DE2848494C3

DE2848494C3 - Anordnung zur Eintastung einer Außerband-Signalfrequenz

Info

Publication number: DE2848494C3
Application number: DE19782848494
Authority: DE
Inventors: Johann Ing.(Grad.) 8000 Muenchen Magerl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-11-08
Filing date: 1978-11-08
Publication date: 1987-02-12
Also published as: DE2848494A1; DE2848494B2

Description

50

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Eintastung einer Außerband-Signalfrequenz in den Übertragungsweg eines TF-Kanalumsetzers mit Hilfe von Gleichstromzeicheii, die in Form von Erde oder Nichterde zum Kanalumsetzer übertragen und dort in &Dgr; ußprKiinH-^ionalfrpnnpn7

rrlpn mit

einem Schwellwertdetektor an der Signalader, in dem eine Auswertung erfolgt, und mit einem Modulator, in dem eine Umsetzung der aufbereiteten Signale in HF-Signale erfolgen.

Eine derartige Anordnung ist aus der DE-PS 23 796 bekannt. Zwischen einer Schaltstufe mit einem Schwellwert und einem Diodenmodulator (Begrenzer) mit nachgeschaltetem Siebglicd ist bei dieser Anordnung ein aktiver RC-Tiefpaß zwischengeschaltet.

Aus der DE-OS 23 25 191 ist eine weitere derartige Anordnung bekannt, bei der zwischen der Schaltslufc und dem Modulator ein Signalformer angeordnet ist, der einen Tiefpaß enthält.

Von der Vermittlungseinrichtung werden über die Signalader Gleichstromzeichen (Wählzeichen, Zählzeichen etc.) in Form von Erde oder Nichterde zum Kanalumsetzer zum Kanalumsetzer von TF-Systemen übertragen. Diese Zeichen müssen im Kanalumsetzer in eine Außerband-Signalfrequenz umgesetzt werden. Dabei soll wahlweise Erde gleich Signalpegel und Erdtrennung gleich fehlender Signalpegel oder umgekehrt sein.

Zur einwandfreien Funktion sind an die Eintastschaltung folgende Bedingungen zu stellen:

a) Der Signalpegel muß in ausreichend kurzer Zeit (einige Millisekunden) auf eine Zustandsänderung der Signalader reagieren.

b) Spektralanteile, die durtch das Ein- bzw. Austasten des Signalpegels entstehen und frequenzmäßig in die benachbarten Sprachkanäle fallen, müssen aasreichend gedämpft werden.

c) Die Hüllkurve der getasteten /oißerband-Signalfrequenz soll am Ende der Trägerfrequenzverbindung auch von einem Signalempfänger eines fremden Fabrikats mit ausreichender Genauigkeit ausgewertet und in Gleichstromzeichen zurückverwandelt werden können.

Diese Bedingungen wurden bisher auf zwei unterschiedlichen Wegen erfüllt

F i g. 1 zeigt die konventionelle Lösung mit einem vom Gleichstromzeichen gesteuerten Schalter 3 für die Signalfrequenz und nachfolgendem schmalbandigen Filter 4 (elektrisch oder elektromechanisch) zur Absenkung der erwähnten Eintastspektren.

F i g. 2 zeigt das Prinzip der sog. Weicheintastung. In einem Vorfilter 5 (aktive bzw. passive TC-Technik) mit Tiefpaßwirkung werden die von der Signalader aufgenommenen Gleichstromzeichen abgeflacht. In einem zweiten Schaltungsteil 6 werden diese bandbegrenzten Gleichstromzeichen der Signalfrequenz aufmoduliert Um eine der Lösung in F i g. 1 vergleichbare Hüllkurve mit entsprechender Selektionswirkung zu erreichen, muß ein aktiver ÄC-Tiefpaß vom halben Grad der Schmalbandfilter angesetzt werden, d. h. Grad 2 mit zwei Kondensatoren. Diese bekannten Schaltungen sind jedoch für die integrierte Schaltungstechnik nicht sehr gut geeignet

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zur Eintastung der Außerband-Signalfrequenz in den Übertragungsweg eines TF-Kanalumsetzers zu schaffen, die sich in integrierter Schaltungstechnik leicht aufbauen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Anordnung der einleitend geschilderten Art derart ausgebildet, daß der Schwellwertdetektor mit einer Stromquellenschaltung verbunden ist, die abhängig vom Auswertekriterium

-&igr;-. &Ggr;..&Igr; &mgr; »_i_4_i.j _: Oi _I.&ldquor;U- U&ldquor;..,.,-L·

UC& JÜlWCIIWCItUCLCMUia VIlIb üllUIIIUliinvili uvnvm

stclligt, wodurch ein nachgcschalteler Kondensator jeweils umgeladen wird, daß die Ladespannung des Kondensators über zwei antiparallel geschaltete Dioden begrenzt wird, und daß die Spannung am Kondensator dem Modulator zugeführt ist.

Durch diese Maßnahmen erhält man eine Schaltung, bei der die periphären Bauteile erheblich reduziert sind. Außerdem ist die Verlustleistung sehr gering. Diese Schaltung eignet sich daher besonders zur monolithi-

iohen integration.

Der Schwellwertdetektor kann dabei aus einem mit zwei Transistoren aufgebauten Differenzverstärker bestehen, an dessen einem Eingang eine Vergleichspannung liegt und dessen anderer Eingang über einen Schalttransistor, dessen Basis eine weitere Vergleichsspannung zugeführt ist, mit der Signalleitung verbunden ist, wobei die Kollektoren der Transistoren des Differenzversiärkers von einer Stromspiegelschaltung gespeist sind.

Der Modulator läßt sich dabei so ausbilden, dau er ebenfalls einen Differenzverstärker mit den Transistoren enthält, dessen einer Eingang mit einer dritten Vergleichsspannung und dessen anderer Eingang mit dem Kondensator verbunden ist und daß die Spannung mit der Signalfrequenz an die gemeinsame Emitterzuleitung der beiden Transistoren geführt ist

Der aus den beiden antiparallel geschalteten Dioden aufgebaute Spannungsbegrenzer ist zwischen den beiden Eingängen des Differenzverstärkers des Modulators angeordnet

Anhand der Ausführungsbeispiele nach den Fig.3 und 4 wird die Erfindung näher erläutert

Der Zustand der Signalader 5 wird mittels eines Gleichstroms aus der Spannung - i/l und dem Strom durch den Widerstand R1 abgefragt und von einem Schwellwertdetektor D ausgewertet Wird beispielsweise die Signalader 5 zum Betrachtungszeitpunkt f-0 geerdet (Kontakt K geschlossen), dann schaltet der Schwellwertdetektor D die Stromquellenschaltung 2 von —/ auf / um. Wird zum Zeitpunkt f»fi die Signalader wieder von Erde getrennt, dann schaltet der Schwellwertdetektor D wieder vom Strom / auf -/ zurück. Am Kondensator Centsteht währenddessen der in der F i g. 3 angegebene zeitliche Spannungsverlauf. Es wird also eine Trapezfunktion erzeugt, deren Plankensteilheit

Tl r

Die Auf- und Entlädespannung am Kondensator C wird beispielsweise durch zwei antiparallele Dioden auf UV± Schwellspannung begrenzt In einem weiteren, mit Modulator bezeichneten Schaltungsteil wird die Trapezkurve einer Außerbandsignalspannung &Oacgr;2 der Frequenz /so auf moduliert daß ein Außerbandzeichen mit trapezförmiger Hüllkurve entsteht Durch die Synthese einer trapezförmigen Hüllkurve wird das Zeitverhalten früher verwendeter Schmalbandfilter optimal angenähert, wodurch die erwähnte Zusammenarbeit mit fremden Signalempfängern sehr begünstigt wird.

Fig.4 zeigt als Ausführungsbeispiel eine monolithisch integrierbare Schaltung, wobei zur Vereinfachung diejenigen Schaltungsteile weggelassen sind, die nur der Arbeitspunkteinstellung dienen.

Die Schaltungsanordnung besteht dabei im wesentlichen aus dem Schwellwertdetektor D, dem Modulator M, dem Kondensator C und dem Amplitudenbegrenzer GR 2, GR 3.

Der Schwellwertdetektor D besteht dabei aus einem mit zwei Transistoren 72, &Ggr;3 gebildeten Differenzverstärker, wobei an der Basis des Transistors 73 die Vergleichsspannung UV2 und an der Basis des Transistors 72 die Emitterkollektorstrecke eines Schalttransistors 71 liegt, dessen Basis ebenfalls mit einer Vorspannung Uv 1 versehen ist Dsr Emitter des Transistors 71 ist an die Signalader geführt, auf der Gleichstromzeichen abhängig von den Wähl- bzw. Rufzeichen ankommen. Die Kollektoren der beiden Transistoren 72, 73 sind über eine Stromspiegelschaltung 2 mit dem einen Pol der Gleichstromquelle verbunden, während die beiden Emitter gemeinsam über eine Gleichstromquelle an den anderen Pol geführt

&iacgr;&agr; sind.

Der Modulator M besteht ebenfalls aus einem Differenzverstärker mit den Transistoren 74, 75. In den Emitterzuleitungen liegen dabei Dioden GR 4, GR 5 zur Erhöhung der Emitter-BasisschweUspannung

der Transistoren 74, 75. Die Basis des Transistors 75 liegt dabei an einer dritten Vergleichsspannung Uv 3, während die Basis des Transistors 74 mit dem Kondensator C, der einseitig an Erde liegt verbunden ist Die beiden Basen der Transistoren 74, 75 sind außerdem mit zwei antiparallel geschalteten Dioden GR 2, GR 3 verbunden, die als Spannungsbegrenzer für die Umladespannung des Kondensators C wirken.

Teil 1 dient als Schutzschaltung zwischen Signalader und Gleichspannungseingang am Schwellwertdetektor

D. Ist die Signalader S von Erde getrennt der Transistor 71 über die onmschen Widerstände R 3, R 4 und - U1 leitend und der Transistor 72 gesperrt, dann ist der Kondensator C 2 auf Uv 3 minus Schwellspannung über den Gleichrichter Gr 3 au geladen und der Transistor

&ohgr; 74 gesperrt Der Ausgang ist stromlos. Wechselt nun die Signalader S in Richtung Erde, dann wird der Transistor 71 gesperrt, der Transistor 72 leitend, der Transistor 73 gesperrt und der Kondensator C 2 wird über den Stromspiegel 2 linear von Cv 3 minus Schwellspannung auf Uv 3 plus Schwellspannung umgeladen. Der über den Kondensator Cl und den Widerstand Al aus dem Außerband-Signalgenerator U2 eingespeiste Signalfrequenzstrom wechselt dabei stetig vom vorher leitenden Transistor 75 auf den Transistor 74 über, wobei aus dem Ausgang A ein Signalstrom mit der in F i g. 3 gezeigten Hüllkurve fließt. Zusätzlich kann durch die Brücken am Ausgang von Arbeitsstrom (Signalpegel bei Erde an S^) auf Ruhestrom (Signalpegel bei S offen) umgeschaltet werden. Diese

4^r> Umschaltung ist jedoch auch durch geringfügige Änderung der Schaltung am Gleichspannungseingang möglich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Eintastung einer Außerband-Signulfrcquenz in den Übertragungsweg eines TF-Kanalumsetzers mit Hilfe von Glcichstromzeichen, die in Form von Erde oder Nichterde zum Kanalumsetzer übertragen und dort in eine Außerband-Signalfrequenz umgesetzt werden, mit einem Schwellwertdetektor (D) an der Signa'ader, in dem eine Auswertung erfolgt, und mit einem Modulator (M), in dem eine Umsetzung der aufbereiteten Signale in HF-Signale erfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertdetektor (D) mit einer Stromquellenschaltung (2) verbunden ist, die abhängig vom Auswertekriterium des Schwellwertdetektors eine Stromumkehr bewerkstelligt, wodurch ein nachgeschalteter Kondensator (C) jeweils umgeladen wird, daß die Ladespannung des Kondensators (C) über zwei antiparallel geschaltete Dioden (GR 2, GR 3) begrenzt wird, und daß die Spannung am Kondensator (C) dem Modulator (M ) zugeführt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertdetektor (D) aus einem zwei Transistoren (T2, Td) aufgebauten Differenzverstärker besteht, an dessen einem Eingang eine Vergleichsspannung (Uv 2) liegt und dessen anderer Eingang fiber einen Schalttransistor (Ti), dessen Basis eine weitere Vergleichsspannung (Uv 1) zugeführt ist, mit der Signalleitung verbunden ist und daß die Kollektoren der Transistoren (T 2, 73) des Differenzverstärkers von einer Stromspiegelschaltung (2) gespeist sind.

3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator ebenfalls einen Differenzverstärker mit den Transistoren (TA, TS) enthält, dessen einer Eingang mit einer dritten Vergleichsspannung (Uv 3) und dessen anderer Eingang mit dem Kondensator (C) verbunden ist und daß die Spannung (U2) mit der Signalfrequenz an die gemeinsame Emitterzuleitung der beiden Transistoren (TA, Ti) geführt ist

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den beiden antiparallel geschalteten Dioden (GRl, CR3) aufgebaute Spannrngsbegrenzer zwischen den beiden Eingängen des Differenzverstärkers des Modulators (M) angeordnet ist.