444B; DK9278A

Description

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Die Erfindung betrifft ein über die Leitung mit Energie versorgtes elektronisches Netzwerk, das dazu dient, ein Mikrophon und einen Empfänger bzw. einen Hörer mit einer Telefonleitung zu verbinden, und insbesondere ein Netzwerk, das eine erhöhte Leitungsspannung während des Betriebs eines zugehörigen Tongenerators liefert, der die Tonsignalgabe (tone signalling) für den Apparat bewerkstelligt.

Herkömmliche Sprechnetzwerk-Schaltungen für Telefonapparate wurden mit einem Gabeltransformator (hybrid transformer) aufgebaut, der so konstruiert war, daß er ein gewisses Ausmaß von Trennung bzw. Isolation zwischen Signalen ergab, die gleichzeitig über eine zweidrahtige Telefonleitung ausgesendet und empfangen wurden. Das Weglassen des Hybrid- bzw. Gabeltransformators durch die Verwendung eines elektronischen Netzwerkes kann eine beträchtliche Verringerung hinsichtlich der Größe und des Gewichtes zur Folge haben und liefert so die Möglichkeit für ein verbessertes Telefonsystem.

In der Vergangenheit wurden verschiedene derartige elektronische Netzwerke vorgeschlagen, von denen einige das Gyrator-Prinzip verwenden, während andere auf einer Brükken-Konfiguration basieren, um das erforderliche Trenn- und Rückhördämpfungs-Netzwerk für den Telefonapparat zu schaffen. Ein solches Netzwerk, das auf letzterem Konzept beruht, ist in der kanadischen Patentschrift 843 513 beschrieben. Ein Erfordernis das an jeden Telefonapparat zu stellen ist, besteht darin, daß er in der Lage sein muß, im Parallelbetrieb mit herkömmlichen Gabel-Transformator-Telefonen in Langschleifen- bzw. Überland-Anwendungsfällen zu arbeiten. Wegen seiner hohen Stromaufnahme verringert jedoch ein Telefon mit einem Gabeltransformator die auf der Leitung verfügbare Spannung bis zu einem Punkt,

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an dem es schwierig wird, den elektronischen Apparat zu betreiben. Zu diesem Problem trägt auch noch das Erfordernis bei, daß der elektronische Apparat in einem Zustand mit abgehobenem Hörer einen Strom ziehen muß, der genügend hoch ist, um das Gerät in der Fernsprechvermittlungsstelle zu betätigen, das den Wählton auf die Telefonleitung gibt.

Bei einem typischen Kurzschleifen-Anwendungsfall zieht das Telefon ungefähr 100 mA, wobei über ihm eine Gleichspannung von ungefähr 10 Volt abfällt. Um die Leistung in einem elektronischen Netzwerk zu begrenzen, kann ein Teil dieses Spannungsabfalls durch einen äußeren Widerstand (mit ungefähr 40 Ohm) erzeugt werden, der mit der Telefonleitung in Reihe geschaltet ist, was in Verbindung mit einem im Nebenschluß angeschlossenen Kondensator auch einen gewissen überspannungsschutz für das elektronische Netzwerk ergibt.

Im Langschleifenbetrieb jedoch ist das Telefon auf einen maximalen Gleichspannungsabfall von 5 Volt begrenzt, um einen genügend hohen Strom (ungefähr 30 mA) von der Fernsprechvermittlungsstelle zu ziehen, damit das Leitungsrelais betätigt wird, das reagiert, wenn am Telefonapparat der Hörer abgenommen worden ist. Dies hat einen 1,2-Volt-Spannungsabfall über dem äußeren 40-Ohm-Widerstand zur Folge und mit einem weiteren Spannungsabfall von einem Volt über einem als Brücke angeschlossenen Dioden-Polaritätswächter ist die für den Rest des elektronischen Netzwerkes zur Verfügung stehende Spannung auf eine Gleichspannung von ungefähr 2,8 Volt begrenzt. Diese nominale Gleichspannung muß in der Lage sein, für negative Spitzenausschläge des gesendeten oder empfangenen Audiosignals bis auf ungefähr 0,8 Volt herunterzuschwingen.

Im Parallelbetrieb mit einem herkömmlichen Hybrid-Transformator-Telefon in Langschleifen-Anwendungen würde ein

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elektronisches Gerät die Leitungsspannung unter die 5-Volt-Grenze absenken, wenn man zulassen würde, daß es die Hälfte des zur Verfügung stehenden Stromes aufnimmt. Daher muß das elektronische Netzwerk mit dem niedrigst möglichen Strom arbeiten, und auf diese Weise möglichst viel Strom für das Hybrid-Gerät übriglassen.

Ein zusätzliches Problem tritt während der Tonsignalgabe auf. Um ein Abschneiden bzw. Kappen der Signale während dieses Zeitraumes zu verhindern, ist es nötig, die Leitungs-Gleichspannung über dem Gerät zu erhöhen. Dies ist möglich, da der Haltestrom des Leitungsrelais in der Fernsprechvermittlungsstelle kleiner ist als dessen Anzugsstrom. Eine Möglichkeit des Vorgehens, die dazu benutzt werden kann, um diese erhöhte Betriebsspannung für den Tongenerator während der Signalgabe zu erzielen, besteht darin, das Mikrophon von seinem Sendeverstärker abzutrennen, den Gewinn des Empfangsverstärkers zu verringern und eine Gleichspannungs-Klemmschaltung über der Telefonleitung wegzunehmen (die dazu verwendet wird, den Leitungsstrom von der Fernsprechvermittlungsstelle zu steuern). Um die Betriebserfordernisse für den gesamten Telefonapparat zu erfüllen, muß diese Änderung der Betriebs-Gleichspannung in einem Zeitraum von weniger als 10 Millisekunden stattfinden. Eine genügende Entkoppelung der niedrigsten Hörfrequenzen (3OO Hz) für den Sendeverstärker und die Gleichspannungs-Klemmschaltung führt jedoch bei einer einzelnen Stufe zu einer RC-Zeitkonstante für das Vorspannungsnetzwerk, die typischerweise größer ist als eine Sekunde.

Es hat sich gezeigt, daß, wenn jeder Gleichspannungs-Rückkopplungspfad um die Verstärker herum von der Telefonleitung her zwei RC-Netzwerke umfaßt, die kaskadenförmig angeschlossen sind, eine genügende Filterung der niedrigsten

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Hörfrequenzen erreicht werden kann, wobei die Gesamt-Zeitkonstante eingehalten wird, die für die Änderung der Gleichspannungs-Betriebsbedingungen des Apparates erforderlich ist.

Somit wird gemäß der Erfindung ein elektronisches Telefonnetzwerk zur Verbindung eines Mikrophons,eines Empfängers und eines von der Leitung her mit Energie versorgten Tongenerators mit einer auch zur Energieversorgung dienenden Telefonleitung geschaffen, das folgende Bestandteile umfaßt: einen von der Leitung her mit Energie versorgten Sendeverstärker, dessen einer Eingang mit dem Mikrophon verbunden ist, dessen anderer Eingang mit dem von der Leitung her mit Energie versorgten Tongenerator verbunden ist und dessen Ausgang über die Telefonleitung angeschlossen ist. Weiterhin umfaßt das Netzwerk einen von der Leitung her mit Energie versorgten Empfangsverstärker, dessen einer Eingang über ein Impedanznetzwerk mit der Telefonleitung verbunden ist, dessen anderer Eingang an den Sendeempfänger an einem Punkt angeschlossen ist, in dem die Sendersignale mit den Signalen auf der Leitung außer Phase sind, und dessen Ausgang über den Empfänger angeschlossen ist. Das · Impedanznetzwerk steuert den Rückhörpegel des auf den Empfänger aufgekoppelten Sendersignals. Weiterhin ist eine Gleichspannungs-Klemmschaltung vorgesehen, die über der Telefonleitung angeschlossen ist, um die an das Netzwerk angelegte Leitungsspannung zu steuern. Eine im we-· sentlichen gleichzeitig mit der Betätigung des Tongenerators betätigte Schaltvorrichtung wird dazu verwendet, die Gleichspannungs-Klemmschaltung außer Betrieb zu setzen, um so die über der Leitung liegende Last zu verringern, um gleichzeitig das Mikrophon vom Eingang des Sendeverstärkers abzutrennen und um den Tongenerator mit dessen Eingang zu verbinden. In dem Netzwerk sind die Gleichspannungs-Rückkopplungswege für die Vorspannungssteuerung

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des Sendeverstärkers und für die Gleichspannungs-Klemmschaltung (d.h. jeder Teil des Netzwerkes, dessen Ausgang über der Leitung abschließt) jeweils durch Vielstufen-RC-Tiefpaßfilter zwischen der Telefonleitung und ihren jeweiligen Eingängen isoliert bzw. getrennt. Diese Anordnung ermöglicht eine Hörfrequenz-Trennung zwischen der Telefonleitung und den beiden Eingängen und erlaubt eine relativ schnelle Änderung in der Spannung über der Telefonleitung nach einer Beseitigung bzw. einer Abschaltung der Gleichspannungs-Klemmschaltung. Bei einer Ausführungsform besteht die erste Stufe eines jeden Filters aus dem die Leitung abschließenden Widerstand und dem zugehörigen Kondensator des Netzwerkes, wobei diese Stufe beiden Filtern gemeinsam ist.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt die einzige Figur ein elektronisches Telefonnetzwerk zur Verbindung eines Mikrophons, eines Empfängers und eines von der Leitung her mit Energie versorgten Tongenerators mit einer zur Energieversorgung dienenden Telefonleitung.

In der folgenden, ins Einzelne gehenden Beschreibung ist die Funktion vieler Bauelemente, insbesondere die Funktion von Widerständen und Kondensatoren, die zur Vorspannung und Signalkopplung verwendet werden, evident, und daher wurden diese Bauteile nicht mit einem Bezugszeichen versehen und werden in all den Fällen nicht im einzelnen beschrieben, in denen ihre Wirkungsweise für den Fachmann offensichtlich ist. Das Schaltungsdiagramm des elektronischen Netzwerkes wurde durch gestrichelte Linien in Blöcke unterteilt, die die Hauptfunktion der verschiedenen Untereinheiten des elektronischen Netzwerkes kennzeichnen.

Das Netzwerk wird dazu verwendet, ein Mikrophon 10, einen Empfänger bzw. Hörer 11 und einen Tongenerator 12 an die

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T-R-Anschlüsse (tip and ring Anschlüsse) einer Telefonleitung 13 über einen einen Spannungsabfall bewirkenden Widerstand 14 und eine Polaritäts-Wächter-Diodenbrücke 15 anzuschließen, über den Eingang zur Brücke 15 ist ein Kondensator 16 gelegt, der in Verbindung mit dem Widerstand 14 einen gewissen überspannungsschutz für das Netzwerk bildet.

Das elektronische Netzwerk umfaßt einen Sendeverstärker 20, einen Empfangsverstärker 21, ein Impedanz-Kopplungsnetzwerk 22 und eine Gleichspannungs-Klemmschaltung 23. Zusätzlich umfaßt das Netzwerk eine Sende-Gewinn-Ausgleichsschaltung 24 (equalizer), eine Empfangs-Gewinn-Ausgleichsschaltung und eine Logiksteuerung und Leistungsquelle 26. Der detaillierte Aufbau des Netzwerkes ergibt sich aus der folgenden Beschreibung seiner Wirkung und Arbeitsweise.

In dem Sendeverstärker 20 werden die Ausgangssignale des Mikrophons 10 (, das vom dynamischen Typ mit niedriger Impedanz ist) über die Transistoren 40, 41 und 42 gekoppelt, worauf dann der Signalstrom zwischen den Transistoren 43, 44, 45, 46 und 47 aufgeteilt wird. Der größte Teil des Ausgangssignalstroms (jeweils 6/15) wird von den Transistoren 45 und 46 aufgenommen. Dieser Strom bildet auch den Vorspannungsstrom (bias current) für den Empfangsverstärker 21. Ein Bruchteil (1/15) des Ausgangsstromes wird um einen Transistor 48 und eine Diode 49 herumgeführt bzw. herumgespiegelt und wird dann durch einen Widerstand 50 gekoppelt, um die Gleichspannungs-Betriebseigenschaften des Sendeverstärkers 20 über einem Kondensator 51 festzulegen.

Der Transistor 47 zieht 1/15-tel des Sendeverstärker-Ausgangsstromes, der dann auf den Eingangs-Sender-Emitterwiderstand 52 über die Sende-Gewinn-Ausgleichsschaltung

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zurückgekoppelt wird. Die Gewinnsteuerung der beiden Ausgleichsschaltungen 24 und 25 wird durch den Spannungsabfall über einem Widerstand 54 mit niedriger Impedanz in der Gleichspannungs-Klemmschaltung 23 bestimmt.

Die Wechselspannungs-Ausgangsimpedanz des Sendeverstärkers 20 ist sehr hoch und somit wird die Gesamtimpedanz des Netzwerkes im wesentlichen durch einen Leitungs-Abschlußwiderstand 30 bestimmt, der in Reihe mit einem Leitungsabschluß-Kondensator 31 über den Ausgang des Netzwerkes gelegt ist, d.h. der als wirksamer Widerstand über den T-R-Anschlüssen der Telefonleitung 13 liegt. Bei kurzen Schleifen, bei denen ein geringerer Leitungswiderstand vorhanden ist, verringert die Impedanz der Gleichspannungs-Klemmschaltung 23 die Wechselspannungsimpedanz auf ungefähr 2/3 des Wertes des Widerstandes 30.

Empfangene Signale auf der Telefonleitung 13 werden ebenfalls auf das elektronische Netzwerk gekoppelt. Ein empfangenes Strom-Eingangssignal an den Empfangsverstärker 21 wird durch das Impedanznetzwerk 22 gekoppelt. Der empfangene Signalstrom fließt durch die Empfangs-Gewinn-Ausgleichsschaltung 25 und erscheint über einem Widerstand 60 mit niedriger Impedanz, der auch in Verbindung mit einem Kondensator 61 dazu benutzt wird, die Niederfrequenz-Empfindlichkeit bzw. den Nieder-Frequenzgang des empfangenen Signals zu formen. Während die empfangenen Signalströme in Phase sind, sind die Sendesignalströme am Kollektor des Transistors 44 außer Phase mit den Strömen vom Impedanznetzwerk 22, da der Transistor vom Transistor 42 statt von der Leitung 13 angesteuert wird. Die Impedanz des Netzwerkes 22 wurde so ausgewählt, daß sie das erforderliche Ungleichgewicht ergibt, das den gewünschten Rückhörpegel im Empfänger 11 erzeugt.

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Die empfangenen Signale werden durch die Transistoren 62, 63 und 64 auf die eine Seite des Empfängers 11 und durch die Transistoren 65, 66 und 67 auf die andere Seite des Empfängers 11 gekoppelt. Die Kondensatoren 69 und 79 am Ausgang des Empfangsverstärkers 21 ergeben eine Schleifenstabilität, einen Hochfrequenzschutz (r.f.protection) und eine Frequenzgang-Formung. Während der Tonsignalgabe wird der Gewinn des Empfangsverstärkers 21 durch eine starke negative Rückkopplung um ungefähr 25 dB herabgedrückt; diese negative Rückkopplung wird von zwei Transistoren 68 geliefert, die durch die logische Steuerschaltung 26 eingeschaltet werden, wie dies im folgenden beschrieben wird.

Das elektronische Netzwerk muß einen gewissen Mindeststrom von nominal 25 mA ziehen, um ein Leitungsrelais (nicht dargestellt) in der Fernsprechvermittlungsstelle zu betätigen. Zusätzlich besteht eine Begrenzung für den minimalen Spannungsabfall, der über den T-R-Anschlüssen zugelassen werden kann, um die Transistorverstärker im Apparat zu betreiben. Diese beiden Erfordernisse stehen insbesondere bei Langschleifen-Anwendungen miteinander in Widerstreit. Zusätzlich muß während der Tonsignalgabe die Leitungsspannung auf ungefähr 7 Volt angehoben werden, um ein Kappen der Tonsignale auf der Leitung 13 zu verhindern. Dies hat einen Abfall des LeitungsStroms zur Folge, ist aber möglich, da der Haltestrom des Leitungsrelais in der Fernsprechvermittlungsstelle kleiner ist, als der Anzugsstrom des Relais. Sowohl der Sendeverstärker 20 als auch die Gleichspannungs-Klemmschaltung 23 legen die Gleichspannungs-Betriebseigenschaften des Gerätes fest. Die Steuerung dieser Gleichspannungs-Eigenschaften wird jedoch von der Gleichspannungs-Klemmschaltung 23 bestimmt, die in wirksamer Weise über die Telefonleitung 13 angeschlossen ist.

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unter Bezugnahme auf die logische Steuerung und Leistungsquelle 26 ist darauf hinzuweisen, daß die Betätigung irgendeines Druckknopfes (nicht dargestellt) im Tongenerator einen gemeinsamen Schalter 70 schließt,der den Transistor abschaltet. Dies schaltet den Transistor 72 an, der seinerseits die Transistoren 73 und 74 anschaltet, der seinerseits die Ansteuerung des Transistors 75 anhebt bzw. verstärkt. Der Transistor 75 führt dem Tongenerator 12 eine geregelte Leitungsspannung zu, wie dies durch eine über die Dioden zugeführte Bezugsspannung festgelegt ist. Der Transistor schaltet seinerseits den Transistor 77 an, der den Transistor 80 abschaltet (welcher normalerweise vom Transistor 76 eingeschaltet gehalten wird) und trennt auf diese Weise das Mikrophon 10 vom Sendeverstärker 20. Das Anschalten des Transistors 74 schaltet den Transistor 81 an, wodurch es ermöglicht wird, daß Tonsignale vom Generator 12 über dem Widerstand 52 erscheinen, um durch den Transistor 82 auf den Rest des Sendeverstärkers 20 aufgekoppelt zu werden. Das Anschalten des Transistors 73 schaltet auch den Transistor 68 an, der im wesentlichen den Gewinn des Empfangsverstärkers 21 verringert, wie dies oben beschrieben wurde. Zusätzlich schaltet der Transistor 73 auch den Transistor 85 in der Glelchspannungs-Klemmschaltung 23 an, was einen erhöhten Spannungsabfall über dem Eingang zum Netzwerk zur Folge hat.

Bevor der Transistor 85 angeschaltet wird, ist die über dem Eingang zur Gleichspannungs-Klemmschaltung 23 erscheinende Spannung (d.h. die Spannung zwischen dem Kollektor des Transistors 92 und der Masse) im wesentlichen gleich dem Spannungsabfall über den drei Basis-Emitter-Übergänge der Transistoren 90, 91 und 92 zuzüglich eines geringen Spannungsabfalls über dem Widerstand 54.

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Wird jedoch der Transistor 85 angeschaltet, dann ist die Basisspannung des Transistors 92 im wesentlichen durch die Spannungsteilung der Widerstände 95, 96 und 97 bestimmt. Dies hat eine niedrigere Spannung an der Basis des Transistors 92 zur Folge, die ihrerseits die Leitfähigkeit des Transistors 91 und somit des Transistors 90 verringert, was zur Folge hat, daß der von der Klemmschaltung 23 gezogene Strom verringert wird. Dies ermöglicht es seinerseits der an den Eingang des Netzwerks angelegten Spannung anzusteigen, wodurch ein Kappen der vom Tongenerator 12 stammenden Signale verhindert wird, die an die Telefonleitung 13 angelegt werden.

Während der Tonsignalgabe muß die Netzwerk-Leitungsspannung an 13 in einem Zeitraum von weniger als 10 Millisekunden von ungefähr 5 auf 7 Volt ansteigen, um die Tonsignalgabe-Anforderungen des Gerätes zu erfüllen. Dies hat widersprüchliche Betriebsanforderungen für das Netzwerk zur Folge, wie im folgenden verdeutlicht wird. Die Gleichspannungs-Betriebseigenschaften des Sendeverstärkers 20 werden durch die Vorspannungsspannung an der Basis des Transistors 82 eingestellt. Dieser Punkt muß wechselstrommäßig bei Hörfrequenzen von der Telefonleitung 13 isoliert sein. Dennoch muß der Vorspannungspegel schnell auf eine Betätigung des den Tongenerator 12 zugeordneten gemeinsamen Schalters ansprechen, damit Tonsignale auf der Leitung 13 in diesem erforderlichen Zeitraum von weniger als 10 Millisekunden erzeugt werden.

Für eine vernachlässigbare Rückkopplung bei der niedrigsten interessierenden Hörfrequenz (300 Hz) muß ein einstufiges Widerstands-Kondensator-Filter folgende Bedingungen erfüllen:

R y, 10A
V

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wobei R der Widerstandswert des Serienwiderstandes, X die Reaktanz des Nebenschlußkondensators und A der Gewinn des Sendeverstärkers bei geschlossener Schleife ist. Somit gilt: CR > 1OA

2·* 300

Bei einem typischen Anwendungsfall ist A = 200 und daher CR >1 Sekunde.

Mit einer Zeitkonstante größer als eine Sekunde ist klar, daß die Schaltung nicht auf eine Änderung im Gleichspannungspegel in einem Zeitraum von weniger als 10 Millisekunden ansprechen kann.

Dieses Problem wurde in dem erfindungsgemäßen elektronischen Netzwerk dadurch gemildert, daß zwei Zeitkonstanten in Kaskade um jeden Gleichspannungs-Rückkopplungsweg des elektronischen Netzwerks herum verwendet werden. Ein Verständnis dieser Zeitverringerung ergibt sich, wenn man annimmt, daß zwei Abschnitte vorhanden sind, die dieselben Bauelemente verwenden und ein Ansprechen zweiter Ordnung ergeben, das ungefähr gleich ist:

woraus folgt: CR> V10A ;

2*300

mit A = 200 ist die Zeitkonstante CR * 23 Millisekunden.

Man sieht, daß die Verwendung von zwei Abschnitten, die etwas voneinander verschiedene Zeitkonstanten besitzen, zu einer erheblichen Verbesserung im Vergleich mit dem einstufigen Fall führt. Eine Zeitkonstante wird durch den Leitungsabschlußwiderstand 3O und den Kondensator 31 bestimmt. Dieses Netzwerk legt im wesentlichen die Impedanz des Telefonapparates

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fest und liefert eine Anfangsfilterung der an die Logikschaltung 26 angelegten Gleichspannung. Quer über den Kondensator 31 wird eine zweite Zeitkonstante durch den Widerstand und einen Kondensator 51 festgelegt. Mit einer verkürzten CR-Zeitkonstanten für die beiden Stufen liegt die Ansprechzeit des Sendeverstärkers 20 auf ein Schließen des gemeinsamen Schalters 70 in der Größenordnung von 10 Millisekunden.

Die Gleichspannungs-Klemmschaltung 23 ist so eingestellt, daß sie wirksam wird, wenn die über ihr abfallende Gleichspannung über 2,2 Volt ansteigt. Dies liefert ungefähr 10 mA für den Sendeverstärker. Die Klemmschaltung 23 ist eine Dreifach-Darlingtonstufe, die die Transistoren 90, 91 und umfaßt. Der Emitterwiderstand 54 mit niedriger Impedanz wird dazu verwendet, die Ausgangsimpedanz der Klemmschaltung anzuheben und eine Vorrichtung für das Abtasten des Schleifenstroms zu bilden. Dieser Strom teilt sich zwischen dem Widerstand 54 und einem Widerstand 93 auf, der seinerseits die Steuerspannung für die Sende- und Empfangs-Ausgleichsschaltungen 24 und 25 liefert. Ein zusätzlicher durch den Leitungsabschlußwiderstand 30 gezogener Gleichstrom steigert die Spannung über den Leitungsanschlüssen der Schaltung (d.h. zwischen dem Kollektor des Transistors 90 und der Masse) auf ungefähr 3,0 Volt.

Wie zuvor erklärt, wird während der Tonsignalgebung die Gleichspannung über der Klemmschaltung 23 durch das Anschalten des Transistors 90 gesteigert, bzw. angehoben, was seinerseits den von der Klemmschaltung 23 gezogenen Gesamtstrom verringert. Als Ergebnis hiervon wird der vom Tongenerator 12 gezogene Zusatzstrom durch eine Verringerung des von der Gleichspannungs-Klemmschaltung 23 gezogenen Stromes kompensiert.

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Ebenso wie beim Sendeverstärker 20 wird auch ein Zweistufen-CR-Netzwerk in dem Gleichspannungs-Rückkopplungspfad zur Steuerung der Vorspannung der Klemmschaltung 23 verwendet. Die erste Stufe verwendet den Leitungsabschlußwiderstand 30 und den Kondensator 31, während die zweite Stufe von dem Widerstand 97 und einem Kondensator 98 gebildet wird, der in Reihe über den Kondensator 31 angeschlossen ist. Wiederum beseitigt das Zweistufenfilter in wirksamer Weise Hörfrequenzen von der Klemmschaltung 23 und ermöglicht dennoch eine relativ schnelle Änderung in der Klemmspannung bei einem Anschalten des Transistors 90 durch die Logikschaltung 26. Die Ansprechzeit wird dadurch sogar noch weiter verringert, daß man den Kondensator 98 von der Basis des Transistors 92 durch den Widerstand 96 trennt. Während die einzelnen Zeitkonstanten im Rückkopplungspfad beträchtlich länger sind, besteht der Gesamteffekt darin, daß sich das Netzwerk bei seiner erforderlichen Betriebsspannung ungefähr 1O Millisekunden nach der Betätigung des gemeinsamen Schalters 70 stabilisiert.

Die Erfindung schafft also ein von der Leitung mit Energie versorgtes elektronisches Netzwerk, das eine Brückenkonfiguration zur Verbindung eines Mikrophons und eines Empfängers mit einer Telefonleitung verwendet, die eine angehobene Leitungsspannung während des Betriebs eines zugehörigen Tongenerators liefert. Das Netzwerk ist so aufgebaut, daß die Gleichspannung über der Leitung während des Betriebs des zugehörigen Tongenerators so erhöht bzw. angehoben wird, daß ein Abschneiden bzw. Kappen der Tonsignale verhindert wird. Jeder der Gleichspannungs-Rückkopplungspfade um den Verstärker des Netzwerkes herum umfaßt eine Vielzahl von RC-Netzwerken, die kaskadenmäßig angeschlossen sind, um so eine genügende Filterung bei niedrigen Hörfrequenzen zu ergeben, während die Gesamt-Zeitkonstante, die für die Änderung der Gleichspannungs-Betriebsbedingungen des Gerätes erforderlich ist, eingehalten wird.

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Claims

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

NORTHERN TELECOM LIMITED München, den 10.1.1978

Dorchester Blvd., West, ρ/9/ρπ-ν ?itq

Montreal, Quebec, Canada H3H 1R1 j^/^/ku ^ilj:)

Elektronisches Netzwerk für einen Telefonapparat

Patentansprüche

Elektronisches Telefonnetzwerk zur Verbindung eines Mikrophons, eines Verstärkers und eines von der Leitung mit Energie versorgten Tongenerators mit einer zur Energieversorgung dienenden Telefonleitung, mit einem über die Leitung mit Energie versorgten Sendeverstärker, dessen einer Eingang mit dem Mikrophon verbunden ist, dessen anderer Eingang mit dem von der Leitung mit Energie versorgten Tongenerator verbunden ist und dessen Ausgang über die Telefonleitung gelegt ist, mit einem von der Leitung mit Energie versorgten Empfangsverstärker, dessen einer Eingang durch ein Impedanznetzwerk mit der Telefonleitung verbunden ist, dessen anderer Eingang mit dem Sendeverstärker an einem Punkt verbunden ist, in dem die Sendesignale mit den Signalen auf der Leitung außer Phase sind, und dessen Ausgang über den Empfänger bzw. den Hörer gelegt ist, wobei das Impedanznetzwerk den Rückhörpegel des auf den Empfänger gekoppelten

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OR. C. MANITZ ■ DIPL.-1NG. M. FINSTERWALD DIPL.-ING. W. CRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

MÖNCHEN 2a. ROBERT-KOCH-STRASSE I 7 STUTTGART 80 (BAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 73

TEL. (089) 33 43 II. TELEX 05-39673 PATMF SEELBERGSTR.33/35.TEL.(0711)56 73 61 POSTSCHECK: MÖNCHEN 77O63-80S

ORlGiHAL Ü4SFECTED

Sendersignales steuert, mit einer Gleichspannungs-Klemmschaltung, die über die Telefonleitung gelegt ist, mit einer Schaltvorrichtung, die im wesentlichen gleichzeitig mit der Betätigung des Tongenerators so betätigt wird, daß sie gleichzeitig die Gleichspannungs-Klemmschaltung abschaltet, um die Last über der Leitung zu verringern, daß sie das Mikrophon vom Eingang zum Sendeverstärker trennt und den Tongenerator mit diesem Eingang verbindet, dadurch gekennzeichnet ,daß die Gleichspannungs-Rückkopplungspfade für die Vorspannungssteuerung des Sendeverstärkers (20) und für die Gleichspannungs-Klemmschaltung (23) jeweils durch ein vielstufiges RC-Tiefpaßfilter (30, 31 bis 50, 51 und 30, 31 bis 97, 98) zwischen der Telefonleitung und ihren jeweiligen Eingängen getrennt sind.
2. Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stufe auf der Leitungsseite eines jeden der vielstufigen Filter gemeinsam ist.
3. Netzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der vielstufigen Filter in wirksamer Weise die Hörfrequenzen ausfiltert.
4. Elektronisches Telefonnetzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das vielstufige RC-Tiefpaßfilter folgende Teile umfaßt: einen Leitungsabschlußwiderstand (30) und einen Leitungs-Abschlußkondensator (31), die in Reihe über die Telefonleitung gelegt sind, einen ersten Widerstand (97) und einen Kondensator (98), die in Serie über den Leitungskondensator gelegt sind, wobei der Leitungs-Spannungsabfall über diesem ersten Kondensator die Gleichspannungs-Klemmspannung der Gleichspannungs-Klemmschaltung steuert

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und der erste Widerstand und Kondensator mit dem Leitungs-Abschlußwiderstand und dem Leitungsabschlußkondensator
als ein erstes zweistufiges RC-Tiefpaßfilter zusammen — wirken, und einen zweiten Widerstand (50) und Kondensator (51), die in Serie über den Leitungskondensator gelegt sind, wobei der Leitungsspannungsabfall über diesem zweiten Kondensator die Vorspannungs-Gleichspannung des Eingangs des Sendeverstärkers ist und wobei der zweite
Widerstand und Kondensator mit dem Leitungs-Abschlußwiderstand und Leitungs-Abschlußkondensator als ein zweites zweistufiges RC-Tiefpaßfilter zusammenwirken.

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