DE2807916A1

DE2807916A1 - Wecksignalgenerator zur verwendung in einer teilnehmerverbindungsschaltung

Info

Publication number: DE2807916A1
Application number: DE19782807916
Authority: DE
Inventors: Gilbert Marie Marcel Ferrieu
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-03-08
Filing date: 1978-02-24
Publication date: 1978-09-21
Also published as: NL7802420A; JPS567341B2; FR2383568B1; SE447043B; JPS53110410A; BE864603A; DE2807916B2; GB1548546A; US4174467A; DE2807916C3; SE7802478L; FR2383568A1

Description

PHF. 77-517. H V Wii»—'Γ-'·-■ - -'·!.-. F^--^Wq 9 ¥IJ/¥JM.

- λ - 21-12-1977·

Wecksignalgenerator zur Verwendung in einer Teilnehmerverbindungs s chaltung.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wecksignalgenerator zur Verwendung in einer Teilnehmerverbindungsschaltung mit einer Anordnung zum Umkehren des Speisestromes in der Teilnehmerleitung.

Es ist bekannt, dass Teilnehmerverbindungsschaltungen, die die über eine Teilnehmerschleife ausgetauschten Signale erzeugen oder detektieren (Aussenden des Wecksignals, Gleichstromspeisung der Teilnehmerleitung, Umkehren dieses Gleichstromes) in elektronischen Schalt- und Sammelanordnungen in Fernsprechzentralen allgemein angewandt werden.

809838/0607

PHF. 77-517. 21-12-1977·

Ir -

In den genannten Teilnehmerverbindungsschaltungen führt das Erzeugen des Wecksignals (ein sinusförmiges Signal mit der Frequenz von 50 Hz bei einer Nutzspannung von etwa 75 V) oft zu Problemen bei der praktischen Verwirklichung.

Zum Erzeugen von Wecksignalen in der Leitung mit einer Frequenz von 50 Hz wurde bereits die Umkehrung des Leitungsstronjes angewandt, und zwar mit Hilfe einer Umkehranordnung, die durch Rechtecksignale mit einer Frequenz von 50 Hz gesteuert wird. Dabei tritt jedoch das Problem auf, dass in der Leitung alle Harmonischen ungeradzahliger Ordnung der Frequenz von 50 Hz mit hohem Pegel erzeugt werden, was zu einem unzulässigen Ubersprecheffekt in den Nachbarteilnehmerleitungen führen kann. Ausserdem fordern die Behörden die Einhaltung relativ strenger Normen in bezug auf den Pegel der Harmonischen des Weckstromes, und die genannten Normen schliessen eine praktische Anwendungsmöglichkeit der genannten Technik aus, Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, durch völlig neuartiges Steuern der Leitungsstromumkehranordnung Wecksignale mit einem sehr niedrigen Pegel an störenden Harmonischen zu erzeugen.

Nach der Erfindung weist der Wecksignalgenerator das Kennzeichen auf, dass die Umkehranordnung durch ein binäres Signal gesteuert wird, das durch

809838/0607

PHF. 77-517. 21-12-1977.

Kodierung des sinusförmigen Wecksignals durch Deltamodulation bei einer Abtastfrequenz, die wesentlich höher ist als die Frequenz des genannten Wecksignals, erhalten wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen vereinfachten Schaltplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen Wecksignal— ' generators,

Fig. 2 einen anderen Schaltplan einer Ausführungsform des genannten Wecksignalgenerators.

Der in Fig. 1 dargestellte Generator nach der Erfindung enthält eine Leitungsstromumkehranordnung mit vier Schaltern 1, 2, 3> ^-· Die Reihenschaltungen aus den Schaltern 1 und 2 und aus den Schaltern 3 und h liegen parallel zwischen der negativen Klemme 5 einer Speisequelle und eiira? Seite einer Induktivität 7» deren andere Seite mit der positiven Klemme 6 der Speisequelle verbunden ist. Die Verbindungspunkte der Schalter 1, 2 einerseits und 3» ^ andererseits sind mit Klemmen 8, 9 über zwei Primärwicklungen 10, 11 eines Leitungstransformators 12 verbunden, wobei die genannten Wicklungen denselben Wickelsinn aufweisen. Die Teilnetimerleitung ist an die Klemmen 8 und 9 angeschlossen. Am anderen Ende der Leitung, das in der Zeichnung nicht

8Q9838/0607

PHF. 77-517. 21-12-1977·

b ■ft -

dargestellt ist, befindet sich der Teilnehmerapparat, der eine Weckvorrichtung enthält, deren Impedanz zwischen den Klemmen der Teilnehmerleitung liegt, wenn der Hörer des Teilnehmerapparates sich auf der Gabel

3$ befindet. Den Enden 14, 15 der Sekundärwicklung 13 des genannten Transformators 12 werden die Sprechsignale entnommen, die den Klemmen 8 und 9 zugeführt werden und umgekehrt, wobei die genannten Enden 14, 15 an eine nicht dargestellte Ubertragungsstrecke in einer Fernsprechzentrale angeschlossen sind.

Die Schalter der Umkehranordnung werden

durch ein Signal S, das zwei Pegel hat, derart gesteuert, dass entweder die Schalter 1 und h gleichzeitig geschlossen und die Schalter 2 und 3 geöffnet sind oder die Schalter 2 und 3 gleichzeitig geschlossen und die Schalter 1 und h geöffnet sind. Diese Wirkungsweise wird durch Steuerung der Schalter 1 und h mit Hilfe des Signals S und durch Steuerung der Schalter 2 und 3 durch das komplementäre Signal S erhalten. Es dürfte einleuchten, dass abhängig von dem Wert des Signals S der Strom in der zwischen den Klemmen 8, 9 liegenden Teilnehmerleitung in einer ersten Richtung oder in einer derselben entgegengesetztem Richtung fliesst. Wie obenstehend beschrieben, besteht eine bekannte Methode zum Erzeugen von Wecksignalen mit einer Frequenz von 50 Hz darin, dass als Steuersignal S für die Schalter ein Signal mit

809838/0607

PHF. 77-517-21-12-1977·

einer Frequenz von 50 Hz verwendet wird. Dabei treten die bereits genannten Nachteile auf, die durch den hohen Pegel der Harmonischen ungeradzahliger Ordnung der Frequenz 50 Hz herbeigeführt werden. Durch die Erfindung ist es möglich, den genannten Nachteil dadurch zu vermeiden, dass zum Steuern der Schalter ein binäres Signal S verwendet wird, das ein deltamoduliertes sinusförmiges Wecksignal mit einer Frequenz von 50 Hz darstellt mit einer Abtastfrequenz·, die wesentlich höher ist als 50 Hz. In Fig. 1 wird das Signal S mit Hilfe eines beliebigen, an sich bekannten Deltamodulators 16 erzeugt. Ein dem Eingang 17 zugeführtes sinusförmiges Signal mit einer Frequenz von 50 Hz wird mit Hilfe einer Abtastfrequenz F, die vom Taktsignalgenerator 18 bestimmt wird, im Deltamodulator 16 zu dem genannten Signal S umgewandelt. Das komplementäre Signal S wird mittels des Inverters 19 erhalten. Das Signal S ist ein Rechtecksignal und weist Übergänge auf, deren Zeitpunkte durch die Deltamodulation bestimmt werden und die mit Zeitintervallen auftreten können, die ein Vielfaches der Periode

J_- T=F sind.

Wenn die Schalter durch das auf diese Weise gebildete Signal S gesteuert werden, wird bei einer Abtastfrequenz F₁ die gegenüber der Frequenz von 50 Hz

des Wecksignals gross ist, (beispielsweise F = 15 kHz.),

809838/0607

PHF. 77-517· 21-12-1977·

festgestellt, dass an den Klemmen der Weckvorrichtung des Teilnehmerappai"ates, der sich am anderen Ende der Leitung befindet, ein Signal mit einer Frequenz von 50 kHz erhalten wird, das nur sehr wenig gedämpft ist, während von diesem Signal alle höheren Harmonischen, die das Resultat der Steuerung der Schalter sind, durch die Induktivität 7 und durch die Leitungskapazität, die der Impedanz der We.ckvorrichtung praktisch parallelgeschaltet sind, stark gedämpft sind,, Im Vergleich zu der bekannten ¥ecksignalgeneratorsteuerung, wobei die Schalter durch Rechtecksignale mit einer Frequenz von 50 Hz gesteuert werden und wobei relativ viel Energie über alle Harmonischen ungeradzahliger Ordnung der genannten Frequenz von 50 Hz verteilt ist, ist es durch Anwendung der Deltamodulation zum Durchführen der genannten Steuerung möglich geworden, das Rauschspektrum, das dem Signal mit einer Frequenz von 50 Hz tiberlagert ist, über ein sehr breites Frequenzband zu streuen, wobei das Rauschspektrum durch die Induktivität 7 und die Leitungskapazität ausgefiltert wird.

Schliesslich wurde festgestellt, dass die Restspannung des Signals mit der Frequenz von 50 Hz, das dem gefilterten Rauschspektrum überlagert und in die Sekundärwicklung I3 an den Enden 14, 15 dieser Sekundärwicklung I3 induziert ist, sehr schwach vor-

809838/0607

PHF. 77-517. 21-12-1977·

- Schanden ist; die genannte Restspannung kann gegebenenfalls durch einen mit den genannten Klemmen 14, 15 verbundenen Begrenzer begrenzt werden.

Es dürfte einleuchten, dass das Steuersignal S, das mit Hilfe der Deltamodulationsanordnung aus einem sinusförmigen Signal erhalten worden ist, nicht unbedingt auf diese ¥eise erzeugt zu werden braucht. Das erwünschte Signal S kann ebenfalls über andere Mittel erhalten werden. Es ist beispielsweise möglich, einen Speicher zu verwenden, in dem das Signal S gespeichert ist, beispielsweise ein Festwertspeicher oder ein Speicher mit Umlaufinformation, in dem die von der Deltakodierung des sinusförmigen ¥ecksignals herrührenden binären Signalelemente in einer Periode oder in einer halben Periode des genannten sinusförmigen Signals gespeichert sind.

Bisher wurde von einer WeckSignalfrequenz von 50 Hz ausgegangen. Es dürfte einleuchten, dass die erfindungsgemässe Anordnung auch zum Erzeugen von Weck— Signalen mit anderen Frequenzen, beispielsweise von 25 Hz verwendbar ist.

Die Schalter 1, 2, 3 und 4 der Leitungs-

stromumkehranordnung können mittels Halbleiterschaltungsanordnungen verwirklicht werden. Es ist beispielsweise möglich, die in Fig. 2 dargestellte Anordnung zu verwenden, in der dieselben Elemente mit denselben Bezugs-

809838/0607

PHF. 77-517-21-12-1977·

zeichen wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Der Schalter 1 (oder 3) ist durch zwei Transistoren T₁, T₂ (oder T_, Tr) verwirklicht worden, die auf bekannte Weise derart geschaltet sind, dass sie einen zusammengesetzten Transistor mit grosser Verstärkung bilden. Die Hauptstromstrecke des Transistors T₁ (oder T_) liegt zwischen der Induktivität 7 und der Wicklung 10 (oder 11). Die Basiselektrode des Transistors T„ (oder Tr) ist mit der positiven Klemme 6 der Spannungsquelle über den Widerstand 20 (oder 21) verbunden. Der Schalter 1 (oder 3) ist mit dem Schalter 2 (oder h) über die Trendiode 22 (oder 23) verbunden, die ebenfalls mit der Basiselektrode des Transistors T_ (oder T.) verbunden ist. Der Schalter 2 (oder k) ist mittels eines Transistors T_ (oder T^) verwirklicht worden, dessen Hauptstromstrecke zwischen der Diode 22 (oder 23) und der negativen Klemme 5 der Spannungsquelle liegt. Die Basiselektrode des Transistors T_ wird durch das Signal S gesteuert, während die Basiselektrode des Transistors Tx- durch das Signal S gesteuert wird, wobei diese Signale S und S beispielsweise auf die obenstehend beschriebene Art und Weise erzeugt und, nachdem sie auf einen geeigneten Gleichspannungspegel gebracht worden sind, den Transistoren zugeführt werden, damit diese Transistoren in den gesperrten oder gesättigten Zustand gesteuert werden können. Die Schaltungsanordnung zeigt

809838/0607

PHF. 77-517-21-12-1977·

λΟ

deutlich, dass, wenn das Signal S einen ¥ert hat, der den Transistor Τ_ς des Schalters 2 in den Sättigungszustand bringt, die zwei Transistoren T₁, T_? des Schalters 1 durch die Diode 22 gesperrt werden, während gleichzeitig der Transistor T,- des Schalters 4 gesperrt wird und diese Transistoren T„ und Tr des Schalters 3 leitend sind, wodurch der Leitungsstrom von der Klemme 9 zur Klemme 8 fliessen kann. ¥enn der Transistor T,-durch das Signal S in den gesättigten Zustand gebracht wird, wird die Wirkung der Schalter 1 und 2 mit der der Schalter 2 und h vertauscht und umgekehrt und der Leitungsstrom strömt von der Klemme 8 zur Klemme 9·

809838/0607

Claims

PHF. 77-517-21-12-1977·

PATENTANSPRUCH.

Wecksignalgenerator zur Verwendung in einer Teilnehmerverbindungsschaltung mit einer Anordnung zum Umkehren des Speisestromes in der Teilnehmerleitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkehranordnung durch ein binäres Signal gesteuert wird, das durch Kodierung des sinusförmigen Wecksignals durch Deltamodulation bei einer Abtastfrequenz, die wesentlich höher ist als die Frequenz des genannten Wecksignals, erhalten wird.

809838/06Q7