DE2927474A1

DE2927474A1 - Speiseschaltung, insbesondere fuer tastwahl in fernmeldeanlagen

Info

Publication number: DE2927474A1
Application number: DE19792927474
Authority: DE
Inventors: Armin Wurmitzer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-09-20
Filing date: 1979-07-06
Publication date: 1980-04-03
Also published as: AT359565B; DE2927474C2; ATA677678A

Description

Seeiseschaltung, insbesondere für Tastwahl in Fernmeldeanlagen.
Die Erfindung betrifft eine Speiseschaltung für elektronische Bauteile, vorzugweise für Tastwahlschaltungen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprech-Teilnehmerstellen oder -Ubertragungen mit impulsgebender Wahl steuerung, mit einer Speisung aus einer Energieversorgung mit allenfalls zeitlich intermittierender Spannungsführung, mit speiseausgangsseitiger Spannungsbegrenzung und speiseeingangsseitigem hohen Wechselstromwiderstand.
Herkömmliche Speiseschaltungen für minimale Ströme verwenden Zenerdioden. Für viele Anwendungszwecke ist der Leistungsverbrauch solcher Einrichtungen zu groß und steht in keinem Verhältnis zur erzeugten Speiseleistung.
Die Verwendung von Zenerdioden zur Betriebsspannungsbegrenzung haben den Nachteil, daß um die Funktion zu gewährleisten ein Querstrom über diese Schaltelemente notwendig ist, der den Speisebetriebsstrom bei weitem überschreitet.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine leistungsarme Speiseschaltung für minimale Speiseströme für elektronische Bauteil zu finden, die aus einer Stromquelle, allenfalls zeitlich befristet, Strom entnimmt und während einer die zeitliche Befristung weit überschreitenden Dauer Speisestrom abgibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Speisung der elektronischen Bauteile über einen Feldeffekttransistor vom Verarmungstyp erfolgt, dem ein Spannungsteiler, bestehend aus zwei Impedanzen bzw. Widerständen, in einem Querzweig gegen Bezugspotential liegend, nachgeschaltet ist, wobei der Teilerabgriff für Steuerzwecke mit der Steuerelektrode des Feldeffekttransistros verbunden ist, daß der Eingang der Schaltstrecke des Feldeffekttransistors und Bezugspotential mit der Energieversorgung verbunden sind und daß die Speisung der elektronischen Bauteile unmittelbar oder huber einen Energiespeicher erfolgt, wobei die Speisespannung auf einen vorgegebenen Wert begrenzt ist. Vorteilhaft ist hier, daß für die Steuerung von Feldeffekttransistoren geringste Ströme ausreichend sind und dadurch praktisch keine Belastung der Stromquelle erfolgt.
Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist, daß bei nicht geladenem Energiespeicher der Gleichstromwiderstand der Schaltung klein ist und nach Erreichen eines vorgegebenen Ladezustandes einen hohen Wert hat und daß der Energiespeicher während der Dauer der Spannungsführung oder während vorgegebenen Teilen dieser Dauer an die Energieversorgung mit zeitlich und bzw. oder größenmässig intermittierender Spannungsführung angeschlossen ist. Vorteilhaft ist hier die geringe Dauer der Belastung der Energieversorgung, wobei während der übrigen Zeit die volle Betriebsspannung für andere Schaltzwecke verfügbar ist.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung dient als Energiespeicher ein Speicherkondensator.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist noch vorgesehen, daß für eine Zeitverzögerung des Regelvorgangs des Feldeffekttransistors ein Kondensator einen Teilwiderstand des Spannungsteilers überbrückt.
Der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient, daß zur Änderung der Regelcharakteristik ein Teilwiderstand des Spannungsteilers durch eine Diode überbrückt ist.
Der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient, daß dem Feldeffekttransistor ein Rückstromschalter zum Schutz gegen unerwünschtes Entladen des Energiespeichers vorgeschaltet ist.
Die Vorteile der Erfindung samt deren Ausgestaltung liegen noch darin, daß die Speiseschaltung wechselstrommäßig einen sehr hohen Innenwiderstand und gleichstrommässig bis zum Aufladen eines Energiespeichers einen geringen Gleichstromwiderstand hat, wobei bei Erreichen einer geforderten Betriebsspannung ein so hoher Gleichstromwiderstand erreicht wird, daß sich durch Ausgleichen der Ruhestromverluste eine Gleichspannungsbegrenzung einstellt.
Nach einem zusätzlichen vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist in Anwendung auf Fernsprech-Teilnehmerstellen mit Tastwahlschaltung vorgesehen, daß der Speicherkondensator an die Sprechadern anschaltbar ist und daß als von der Tastwahlschaltung betätigte Nummernschalterkontakte (nsi, nsa) Feldeffekttransistoren dienen. Vorteilhaft ist hier, daß über die Sprechadern zeitlich befristete für Steuerzwecke nur eine geringfügige Stromentnahme erfolgt, wobei insbesondere während der Funktion des nsi-Schalters unmittelbar an die Klemmen des Speicherkondensators Cl angeschlossen. Mit R1, R2 ist ein an den Klemmen des Speicherkondensators Cl liegender Spannungsteiler bezeichnet, dessen Teilwiderstand R1 zusammen mit einem Parallelkondensator C2 ein RC-Glied bildet. Die Mittenanzapfung des Spannungsteilers liegt an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors T3.
Beim Schließen des Umschalters U gelangt die Spannung zwischen den Sprechadern a, b über den in diesem Zustand aufgesteuerten Feldeffekttransistor T3 an die Klemmen des Kondensators Cl, worauf sich dieser aufzuladen beginnt.
Nach voller Aufladung wird der Transistor T3 hochohmig gesteuert, worauf mit der Tastwahl begonnen werden kann.
Anhand der Zeichnung ist noch die nähere Funktion der erfindungsgemäßen Speiseschaltung S zu erklären. Im Ruhezustand liegt an den Klemmen A, M des Speicherkondensators Cl und auch zwischen dem Steuereingang des Feldeffekttransistors T3 und dem Kondensatoranschluß A keine Spannung. Der Feldeffekttransistor T3 ist daher leitend.
Nach dem Zuschalten der Energieversorgung (Hakenumschalter) über die Sprechadern tritt beim Aufbau einer Spannung zwischen den Klemmen A, M ( Speicherkondensator C1) auch am Spannungsteiler R1, R2 ein Spannungsaufbau ein.
Durch die Parallelschaltung des Kondensators C2 mit dem einen Widerstand R1 des Spannungsteilers R1, R2 erfolgt der Spannungsaufbau am Widerstand R1 verzögert und das Zeitglied sorgt für ein späteres Schalten des Feldeffekttransistors. Dadurch wird ein schnelleres Laden des Speicherkondensators C1 erreicht. Ein Rückstromschalter RS verhindert bei Absinken der Spannung aus der Energieversorgung eine Stromentnahme aus dem Speicherkondensator C1 in Richtung Energieversorgung. Wenn der Speicherkondensator C1 geladen ist, fließt durch den Feldeffekttransistor praktisch nur noch der Verbraucherstrom für die keine Stromentnahme erfolgt und dadurch die volle Anlagenspannung als Impulsspannung für die Wahlimpulse in der Ubertragungsleitung verfügbar ist.
Ein Anwendungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es wird eine erfindungsgemäße Schaltung im Zusammenhang mit einer Fernsprech-Teilnehmerstelle in Tastwahlausführung mit den für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Schaltungsdetails gezeigt.
Es handelt sich hierbei um eine Teilnehmerstelle mit einer Tastwahlschaitung TWS, die die eingetasteten Wahlziffern in Schleifenunterbrechungen umsetzt, die durch Betätigung eines Feldeffekttransistors Tl, der die Funktion des Nummernschalter-Impulskontaktes nsi ausführt, bewirkt werden. Wahrend der Impulsgabe wird die das Mikrophon und den Hörer enthaltende Sprechschaltung SP mittels eines weiteren Feldeffekttransistors T2 überbrücke, der die Funktion des Nummernschalter-Arbeitskontaktes nsa ausführt. Um Schäden der elektronischen Bauteile durch irrtümlich verkehrten Anschluß der Teilnehmerstelle an die Sprechadern a,b zu vermeiden, ist in diese ein im wesentlichen aus einer Gleichrichterschaltung bestehender Verpolungsschutz VS eingeschaltet.
Mit U ist ein Umschalter (Hakenumschalter) und mit W ein Wecker bezeichnet.
Da die die Nummernschalterkontakte erfindungsgemß ersetzenden Feldeffekttransistoren, T1, T2 eine sehr geringe Steuerleistung beanspruchen, ist auch die Energieaufnahme der Tastwahlschaltung TWS gering und es genügt daher für sie als Energiequelle ein über einen weiteren Feldeffekttransistor T3 an die Sprechadern anschaltbar, als Energiespeicher dienender Speicherkondensator C2.
Die Speiseleitungen SL der Tastwahlschaltung TWS sind Steuerung der Tastwahlschaltung.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß gegenüber herkömmlichen Lade- bzw. Stabilisierungsschaltungen der Verluststrom sehr klein gehalten werden kann (Nano- bis Mikroamperebereich) und daher der Stromwirkungsgrad nahezu 100 96 ist. Von großem Vorteil ist auch, daß die schaltungsgemäße Einrichtung zur Begrenzung von Verbraucherspannungen bei sehr kleinen Nutzströmen geeignet ist.
Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patentanspriiche Speiseschaltung für elektronische Bauteile, vorzugsweise für Tastwahlschaltungen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprech-Teilnehmerstellen oder -Ubertragungen mit impulsgebender Wahlsteuerung, mit einer Speisung aus einer Energieversorgung mit allenfalls zeitlich intermittierender Spannungsführung, mit speiseausgangsseitiger Spannungsbegrenzung und speiseeingangsseitigem hohen Wechselstromwiderstand, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Speisung der elektronischen Bauteile über einen Feldeffekttransistor vom Verarmungstyp erfolgt, dem ein Spannungsteiler bestehend aus zwei Impedanzen bzw. Widerständen, in einem Querzweig gegen Bezugspotential liegend, nachgeschaltet ist, wobei der Teilerabgriff für Steuerzwecke mit der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors verbunden ist, daß der Ein gang der Schaltstrecke des Feldeffekttransistors und Bezugspotential mit der Energieversorgung verbunden sind und daß die Speisung der elektronischen Bauteile unmittelbar oder über einen Energiespeicher erfolgt, wobei die Speisespannung auf einen vorgegebenen Wert begrenzt ist.
2. Speiseschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß bei nicht geladenem Energiespeicher der Gleichstromeingangswiderstand der Schaltung klein ist und nach Erreichen eines vorgegebenen Ladezustandes einen hohen Wert hat und daß der Energiespeicher während der Dauer der Spannungsführung oder während vorgegebenen Teilen dieser Dauer an die Energieversorgung mit zeitlich und bzw. oder größenmäßig intermittierender Spannungsführung angeschlossen ist.
3. Speiseschaltung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g ek e n n z e 1 c h n e t , daß als Energiespeicher ein Speicherkondensator dient.
4. Speiseschaltung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß für eine Zeitverzögerung des Regelvorganges des Feldeffekttransistors ein Kondensator einen Teilwiderstand des Spannungsteilers überbrückt.
5. Speiseschaltung nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Änderung der Regelcharakteristik ein Teilwiderstand des Spannungsteilers durch eine Diode überbrückt ist.
6. Speiseschaltung nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Feldeffekttransistor ein RUckstromschalter zum Schutz gegen unerwunschtes Entladen des Energiespeichers vorgeschaltet ist.
7. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in Anwendung auf Fernsprech-Teilnehmerstellen mit Tastwahlschaltung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Speicherkondensator an die Sprechadern anschaltbar ist und daß als von der Tastwahlschaltung betätigte Nummernschalterkontakte (nsi, nsa) Feldeffekttransistoren dienen