DE2826017A1 - Datenfernverarbeitungsgeraet - Google Patents

Description

2^2301?

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Datenfernverarbeitung.α ■-gerät nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1. Mehrstatinnr;-Datenfernverarbeitungsgeräte werden in großem Umfang 1τ> verschiedenen Arten von Nachrichtensystemen benutzt. Ein solcher System·! yp wird beispielsweise bei der Steuerung des Kraftfahr zeug verkehr s angetroffen. Eine Anzahl einzelner Orr.e odc-r Jibschnittu werden hierbei entweder intern oder extern von einer zentralen Steuerung bzw. einem Computer gesteuert. Tn vielen diciser Systeme erfolgt die Verbindung'der Gerste durch ein Modem vom asynchronen Frequenzumtastungs-Typ, das e.n eine GOO Ohr.i-Telefonleitung angeschlossen werden kann. Do,:i-, v/o ein Mehrstatj onsbetrieb gefordert v/ird, werden Brückenvcrstärker in jeder Station benutzt. Da diese Systeme Telefonleitungen benutzen, werden die Leitungen normalerweise von der ortJ ionen Telefongesellschaft gemietet, und es gibt in Bezug ciuf die Verbindungsstellen bzw. Stationen eine h5 n- und rücklaufende Belastung.

Manchmal ist es aus Kostengründen günstiger, ein benutzereigenes Kctbei zu installieren. Das Kabel kann aus einem Leiterpaar bestehen, das die verschiedenen Stellen bzw. Abschnitte in einem Verkehrssteuersystem miteinander verbindet. Bei geeigneten Kabeln und bei Benutzung eines herkömmlichen Modems müssen in jeder Station Mittel vorgesehen v/erden, um das Modem mit dem Kabel zu. verbinden. Wenn die Modems einfach an die Leitungen angeschlossen werden, so verursacht die Impedanz eines jeden der Modems eine Impedanzdiskontinuität, was zu einer nicht akzeptierbaren Bedämpfung und zu Reflexionen auf der Leitung führt. Dies rührt daher, daß eine Übertragungsleitung zu beiden Seiten durch ihre charakteristische Impedanz abgeschlossen werden muß, wenn die übertragung in geeigneter Weise¹, erfolgen soll, überall dort, wo eine Impedanzdiskontinuität besteht, wird ein Teil der Signalleistung, die auf die Diskontinuität auftrifft, auf der Leitung zurückreflektiert, so daß nur eine Restenergie für die weitere Übertragung übrigbleibt. Die Leistungsdämpfung führt zu reduzierten Signalpegeln an weit entfernten Stationen und die Reflexionen von entfcnitrn

809881/0883

Λ O ϋ I 7

_ ir _

Stationen, die auf frühere Signale zurückzuführen sind, rufen eine Störung dos eintreffenden Signales hervor.

Um diese Probleme zu vermeiden, sind die Leitungen normalerweise an Rrückenverstärker angeschlossen, die sodann die benutzten Modems mit jeder Station des Mehrstai.ionensystems verbinden. Diese Anordnung weist einige Nachteile auf. Ein Nachteil ist. in den Kosten eines Brückenverstärkers in jeder Station des Systems zu sehen. Kin zweiter Wachteil und möglicherweise der Hauptnachteil dieser Art von Schaltungsanordnung besteht darin,-daß jeder der Brückenverstärker örtlich mit Spannung versorgt v/erden muß. Für den Fall, daß die elektrische Spannungsversorgung des Brückenverstärkers ausfällt, wird dieser Brückenverstärker unv.'irksam und alle Stationen des Systems hinter diesem Schaltungspunkt werden von dem zentralen Sender bzw. Empfänger abgetrennt. Dieser Steuerungsaucfall kann ersthafte Folgen nach sich ziehen.

Ks ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, derartige Brückenverstärker als Kopplungseleraente zu eliminieren, wobei ansonsten die üblichen Geräte weiterhin verwendet werden können. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgesteiltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Das Datenfernverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung steuert die Übertragungsleitung durch einen Stromtreiberschaltkreis mit hoher Impedanz an. Dies steht im Gegensatz zu der herkömmlichen Spannungsansteuerung mit angepaßter Impedanz, die bislang in Nachrichtensy Sternen mit mehreren Stationen üblich ist. Der neue Schaltkreis gemäß der vorliegenden Erfindung kann an eine Telefonleitung mit einer Impedanz von 600 Ohm angepaßt werden, indem lediglich ein Widerstand von 600 Ohm parallel zu dem Gerät angeordnet wird. In anderen Fällen wird das neue Gerät benutzt, um ein Leitungepaar direkt anzusteuern.

809881/0881
u BAD ,ORIGINAL

τ :■-17

Deis Datenfernverarbüitungsgerfit für ein System mit mehreren Stationen gen-.äß der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Schaltkreis, der einen Stroitdiiuß in einca Last hervorruft, unabhängig von der dein Schaltkreis angebotenen Belastung, wobei dieser Strom der den Schaltkreis ansteuernden Spannung pxoiDortional ist. Dies bedeutet, daß dor Ausgang; Strom des Gerätes der Eingangsspannung multip.1 i ziert mit einer Ko nc tan tr: n entspricht und unabhängig von der Lastimpedanz ist. Die durch den Treiber schaltkreis in der Leint hervorgerufene Spannung entspricht sodann dom Produkt aus ivusgangsstroin und LastiMpcdiinz. Diese Spannung entspricht ihrerseits dem Produkt aur; Proportionalitätskonstante mal Eingangsspannung mal Las!-- impedanz. Wenn der Schaltkreis so ausgelegt wird, daß sich die Proportionalitätskonstante reziprok zu der Leitung^.i.^V'txumz verhält, so ergibt sich bei einer Lastimpedanz von 600 Ghm, dao die Lastspannung der Eingangsspannung dividiert durch 600 und multipliziert mit 600 entspricht. Es ergibt sich somit, daß die Lastspannung der Eingangsspanmmg entspricht.

Da der durch den Treiberschaltkreis hervorgerufene Laststrom nur durch die Eingangsspannung festgelegt wird, rufen Änderungen in der Lasts£>annung auf Grund anderer Einflüsse, v.'ie beispielsweise durch gleiche Schaltkreise an der Leitung, keine entsprechende Stromänderuncf in dem Treiberschaltkreis hervor. Insbesondere v.'oist der Ausgangsstron den Wert Null aaf, wenn die Eingangsspannung den Wert Null besitzt, wobei dies unabhängig von jeder Spannung der Fall ist, die auf der Leitung vorliegen mag.

Die Anordnung eines solchen Schaltkreises an der Übertragungsleitung ruft daher keine Impedanzdiskontinuität in der Leitung hervor, da kein Strom durch diese fließt, mit Ausnahme, wenn eine Eingangsspannung vorliegt. Gleichzeitig wird jedoch durch Anlegen einer Eingangsspannung der Leitung eine Spannung aufgedrückt, die der Spannung entspricht, die der Leitung dur:-h eine herkömmliche impedanzangepaßi-e (600 Ohm) Spani

809881/0863

BAD ORIGINAL "

aufgedrückt würde. Diese Schaltkreise können daher an beliebiger Stelle mit der Leitung verbunden werden und Signale der Leitung aufprägen, ohne daß belastende Signale von sonstwoher der Leitung mitgeteilt werden und ohne daß Impedanzdiskontinuitäten in der Leitung geschaffen v/erden, die Reflexionen der Signale bei ihrer Fortpflanzung längs der Leitung hervorrufen V7Ürden. Da ferner die Leitungskontinuitat aufrechterhalten wird, wird durch einen Spannungsverlust in irgendeiner Station der Nachrichtenaustausch mit den anderen Schaltkreisen abwärts der Leitung nicht unterbrochen. Die Anordnung eines Widerstandes mit 600 Ohm parallel zu dem Zweidrahtausgang des Scha]tkreises macht diesen elektrisch betrachtet zu einem Modem vom Standardtyp, wodurch der Schaltkreis im Zusammenhang mit Stationen vom 600 Ohm-Standardtyp benutzt werden kann.

Durch Ansteuerung eines herkömmlichen Kachrichtenkanales mit einem Stromtreiberschaltkreis hoher Impedanz, können diese Schaltkoreise an jeder Stelle entlang des Nachrichtenkanales angeordnet werden, ohne daß Unterbrechungen, Diskontinuitäten oder reflektierte Signale hervorgerufen werden, die bei der Benutzung des Kachrichtenkanals eine Störung hervorrufen könnten. Wenn der Stromtreiberschaltkreis mit einem 600 Ohm-Widerstand cibgeschlossen wird , so ist dieser Treiberschaltkreis kompatibel mit einer 600 Ohm-Sprachfrequenz-Telefonleitung.

Anhand von in den Figuren der beiliecjenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen sei die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema eines bekannten Systems; Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Zweidraht-

Halbduplex-Systems;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Eingabehälfte

eines Vierdraht-Vollduplex-Systems; Fig. 4 ein Blockschema eines digitalen Datenmodems gemäß der vorliegenden Erfindung;

809881 /0883

BAD ORIGINAL

2026017

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Paares digitaler

Datenmodems, die an eine 600 Ohm-Telefonleitung angeschlossen sind;

Fig. 6 ein Schaltungsschema eines Ausführungsbeispie.les eines Stromtreibers für ein Mehrstationen-Datenfernverarbeitungsgerät;

Fig. 7 ein schematisches Schaltungsschema eines zweiten Ausführungsbeispieles dieses Gerätes; und

Fig. 8 eine modifizierte schematische Darstellung eines Teiles von Fig. 7.

Gemäß Fig. 1 ist ein Teil eines bekannten Systems dargestellt. Ein zentraler Empfänger 10 ist an eine Telefonleitung, bestehend aus den Adern 11 und 12, angeschlossen. Die Telefonleitung ist normalerweise eine 600 Ohm-Leitung für das Sprachfrequenzband und der zentrale Empfänger 10 bietet der Leitung eine Impedanz von 600 Ohm an. Die Adern 11 und 12 sind an eine Reihe von Brückenverstärkern 13 angeschlosson und schließlich durch einen Abschlußwiderstand 14 abgeschlossen, der ebenfalls eine Anpassung an die 600 0hm der Leitung darstellt. Jeder der Brückenverstärker-13 besitzt Spannungsversorgungsklernmen 14, die an eine herkömmliche Energiequelle angeschlossen sind, wie beispielsweise eine örtliche Quelle mit einer Frequenz von 60 Hz und einer Spannung von 120 V. Jeder der Brückenverstärker 13 ist ferner durch ein Leitungspaar an Modems 15 angeschlossen, die jeweils digitale Dateneingänge 16 aufweisen.

In diesem bekannten System werden die Brückenverstärker 13 durch die an die Klemme 14 angelegte Spannung betrieben und sie weisen eine solche Impedanz auf, daß sie in geeigneter Weise die Modems 15 an die Leitung von 600 Ohm anpassen. Jedes der Modems 15 ist in der Lage, digitale Daten von einer einzelnen Station zu empfangen, wobei diese Daten zu dem zentralen Empfänger 10 übertragen werden. Es liegt auf der Hand, daß bei einem Ausfall der Spannungsversorgung an irgendeinem der Brückenverstärker 13 eine Diskontinuität auftritt,.

809831/0883

BAD ORIGINAL

wodurch der dahinterliegende Teil des Systems abgetrennt wird.

Fig. 2 zeigt ein stark vereinfachtes Diagramm der vorliegenden Erfindung, wobei eine Anzahl von Sendern und Empfängern benutzt wird, die keine Brückenverstärker erfordern. Diese Elemente werden unter Bezugnahme auf die Schaltkreise gemäß den Figuren 6, 7 und 8 in näheren Einzelheiten beschrieben. Gemäß Fig. 2 weist eine Zentralstation 20 einen zentralen Empfänger 21 und einen zentralen Sender 22 auf. Im vorliegenden Fall sind der zentrale Empfänger 21 und der zentrale Sender 22 an eine 600 Ohm-Schnittstelle angeschlossen, die in solchen Systemen als Verkehrssteuerung benutzt wird.

Die Zentralstation 20 ist durch ein Paar gewöhnlicher Leitungen 23 und 24 an einen Abschlußwiderstand 25 mit einem Wert von 600 0hm angeschlossen. Die Leitungen 23 und 24 werden durch ein Paar herkömmlicher Leitungen gebildet und sie stellen einen Nachrichtenkanal zwischen dem Sender 22 und dem Empfänger 21 der Zentralstation und mehreren externen Stationen dar. Die externen Stationen bestehen aus einer Gruppe einzelner Sender 25A, 26A und 27A, sowie einer Gruppe einzelner Empfänger 25B, 26B und 27B. Die Sender und Empfänger 25A und 25B bilden zusammen eine vollständige Datenübertragungsanordnung hinsichtlich der externen Station 25, die in der Lage ist, sowohl Anweisungen eines VerkehrsSteuersystems unter der Leitung der Zentralstation 20 zu senden und zu empfangen. Es sei darauf verwiesen, daß jeder der Sender und Empfänger 25A, 25B usw. an das Paar von Leitungen 23 und 24 lediglich durch herkömmliche Leitungen angeschlossen ist und daß keinerlei Brückenverstärker erforderlich sind. Die Anordnung gemäß Fig. 2 kann als ein Zweidraht-Halbduplex-System angesehen werden. Bei dieser Anordnung kann nur ein Sender zu jedem Zeitpunkt eingeschaltet sein und alle Empfänger sind in der Lage zu antworten, wenn irgendeiner der Sender aktiviert ist. Alle eingehenden und ausgehenden Nachrichten zwischen den verschiedenen Stationen müssen abwechselnd abgesetzt werden. Da die

809881/0863

übertragenen DaLen sich in digitaler Form befinden, ist jedes der Elemente mit einem Identifikationscode versehen, um die erforderlichen Anweisung er« ur-d die erforderlichen Prüfbit für. den Betrieb des Systeme zu erzeugen.

In Fig. 3 ist die Hälfte eines Vierdraht-Vollduplex-Systems dargestellt, in welchen lediglich ein zentraler Empfänger 21' zusammen mit einem Paar von Leitern ?3 und 24 dargestellt ist. Der zentrale Empfänger 21 ' v/eist erneut eine Impedanz von 600 Ohm auf und die Leitung er. 23 und 24 werden wiederum von einem Widerstand 25 mil GOO Ohm abgeschlossen, um eine Anpassung des Systems hinsichtlich der Impedrin^en zu erzielen.

An die Leitungen 23 und 2Ί .ist eine Gruppe von digitalen Datenmodems angeschlossen, die die Latenfernverarbeitungsgerate des Mehrstationen-Systems bilden und gestrichelt eingerahmt sind. Die digitalen Datenmodr;ms 30 weisen einen Spannungsversorguncfseingeng 31 und einen digitalen Dateneingang 32 auf. Die digitalen Datenmode/us 30 umfassen ferner einen Schaltkreis 33, der in näheren Einzelheiten anhand der Figuren 6, 7 und 8 beschrieben wird. Der Schaltkreis 33 ist eine Einrichtung, die oin Wechselstrom-Ausgangssignal erzeugt, dessen Frequenz yaj. jedem Zeitpunkt eine von zwei im voraus zugeordneten Frequenzen aufweist, je nachdem, welchen Wert die Eingangespannung aufweist. Die Eingangsspannung ist dabei in einem ersten Bereich dem Digitalwert "1" und in einem zweiten Bereich dem Digitalwert "0" zugeordnet. Schaltkreise, die eine zweiwertige Eingangsspannung in eine Gruppe von Ausgangfifrequenzen umwandeln, v/erden als Modems bezeichnet. Der Jj.uF.gang des Modems 33 ist an die Primärwicklung eines Trenntransformators angeschlossen, dessen Sekundärwicklung 35 mit den Leitungen 23 und 24 verbunden ist. Die Primärwicklung 34 des Transformators wird von einer Stromsteller oinrich Lung angesteuert, wobei dies mit einer Frequenz geschieht, die ihrerseits von dem Wert der Digitaldaten abhängt, die dem Eingang 32 des Modems 33 zugeführt: werden. M.i t Ausnahme dej Transformators gemäß

809881/0883
BAD ORIGINAL

ο ^ Q " ι »7

Fig. 6 ist die Art des Transformators für das Konzept der vorliegenden Erfindung ohne Bedeutung. Transformatoren V7ordsn allgemein benutzt, um Ruhegleichströme und Wechselströme mit niedriger Frequenz (60 Hz) von den angeschalteten Geräten abzublocken. Ansonsten trägt der Transformator nichts zu dem Nachrichtenciustausch bei. Die einzige Forderung hinsichtlich des Transformators geht dahin, daß er sekundärseitig im interessierenden Frequenzbereich eine hohe Impedanz darstellt, wenn auf der Primärseite eina hohe Impedanz angeschlossen ist.

Es sei darauf: verwiesen, daß irgendeine geeignete Anzahl von externen Geräten 30 an die Leitungen 23 und 24 anschließbar ist, obgleich nur drei solcher Geräte im vorliegenden Beispiel dargestellt sind. Da jedes der digitalen Datenmodems 30 anstelle der Äufprägung einer Spannung einen Strom in die Leitung injiziert, wird der Nachrichtenkanal nur gering oder überhaupt nicht belastet. Der Ausfall der Spannungsversorgung am Eingang 31 irgendeines der digitalen Datenmodems 30 läßt lediglich dieses spezielle digitale Datenmodem ausfallen, hat aber ansonsten keinen Einfluß auf den Kachrichtenkanal. Da die digitalen Datenmodems 30 den aus dan Leitungen 23 und 24 bestehenden Nachrichtenkanai nicht belasten, hat der Verlust der Spannungsversorgung irgendeines der digitalen Datenmodems 30 lediglich den Effekt, daß das System einen Zustand einnimmt, in dem dieses Datenmodem nicht vorliegt. Die Übertragung über den Nachrichtenkanal wird nicht gestört.

In Fig. 4 ist ein weiterer Typ eines digitalen Datenmodems 40 dargestellt, das an die Leitungen 23 und 24 angeschlossen ist. Bei diesem speziellen digitalen Datenmodem werden wiederum die digitalen Eingangsdaten dem Eingang 32 und die Spannungsversorgung dem Eingang 31 zugeführt, wobei jedoch ein Schaltkreis 41 direkt über Leitungen 42 und 43 an die Leitungen 23 und 24 angeschlossen ist. Der Schaltkreis 41 besteht aus einem Stromtreiber- bzw. Stromsteuerschaltkreis, der direkt an den Nachrichtenkanal ohne das Erfordernis eines Koppeltransforraators

809881/0863

angeschlossen werden kann. Diese Art von Schaltung ist in Fig. 8 näher dargestellt.

Gemäß Fig. 5 sind die digitalen Datenmodems 30 und 40 an eine 600 Ohin-Niederfrequcnz-Telefonleitung angeschlossen. Es sei darauf verwiesen_r daß die einzige Änderung hinsichtlich der digitalen Datenmodems 30 und 40 in der Hinzufügung eines Widerstandes 4 4 mit 600 0hm am Ausgang eines jeden der Schaltkreise 33 und 41 besteht. Die Hinzufügung des Widerstandes 44 mit 600 0hm läßt jeden der Ausgänge der digitalen Datenmodems 30 und 40 als eine Last von 600 0hm erscheinen, v;ie dies in einem herkömmlichen System bei Benutzung einer 600 Ohm-Lejtung der Fall ist. Es ist somit ersichtlich, daß bei einer Telefonleitung bzw. einem Nachrichtenkanal mit 600 Ohm das einzige Erfordernis in der Hinaufügung eines einfachen Widerstandes besteht, um die digitalen Datenmodems gemäß der vorliegenden Erfindung benutzen zu können.

Gemäß Fig. 6 ist eines der digitalen Datenmodems 30 in näheren Einzelheiten dargestellt. Das digitale Datenmodem 30 weist eine Spannungsversorgung an einem Eingang 31 und einen Eingang 32 auf, dem die digitalen Eingangsdaten zugeführt werden. Der Dxgitaldateneingang 32 ist an ein Modem 45 angeschlossen, das in der'Lage ist, die Digitaldaten in eine der Eingangsspannung entsprechende Frequenz umzuwandeln, die auf einer Leitung 46 ausgegeben wird. Diesbezüglich kann das digitale Datenmodem 30 als herkömmlich angesehen werden. Das Modem 45 liefert ebenfalls die erforderliche Spannungsversorgung auf einer Leitung 47 für den Abgleich des Schaltkreises.

Die Ausgangsspannung des Modems 45 tritt, zwischen der Leitung 46 und Masse 48 auf und steuert einen ersten Transistor 50 an, Der Transistor 50 wird in einer Differenzverstärkeranordnung 51 betrieben, die einen zweiten Transistor 52 aufweist. Beide Transistoren 50 und 52 sind über Leitungen 53 und 54 an eine

809881/0883

~¹³~ 2Ö26017

Sekundärwicklung 34' des zuvor erwähnten Kopplungstransformators angeschlossen. Die Primärwicklung 34' weist einen Mittelabgriff 55 auf, der an die Leitung 47 angeschlossen ist, um den Differenzverstärker 51 mit Spannung zu versorgen. Der Differenzverstärker 51 weist ferner Widerstände 56 und 57 auf, über die die Emitter der Transistoren 50 und 52 an einen gemeinsamen Schaltvmgspunkt 58 angeschlossen sind. Die Basis des Transistors 52 ist an Masse 48 gelegt.

Der gemeinsame Schaltungspunkt 58 ist an den Kollektor eines weiteren Transistors 60 gelegt, dessen Emitter 61 über einen Widerstand 62 und eine Zenerdiode 63 auf die Basis 64 zurückgeführt ist. Die Basis 64 ist zudem über einen weiteren Widerstand 65 an Masse 48 gelegt. Die Zenerdiode 63 und der Widerstand 64 geben dem Transistor 60 eine konstante Vorspannung vor, so daß eine Konstantstromquelle geschaffen wird, die an den gemeinsamen Schaltungspunkt 58 angeschlossen ist. Der Stromfluß zwischen dem Schaltungspunkt 58 und dem Massepotential 48 weist somit einen konstanten Wert I- auf. I-, setzt sich aus der Summe der Ströme durch die beiden Transistoren 50 und 52 zusammen, die mit I₁ und I_? bezeichnet sind. Da I₃ ein Konstantstrom ist, weist der Differenzverstärker 51 immer ein proportionales Anwachsen des Stromflusses in der einen Hälfte bei entsprechender Abnahme des Stromflusses in der anderen Hälfte auf.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Datenmodem 30 ist ersichtlich, daß zu jedem Zeitpunkt, zu dem eine positive Spannung über die Leitung 46 zugeführt wird, der Strom I. in dem Transistor 50 anwächst. Da der Strom I_ einen konstanten Wert aufweist, muß der Strom I₀ durch den Transistor 52 entsprechend abnehmen. Die umgekehrten Verhältnisse treten ebenfalls auf. Es ist somit ersichtlich, daß beim Auftritt einer Spannung auf der Leitung ein Strom durch die Primärwicklung 34' des Transformators getrieben wird. Entsprechend fließt ein Strom in der Sekundärwicklung 35, die an den Nachrichtenkanal angeschlossen ist, ohne daß hierbei die Impedanz des Nachrichtenkanals v?esentlich belastet wird.

809881/0863

2^26017

Eine weitere Form eines c'.igitalon Datenmodems 30 ist in Fig. 7 dargestellt. Erneut vircl vilvr r.ir.g;h!<je 31 und 32 eine Versorgungsspa*mur:g und digitale Eingangsdaten angelegt. Diene Daten werden eineai Moden 45 sugcrohrt, dai; cn !lasse 48 gc:legt ist« Das Mode;« 45 liefert eine iSpaiiniMgsvfcr.'sorgung auf der Leitung 47 für die nachgo^ckalteto Elektronik und eine. AuE-gangsspar-nujig auf der Leitung 46 in Abhängigkeit vo:i dem Zustand der digitalen EingiingsdsUiii. Bei dom digitaler! Datcnwodem 30 gemäß Fig. 7 int die aui: cl^r Leitung 46 ansΰ.·ι·1'ί:·ίί.ο i:·-]>:--.nyiU-ig an den nicht invertierenden Eingang 71 eine·.fr. 0pcr;vbion;:*rer3tärke>:i5 70 angeschlossen. Der Operationpviirstcirl-.cr 70 j st ferner an die Versorgungsspannung suf der Leitung ti ιιητ'ί an Masse 48 angeschlossen. Der Ausgang 72 des Opexationr.v·. "rtt-'rlrerG 70 ist an die Primärwicklung 34 dos Koppelt!*cui3fo"ir.-'itcrs aiKjrE.chlossen, wobei dieser wiederum in erwähnter Usi:.:;-. eine Gekunciärwj.cklung 35 aufweist. Die Primärv/icklung 3<5 ist üb&r eine Leitung 73 und einen Widerstand 74 an Masse 48 geleert. Ferner ist die Leitung 73 mit dem invertierenden Eingang 75 des Operationsverstärkers 70 verbunden.

Ee sei nun angenc-mmen, daß der Verstärker 70 eine Spannungsverstärkvmg Av und eine gegenüber R (Wiösrstandswert des VJider-Standes 74) sehr viel höhere Eing^nr-ssiaipedanz aufvreist. Der Strom von dem Ausgang 72 nach Mayse 48 über den Widerstand 74 sei mit I. bezeichnet. Die durch die Primärwicklung 34 dargebotene Impedanz besitze den Wert Z _} und schließlich sollen die Spannungen an den in Tig. 7 eingezeichneten Stellen die Werte V₁ , V„ und V~ aufweiten* Unter diesen Voravissetzungen ergibt sich:

V₃ =· Av(V₁-V₂) und V₃ - Ι₄(Ζ
daraus folgt:
Av(V₁-V₂) - I₄(Zp-IR)

V —V = Av*-' — TWV

^τί = ^Λν JL·² ti"¹ lil:2

Z₁ +Η™ T'+R

da V„ - J/R ist, evgibt sich
' 809881/0883

BAD ORIGiNAL

O ;, ο .-> λ Λ η

ι ^:? : ο υ ι 7

Wenn AvR>;>Z.. und Av ^?> Ί, so ergibt pich:

Da der Strom in der Sekundärv.'icklung 35 lediglich eine Funktion des Wicklungaverbältnisses mal dem Primärstrom I. ist, ergibt sich, daß der Sekundärstrom lediglich eine Funktion von V- und keine Funktion von V₃ ist. Der Strom ist somit unabhängig von der Spannung des Kachrichtcnkanalε. Auch dieses digitale Datenmoden.i 30 stellt wiederum eine Stromsteuereinrichtung dar, die auf die Datenuntwandlung in dem speziellen Modem anspricht und die einen auf I₄ bezogenen Stromfluß in dem Datenübertragungskanal hervorruft, ohne daß die Impedanz des Kanals wesentlich belastet wird.

Fig. 8 stellt eine weitgehendst vereinfachte Anordnung eines Teiles von Fig. 7 dar. Es ist wiederum ein Operationsverstärker 70 mit einem nicht-invertierenden Eingang 71, einem invertierenden Eingang 75 und eineia Ausgang 72 angeordnet. Ebenfalls ist wiederum der Widerstand 74 vergesehen, aber in diesem Fall wird die Ausgangsspannung V₃ auf einer Leitung 80 geliefert, ohne daß zwischen die /lusgangsleitung 80 und die Leitung 73 die Primärwicklung 34 des Koppeltransformators geschaltet wäre. Die Anordnung gemäß Fig. 8 kann direkt an die Leitungen eines Nachrichtenkanals angeschaltet werden, wobei die Leitungen 80 und 73 die Sekundärwicklung 35 des suvor dargestellten Koppeltransformators ersetzen. Während bei dieser Anordnung der Koppeltransi'ormator entfernt wurde, wird jedoch üblicherweise

809881/0863

-1C-

ein Trans forn.i tor verwendet, um irgendwelche möglichen Problerne zu vermeiden, die durch das normwidrige Auftreten von Stör- und Streufjpannungen bei diesen Geräten angetroffen werden können.

809881/0863

e e r s e i ϊ e

Claims (9)

1. HONEYWELL INC. ' - JiiH' >^^/M

   Honeywell Plaza 1007082 Ge

   Minneapolis, Minn., USA

   Datenfernverarbeitungsgerät

   Patentansprüche:

   Datenfernverarbeitungsgerät für ein System mit mehreren Stationen, das im Zusammenhang mit verschiedenen Arten von Übertragungskanälen verwendbar ist, gekennzeichnet durch

   digitale Daten-Modems (30) zum Übertragen digitaler Daten über einen Kachrichtenkanal (23,24) zwischen einer Zentralstation (20) und entfernt angeordneten Stationen (25,26,27) , wobei der Nachrichtenkanal eine definierte charakteristische Impedanz aufweist und aus einer Telefonleitung oder einem Leitungspaar besteht und die Modems (3O) umfassen: eine digitale Daten-Wandlereinrichtung (33) , die die Digitaldaten von Spannungen in Frequenzen umsetzt; und eine Stromsteuereinrichtung (51), die von der Daten-Wandlereinrichtung (33) gesteuert wird und das Modem (30) mit dem Nachrichtenkanal (23,24) verbindet und einen Stromfluß in dem Kanal ohne wesentliche Belastung der Kanalimpedanz hervorruft.

   809881/0863

   INSPECTED
2. 2. Datenfernverarbcitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch g ο k e η η ζ e i c Ii net, daß die Stromsteuereinrichtung aus ei nein Strointreibcr schaltkreis (51) besteht, der einen Stromfluß entsprechend den die Digitaldaten darstellenden Spannungen unabhängig davon erzeugt _f weiche Belastung dein Kachrichtenkanal angeboten wird.
3. 3. Datenfernverarbeitungsgerät nach 7,n-Spruch 2, dadurch gekennzeichnet,- daß das digitale Daten-Modem vom Frequenzumtastungs-Typ ist.
4. 4. Datenfernverarbeitungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromtreiberschaltkreis (51) einen Differenzverstärker (50,52) und eine KonstantsLromquelie (60) vu-ifaßt, v/obei die Konstantstromquelle (60) auf beide Teile des Differenzverstärkers arbeitet.
5. 5. Datenfernverarbeitungsgerät nach Anspruch ?i; dadurch gekennzeichnet, daß der Stromtreiberschaltkreis ferner einen Koppeltransformator (34,35) hoher Impedanz zur Verbindung des Stromtreiberschaltkreises mit-dem Nachrichtenkanal aufweist.
6. 6. Datenfernverarbeitungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzverstärker ein Paar miteinander verbundener Transistoren (50,52) aufweist und die Konstantstromquelle aus einem Transistor (6O) besteht, der an seiner Basis mit einer durch eine Zenerdiode (63) gebildeten Konstantspannung beaufschlagt wird.

   9881/0863

   ORIGINAL INSPECTED '
7. 7. Dutciixernverarbeitungsgerät nach Anspruch 2, d a durch g e k e υ η ζ e j. c h η e t , daß der Stroiritr eiber schaltkreis einen Operation sv er stärker (70) aufweist, der mit einem ersten Eingang an die ciatenabhängige Spannung angeschlossen ist und dessen zweiter Eingang und 7\usgang über eine Ausgangsimpedanz (34,35) miteinaivler verbunden sind, wobei der zweite Eingang und der 7uisgang ferner ein gemeinsames einen Spannungsabfall erzeugendes Element (74) aufweist, wodurch ein Verstärker*Ausgangsstrom hervorgerufen wird, der proportiona.1 zu der dem ersten Eingang zugeführten datenabhängigen Spannung ist.
8. 8. Datenfernverarbeitungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsiippedanζ aus einem Transformator (34,35) mit hoher Impedanz besteht, der den Stromtreiberschaltkreis mit dem Nachrichtenkanal verbindet.
9. 9. Datenfernverarbeitungsyerät nach Anspruch 6 oder 8, da durch gekennzeichnet, daß der Tram formator (34,35) eine Ausgangswicklung auf v/eist, der e:inc Impedanz (44) parallelgeschaltet ist, um eine Anpassung zwischen dem Datenfernverarbei'tungsgerät und der Telefonleitung :i\\ erzielen.

   809881/0863

   N^ INSPECTED