DE2839892C2 - Schaltungsanordnung zur Durchführung eines Verfahrens zur spulen-, relaiskontakt- und transformatorfreien Rufstrom- und Schleifenstromeinspeisung - Google Patents

Description

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

3) der Emitter bzw. die Source des ersten Transistors (Ti) den Meßeinheitseingang bildet und daß

b) die Meßeinheit (ME 1) einen Emitterwiderstand (REt) enthält, der zwischen dem Emitter bzw. der Source des ersten Transistors (Tt) und dem den eingespeisten Strom liefernden Gleichstromversorgungsanschluß (— 60 V) eingefügt ist.

Die Erfindung betrifft eine Fortbildung von dem im Hauptpatent 28 28 418 beschriebenen Gegenstand sowie die Fortbildung von dessen Weiterbildungen und von den im weiteren Zusatzpatent 28 33 722 beschriebenen Weiterbildungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung wurde insbesondere für einen Konzentrator einer PCM-Fernsprech-Vermittlungsanlage entwickelt, an den Teilnehmerstationen in der Umgebung des jeweiligen Amtes über teils lange, teils kurze Teilnehmerleitungen angeschlossen sind. Die Erfindung eignet sich aber auch für andere Vermittlungssystenie bzw. Ämter, z. B. auch für analoge Signale übertragende Systeme, selbst wenn sie kein" Gabelschaltung enthalten.

Die Erfindung betrifft demgemäß eine Schaltungsanordnung zur Durchführung eines Verfahrens zur spulen-, relaiskontakt- und transformatorfreien Rufstrom- und Schleifenstromeinspeisung in eine eine erste und in eine zweite Ader aufweisende Teilnehmerleitung in einer Fernmelde-, insbesondere PCM-Fernsprech-Vermittiungsanlage zu einer Teilnehmerstation, mit
einer Einspeiseeinheit, die eine während des Rufens von Rufstromgenerator-Taktimpulsen gesteuerte Stromquelle enthält, nämlich eine erste an die erste Ader angeschlossene Stromquelle wobei
die Einspeiseeinheit während des Rufens einen abwechselnden Betriebszustand aufweist, bei dem rhythmisch die erste Stromquelle entweder, gesteuert von einer Taktimpulsphase, einen ersten Rufstromimpuls der ersten Strompolarität über die erste Ader zur Teilnehmerstation einspeist, oder, gesteuert von einer Taktimpulspause, keinen Strom über diese erste Ader zur Teilnehmerstation einspeist, so daß die erste Stromquelle über die Teilnehmerleitung eine Folge erster unipolarer Rufstromimpulse als Rufstrom zur Teilnehmerstation einspeist, wobei
die Einspeiseeinheit nach dem Abheben des Teilnehmers, zur Einspeisung des — mit dem Teilnehmer gelieferten Empfangsinformationen — modulierbaren

Schleifenstromes, in einen andauernden Betriebszustand gesteuert wird, bei dem die erste Stromquelle den Schleifenstrom über die Teilnehmerleitung zur Teilnehmerstation einspeist, wobei

nicht eine während der anfänglichen Einschwingvorgänge unmittelbar nach dem Beginn eines Rufstromimpulses, sondern erst eine nach dem Abklingen dieser Einschwingvorgänge auf der Teilnehmerleitung auftretende, bei aufgelegter Teilnehmerstation einen typischen Schwellwert unter- oder überschreitende Momentanampütude der eingespeisten Rufstromimpulse, bzw. entsprechende Ströme oder Spannungen, die Rufstromabschaltung steuert und wobei
dazu zumindest einzelne der Rufstromimpulse beziehungsweise damit zusammenhängende Ströme oder is Spannungen einer Verzögerungseinheit zugeleitet werden, die ihrerseits vor dem Ende des betreffenden Rufstromimpulses, aber erst nach den anfänglichen Eirtschwingvorgängen dieses Rufstromimpulses, eine Meßeinheit steuert, und zwar die Meßeinheit zur abtastenden Messung der dann jeweils auftretenden Momentanamplitude dieser Rufstromimpulse veranlaßt, wobei

die Meßeinheit bei Messung einer Momentanamplitude, die typisch für Widerstandswerte zwischen den Adern der Teilnehmerleitung vor dem Abheben des Teilnehmers sind, die Einspeiseeinheit in deren abwechselnden Betriebszustand steuert und wobei
die Meßeinheit bei Messung einer Momentanamplitude, die typisch für Widerstandswerte zwischen den Adern der Teilnehmerleitung nach dem Abheben des Teilnehmers sind, die Einspeiseeinheit in deren andauernden. Betriebszustand steuert nach Patent 28 28 418.

Die Erfindung betrifft auch eine mehrere, z. B. vier Stromquellen statt nur eine einzige Stromquelle enthaltende Schaltungsanordnung, die im Hauptpatent und im weiteren Zusatzpatent beschrieben ist, wie auch aus der unten folgenden Beschreibung hervorgeht.

An den Flanken bzw. Knicken der Rufstromimpulse entstehen überlagerte Einschwingverzerrungen oft sehr hoher Amplitude von oft mehreren Perioden. Diese den Rufstromimpulsen überlagerten Einschwingverzerrrungen bewirken häufig solche momentane Beträge der Amplituden der von den Stromquellen eingespeisten Ströme, die in irreführender Weise das Abheben oder das Einhängen des gerufenen Teilnehmers anzuzeigen scheinen, obwohl das Gegenteil der Fall ist. Diese Einschwingverzerrungen engen an sich die zulässige Toleranz für die Teilnehmerleitungslänge stark ein.

Die Erfindung hat, wie die von ihr fortgebildeten so Gegenstände, insbesondere den im Hauptpatent angegebenen Vorteil, den Bereich der Toleranz für die Länge bzw. für den Widerstand der Teilnehmerleitung zwischen der Einspeiseeinheit und der daran angeschlossenen Teilnehmerstation zu erweitern, so daß insbesondere stärkere und länger andauernde, hinsichtlich Amplitude und Dauer nicht eng definierbare Einschwingverzerrrungen auf der Teilnehmerleitung während des Rufens nur noch wenig stören können. Dadurch kann eine solche Einspeiseeinheit zur Rufstrom- und Schleifenstromeinspeisung auch in einem Amt mit sehr verschieden langen und inhomogenen Teilnehmerleitungen und mit erheblich verschiedenen Eingangs-Widerständen der Teilnehmerstation verwendet werden, wodurch insbesondere die Anwendung standardisierter hochintegrierter Einspeiseeinheiten in solchen Ämtern gefördert wird und der Aufwand insbesondere beim Bau und beim Betrieb solcher Ämter bzw. bei Neuanschluß von Teilnehmerstationen, im Vergleich zu den heutzutage noch allgemein üblichen, mit Induktivitäten ausgestatteten und entsprechend teueren Einspeiseeinheiten, verringert wird

Taktflankengesteuerte Kippschaltungen sind für sich in großer Zahl bekannt Sie übernehmen das an ihrem Signaleingang anliegende Eingangssignal nur während Flanken der dem Takteingang zugeleiteten Taktimpulse, z. B. nur während der ansteigenden Taktimpulsflanke, und speichern das soeben übernommene Eingangssignal bis zur nächsten entsprechenden Taktimpulsflanke. Am Signalausgang kann also im Zeitraum zwischen diesen beiden Flanken das gespeicherte Signal abgegeben werden, wobei Änderungen des der Kippschaltung zugeleiteten Eingangssignal während dieses Zeitraumes auf das gespeicherte Signal keinen Einfluß haben. Auch bei der Erfindung wird eine solche taktflankengesteuerte Kippschaltung verwendet

Die Erfindung hat die Aufgabe, den oben sowie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gegenstand so fortzubilden, daß der Aufbau der Meßeinheit und der Verzögerungseinheit einen besonders geringen Aufwand erfordert. Insbesondere soll das in der im Hauptpatent, F i g. 4 gezeigte Verzögerungsglied FF und Verknüpfungsglied VG weggelassen werden können, indem diese Schaltmittel durch den Takteingang der verwendeten Kippschaltung ersetzt werden. Auch z. B. die im Hauptpatent, F i g. 3 gezeigten abtastenden Schalter KSa bzw. KSb und die Meßtransistoren Ma, Mb sollen durch diesen Takteingang ersetzt werden können, indem man z. B. das in der gleichen Fig. 4 gezeigte gewöhnliche Flipflop durch den Takteingang des genannten taktflankengesteuerten Flipflops ersetzt.

Aber auch andersartig aufgebaute Verzögerungseinheiten und Meßeinheiten sollen durch die Erfindung vereinfacht werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Ein besonders einfacher Aufbau der Meßeinheit wird erreicht, wenn gemäß Patentanspruch 2

a) der Emitter bzw. die Source des ersten Transistors den Meßeinheitseingang bildet und

b) die Meßeinheit einen Emitterwiderstand enthält, der zwischen dem Emitter bzw. der Source des ersten Transistors und dem den eingespeisten Strom liefernden Gleichstromversorgungsanschluß eingefügt ist.

Die Erfindung und Weiterbildungen davon werden anhand der in den F i g. 1 bis 3 gezeigten speziellen Beispiele weiter erläutert, wobei

F i g. 1 ein Beispiel der Erfindung mit vier Stromquellen zur Einspeisung bipolarer Rufstromimpulse,

F i g. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des in F i g. 1 gezeigten Beispiels und

F i g. 3 ein weiteres, schon oben angedeutetes Beispiel der Erfindung zeigen, das in seiner Wirkungsweise der in den Fig. 3 und 4 des Hauptpatentes gezeigten Verzögerungseinheit und Meßeinheit weitgehend entspricht, und wobei der Takteingang der Kippschaltung weitgehend der Verzögerungseinheit entspricht.

Dabei wird im folgenden zunächst das in Fig.3 gezeigte Beispiel erläutert, bevor das in F i g. 1 gezeigte Beispiel erläutert wird.

Das in F i g. 3 gezeigte Beispiel entspricht weitgehend dem im Hauptpatent, Fig. 3 und 4 gezeigten Beispiel, wie

auch aus den Hinweiszeichen erkennbar ist. F i g. 3 zeigt nämlich die erfindungsgemäß angebrachte taktflankengesteuerte Kippschaltung, deren Takteingang im wesentlichen der im Hauptpatent, Fig.4 gezeigten Verzögerungseinheit VE entspricht. Bereits das bedeutet eine erhebliche Vereinfachung des Aufbaus. Außerdem ersetzt in zusätzlich vereinfachender Weise diese Kippschaltung F auch weitgehend die im Hauptpatent, F i g. 3 gezeigten Bestandteile der Meßeinheit ME, nämlich die Flipflops FFa, FFb, die Meßtransistoren Ma, Mb und die austastenden Schalter KSa, KSb. Dabei werden der Rufbefehl RuB und die Taktimpulse 77, in Form der die Austastung bewirkenden Taktimpulse KS, dem Takteingang Vf der Kippschaltung F zugeleitet. Ferner werden in diesem Beispiel über die Leitungen la, Ib die Teilnehmerschleifen-Kriterien nach Verknüpfung im UND-Glied G2 dem Signaleingang der Kippschaltung Fzugeleitet. Das Ausgangssignal, je nach Bedarf das invertierte oder das nichtinvertierte, der Kippschaltung entspricht dem im Hauptpatent, F i g. 3 und 4 gezeigten, langandauernden Ausgangssignal Fa, Fb, welches den Zustand der Teilnehmerschleife, also vor allem dem Kriterium ob der Teilnehmer abhob oder nicht abhob, entspricht. Die Kippschaltung Fspeichert nämlich ein Signal, das, durch Austastung während einer Flanke, z. B. während der aufsteigenden Flanke des Taktimpulses KS, den entsprechenden, über die Leitungen la, Ib zugeleiteten Kriterien entspricht. Bei diesem Beispiel wird kurz vor jenem Zeitpunkt ausgetastet, bei dem die bisher leitfähige(n) Stromquelle(n) über den — bei Bedarf ausreichend verzögernden — Vorverstärker VV, mittels des im UND-Glied Gl mit dem Rufbefehl RuB verknüpften Taktimpulses US, in ihren nichtleitfähigen Zustand gesteuert werden. Das in der Kippschaltung F gespeicherte Signal Fa, Fb stellt also ein Dauersignal dar, das einer momentanen Amplitude nach Abklingen der Einschwingverzerrungen, z. B. etwa am Ende des eingespeisten Rufstromimpulses, entspricht. Bei dem in F i g. 3 gezeigten Beispiel wird dieses Signal Fa, Fb über den Anschluß E z. B. einem zentralen Steuerorgan ST einer Fernsprech-Vermittlungsanlage zugeleitet, z. B. um dort die Dauer des Abhebens des gerufenen Teilnehmers und damit die Gebühren zu berechnen. Dieses Steuerorgan ST' kann auch die Rufbefehl-Zuleitung über RuB steuern, d. h. die Rufstromabschaliung nach dem über den Anschluß E festgestellten Abheben des Teilnehmers bewirken. Sobald der Rufbefehl am Anschluß RuB verschwindet werden nämlich die Taktimpulse TI nicht mehr über das UND-Glied G 1 als pulsierende verknüpfte Steuersignale US übertragen, wodurch der bisherige abwechselnde Betriebszustand der betreffenden SirüuiC]Uc!lc(ri} beendet Wird. Statt dessen stellt dann das verknüpfte Steuersignal US ein Dauersignal dar, das die betreffende(n) Stromquelle(n) in deren andauernden Betriebszustand steuert

Dem Vorverstärker W kann zusätzlich über den Anschluß Ana bzw. Anb ein — z. B. analoges oder ein PCM-moduliertes — Empfangsinformationssignal zugeleitet werden, das zusätzlich die betreffende(n), in die 2-Ader bzw. ö-Ader der Teilnehmerleitung einspeisende^) Stromquellen) steuert, so daß der gespeisten Teflnehmerstation ein mit den betreffenden Empfangssignalen modulierter Gleichstrom als Schleifenstrom zugeleitet wird.

Die F i g. 1 zeigt ein weiteres Beispiel einer Einspeiseeinheit EE mit vier Stromquellen, die jeweils durch einen der Transistoren Ti, TZ, T3, T4 gebildet werden.

Diese vier Stromquellen speisen beim Rufen, also in ihrem abwechselnden Betriebszustand, bipolare Rufstromimpulse in die Teilnehmerleitung TL, d. h. in deren Adern a, b, ein. Auf diese Weise werden der s Teilnehmerstation TS Rufstromimpulsfolgen zugeleitet, bis der Teilnehmer abhebt. Anschließend wird von den beiden ersten Stromquellen Tl, TT. der Schleifenstrom eingespeist, der, z. B. über die Anschlüsse A und über die 2-Draht/4-Draht-Gabelschaltung Tr/N, mit Empfangs-

H) informationssignalen moduliert wird. Auch der Teilnehmer kann den Schleifenstrom mit Sendesignalen modulieren, die über diese Gabelschaltung Tr/N weitergeleitet werden. Statt der Gabelschaltung Tr/N könnte z. B. auch die im Hauptpatent angegebene

ii Widerstandsbrücke WB oder der angegebene »dritte« Verstärker R Vi bzw. RV2 angebracht sein.

Das in F i g. 1 gezeigte Beispiel weist die Besonderheit auf, daß der Betriebszustand der ersten Stromquellen Tl, T2 direkt vom Betriebszustand der zweiten Stromquellen T3, T4 gesteuert wird. Dabei steuern die Taktimpulse TI mit 25 Hz, falls gleichzeitig ein Rufbefehl Ruß an RB angelegt wird, über das UND-Glied G 1 direkt den Betriebszustand der zweiten Stromquellen T3 TA und damit erst indirekt über die

2Ί Dioden Dl, D 2 den Betriebszustand der ersten Stromquellen Tl, T2. Es sind in dem hier gezeigten Beispiel die ersten Stromquellen Tl, T2 immer leitend, solange die zweiten Stromquellen T3, TA nichtleitend sind, und es sind die ersten Stromquellen Tl, T2 immer nichtleitend, solange die zweiten Stromquellen leitend sind. Während der Schleifenstromeinspeisung und bei eingehängter, ungerufener Teilnehmerstation TS sind daher die ersten Stromquellen Tl, T2 leitend und die zweiten Stromquellen T3, TA nichtleitend.

An sich ist es jedoch auch möglich, wie im Hauptpatent angegeben, die ersten Stromquellen Tl, T2 nicht indirekt über die zweiten Stromquellen T3, TA, sondern alle Stromquellen TI bis TA direkt zu steuern.

Erfindungsgemäß ist nämlich in der Steuerungseinheit ST die taktzustandsgesteuerte Kippschaltung F angebracht die hier ständig von den Taktimpulsen TI mit 25 Hz getaktet wird. Dem Signaleingang dieser Kippschaltung F werden über das UND-Glied G 2 und über die Leitungsverstärker VX/R 12, V2/R 12', welche den in F i g. 1 gezeigen Leitungen la, Ib entsprechen, Kriterien zugeleitet die den momentanen Amplituden der von den ersten Stromquellen Tl, T2 eingespeisten Strömen und damit dem Zustand der Schleife TIVTS entsprechen. Dabei stellen die Emitterwiderstände REt, RE2 jeweils Bestandteile der hier besonders einfach aufgebauten Meßeinheit MEl, ME 2 dar, weiche die momentanen Amplituden der eingcSpciSicii Ströme durch Austastung mittels der taktflankengesteuerten Kippschaltung F zu messen gestattet Die Emitter der ersten Transistoren Tl, T2 der ersten Stromquelle Ti, T2 bilden bei diesem Beispiel also jeweils einen Eingang der Meßeinheiten MEl, ME 2. — An sich könnte die Meßeinheit auch anders aufgebaut sein, z. B.

Ströme durch Steuertransistoren messen, die den Basen der ersten Transistoren Tl, T2 als .Vorverstärker vorgeschaltet werden.

Eine weitere Besonderheit des in Fig. 1 gezeigten Beispiels ist der viergliedrige erste Spannungsteiler RB1, RVib, RVZb, RBZ und der zweigliedrige zweite Spannungsteiler RVia, RVZa, düe beide zusammen zur Unterdrückung der im Hauptpatent genannten Gleichtakt-Längsspannungen dienen und hierbei die im

Hauptpatent genannten lOk-Widerstände ersetzen. Dieser erste und zweite Spannungsteiler dient auch zur selbsttätigen Kompensation von unsymmetrischem Aufbau bzw. von unsymmetrischen Eigenschaften der gleichzeitig leitenden Stromquellen, insbesondere bei großen Herstellungstoleranzen der Stromquellen, wie für sich bereits in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 28 38 038 beschrieben ist. Statt solcher Spannungsteiler kann man zur Gleichtakt-Längsspannungsunterdrükkung z. B. auch eine entsprechende, z. B. in den nicht vorveröffentlichten DE-OS 28 31 105 und 28 35 627 beschriebene Entstöreinheit anbringen.

Durch die genannte DE-OS 28 38 038 ist auch bereits beschrieben, daß die in F i g. 1 gezeigten ersten Stromquellen Ti, T2 ihren Strom mit hohem ausgangsseitigen Innenwiderstand bezüglich der Frequenzen) des eingespeisten Stromes einspeisen und zwar symmetrisch zu einem stabilisiertem Mittelpotential zwischen den beiden Teilnehmerleitungsadernpotentialen, wozu die zwei komplementären Transistoren T\,T2 mit ihren Emittern bzw. Sourcen — hier über die Emitterwiderstände — an Gleichstromversorgungsanschlüsse, und mit ihren Kollektoren bzw. Drains an jeweils eine Teilnehmerleitungsader angeschlossen sind. Das in F i g. 1 gezeigte Beispiel hat also die Vorteile, die Ströme, insbesondere einen Gleichstrom und evtl. durch dessen Modulation überlagerte Informationssignalströme mit hohem Innenwiderstand einzuspeisen, also als Konstantstrom einzuspeisen, dessen Amplitude in einem breiten Toleranzbereich nur unwesentlich von der Länge der Teilnehmerleitung abhängt. Man kann dieselbe Einspeiseeinheit also für kurze und für lange Teilnehmerleitungen verwenden. Hierbei werden die Ströme symmetrisch eingespeist, indem selbsttätig mit Hilfe der beiden Spannungsteiler das Mittelpotential stabilisiert wird. Weicht nämlich das Mittelpotential vom Sollwert ab — der Sollwert liegt etwa in der Mitte zwischen den Potentialen der beiden Gleichstromversorgungsanschlüsse —, dann werden die beiden ersten, den Strom einspeisenden Transistoren von den Spannungsteilern, genauer gesagt von den zwischen den inneren und äußeren Gliedern des ersten Spannungsteilers liegenden Abgriffen, und daher über die damit verbundenen Basen der ersten, den Strom einspeisenden Transistoren so gegenphasig gesteuert, daß das Mittelpotential wieder zumindest angenähert dem Sollwert entspricht.

Der ausgangsscitige Innenwiderstand ist nicht nur für die eingespeisten Gleichströme hoch, sondern kann auch für die ausgenutzten Frequenzen von Informationssignalen hoch sein, wobei diese Informationssignale sogar in beiden Richtungen über die Teilnehmerleitung gcScndci werden können.

Im folgenden soll noch detaillierter die Betriebsweise und der Aufbau des in F i g. 1 gezeigten Beispiels, auch anhand der in F i g. 2 gezeigten Diagramme erläutert werden.

Am Ende des vcn den Stromquellen TV'T2 eingespeisten Rufstromimpulses, also nur einer der beiden Flanken eines Taktimpulses, wird jeweils bis zur nächsten gleichartigen Taktimpulsflanke in der Kippschaltung Fbei bei der Erfindung ein Signal gespeichert, das der ausgetasteten, von jener Flanke vorhandenen, in diesem Beispiel der an dem Rufstromimpolsende %'orhandenen, momentanen Schleifenstromamplitude entspricht und das damit dem Schleifenzustand »eingehängt« oder »abgehoben«, genauer gesagt »hochohmig« oder »niederohmig«, entspricht Bei Beginn jedes von den Stromquellen TiITl eingespeisten Rufstromimpulses wird nämlich ein Strom etwa gleicher momentaner Amplitude in die Adern a, b eingespeist, wie die Amplitude des während einer Verbindung dauernd eingespeisten Gleichstroms (d. h. Schleifenstroms). Ist die Teilnehmerstation TS eingehängt, klingt aber die momentane Amplitude des Stromes des einzelnen Rufstromimpulses wegen der Hochohmigkeit der Teilnehmerstation TS — abgesehen von den

κι periodischen gedämpften Einschwingverzerrungen — aperiodisch, d. h. angenähert sägezahnförmig, schnell ab. Ist hingegen die Teilnehmerstation TS abgehoben, dann fließt während dieses ganzen Rufstromimpulses ein Strom mit angenähert konstanter Amplitude. Die

r> Amplitude des Rufstromes am Ende des einzelnen, vom ersten Stromquellenpaar THT2 eingespeisten Rufstromimpulses wird in der Kippschaltung F als Kriterium dafür gespeichert, ob der Teilnehmer bereits abhob oder noch nicht abhob.

Die Kippschaltung F, die ein an der betreffenden Flanke des Taktimpulses am Emitter der Transistoren Ti bzw. 7"2 auftretendes Signal speichert, speichert also eine binäre »1« oder »0«, je nachdem, ob kurz vor der betreffenden Flanke der von diesen Transistoren bzw. Stromquellen Γ1/Τ2 eingespeiste Rufstromimpuls eine momentane Amplitude wie bei niederohmiger oder eine momentane Amplitude wie bei hochohmiger Teilnehmerstation TS aufwies. Am Ausgang der Kippschaltung F tritt also ein Dauersignal auf, das

jo anzeigt, ob vor der letzten, betreffenden Taktimpoulsflanke der Teilnehmer abgehoben hatte oder ob er nicht abgehoben hatte. Diese Kippschaltung F gestattet daher, austastend am Ende des hinsichtlich seines Mittelpotentials stabilisierten, von den Stromquellen THT2 eingespeisten Rufstromimpulses — insbesondere ohne Störung durch Einschwingverzerrungen, Gleichtakt-Längsspannungen oder fehlerhaften, asymmetrischen Aufbau der Einspeiseeinheit — zu messen und zu speichern, ob der Teilnehmer abgehoben hatte oder ob er nicht abgehoben hatte. Dieses gespeicherte Signal kann z. B. die Abschaltung oder die Fortsetzung des Rufens veranlassen — ein Vorteil, der insbesondere bei Fernsprech-Vermittlungsanlagen wichtig ist.

Die Diagramme nach F i g. 2 zeigen beispielshaft die Zustände an verschiedenen Schaltungspunkten des in Fig. 1 gezeigten Beispiels vor dem Rufen (vor r01), während des Rufens ff 01 bis f03), nach dem Abheben des gerufenen Teilnehmers (ab f 02), nach dem späteren Einhängen dieses Teilnehmers (ab iO4), nach dem Abheben des gleichen aber ungerufenen Teilnehmers (ab f 05), beim Wählen (ty) und beim Einhängen dieses Teilnehmers (t 07).

Ständig, also auch während die Teünehmerstation 75 eingehängt ist, werden die Taktimpulse gemäß Diagramm (b) dem Taktimpulseingang TI und damit dem Takteingang der taktflankengesteuerten Kippschaltung Fsowie dem UND-Glied G1 zugeleitet Die Kippschaltung F speichert stets nur jenes Ausgangssignal des UND-Gliedes G 2, das in diesem Beispiel während der aufsteigenden Taktimpulsflanke vorhanden ist, also das in den Zeitpunkten f0, rl, ti, f3, r4, i5, f6, f7, r8 jeweils am Ende des hinsichtlich seines Mittelpotentials stabilisierten Rufimpulses vorhanden ist — vgL das Diagramm (b), das die Taktimpulse an 77 zeigt mit dem Diagramm (e% das die Ausgangssignale von G 2 zeigt und mit dem Diagramm (f), das das Ausgangssignal der Kippschaltung Fzeigt
Vor f 02 hat der Teilnehmer noch eingehängt und es

liegt noch kein Rufbefehl an, vgl. das Diagramm (c), das zeigt, daß die Teilnehmerstation 7"S bis /02, und später von /04 bis /05, sowie ab /07 eingehängt, d.h. hochohmig ist. Von /02 bis /04 und von /05 bis /07 ist sie abgehoben, d. h. niederohmig.

Das Diagramm (a) zeigt den Zustand am Rufbefehlanschluß RB der Steuerungseinheit ST der Einspeiseeinheit: Ein Rufbefehl liegt nur zwischen /01 bis f03 an, wobei dieser Rufbefehl der Einspeiseeinheit ζ. Β. von einem zentralen Steuerorgan 57*'einer Femsprech-Vermittlungsanlage zugeleitet wird.

Solange kein Rufbefehl über RB anliegt, leitet das UND-Glied Gl die über 77 zugeleiteten Taktimpulse nicht weiter zu den zweiten Stromquellen T3, TA, und damit auch nicht weiter zu den ersten Stromquellen 7Ί, TT.. Die ersten Stromquellen 7*1, 7*2 sind leitend, nicht aber die zweiten Stromquellen 7*3, 7*4. Wegen der Hochohmigkeit der Teilnehmerstation TS fließt aber in der Schleife TUTS kein Strom, also auch nahezu kein Strom durch die ersten Stromquellen TI/T2, ebenso nicht durch deren Emitterwiderstände REI/RE2, vgl. Diagramm (d), das diesen Emitterwiderstandsstrom zeigt. Durch diese Emitterwiderslände der ersten Stromquellen 7*1, Tl fließt erst ab fOl impulsweise Rufstrom, vgl. Diagramm (d), und zwar, wegen der im Diagramm (c) gezeigten Hochohmigkeit der Teilnehmerstation 75, angenähert sägezahnförmig, und zwar jeweils ab der abfallenden, im Diagramm (b) gezeigten Taktimpulsflanke, bis der Teilnehmer bei /02 abhebt. Anschließend fließt der Rufstrom durch die ersten Stromquellen Ti, Tl rechteckförmig bis f 03, bis also der über den Anschluß RB zugeleitete Rufbefehl verschwindet, vgl. Diagramm (a).

Gestrichelt ist im Diagramm (ölüberlagert der Strom durch die zweiten Stromquellen T3, 7*4 eingetragen. Nur während des Rufens fließt Strom durch diese Stromquellen 7*3, 7"4, und zwar jeweils ab der aufsteigenden Taktimpulsflanke, vgl. die Diagramme (b) und (d)xon /01 bis /03. Solange der Teilnehmer noch nicht abhebt, fließen auch diese Ströme wegen der Hochohmigkeit der Teilnehmerstation TS, abgesehen von den periodisch gedämpften Einschwingverzerrungen, nur angenähert aperiodisch, also sägezahnförmig — bis der Teilnehmer bei /02 abhebt und das Fließen von, abgesehen von den Einschwingverzerrungen, z. B. rechteckförmigen Rufstromimpulsen durch die zweiten Stromquellen 7*3, 7*4 bis /03 ermöglicht vgl. die Diagramme (d), (c)und (^zwischen 102 und iO3.

Daß das Rufen beendet werden kann und der Gleichstrom, d. h. Schleifenstrom, über die dann gut leitenden ersten Stromquellen Ti, Tl eingespeist werden kann, kann das oben erwähnte zentrale Steuerorgan ST' der Femsprech-Vermittlungsanlage, oder ein anderes äußeres, den Rufbefehl lieferndes Steuerorgan ST', ebenfalls über die Steuerungseinheit STfeststellen: dieses äußere, in Fig. 1 nicht detailliert gezeigte, weitgehend beliebig aufbaubare Steuerorgan ST' erhält nämlich über den Kriterienausgang E der Steuerungseinheit ST ein Signal, das anzeigt, ob die Schleife 7I/77Sniederohmig oder hochohmig ist, ob also die Teilnehmerstation TS eingehängt oder abgehoben ist, und zwar auf folgende Weise:

Der Strom durch die Emitterwiderstände REI/RE2 der ersten Stromquellen Ti, 7"2, und damit in diesem Beispiel das Potential der Emitter der ersten Transistoren 7*1, 7*2, entspricht den Zuständen »eingehängt« oder »abgehoben« der Teilnehmerstation 75, so daß an den Emittern das Kriterium für diese Zustände erhalten werden kann. Davon macht auch das hier in Fig. 1 gezeigte Beispiel Gebrauch. Über die vor allem den Spannungspegel verschiebenden symbolisch als RS/ViR 12und R 10V2/R 12'eingetragenen Leitungs-■'> verstärker werden dem UND-Glied Gl Signale zugeleitet, die der Teilnehmerstation 75 entsprechen — vgl. Diagramm (e) in F i g. 2, das das Ausgangssignal von Gl zeigt, mit dem Diagramm (d), das den Strom durch die ersten Stromquellen Ti, Tl zeigt, sowie mit

H) Diagramm (c), das den wahren momentanen Zustand der Teilnehmerstation TS zeigt. Daraus ist jedoch auch erkennbar, daß zwar das im Diagramm (e) gezeigte Ausgangssignal von G 2 vor r Oi und ab 103, abgesehen von Laufzeiteffekten, genau den Zuständen der Teilnehmerstation TS entspricht, aber während der Einspeisung der Rufstromimpulse von /01 bis i03 nicht genau den Zuständen der Teilnehmerstation TS entspricht. Nur außerhalb des Rufens, während hier im Beispiel sogar mit stabilisiertem Mittelpotential eine

-'<> Gleichstrom- bzw. Gleichspannungseinspeisung in die abgehobene bzw. eingehängte Teilnehmerstation 75 durchgeführt wird, darf das Ausgangssignal von Gl über £", z. B. ins äußere Steuerorgan ST', weitergeleitet werden, selbst wenn der Teilnehmer während ty wählt.

Daher soll durch Verknüpfungen mittels der Bauteile G 3, G 4, G 5, F erreicht werden, daß störungsarm von fOl bis t01 am Kriterienausgang E »eingehängt«, und etwa von 102 bis 103 »abgehoben« angezeigt wird.

Dazu wird im in F i g. 1 gezeigten Beispiel das im

so Diagramm (e) gezeigte Ausgangssignal von G1 zuerst im UND-Glied G3 mit dem im Diagramm (angezeigten Rufbefehl verknüpft. Solange vor ί 01 kein Rufbefehl über den Anschluß RB zugeleitet wird, leitet das UND-Glied G3 über das ODER-Glied G5 und über den Anschluß E das »Eingehängt«-Signal weiter. Solange zwischen f 01 bis f03 der Rufbefehl zugeleitet wird, sperrt das UND-Glied G3, das daher kein Ausgangssignal an den Kriterienausgang E liefert, gleichgültig, ob das Ausgangssignal vom UND-Glied G 2 in diesem Zeitraum, z. B. durch Einschwingverzerrungen, gestört ist. Damit aber im Zeitraum zwischen /02 und /03, trotz des Rufbefehls, am Kriterienausgang Fein das Abheben des Teilnehmers anzeigendes Signa! auftritt, wird das im Diagramm (f) gezeigte, störungsarme Ausgangssignal der Kippschaltung F mit dem im Diagramm (a) gezeigten Rufbefehl im UND-Glied G 4 verknüpft. Das Ausgangssigna! der Kippschaltung Fund der Glieder G4/G5 entspricht — mit einer geringen Verzögerung, die durch die im Diagramm (b) gezeigten

so Phasen der Taktimpulse TI bewirkt ist — störungsarm den Teilnehmerzuständen »abgehoben« oder »einge hängt«, solange während /01 bis /03 der über RB zugeleitete Rufbefeh! vorhanden ist Durch G 4 wird also über das ODER-Glied G 5 ab /02, genauer formuliert erst etwas verzögert ab /3, am Kriteriumausgang E dem äußeren Steuerorgan ST' angezeigt, daß der Teilnehmer abhob. Das äußere Steuerorgan 57"' kann daraufhin den Rufbefehl abschalten, vgL den Zeitpunkt /03 im Diagramm (a) — das äußere Steuerorgan 57"' kann gleichzeitig weitere Vorgänge auslösen, z.B. eine Gesprächsdauer-Messung für die Gebührenfeststellung und weitere statistische Daten, z. B. über die Dauer oder absolute Uhrzeit der Belegung der betreffenden Teilnehmerleitung TL, in einem Speicher registrieren.

Die Verknüpfungen des Ausgangssignals des Gliedes Gl mittels der Bauteile G3, G4, G5, F bewirken bewirken daher insbesondere, daß auch während des

Rufens das Kriteriensignal am Anschluß Fstörungsarm, insbesondere hinsichtlich der Einschwingverzerrungen und hinsichtlich Gleichtakt-Längsspannungen, nur abhängig von den wahren Zuständen der Teilnehmerstation FS, entnommen wird. >

In den Diagrammen ist anschließend der Zustand der gleichen verschiedenen Schaltungspunkte im beliebig langen, folgenden Zeitraum tX gezeigt. Mit Ausnahme der im Diagramm (^gezeigten Taktimpulse, die ständig zugeleitet werden ändern sich die Zustände aller in gezeigter Schaltungspunkte nicht mehr.

Wie die Diagramme zeigen, sind unmittelbar nach dem Ende des Zeitraumes fOl bis /04, sobald nämlich der Teilnehmer einhängte, der Rufbefehl abgeschaltet, die Taktimpulse ständig über den Anschluß 77 weiterhin ι ^Γ> zugeleitet, die Teilnehmerstation TS wieder eingehängt, die Einspeisung des Schleifenstromes über die Bauteile REi/RE2/Ti/T2 beendet, und die diesem Ruhezustand entsprechenden Ausgangssignale vom Glied G 2 und vom Anschluß E vorhanden. Wenn also der 2« Teilnehmer bei fO4 einhängt, zeigen alle Diagramme den gleichen Zustand wie vor dem Rufen, also vor ί 01

— mit Ausnahme von Diagramm (f), das zeigt, daß das Ausgangssignal der Kippschaltung F erst mit einer geringen Verzögerung, nämlich bis zur nächsten 2^r; aufsteigenden Taktimpulsflanke bei f6, den gleichen Zustand wie vor f 01 hat.

Im folgenden wird noch gezeigt, wie die Steuerungseinheit STarbeitet, wenn der Teilnehmer ungerufen bei 105 abhebt, um während eines späteren, beliebig langen J» Zeitraums zwischen ty und fO7 zu sprechen. Ein Rufbefehl wird von außen dann nicht zugeleitet, vgl. Diagramm (a). Die Teilnehmerstation ist während der ganzen Dauer des Abhebens von fO5 bis iO7 niederohmig, mit Ausnahme während des Zeitraumes ty, 3Ί in dem der Teilnehmer wählt. Während dieser Niederohmigkeit fließt ständig der in diesem Beispiel hinsichtlich seines Mittelpotentials stabilisierte Schleifenstrom über die ersten Stromquellen Π, Γ2, vgl. die Diagramme (c) und (d), und ständig ist die Steuerungs- w einheit ST mit Taktimpulsen beliefert, vgl. Diagramm (b). Das Ausgangssignal des Gliedes G 2 zeigt, hinsichtlich der Gleichtakt-Längsspannungen störungsarm, das Fließen des Schleifenstromes an, wobei die Kippschaltung F ab 17 dieses Ausgangssignal speichert

— möglicherweise wird allerdings die Kippschaltung F vorübergehend während des Zeitraumes ty durch die Wählvorgänge mit beeinflußt — spätestens nach diesen Wählvorgängen übernimmt die Kippschaltung F aber wieder das, in diesem Beispiel wegen der Stabilisierung des Mittelpotentials ungestörte, Ausgangssignal des Gliedes G 2. Der Kriterienausgang £ zeigt dem äußeren Steuerorgan SV stets das vom Glied G 2 über die Glieder G 3 und G 5 abgegebene Signal störungsarm an, also auch die Anzahl der Wählimpulse, sowie die Anzahl der Wählimpulsfolgen dieses Teilnehmers im Zeitraum ty — wodurch das äußere Steuerorgan ST* das Entsprechende, z. B. eine Wegesuche und eine Verbindungswegdurchschaltung in einer Fernsprech-Vermittlungsanlage seinerseits veranlassen kann. eo

Zwischen dem Ende von ff bis zum Zeitpunkt ί 07 hat der Teilnehmer weiterhin abgehoben, wodurch alle Diagramme dort so wie im Zeitraum fir verlaufen. Nach dem Einhängen des Teilnehmers bei f 07 verlaufen die Diagramme wieder so wie ab dem Zeitpunkt 104.

Es zeigte sich, daß die Stabilisierung des Mittelpotentials, und die soeben beschriebene Betriebsweise der Steuerungseinheit ST der Emspeiseemheh beim Rufen, auch möglich ist, wenn nicht die zweiten Stromquellen T3, T4, sondern nur die ersten Stromquellen Ti, T2 mit hohem ausgangsseitigem Innenwiderstand ihren Strom als Konstantstrom einspeisen. Die zweiten Stromquellen T3, TA können z. B. mit konstanter Spannung, nämlich mit den Innenwiderständen R5/R6, ihren Strom einspeisen, indem man den Widerstandswert der Widerstände R 1 'ind R 2 an ihren Emittern Null macht, sowie den des Widerstandes R 13 an der Basis von 7" 4 und den der Brückenwiderstände RIi jeweils Unendlich macht — also indem man sozusagen die Widerstände R 13 und RH wegläßt. Zum Beispiel durch Einfügen aller dieser Widerstände, insbesondere der Brücke aus den Widerständen R11, kann bei entsprechender Dimensionierung — ähnlich wie mittels der Brücke RVia, RVib, RV2a, RV2b oder durch Einfügen anderer, z. B. der obengenannten Bauteile — eine zumindest schwache Stabilisierung des Mittelpotentials auch während der Einspeisung eines Rufimpulses der zweiten Polarität über die zweiten Stromquellen 7"3, 7"4 erreicht werden. Dadurch wird eine viel Leistung erfordernde, stoßartige Neustabilisierung des Mittelpotentials bei Beginn des nächsten, über die ersten Stromquellen 7Ί, T2 eingespeisten Rufimpulses der ersten Polarität vermieden, also eine gleichmäßigere Belastung aller vier Transistoren Ti, T2, T3, T4 erreicht.

In Fig. 1 ist noch der aus den Bauteilen D4/R9 gebildete Überspannungsschutz angebracht, um die Einspeiseeinheit gegen Zerstörung durch an den Teilnehmerleitungsanschlüssen a, b auftretende, sehr hohe Überspannungen zu schützen. Ein solcher Überspannungsschutz ist für sich bereits durch die DE-AS 25 56 157, Fig. 1 beschrieben. Statt eines in dieser Weise aufgebauten, in R 9 relativ hohe ohmsche Verluste aufweisenden Überspannungsschutzes, kann man auch einen anders aufgebauten Überspannungsschutz wählen, z. B. einen, bei dem die betreffenden, R 9 entsprechenden Widerstandswerte von den Überspannungen selbst elektronisch verlustarm zwischen einem hohen und niedrigen Wert bei Bedarf gesteuert werden, was für sich auch schon beschrieben ist, vgl. die DE-OS 28 34 894.

In der Fig. 1 ist das Beispiel zwar mit bipolaren Transistoren ausgeführt. Die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt. Die Transistoren können nämlich z. B. auch FETs, insbesondere IG-FETs sein, indem folgende, dem Fachmann bekannte Umstände beachtet werden:

Trotz diverser Unterschiede bestehen gewisse Ähnlichkeiten im Verhalten von FETs, insbesondere IG-FETs, einerseits und bipolaren Transistoren andererseits, vgl. z. B. RCA Review 34 (März 1973) 80 bis 94. Die Erfindung gestattet, vor allem folgende Ähnlichkeit auszunutzen:

1. Bei pnp-Transistoren wird ein Löcherstrom wie bei p-Kanal-FETs mit hohem ausgangsseitigen Innenwiderstand gesteuert. Der Emitter entspricht der Source, und der Kollektor dem Drain auch insofern, als ein ausreichend stark negatives Potential (KollektorpotentiaL Drainpotential) am Gate bzw. an der Basis den Source-Drain-Strom bzw. den Emitter-KoUektor-Strom vergrößert, und ein vergleichsweise positives Potential (SourcepotentiaL Emitterpotential) am Gate bzw. an der Basis solche Ströme verringert bzw. verhindert

2. Bei npn-Transistoren wird ein EJektronenstrom wie

bei n-Kanal-FETs mit hohem ausgangsseitigen Innenwiderstand gesteuert Der Emitter entspricht auch hier der Source, und der Kollektor dem Drain, insofern, als ein ausreichend stark positives Potential (Drainpotential, Kollektorpotential) am Gate bzw. an der Basis den Source-Drain-Strom bzw. den Emitter-Kollektor-Strom vergrößert, und ein vergleichsweise negatives Potential (Sourcepotential, Emitterpotential) am Gate bzw. an der Basis solche Ströme verringert bzw. verhindert

Das Verhalten von pnp-Transistoren entspricht also dem Verhalten von p-Kanal-FETs, wobei der Emitter der Source und der Kollektor dem Drain entspricht. Das Verhalten von npn-Transistoren entspricht dem Verhalten von n-Kanal-FETs, wobei auch hier der Emitter der Source und der Kollektor dem Drain entspricht. Da man dieSource-Drain-Strom/Gate-Source-Spannung-Kenn-

linien und damit die Einsatz-Gate-Source-Spannung, bei der ein Strom zu fließen beginnt, nahezu beliebig verschieben kann, indem man den Kanal von FETs verschieden gestaltet — z. B. als Anreicherungstyp, als Verarmungstyp, oder auch als Sperrtyp, d.h. durch Dotierung seiner n-Kanalbereichoberfläche mit p, mit n⁺, oder mit p⁺⁺ bzw. seiner p-Kanalbereichoberfläche mii n, mit p⁺ oder mit n⁺⁺ — hat man bei FETs mehr Freiheit für die Wahl der Gatevorspannung, insbesondere um dafür einen passenden Pegel zu wähien, als bei bipolaren Transistoren für die entsprechende Wahl der Basisvorspannung. Dies gilt insbesondere für IG-FETs, z. B. für MOS-FETs. Diese Freiheit der Wahl kann man auch bei der Erfindung nutzen, weil bei der Erfindung auch einer oder mehrere — insbesondere komplementäre — bipolare Transistoren, oder — insbesondere komplementäre — FETs verwendbar sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Durchführung eines Verfahrens zur spulen-, relaiskontakt- und transfermatorfreien Rufstrom- und Schleifenstromspeisung in eine eine erste und in eine' zweite Ader aufweisende Teilnehmerleitung in einer Fernmelde-, insbesondere PCM-Fernsprech-Vermittlungsanlage zu einer Teilnehmerstation, mit ι ο

einer Einspeiseeinheit, die eine während des Rufens von Rufstromgenerator-Taktimpulsen gesteuerte Stromquelle enthält, nämlich eine erste an die erste Ader angeschlossene Stromquelle, wobei
die Einspeiseeinheit während des Rufens einen is abwechselnden Betriebszustand aufweist, bei dem rhythmisch die erste Stromquelle entweder, gesteuert vsn einer Taktimpulsphase, einen ersten Rufstromimpuls der ersten Strompolarität über die erste Ader zur Teilnehmerstation einspeist, oder, gesteuert von einer Taktimpulspause, keinen Strom über diese erste Ader zur Teilnehmerstation einspeist, so daß die erste Stromquelle über die Teilnehmerleitung eine Folge erster unipolarer Rufstromimpulse als Rufstrom zur Teilnehmerstation einspeist, wobei

die Einspeiseeinheit nach dem Abheben des Teilnehmers, zur Einspeisung des — mit dem Teilnehmer gelieferten Empfangsinformationen — modulierbaren Schleifenstromes, in einen andauernden Betriebszustand gesteuert wird, bei dem die erste Stromquelle den Schleifenstrom über die Teilnehmerleitung zur Teilnehmerstation einspeist, wobei

nicht eine während der anfänglichen Einschwingvorgänge unmittelbar nach dem Beginn eines Rufstromimpulses, sondern erst eine nach dem Abklingen dieser Einschwingvorgänge auf der Teilnehmerleitung auftretende, bei aufgelegter Teilnehmerstation einen typischen Schwellwert unter- oder überschrei- »0 tende Momentanamplitude der eingespeisten Rufstromimpulse bzw. entsprechende Ströme oder Spannungen, die Rufstromabschaltung steuert und wobei

dazu zumindest einzelne der Rufstromimpulse beziehungsweise damit zusammenhängende Ströme oder Spannungen einer Verzögerungseinheit zugeleitet werden, die ihrerseits vor dem Ende des betreffenden Rufstromimpulses, aber erst nach den anfänglichen Einschwingvorgängen dieses Rufstromimpulses, eine Meßeinheit steuert, und zwar die Meßeinheit zur abtastenden Messung der dann jeweils auftretenden Momentanamplitude dieses Rufstromimpulses veranlaßt, wobei
die Meßeinheit bei Messung einer Momentanamplitude, die typisch für Widerstandswerte zwischen den Adern der Teilnehmerleitung vor dem Abheben des Teilnehmers sind, die Einspeiseeinheit in deren abwechselnden Betriebszustand steuert und wobei
die Meßeinheit bei Messung einer Momentanamplitude, die typisch für Widerstandswerte zwischen den Adern der Teilnehmerleitung nach dem Abheben des Teilnehmers sind, die Einspeiseeinheit in deren andauernden Betriebszustand steuert, nach Patent 28 28 418, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Signaleingang einer taktflankengesteuerten, die Verzögerungseinheit und den austastenden Bestandteil der Meßeinheit (ME) bildenden Kippschaltung (F) mit dem Meßeinheitseingang (la, 1 Zauber G2) verbunden ist, daß

b) der Takteingang dieser Kippschaltung (F) mit dem die Taktimpulse (25 Hz), die den ersten Transistor (7*1) während des Rufens steuern, zuleitenden Taktimpulseingang (TI) verbunden ist und daß

c) der Signalausgang (G 4) der Kippschaltung (F) den die Rufstromabschaltung veranlassenden Meßeinheitsausgang bildet