DE2903707C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungs­ anlagen, in denen elektrisch steuerbare Schalter durch Anschal­ tung von einem von zwei unterschiedlichen Steuerpotentialen an ihren jeweiligen Eingang Sperrzustand an jedem ihrer Ausgänge und durch Anschaltung eines zwischen den genannten beiden Steu­ erpotentialen liegenden dritten Mittelpotentials oder bei An­ schaltung überhaupt keines Potentials an den jeweiligen Steuer­ eingang der Schalter das Mittelpotential an jedem ihrer Aus­ gänge führen.

Schaltungsanordnungen dieser Art sind vielfältig in Form von elektromagnetischen Relais mit jeweils wenigstens einem Ruhe­ kontakt bekannt, wobei die Relaisspule mit einem ihrer beiden Anschlüsse an Erdpotential gelegt ist, während der andere ihrer beiden Anschlüsse den Eingang des genannten Schalters darstellt.

Ganz allgemein bekannt ist nun auch das Bestreben, Schaltungs­ anordnungen der eingangs genannten Art mit Hilfe von elektro­ nischen Schaltmitteln zu realisieren. In diesem Zusammenhang zeigt und beschreibt die US-PS 34 17 292 eine Schaltungsanord­ nung, die vier Transistoren pro Nachbildung, also anstelle eines Schalters der eingangs erwähnten Art benötigt. Eine weitere Schaltungsanordnung, die durch die Zeitschrift "Elek­ tronik-Informationen", Band 4 (1972), Heft 11, Seiten 50 und 51 bekanntgeworden ist, geht von Lichtemissionsdioden im Ein­ gangskreis eines elektronischen Relais aus. Diese erfordern aufbaumäßig relativ viel Raum. Das aber würde einer Einbezie­ hung in integrierte Schaltungen erhebliche Schwierigkeiten entgegenstellen. Ferner zeigt diese Literaturstelle in Abb. 1a eine durch elektronische Mittel realisierte Nachbil­ dung eines Relais mit Arbeitskontakt, wofür pro Arbeitskontakt je eine Lichtemissionsdiode sowie ein Transistor erforderlich sind, während zur Nachbildung eines Relais mit Ruhekontakt darüber hinaus gemäß Abb. 2b noch ein Negationsglied er­ forderlich ist, wofür ebenfalls mindestens ein Transistor, also ein weiterer Transistor pro Nachbildung eines Ruhekon­ taktes erforderlich ist. - Dies gilt in entsprechender Weise auch für eine durch die Zeitschrift "Elektronik", Jahr­ gang 1975, Heft 6, auf den Seiten 87 bis 94 dargestellte und beschriebene Schaltungsanordnung. Weitere Schaltungsanordnun­ gen ähnlicher Art sind durch die DE-PS 11 39 881 und durch die US-PS 30 77 545 bekannt. Aber auch diese erfordern in ähnli­ cher Weise wenigstens je zwei Transistoren pro nachzubildende Schaltstrecke.

Für die Erfindung besteht die Aufgabe, im Sinne einer größe­ ren Einfachheit und Aufwandersparnis ein elektromagnetisches Relais mit wenigstens einem Ruhekontakt mit Hilfe einer Schal­ tungsanordnung nachzubilden, in der elektronische Bauteile ver­ wendet sind. Hierbei geht es darum, eine Schaltungsanordnung anzugeben, die eine Nachbildung einer Mehrzahl von Ruhekon­ takten erlaubt, wobei pro Ruhekontakt-Nachbildung nur je ein Transistor erforderlich sein soll, abgesehen von einem für die­ se gemeinsamen zusätzlichen Transistor.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die über einen relativ hochohmigen Widerstand mit einem ersten der beiden Steuerpotentiale verbundene Basis eines jeden von mehreren, je­ weils mit dem Emitter an dem Mittelpotential liegenden, je ei­ nen Schalter realisierenden ersten Transistoren mit dem Ein­ gang über einen ihnen gemeinsamen, nur für das zweite der bei­ den Steuerpotentiale durchlässigen ersten Gleichrichter und über einen mit diesem in Reihe geschalteten, ebenfalls gemein­ samen spannungsabhängigen Widerstand verbunden ist, daß die ersten Transistoren durch das erste Steuerpotential an ihrer Basis hinsichtlich ihrer Emitter-Kollektor-Strecke stromdurch­ lässig und durch das über den ersten Gleichrichter und über den spannungsabhängigen Widerstand durchgreifende zweite Steuerpotential stromundurchlässig steuerbar sind, und daß ein außerdem an den Eingang, jedoch mit entgegengesetzter Durch­ laßrichtung angeschlossener gemeinsamer zweiter Gleichrichter mit seinem zweiten Anschluß an die Basis eines den ersten Tran­ sistoren gemeinsamen zweiten Transistors angeschlossen ist, der bei Auftreten des ersten Steuerpotentials am Eingang über seine Emitter-Kollektor-Strecke das Mittelpotential der jeweiligen Basis jedes der ersten Transistoren zuführt, wodurch diese ebenso wie durch das über den ersten Gleichrichter und den spannungsabhängigen Widerstand durchgreifende zweite Steuer­ potential hinsichtlich ihrer Emitter-Kollektor-Strecken strom­ undurchlässig gesteuert werden.

Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, einen Schalterausgang, der im Ruhezustand (Potentiallosigkeit des Schaltereinganges) oder bei Anliegen des Mittelpotentials (Erdpotential) am Schal­ tereingang Mittelpotential führt, dadurch zu sperren, daß an den Schaltereingang nach Belieben entweder das erste Steuer­ potential oder das zweite Steuerpotential angeschaltet wird. Die Sperrung des Schalters erfolgt also unabhängig von der Polarität des Steuerpotentials gegenüber dem Mittelpotential. Gegenüber den genannten bekannten Schaltungsanordnungen ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wesentlich einfacher und noch mehr aufwandsparend und weist nur Transistoren als Schalter und im übrigen nur Dioden und Widerstände auf, was insgesamt den Vorteil problemloser Einbeziehbarkeit in inte­ grierte Schaltkreise in sich birgt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung mit nur wesentlich zu ihrem Verständnis bei­ tragenden Bestandteilen dargestellt.

Der dargestellte Schalter weist zwei Ausgangstransisto­ ren T 1 und T 2 auf. Ebensogut können auch mehrere Aus­ gangstransistoren vorgesehen sein. Den Ausgangs­ transistoren gemeinsam ist ein Eingangstransistor T. Es ist ferner eine gemeinsame zweiteilige Speise­ batterie B dargestellt, die die Anschlußklemmen D, C und P aufweist. Die Anschlußklemme C führt Erdpotential, welches auch als "Mittelpotential" bezeichnet wurde. Die Anschlußklemme D führt Minuspotential, welches auch als "erstes Steuerpotential" bezeichnet wurde. Die Anschlußklemme P führt Pluspotential, welches auch als "zweites Steuerpotential" bezeichnet wurde.

Im Ruhezustand der dargestellten Schaltungsanordnung ist an ihren Eingang E keines der Steuerpotentiale sowie auch nicht das Erdpotential angeschaltet. An der Basis des Transistors T liegt deshalb über den Wider­ stand R Erdpotential, wodurch dieser Transistor ge­ sperrt ist. Folglich liegt sowohl an der Basis des Transistors T 1 als auch an der Basis des Transistors T 2 Minuspotential, und zwar jeweils über den Wider­ stand W 1 bzw. W 2. Dadurch sind diese beiden Transistoren im Ruhezustand stromdurchlässig über ihre Emitter- Kollektor-Strecken. Das an den Gleichrichter G ange­ schaltete Erdpotential greift über die weiteren Gleich­ richter G 12 und G 22 und über die Emitter-Kollektor- Strecken der Transistoren T 1 und T 2 auf die beiden Aus­ gänge A 1 und A 2 durch. Es sei angenommen, daß an diese Ausgänge zu steuernde Schalteinrichtungen angeschlos­ sen sind, die ihrerseits Minuspotential führen und auf eine Anschaltung von Erdpotential reagieren. Die Widerstände V 1 und V 2 dienen in an sich bekannter Weise zur Strombegrenzung.

Wird an den Eingang E von einer vorgeordneten Schalt­ einrichtung her Erdpotential angeschaltet, so kann dies den Transistor T nicht beeinflussen. An seiner Basis liegt bereits über den Widerstand R Erdpotential. Das an den Eingang E angelegte Erdpotential kann auch nicht über den Gleichrichter H, die Z-Diode Z und die Gleichrichter G 11 und G 12 auf die Transistoren T 1 und T 2 durchgreifen, weil die Durchbruchsspannung der Z-Diode Z höher ist als der Potentialunterschied zwischen Erdpotential und Minuspotential. Dies gilt auch für den Ruhezustand, in welchem also das am Emitter des Transistors T liegende Erdpotential nicht über den Widerstand R, die Gleichrichter K und H, die Z-Diode Z und die Gleichrichter G 11 und G 12 auf die Transistoren T 1 und T 12 durchgreifen kann.

Wird an den Eingang E des in der Zeichnung dargestell­ ten Schalters Minuspotential angeschaltet, so greift dies über den Widerstand L und den Gleichrichter K auf die Basis des Transistors T durch. Der Widerstand R weist einen wesentlich höheren Widerstandswert auf als der Widerstand L. Durch das an der Basis des Transistors T erscheinende Minuspotential wird die Emitter-Kollektor- Strecke dieses Transistors stromdurchlässig. Das Erd­ potential vom Emitter des Transistors T greift nunmehr über die Gleichrichter G 11 und G 12 auf die Basis des Transistors T 1 und auf die Basis des Transistors T 2 durch. An den Widerständen W 1 und W 2 tritt also ein entsprechender Spannungsabfall auf. Die Emitter- Kollektor-Strecken der Transistoren T 1 und T 2 werden gesperrt. Die Ausgänge A 1 und A 2 des in der Zeichnung dargestellten Schalters werden stromlos. Der über die Gleichrichter G und G 22 sowie den Widerstand R 2 fließende Strom bewirkt einen Spannungsabfall an dem letztgenannten Widerstand, wodurch bewirkt wird, daß bei Sperrung des Transistors T 2 die Emitterspannung etwas negativer ist als die Basisspannung. Entsprechen­ des gilt für den Transistor T 1.

Wird an den Eingang E der in der Zeichnung dargestell­ ten Schaltungsanordnung Pluspotential angeschaltet, so wird der Gleichrichter K in Sperrichtung beansprucht. Der Transistor T ist wie im Ruhezustand gesperrt. Je­ doch ist der Gleichrichter H, der bei Anschaltung von Minuspotential an den Eingang E in Sperrichtung bean­ sprucht wurde, bei Anschaltung von Pluspotential an den Eingang E stromdurchlässig. Da die Durchbruchs­ spannung der Z-Diode Z so bemessen ist, daß sie kleiner ist als die zwischen den Klemmen C und P der Speisebatterie B herrschende Spannung, kommt ein Strom­ kreis zustande über den Eingang E, den Widerstand L, den Gleichrichter H, die Z-Diode Z, die Gleich­ richter G 11, G 12 und Y, sowie über die Widerstände W 1 und W 2. In diesem Stromkreis tritt an den Widerständen W 1 und W 2 jeweils ein Spannungsabfall auf, aufgrund dessen sowohl die Basis des Transistors T 1 als auch die Basis des Transistors T 2 geringfügig positiv wirkt gegenüber Erdpotential. Somit ist die Basis des Tran­ sistors T 1 sowie die des Transistors T 2 positiver als der Emitter beider Transistoren. Dadurch werden die Emitter-Kollektor-Strecken dieser beiden Transistoren gesperrt.

Die in der Zeichnung dargestellte Schaltungsanordnung liefert also über ihre beiden Ausgänge A 1 und A 2 Erd­ potential, sofern am Eingang E ebenfalls Erdpotential angeschaltet ist oder keines der beiden Steuerpotentiale angeschaltet ist. Die beiden Ausgänge dieser Schaltungs­ anordnung sind stromlos, wenn am Eingang E Minuspotential oder Pluspotential liegt.

Claims (2)

1. Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, in denen elektrisch steuer­ bare Schalter durch Anschaltung von einem von zwei unter­ schiedlichen Steuerpotentialen an ihren jeweiligen Ein­ gang Sperrzustand an jedem ihrer Ausgänge und durch An­ schaltung eines zwischen den genannten beiden Steuer­ potentialen liegenden dritten Mittelpotentials oder bei Anschaltung überhaupt keines Potentials an den jeweiligen Steuereingang der Schalter das Mittelpotential an jedem ihrer Ausgänge führen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die über je einen relativ hoch­ ohmigen Widerstand (W 1, W 2) mit einem ersten der beiden Steuerpotentiale (Minus) verbundene Basis eines jeden von mehreren, jeweils mit dem Emitter an dem Mittelpoten­ tial (Masse) liegenden, je einen Schalter realisierenden ersten Transistoren (T 1, T 2) mit dem Eingang (E) über einen ihnen gemeinsamen, nur für das zweite der beiden Steuerpotentiale (Plus) durchlässi­ gen ersten Gleichrichter (H) und über einen mit diesem in Reihe geschalteten, ebenfalls gemeinsamen spannungs­ abhängigen Widerstand (Z) verbunden ist, daß die ersten Transistoren (T 1, T 2) durch das erste Steuerpotential (Minus) an ihrer Basis hinsichtlich ihrer Emitter-Kollek­ tor-Strecke stromdurchlässig und durch das über den ersten Gleichrichter (H) und über den spannungsabhängigen Widerstand (Z) durchgreifende zweite Steuerpotential (Plus) stromundurchlässig steuerbar sind, und daß ein außerdem an den Eingang (E), jedoch mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung angeschlossener gemeinsamer zweiter Gleichrichter (K) mit seinem zweiten Anschluß an die Basis eines den ersten Transistoren (T 1, T 2) gemeinsamen zweiten Transistors (T) angeschlossen ist, der bei Auftreten des ersten Steuerpotentials am Eingang (E) über seine Emitter-Kollektor-Strecke das Mittelpotential (Masse) der jeweiligen Basis jedes der ersten Transistoren (T 1, T 2) zuführt, wodurch diese ebenso wie durch das über den ersten Gleichrichter (H) und den spannungsabhängigen Widerstand (Z) durchgreifende zweite Steuerpotential (Plus) hinsichtlich ihrer Emitter-Kollektor-Strecken stromundurchlässig gesteuert werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gleich­ richter mit seinem zweiten Anschluß an die Basis eines zweiten Transistors angeschlossen ist, dessen Emitter das Mittelpotential führt, dessen Kollektor mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist, und dessen Basis im Sperrzustand des zweiten Gleichrichters ein bei Auftreten des ersten Steuerpotentials unterdrück­ tes Sperrpotential führt, und dessen Emitter-Kollektor- Strecke bei Auftreten des ersten Steuerpotentials am Eingang und über den zweiten Gleichrichter an der Basis dieses Transistors stromdurchlässig geschaltet wird.