DE2920792A1 - Constant current supply bridge for telephone exchange - has transistor in each current generator, whose collectors are connected cross-wise to their bases - Google Patents
Constant current supply bridge for telephone exchange - has transistor in each current generator, whose collectors are connected cross-wise to their basesInfo
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Abstract
Description
Konstantstrom-Speisebrücke für eine Fernsprech- Constant current feed bridge for a telephone
vermittlungsstelle. exchange.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Konstantstrom-Speiseo brücke nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, d.h. eine Speisebrücke, bei welcher der die Fernsprechapparate der Teilnehmer speisende Strom einen festgelegten, von der Länge der die Fernsprechapparate mit der Vermittlungsstelle verbindenden Leitungsschleife unabhängigen Wert hat. The invention relates to a constant current feeder bridge according to the preamble of claim 1, i.e. a feed bridge in which the the Telephone sets supply the subscriber with a specified current of length the line loop connecting the telephone sets to the central office has independent value.
Gegenüber den herkömmlichen Speisebrücken haben SonstantB strom-Speisebrücken den Vorteil, daß sie eine ständige Wirksamkeit der Kohlemikrophone gewährleisten, die bei den meisten Fernsprechapparaten verwendet werden und bekanntlich in ihrer Leistungsfähigkeit von der Speisestromstärke abhängig sind. Compared to conventional feed bridges, however, also have electricity feed bridges the advantage that they ensure constant effectiveness of the carbon microphones, which are used in most telephone sets and are known to be in theirs Performance are dependent on the supply current.
Bekannte Konstantstrom-Speisebrücken haben mindestens einen Stromgenerator, der den Teilnehmer-Fernsprechapparat mit einem konstanten, von den Schwankungen der Impedanz der im betrachteten Fall aus dem Fernsprechapparat und der Teilnehmer-Leitungsschleife bestehenden Belastung unabhängigen Strom speist.Known constant current feed bridges have at least one current generator, the subscriber telephone set with a constant, from the fluctuations the impedance of the telephone set and the subscriber line loop in the case under consideration existing load feeds independent electricity.
Aus Symmetrie-Gründen sind im allgemeinen ein mit der a-Ader der Leitungsschleife verbundener erster Stromgenerator und ein zweiter, mit der b-Ader verbundener Stromgenerator vorgesehen.For reasons of symmetry, one with the a-wire of the line loop is generally used connected first current generator and a second current generator connected to the b-wire intended.
Diese Stromgeneratoren sind daher miteinander in Reihe und parallel zu den Adern der Leitungsschleife geschaltet. Die Reihenschaltung von zwei Stromgeneratoren bereitet aber Schwierigkeiten, weil die Transistoren, mit denen sie üblicherweise bestückt sind, sich gegenseitig beeinflussen, was zur Folge hat, daß eine Arbeitspunktverschiebung bei dem einen Transistor eine Arbeitspunktverschiebung bei dem anderen Transistor hervorruft. Insbesondere steigt bei sinkender Kollektor spannung des einen Transistors bei konstantem Ausgangsstrom die Kollektorspannung des anderen Transi-Lrrs an, was zu einer beträchtlichen Verlustwärme eines der beiden Transistoren und damit zur Beschädigung oder Zerstörung des Transistors führen kann. Außerdem können die Transistoren mit unterschiedlichen Kollektor spannungen auch einen unterschiedlichen dynamischen Widerstand haben d.h. die Sprechströme finden auf den beiden Adern zwei Wege unterschiedlicher Impedanz gegen Masse bzw.These power generators are therefore in series and in parallel with each other switched to the wires of the line loop. The series connection of two power generators but causes difficulties because the transistors with which they usually are equipped, influence each other, which has the consequence that an operating point shift in the case of one transistor, an operating point shift in the case of the other transistor evokes. In particular, the voltage of one transistor increases when the collector voltage drops at constant output current the collector voltage of the other Transi-Lrrs on, resulting in considerable heat dissipation from one of the two transistors and thus can damage or destroy the transistor. In addition, the Transistors with different collector voltages also have a different one have dynamic resistance i.e. the speech currents find two wires on the two wires Paths of different impedance to ground or
gegen den Spannungspol der Batterie, weshalb eine Speisebrücke der bekannten Art eine Nebensprechquelle darsselle.against the voltage pole of the battery, which is why the known type represent a crosstalk source.
Der Erfindung liegt die Aufgage zugrunde, eine insbesondere aus gut für eine integrierte Schaltung geeigneten Bauelementen bestehende Speisebrücke anzugeben, bei der die auf unterschiedlichen Kollektorspannungen der Transistoren beruhenden Schwierigkeiten vermieden werden. The invention is based on the Aufgage, one in particular from good specify existing feed bridge for components suitable for an integrated circuit, which are based on the different collector voltages of the transistors Difficulties are avoided.
Diese Aufgabe wird durch die im patentanspruch 1 gekennzeichnete Speisebrücke gelöst. This task is characterized by that in claim 1 Feed bridge released.
Bei einer derartigen Speisebrücke werden durch die gegenseitige Regelung Verschiebungen der vorgesehenen Arbeitspunkte der Transistoren vermieden. With such a feed bridge, the mutual regulation Displacements of the intended operating points of the transistors avoided.
An einem nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 den Stromverlauf in einer Konstantstrom-Speisebrücke und Fig. 2 eine ausführlichere Darstellung der hier beschriebenen Speisebrücke. The invention is based on a non-limiting exemplary embodiment explained in more detail. In the drawing: FIG. 1 shows the current profile in a constant current feed bridge and FIG. 2 shows a more detailed illustration of the feed bridge described here.
In Fig. 1 ist mit TR der Übertrager zur galvanischen Trennung der Leitungsschleife eines Teilnehmers bezeichnet, dessen eine Wicklung mit der Fernsprechvermittlungsstelle CT verbunden ist, während die andere Wicklung über die Leitungsschleife mit dem Fernsprechapparat TL verbunden ist und einen Kondensator C zur Sperrung des Speisegleichstroms des Fernsprechapparates TL enthält. Der Speisegleichstrom wird von einem ersten und einem zweiten Stromgenerator G1 bzw. G2 geliefert, die miteinander in Reihe und zur Leitungsschleife parallel geschaltet sind. Bei Belegung des Fernsprechapparates TL kann der vom Generator G2 abgegebene Strom die Wicklung des Übertragers TR nicht durchfließen, da er durch den Kondensator C gesperrt wird; er fließt daher durch den Fernsprechapparat TL und über den Generator G1 wird der Stromkreis geschlossen. Die im Fernsprechapparat erzeugten Sprachstromsignale gelangen über den Ubertrager TR zur Vermittlungsstelle CT. In Fig. 1, the transformer for galvanic isolation is with TR Line loop of a subscriber, whose one winding with the telephone exchange CT is connected, while the other winding is connected to the via the line loop Telephone set TL is connected and a capacitor C for blocking the direct current supply of the telephone set TL contains. The direct current feed is supplied by a first and a second current generator G1 and G2 respectively, which are supplied in series with one another and are connected in parallel to the line loop. When the telephone is occupied TL, the current delivered by the generator G2 cannot pass the winding of the transformer TR flow through as it is blocked by the capacitor C; therefore it flows through the telephone TL and the generator G1, the circuit is closed. The voice current signals generated in the telephone set pass through the transmitter TR to the exchange CT.
Da bei einer so aufgebauten Speisebrücke die Stromgeneratoren G1 und G2 miteinander in Reihe geschaltet sind und sich daher gegenseitig beeinflussen, konnte bisher bei sinkender Kollektorspannung eines Transistors die Kollektorspannung des anderen Transistors ansteigen, so daß bei konstantem abgegebenem Strom einer der beiden Transistoren mehr Energie als der andere Transistor zu verzehren hat. Dies ist unerwünscht, da in einem der beiden Transistoren Wärme entsteht, die zur Beschädigung oder Zerstörung des Transistors führen kann. Da ferner die beiden Transistoren unterschiedliche Kollektorspannungen aufweisen, haben sie auch einen unterschiedlichen dynamischen Widerstand, wodurch die Sprachströme einen unterschiedlichen Widerstand gegen Masse bzw. gegen den Spannungspol der Batterie vorfinden, was Nebensprecherscheinungen zur Folge hat. Since with a feed bridge constructed in this way, the current generators G1 and G2 are connected in series and therefore influence each other, was previously able to reduce the collector voltage when the collector voltage of a transistor fell of the other transistor rise, so that with a constant output current one of the two transistors has to consume more energy than the other transistor. This is undesirable because heat is generated in one of the two transistors, which leads to the Damage or destruction of the transistor. There are also the two transistors have different collector voltages, they also have a different one dynamic resistance, which gives the speech currents a different resistance to ground or to the voltage pole of the battery, what crosstalk phenomena has the consequence.
Die Einzelheiten einer Schaltungsanordnung einer Speisebrücke gemäß der Erfindung sind Fig. 2 zu entnehmen. Demnach bestehen die Stromgeneratoren G1 und G2 aus zwei komplementären Transistoren T1 bzw. T2, deren Emitter durch die Widerstände RE1 bzw. RE2 vorgespannt sind. Die Vorspannung der Basis-Emitter-Ubergänge der Transistoren T1 und T2 erfolgt durch einen Spannungsteiler, der an die Speisespannungsquelle (-V) angeschlossen ist und aus der Serienschaltung eines Widerstands R1, einer zwischen den Basen der beiden Transistoren eingesetzten Z-Diode DZ und eines weiteren Widerstands R2 aufgebaut ist. The details of a circuit arrangement of a feed bridge according to of the invention are shown in FIG. Accordingly, the current generators G1 exist and G2 from two complementary transistors T1 and T2, whose emitters are through the Resistors RE1 and RE2 are biased. The bias of the base-emitter junctions of the transistors T1 and T2 takes place through a voltage divider which is connected to the supply voltage source (-V) is connected and from the series circuit of a resistor R1, one between the bases of the two transistors inserted Zener diode DZ and another resistor R2 is built up.
Die Generatoren G1 und G2 enthalten Mittel zur gegenseitigen Regelung, welche die beiden Transistoren im linearen Betriebsbereich halten und außerdem eventuelle Abweichungen von den vorbestimmten Verhältnissen verhindern sollen. Diese Mittel bestehen aus einem ersten Widerstand R3, der den Kollektor des Transistors T1 mit der Basis des Transistors T2 verbindet, und aus einem zweiten Widerstand R4, der den Kollektor des Transistors T2 mit der Basis des Transistors T1 verbindet. The generators G1 and G2 contain means for mutual regulation, which keep the two transistors in the linear operating range and also any To prevent deviations from the predetermined conditions. This means consist of a first resistor R3, which is the collector of transistor T1 with the base of the transistor T2 connects, and a second resistor R4, the connects the collector of transistor T2 to the base of transistor T1.
Im folgenden soll das Prinzip der gegenseitigen Regelung unter der Annahme erläutert werden, daß aus irgendeinem Grund die Kollektorspannung des Transistors T1 um eine Größe ßV sinkt, wodurch die oben genannten Nachteile auftreten würden. The following is the principle of mutual regulation under the Assumption will be explained that for some reason the collector voltage of the transistor T1 drops by an amount βV, which would result in the disadvantages mentioned above.
Da der Transistor T1 ein npn-Transistor ist, also mit bezüglich des Emitters positiven Spannungen und Strömen betrieben wird, verursacht ein Sinken der Kollektorspannung bei konstantem Kollektorstrom einen Anstieg des Basisstromes, was eine Zunahme des Spannungsabfalls am Widerstand R4 bewirkt.Since the transistor T1 is an npn transistor, so with respect to the Eitter operating positive voltages and currents causes a decrease the collector voltage with a constant collector current an increase in the base current, which causes an increase in the voltage drop across resistor R4.
Da der Transistor @2 ein pnp-Transistor-ist, hat er negative Spannungen und Ströme; eine Zunahme des Spannungsabfalls am Widerstand R4 verursacht daher ein Sinken der Kollektorspannung dieses Transistors T2 und infolgedessen auch ein Absinken des Basisstromes. Sinkt also der Basisstrom des Transistors T2 , so nimmt der Spannungsabfall am Widerstand R3 abE was einen Anstieg der Kollektorspannung des Transistors T1 bewirkt, wodurch die genannte Abweichung AV aufgehoben wird. Die Widerstände R3 und R4 bewirken also eine gegenseitige Regelung der Vorspannungen für die Transistoren T1 und T2 welche eventuelle Abweichungen des Arbeitspunktes der Transistoren aus dem vorgesehenen Bereich beseitigt.Since the transistor @ 2 is a pnp transistor, it has negative voltages and currents; therefore causes an increase in the voltage drop across resistor R4 a drop in the collector voltage this transistor T2 and as a result also a drop in the base current. So if the base current of transistor T2 falls , the voltage drop across the resistor R3 decreases, resulting in an increase in the collector voltage of the transistor T1 causes, whereby the said deviation AV is canceled. The resistors R3 and R4 thus effect a mutual regulation of the bias voltages for the transistors T1 and T2 what possible deviations of the operating point of the transistors removed from the designated area.
In Reihe mit dem für die Vorspannung der Transistoren T1 und T2 vorgesehenen Spannungsteiler sind Mittel zur Erfassung des Belegungskriteriums für den an der betrachteten Leitung schleife liegenden Fernsprechapparat geschaltet. Sie bestehen aus einem optoelektronischen Koppler AO, der eine in Reihe mit dem Spannungsteiler liegende Photodiode sowie einen mit der Vermittlungsstelle CT verbundenen Phototransistor enthält. In series with that provided for biasing transistors T1 and T2 Voltage dividers are a means of detecting the occupancy criterion for the considered line loop lying telephone set switched. You insist from an optoelectronic coupler AO, the one in series with the voltage divider lying photodiode and a phototransistor connected to the exchange CT contains.
Wenn der Handapparat des Fernsprechapparates TL aufgelegt ist, wird die Diode von einem über die Elemente des Spannungsteilers fließenden schwachen Strom durchflossen, der erheblich kleiner ist, als zum Beleuchten des Phototransistors erforderlich ist. Nach Abnehmen des Handapparats erzeugen die Stromgeneratoren G1 und G2 einen wesentlich höheren Strom durch die Photodiode, der ein starkes Leuchten der Photodiode und die Sättigung des Phototransistors bewirkt. Dies wird bei der Vermittlungsstelle als Belegungskriterium erfaßt.When the handset of the telephone set TL is hung up, the diode from a weak one flowing through the elements of the voltage divider Current flowed through, which is considerably smaller than to illuminate the phototransistor is required. After removing the handset, the power generators generate G1 and G2 a much higher current through the photodiode, which gives a strong glow causes the photodiode and the saturation of the phototransistor. This is the case with the Exchange recorded as an occupancy criterion.
Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, ist die erfindungsgemäß realisierte Speisebrücke aufgrund der verwendeten Bauelemente problemlos als integrierte Schaltung realisierbar. As can be seen from FIG. 2, that implemented according to the invention is Due to the components used, the feed bridge can be used as an integrated circuit without any problems realizable.
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