DE2811389A1

DE2811389A1 - Schleifendetektor zum detektieren des schliessens einer teilnehmerschleife beim wecken mittels schneller polaritaetswechsel

Info

Publication number: DE2811389A1
Application number: DE19782811389
Authority: DE
Inventors: Einar Andreas Aagaard; Robert Bertold Buchner
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-03-28
Filing date: 1978-03-16
Publication date: 1978-10-05
Also published as: BR7801834A; JPS53120207A; AU3444478A; BE865387A; FR2386209A1; SE7803369L; NL7703293A

Description

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"Schleifendetektor zum Detektieren des Schliessens einer Teilnehmerschleife beim Wecken mittels schneller Polaritätswechsel".

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schleifendetektor zum Detektieren des Schliessens einer Teilnehmerschleife beim Wecken mittels schneller Polaritätswechsel einer Speisequelle der Teilnehmerschleife.

Das Wecken mittels schneller Polaritätswechsel der Speisequelle der Teilnehmerschleife erfolgt dadurch, dass die Speisequelle 30- bis 50mal/ Sekunde umgepolt wird. Dieses schnelle Umpolen weist den Nachteil auf, dass die verwendeten elektromechanischen Mittel durch das träge und nicht gleichzeitige

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Umschalten der Pole der Speisequelle hörbare Störungen durch übersprechen in andere Teilnehmerleitungen einführen. Durch Verwendung der heutigen elektronischen Schalter können die obengenannten Störsignale klein 5* genug gehalten werden, wodurch Polaritätswechsel der Speisequelle zum ¥ecken angewandt werden kann. Diese Art von Wecken ermöglicht es, preisgünstige Elemente mit niedriger Durchschlagspannung zu verwenden, weil die Potentiale der Leitungen der Teilnehmerschleife . auf die Speisepotentiale von beispielsweise -48 oder -60V begrenzt werden können, indem diese Leitungen auf den genannten Potentialen festgehalten werden.

Bei einem derartigen Wecksignal könnte das ScMiessen der Teilnehmerschleife auf die für Wechselstromwecksignale bekannte Weise der Mittelung der Signale in der Teilnehmerschleife nach Gleichrichtung über eine Vielzahl von Perioden des Wecksignals bestimmt werden.

Eine schnelle Detektion des Schliessens einer Teilnehmerschleife ist u.a. wegen der Tatsache erwünscht, dass insbesondere beim Wecken mit schnellen Polaritätswechseln nach Abheben des Hörers von der Gabel des gerufenen Teilnehmerapparates das Wecksignal als hartes und unerwünschtes Signal erfahren wird.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, auf

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einfache Weise schnell und sehr zuverlässig das Schliessen der Teilnehmerschleife zu detektieren, wenn das Wecken mit schnellen Polaritätswechseln der Speisequelle angewandt wird.

Der erfindungsgemässe Detektor löst diese Aufgabe dadurch, dass er eine Schalter enthält mit einer ersten und einer zweiten Schaltstellung, wobei sich der Detektor· in der ersten Schaltstellung in einem Arbeitszustand und in der zweiten Schaltstellung in einem Ruhezustand befindet, und dass der Detektor weiter mit einer an den Schalter angeschlossenen Steueranordnung zum Liefern eines Schaltsignals versehen ist, das der Schalter mindestens beim Umschalten nach einer der zwei Polaritäten nach dem weitgehenden Abklingen des infolge der Umschaltung auftretende Einschal tvorgangs in die erste Schaltstellung und beim Umschalten zu der anderen der zwei Polaritäten in die zweite Schaltstellung bringt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines

Teilnehmerkreises mit einem erfindungsgemässen Schleifendetektor,

Fig. 2 einige Signale, die in dem in Fig.

1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Detektors aiif-

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treten.

In dem in Fig. 1 dargestellten Teilnehmerkreis sind 1-1' die Eingangsklemmen eines Teilnehmerleitungsstromkreises und 2-2' dessen Ausgangsklemmen. An die Klemmen 1-1' ist über die Adern a und b einer Teilnehmerleitung 3 ein Teilnehmerapparat 5 angeschlossen, von dem nur der Gabelkontakt 6 dargestellt ist.

An die Klemmen 2—2' ist ein nicht darge— stelltes Schaltnetzwerk h einer Fernsprechzentrale
angeschlossen.

Der Leitungsstromkreis enthält einen Trenntransformator 7> der ein Primärwicklungenpaar 8 und 9 enthält, das mit Anschlussklemmen 8-1, 8-2 bzw. 9-1
und 9-2 versehen ist. Diese Primärwicklungen sind mit einem zwischen den Klemmen 8-2 und 9-2 angeordneten
Kondesnator 10 für Wechselstrom in Reihe zwischen den Eingangsklemmen 1-1' geschaltet.

Weiter enthält der Trenntransformator 7

ein reihengeschaltetes Sekundärwicklungenpaar 11 und zwischen den Ausgangsklemmen 2-2'.

Der LeitungsStromkreis ist mit einer zentralen Batterie I3 versehen, die über Speisewiderstände 14 und 15 und die Klemmen 8-2 und 9-2 zum

Versorgen der Teilnehmerleitung 3 mit Gleichstrom angeschlossen ist.

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Damit der Teilnehmerapparat 5 geweckt werden kann, ist die zentrale Batterie 13 über eine Umpolanordnung 16 an die Speisewiderstände 1^ und 15 angeschlossen und die Umpolanordnung über einen Wecksignalgenerator 17 gesteuert. Die Umpölanordnung 16 enthält zwei Umschalter 18 und 19, die unter Ansteuerung eines vom Wecksignalgenerator I7 gelieferten impulsförmigen Steuersignals mit einer Impulswiederholungsfrequenz von 30 bis 50 Hz abwechselnd in eine erste, die in Fig. 1 dargestellte Stellung, und eine zweite Stellring gebracht werden. In der genannten ersten Stellung ist die a-Ader der Teilnehmerleitung 3 mit dem negativen Pol der Spannungsquelle I3 verbunden und die b_—Ader mit dem positiven Pol und in der zweiten Stellung ist die b-Ader mit dem negativen Pol und die a-Ader mit dem positiven Pol verbunden. Die Spannung an der Teilnehmerleitung 3 wird auf diese Weise im Rhythmus von 30 oder 50 Hz abwechselnd in ihrer Polarität umgekehrt. Die in der Figur nicht dargestellte Klingel des Teilnehmerapparates 5 spricht auf diese wechselnde Polarität an. Nimmt der Teilnehmer in Antwort auf das Wecksignal den Hörer von der Gabel, so wird vom Hakenkontakt 6 die Teilnehmerschleife geschlossen, wodurch in der Teilnehmerschleife ein Schleifenstrom fliesst.

Dieser Schleifenstrom wird nun in diesem Ausführungsbeispiel dadurch bestimmt, dass die Spannung zwischen

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den Anschlussklemmen 8-2 und 9—2 gemessen wird.. Dazu ist zwischen diesen Anschlussklemmen 8—2 und 9—2 ein Schleifendetektor 20 angeordnet.

Bei offener Teilnehmerschieife ist der Spannungsunterschied zwischen den Anschlussklemmen 8—2 und 9-2 gleich der Spannung der Batterie 13 abzüglich eines gegebenenfalls durch Leckströme der Teilnehmerleitung 3 ³^¹ den 'Speiseviderständen 14 und 15 herbeigeführten Spannungsabfalls.

Bei geschlossener Teilnehmerschleife wird dieser Spannungsunterschied um den durch den zu messenden Schleifenstrom an den Speisewiderständen 1% und verursachten zusätzlichen Spannungsabfall verringert.

TJm den genannten Spannungsunterschied messen zu können, ist der Detektor 20 mit einem durch dJLe "Widerstände 21, 22 und 23 gebildeten Spannungsteiler und einem an den "Widerstand 22 angeschlossenen ersten Differenzverstärker 2h versehen. Abhängig von der Polarität der Spannung der Teilnehmerleitung gibt dieser Differenzverstärker 2h eine postive bzw. negative Ausgangsspannung ab, deren Amplitude der GrSsse des Stromes in der Teilnehmerschleife umgekehrt proportional ist.

Tn diesem Ausführungsbeispiel sind an den Ausgang des Differenzrerstärkers 24 zwei Schwelleiian— Ordnungen 25 und 26 angeschlossen, um bei jeder der

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zwei auftretenden Polaritäten einzeln zu messen, ob der Schleifenstrom einen vorbestimmten Wert «überschreitet.

Jede der Schwellenanordnungen 25 bzw. 2.6 enthält einen gleichen Differenzverstärker, und zwar einen zweiten Differenzverstärker 27 bzw. einen dritten Differenzverstärker 28. Die polaritätsabhängige Detektion der Grosse des Schleifenstromes in jeder der Schwellenanordnungen wird einerseits dadurch erhalten, dass ein erster Eingang des zweiten Differenzverstärkers 25 an den Ausgang des Differenzverstärkers 24 und der zweite Eingang an eine positive Spannungsklemme einer nicht dargestellten Bezugsspannungsquelle angeschlossen ist und andererseits dadurch, dass der zweite Eingang des dritten Differenzverstärkers 28 an den Ausgang des Differenzverstärkers 2h und der erste Eingang an eine negative Spannungsklemme 30 der Bezugsspannungsquelle angeschlossen ist, wobei die positive und negative Spannung, die von der Bezugsspannungsquelle abgegeben werden, im allgemeinen gleicher Grosse sind.

Tfeiter sind die Grossen der Spannungen

der Bezugsspannungsquelle derart gewählt worden, dass bei offener Teilnehmerschleife diese durch die Ausgangsspannung des ersten Differenzverstärkers überschritten werden und bei "geschlossener Teilnehmerschleife diese Spannungen nicht überschritten werden.

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Die Polarität der einander entgegengesetzten Ausgangsspannungen der zweiten und dritten Differenzverstärker 27 und 28 ist folglich ein Kriterium für den etwaigen geschlossenen Zustand der Teilnehmerschleife.

Beim Abheben des Hörers vom Fernsprechapparat wird nicht nur der Gabelkontakt 6 geschlossen sondern auch der Hörer an die Teilnehmerleitung 3 angeschlossen, der das in seiner Polarität wechselnde ¥ecksignal hörbar wiedergibt. Wegen der Form dieses Wecksignal wird das vom Hörer wiedergegebene Signal als störend und lästig erfahren. Es ist deswegen erwünscht, dieses Signal möglichst schnell abzuschalten. Dieses schnelle Abschalten lässt sich nur erwirklichen, wenn das Detektieren des Abhebens des Hörers von der Gabel des Fernsprechapparates sehr schnell erfolgt.

Eine schnelle Detektion wird jedoch dadurch erschwert, dass bei jedem Polaritätswechsel ein starker Einschaltvorgang auftritt. Das Vermeiden des Einsehaltvorgangs nach dem Detektxonsresultat dadurch, dass das Weck— signal über mehrere Perioden gemlttelt wird, ist in anbetracht des beabsichtigten Zieles ungeeignet. Deswegen ist der Detektor mit einem elektronischen Schalter 31 und einer an den Schalter 3I angeschlossenen Steueranordnung 32 versehen. Der Schalter 3I enthält zwei UND-Torschaltungen 33 und 3h und eine daran angeschlossene ODER-Torschaltung 35. Ein Eingang der

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TJND-Torschaltung 33 ist unmittelbar an den Ausgang des zweiten Differenzrerstärkers 27 angeschlossen, und ein Eingang der UND-Torschaltung 34 ist über eine das Signal invertierende Schaltungsanordnung 36 an den Ausgang des dritten Differenzverstärkers 28 angeschlossen. Den anderen Eingängen der UKD-Torschaltungen 33 und 3^ werden von der Steueranordnung 32 erzeugte Schaltsignale zugeführt.

In diesem Ausfuhrungsbeispiel ist die Steueranordnung 32 an den Weeksignalgenerator I7 angeschlossen. Der Weeksignalgenerator 17 liefert der Steueranordnung 32 ein impulsförmiges Signal, das dem der Umpo!anordnung 16 zugeführten impulsförmigen Steuersignal entspricht, das in Fig. 2a dargestellt ist.

Das impulsfönaige Signal -wird in der Steueranordnung 32 durch eine Terzögerungsanordnung 37 über eine Zeit verzögert. Dieses in Fig. 2b dargestellte verzögerte Signal wird dem Stelleingang s eines ersten bistabilen Elements 389 sowie, nachdem es in einer zweiten invertierenden Anordnung 39 invertiert wurde (siehe Fig. 2e), dem Stelleingang eines zweiten bistabilen Elementes %0 zugeführt.

Weiter wird das impulsfSrmige Signal unmittelbar dein Ruckstelleingang r des zweiten bistabilen Elementes 4O zugeführt und, nachdem es in einer dritten invertierenden Anordnung hl invertiert wurde (siehe

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Fig. 2c), dem Rückstelleingang r des ersten bistabilen Elementes 38. Die bistabilen Elemente 38 und ^O sind derart eingerichtet, dass diese Elemente durch das Auftreten einer positiven Spannungsflanke an ihrem Stelleingang s bzw. Rückstelleingang r eingestellt bzw. rückgestellt werden.

Das durch die in den Figuren 2b und 2c dem Stell- bzw. Rucks.te 11 eingang des ersten bistabilen Elementes 38 zügeführten Signal am Signalausgang Q dieses · ersten bistabilen Elementes 38 auftretende Ausgangssignal ist in Fig. 2d dargestellt und de.s durch die in den Figuren 2e und 2a an dem Stell- bzw. Rückstelleingang des zweiten bistabilen Elementes 4θ zugeführten Signale am Signalausgang Q dieses zweiten bistabilen Elementes ^O auftretende Ausgangssignal ist in Fig. 2f dargestellt.

Diese vom ersten und vom zweiten bistabilen Element 38 und 4θ abgegebenen Ausgangssignale werden als Schaltsignale dem ersten UND-Tor 33 bzw. dem zweiten UND-Tor "}k zugeführt. Das dem ersten UND-Tor 33 zugeführte Schaltsignal nach Fig. 2d bringt die Schaltanordnung 3I während der Impulsdauer dieses Signals in eine erste Stellung, in der das Ausgangssignal des zweiten Differenzverstärkers 27 zur Ausgangsklemme kZ gegeben wird, und während der Imptilspause des Schalt signals in eine zweite Stellung, in der

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das Ausgangssignal des zweiten Differenzverstärkers gesperrt ist. Dasselbe gilt für das der zweiten UND-Torschaltung 34 zugeführte Schaltsignal, das insbesondere das Ausgangssignal des dritten Differenzverstärkers 28 der Ausgangsklemme k-2 zuführt oder sperrt.

Wie aus den Figuren 2d und 2f hervorgeht, werden die Ausgangssignale der Differenzverstärker 27 und 28 erst nach 'einer Zeit nach dem Auftreten eines Polaritätswechsels der Ausgangsklemme 42 zugeführt.

Diese Zeit ist derart gross gewählt worden, dass ein infolge eines Polaritätswechsels auftretender Einschal tvorgang nahezu weggedämpft ist. Weiter werden die Ausgangssignale der Differenzverstärker 27 und 28 zusammen mit dem Auftreten des nächsten Polaritätswechseis gesperrt. Dabei sei bemerkt, dass das Sperren der Ausgangssignale der Differenzverstärker nicht genau mit dem nächsten Polaritätswechsel zusammenzufallen braucht; eine gewisse Verschiebung gegeneinander innerhalb nicht allzu breiter Grenzen hat auf das Detektionsresultat keinen Einfluss.

Aus dem obenstehenden geht hervor, dass mit dem obenstehend beschriebenen Schleifendetektor eine zuverlässige Anzeige in bezug auf das Schliessen der Teilnehmerschleife innerhalb nur einer Periode des Wecksignals, nachdem der Teilnehmer den Hörer von der Gabel gehoben hat, erhalten wird.

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Es sei bemerkt, dass die Schaltungsanordnung 31 statt an die Ausgänge der Differenzverstärker 27 und 28 auch an den Eingangskreis des Schleifen— detektors oder zwischen den ersten Differenzverstärker 24 und den zweiten und dritten Differenzverstärker 27 und 28 angeschlossen werden kann.

Weiter ist es möglich, das Steuersignal

für die Steueranordnung statt dem ¥ecksignalgenerator 17 auch einem der Eingänge des Schleifendetektors 20 zu entnehmen oder den Wecksignalgenerator 17 in die Steueranordnung 32 aufzunehmen.

Palis es ausreicht, bei nur einer der

Polaritäten den Schleifenstrom in der Teilnehmerschleife zu messen, kann einer der Differenzverstärker und die daran angeschlossene UND-Torschaltung der Schaltungsanordnung 31 und der damit zusammenarbeitende Teil der Steueranordnung 32 fortfallen.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE .

1 .) Schleifendetektor zum Detektieren des

Schliessens einer Teilnehmerschleife beim Wecken mittels schneller Polaritätswechsel einer Speisequelle der Teilnehmerschleife, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor einen Schalter enthält mit einer ersten und einer zweiten Schaltstellung, wobei sich der Detektor in der ersten Schaltstellung in einem Arbeitszustand und in der zweiten Schaltstellung in einem Ruhezustand befindet, und dass der Detektor weiter mit einer an den Schalter angeschlossenen Steueranordnung zum Liefern eines Schaltsignals versehen ist, das den Schalter mindestens beim Umschalten nach einer der zwei Polaritäten nach dem weitgehenden Abklingen des infolge der Umschaltung auftretende Einschaltvorgangs in die erste Schaltstellung, und nach Umschalten zu der anderen der zwei Polaritäten, in die zweite Schaltstellung bringt.
2. Schleifendetektor nach Anspruch 1, der

einen Wecksignalgenerator und eine daran angeschlossene Umpolanordnung enthält zum Umpolen der Speise— quelle unter Ansteuerung des Wecksignalgenerators, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung zum Erzeugen des genannten Schaltsignals aus dem Wecksignal an den Wecksignalgenerator angeschlossen ist. 3· Schleifendetektor nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung

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zum Erzeugen des genannten Schaltsignals aus einem Eingangssignal des Detektors mit einem Eingang des Schleifendetektors verbunden ist.

k. Schleifendetektor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor Eingangsklemmen enthält zum Zuführen der zu detektierenden Signale, einen mit den Eingangsklemmen verbundenen ersten Differenzverstärker, mindestens eine mit einem Ausgang das Differenzverstärkers gekoppelte Schwellenanordnung und eine mit einem Ausgang der Schwellenanordnung gekoppelte Ausgangsklemme, wobei der Schalter in die Signalstrecke zwischen der Ein— und Ausgangsklemme aufgenommen ist, und dass die Steueranordnung ein Verzögerungselement enthält mit einer Verzögerung, die für das Umschalten der Schaltungsanordnung in die erste Stellung bestimmend ist, nachdem der infolge der Umschaltung auftretende Einschal tvorgang nahezu abgeklungen ist.

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