DE2938082C3 - Schaltungsanordnung zur Leitungsspeisung von Teilschaltungen eines Fernsprechapparats - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs I genannten Art.

Aus der DE-OS 25 12 563 ist eine Schaltungsanordnung für einen Fernsprechapparat bekannt, bei dem an die Fernsprechleitung ein Spannungsregler angeschlossen ist, der ein virtuelles Erdpotential für einen Hörverstärker und eine niedrige Speisespannung für einen Teil eines Sprechverstärkers erzeugt. Die Endstufe des Sprechverstärkers und des Hörverstärkers erhalten ihre Speisung ungeregelt aus der Fernsprechleitung. Über den Spannungsregler fließt nur ein im Vergleich zum ungeregelten Speisestrom des Sprech- und Hörverstärkers geringer Strom.

Aus der DE-AS 21 48 929 ist eine Schaltungsanordnung für einen Fernsprechapparat bekannt, bei der an die Fernsprechleitung eine Stromsenke sowie ein Sprechverstärker und ein Hörverstärker angeschlossen sind. Die Vorspannungen fur den Sprechverstärker und den Hörverstärker werden von einem an die Fernsprcch!c:t'ung angeschlossenen SirGrnkonsiuniuäiicr abgeleitet, während die Kollektorströme in der Sprechverstärkerstufe und der Hörverstärkerstufe ungeregelt aus der Leitung bezogen werden. Der über den Stromkonstanthalter fließende Strom ist gegenüber diesen Kollektorströmen klein. Die Stromsenke schützt den Fernsprechapparat gegen zu hohe Speisespannungen, z. B. bei kurzen Teilnehmerleitungen.

Ferner geht aus der CH-PS 5 92 392 eine Schaltungsanordnung für einen Fernsprecher hervor, bei der an der Fernsprechleitung in Reihe ein Impedanzglied und eine Zenerdiode liegen. An der Zenerdiode wird die -, Betriebsspannung für den gesamten Fernsprechapparat, nämlich für einen Sprechverstärker, einen Hörverstärker und für Zusatzgeräte, abgenommen. Das Impedanzglied ist durch den Sprechverstärker ansteuerbar, so daß der Speisestrom mit dem Sprechstrom moduliert

in werden kann.

Bei Fernsprechapparaten wird zunehmend neben der Speisung des Mikrofons bzw. der I iör- und Sprechschaltung auch die gleichzeitige Speisung von Zusat/schaltungen wie Lauthörvcrstärkcm. elektronischen Wäh-

r, !impulsgebern. Displays. Zieltaster!! usw. aus der Fcrnsprech leitung gefordert. Beiden üblichen Maximallangen der TcilnehmcranschliißlciUiugcu und den Toleranzen der Amtsballcricspannung steht aber einerseits ein nur geringer Schleifcnstrom von beispicls-

2i> weise minimal 17n>A zur Verfügung. Untersuchungen haben aber andererseits gezeigt, daß die zur Zeit verfügbaren Transistorsprcchkapscln verschiedener Hersteller einen Strom von mindestens 1OmA benötigen: linier diesem Wert fällt die Scndcbcz.ugsdämpfung

y, zu sehr ab, während der Klirrfaktor der Ausgangsspannung der Transistorsprcchkapscl zu sehr ansteigt. Um das einwandfreie Funktionieren auch bei Einsatz derjenigen Sprechkapseltypcn zu gewährleisten, die die größte Speisespannung benötigen, muß dabei der

in Gcsanitstrom durch die Hör- und Sprcchschaltung wenigstens 15 mA betragen. Tür die /usat/.scluilttingcn bleibt demnach nur noch ein geringer Strom, im ungünstigsten Fall ein Si rom von 2 mA übrig.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine

r> Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine Speisung der Zusatzschaltüngcn auch unter ungünstigen Bedingungen und mit möglichst geringen Verlusten gesichert ist. ohne daß der zulässige Höchstwert der an der Fcrnsprcchlcitiing auftretenden

4» Gleichspannung (Berührungsspannung) überschritten wird.

Diese Aufgabe wird mittels der im Anspruch I gekennzeichneten Maßnahmen gelöst. Da die Hör- und Sprechschaltung über den Stromkonstanthalter gespeist wird, erhält sie nur so viel Strom, wie fur ihr einwandfreies Funktionieren unbedingt erforderlich ist. und das steuerbare Qucrglicd cnl/ieht der l'ernspreehlcitung zusätzlich stets so viel Strom, daß der Spannungsabfall an der Fernsprcchlcilung den zuliissigen Höchstwert nicht überschreitet: zumindest ein Teil dieses Stroms wird den Zusatzeinrichtungen als Speisestrom zugeführt.

Um die Polungsiinabliängigkeit des Stromkonstanthalter* zu erreichen, wird vorgeschlagen, die Schal-(ungsanordnung gemäß dem Anspruch 2 auszugestalten.

Vorteilhafte Ausbildungen des Quergliedes sind in den Ansprüchen 3 und 4 angegeben.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausfiihrungs-

bo beispicls näher erläutert. Es zeigt

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dung,

Fig. 2 den in Fig. I gezeigten Stromkonstanthalter und
b5 F i g. 3 das in F i g. I ge/.cigte steuerbare Querglieil.

In Fig. 1 sind nur die die Erfindung betreffenden Teile eines Fernsprechapparate* in ßlockdarstcllung gezeigt; Weckeinrichtung, Wähleinrichtung und (j;i-

hcliiiiischallcr sind fortgelassen worden. An die l-'crnsprechleitungsadern a. b sind der Stromkonstanthalter / und das leitungsspannungsabhängig steuerbare Querglied Q angeschlossen. Zwischen dcir Ausgang c des Stromkonstanthalters / und der Ader b liegt die llöf-und Sprcchschaltung //5des Fernsprechapparats, die mit einer Gabelschaltung und einer Leitungsnachbildung ausgestattet sein möge. An die I lör- und Sprcchschallung HS sind die Hörkapsel HK und die Transistorsprcchkapsel SK in bekannter Weise angeschlossen. Das Qucrglied Q ist über die Speiseadern p. in mit der /usalzschaltung Zverbunden, die im Beispiel ein nicht näher dargestellter Lauthörverstärker ist. der den Lautsprecher LS treibt Die Eingangswcchselspannung wird dem Lauthörvcrsiärker Z von der Hörkapsel HK aus zugeführt. Die Uuitstärke ist mittels des Potentiometers /'einstellbar.

Der Stromkonstanthalter / hält den Strom durch die Hör- und .Sprechschaltung //5 unabhängig von dem gerade eingesetzten Typ der Transistorsprcchkapsel konstant, beispielsweise auf einem Wert von 15 inA. Die bei niedcrohmigcn kurzen Tcilnchmcranschlulileihingen dann zwischen den Fcrnsprechlcitungsadcrn «·;. b auftretende Gleichspannung wäre infolge des geringen Spannungsabfalls längs der Fernsprcchleitung unzulässig hoch und muß daher durch Erhöhung des Spannungsabfalls erniedrigt werden; sie wird mittels des Qucrglicdcs Q dadurch begrenzt, daß der für die Erhöhung des Spannungsabfalls erforderliche, für die Hör- und Sprcchschaltung HS jedoch überschüssige Strom /wischen den Adern a. b abgeleitet wird. Dieser Strom wird zumindest teilweise dem l-authörverstärkcr über die Speiseadern p. m als Speisestrom zugeführt. Der zulässige Höchstwert der Leitungsspannung wird somit nicht überschritten. Gleichzeitig bildet das Querglicd Q aber auch einen Schutz, gegen als Überspannungen auf der Leitung auftretende Störspannungcn.

In lig. 2 ist eine Aiisführiingsform des Slromkonstanthalicrs / dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus zwei antiparallcl geschalteten, durch je eine Diode I)X bzw. 1)2 geschützten Konstantsiromquellen. mil denen eine Polungsiinabhängigkeii bei nur 0,6 V zusätzlichem Spannungsabfall erreicht wird. Die eine Konstamsiromqucllc weist die beiden pnp-Transistoren 7 1. 12 auf. von denen der Transistor 71 mit seinem !!miner an die Diode Dl. mit seiner Basis an den ümitter des Transistors 7 2 und mit seinem Kollektor an die Basis des Transistors 72 sowie über den Widerstand H-' I an die Ader b angeschlossen ist. Der Transistor 72 ist mit seinem !!miller über den Widersland W2 an die Diode I) I und mit seinem Kollektor an die Ader c angeschlossen. Die andere Konstanistromqu:llc weist die beiden npn-Transistoren 73, 74 auf, die in Verbindung mit den Widersländen W4, W5 und der Diode I) 2 in gleicher Konfiguration wie die Transistoren 71. 72 angeordnet sind. Die beschriebenen Konstantstromqucllen sind an sich bekannt. An ihnen ist ein genügend kleiner Spannungsabfall erreichbar, damit auch fur Transisiorsprechkapseln mit hohem Span-

stcllt ist. Sie haben ferner einen nur kleinen eigenen Strombedarf. Zwischen der Ader «·/ und der Ader c liegen ferner der Kondensator Ci. der den Stromkonstanthalter zur Verminderung der Einfügungsdämpfung wechselstrommäßig kurzschließt, und der Widerstand HM, der die Eignung für Wiihlsternschallcranlagen gewährleistet.

In I■' ι g. i ist eine Ausfiiliriingsforni des Qucrglicdes Q dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus der Gleiehrichlerbrücke Zl. Z2. D3. D4. dem Zeitglied Wh. C2. 75. 7*6 und dem kontinuierlich geregelten Querregier VV7 bis WU, Ci. 7 7, TS. dessen Quersirom über die Zenerdiodc ZD führt. An der Zenerdiode ZD wird die Speisespannung für den über die Leitungen p. m angeschlossenen Laulhörverstärker isbgcgriffcn.

Die Gleichrichterbrücke besteht aus den beiden Dioden DX D4 und den beiden Zenerdioden Zi. Z2 und dient als Umpolungsschutz für das Qucrglied. |)i_c Zenerdioden Zl. Z2 schützen die gesamte Schaltung gegen Überlastung. Die Gleiehrichlerbrücke ist mit

■5 ihrem Eingang an die Adern a. 6 und mit ihrem Ausgang an Adern d, c angeschlossen.

Das Zeitglicd weist eine zwischen den Adern d c angeschlossene Reihenschaltung aus dem Kondensator C2 und dem Widersland W6 und den beiden in Kaskade geschalteten npn-Transistoren 7"5. 76 auf. Die Kollcktor-Emitler-Slrccke des Transistors 76 liegt direkt zwischen den Adern d. e. und die Basis des Transistors 75 ist an den gemeinsamen Verb'mdungspunkl des Kondensators C"2 und des Widerstandes Wb angeschlossen.

Das Zcilglicd ist so ausgebildet, daß die Leitung nach dem Abheben des Handapparats über den Transistor

76 zunächst kurzgeschlossen ist und daß dieser Kurzschluß erst mit zunehmender Aufladung des

JO Kondensators C2 allmählich wieder aufgehoben wird. Es absorbiert somit kurzfristig auftretende Überspannungen.
Der Querregler weist eine mit dem npn-Transistor

77 gebildete Slcucrstufe auf, die über den an die Adern d, e angeschlossenen Spannungsteiler VV 7. IV 8 gesteuert wird. Der dem Widerstand WS parallelgeschalteie Kondensator C'3 entkoppelt den Querregler wechselstrommäßig. Zwischen den Adern d e liegt ferner eine Reihenschaltung aus dem Widerstand H-' 11. der Emiticr-Kollcktor-Slrccke des pnp-Transisiors /"8 und der Zenerdiode ZD, wobei die Basis des Transistors

78 mit dem Kollektor des Transistors 77 verbunden ist und parallel zur Zenerdiode ZD der Kondensator C4 liegt. Die durch den Kondensator ("4 geglättete

^5 Zencrspannung liegt an den Adern p. in.

Nimmt beispielsweise die Spannung an den Adern ;i. b und damit an den Adern </. c /u, so wächst auch der Basisstrom des Transistors 77 an. Nachfolgend nehmen dadurch die Impedanzen der Transistoren 77, 78 ab, so daß ein größerer Strom mittels des Transistors 78 zwischen den Adern a. b abgeleitet und die Spannung zwischen diesen Adern damit begrenzt wird. Der Querregler weist — auch bei kleinen Leilungslängen und daher bei großen Querströmen — eine sehr geringe

^r>5 Einfügungsdämpfung auf. die in der Größenordnung von wenigen Zehntel Decibel liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Leitungsspeisung von Teilschaltungen eines Fernsprechapparats, die einerseits durch die Hör- und Sprechschaltung und andererseits durch Zusatzschaltungen gebildet sind, mit einem leitungsspannungsabhängig steuerbaren Querglied, dadurch gekennzeichnet, daß die Hör- und Sprechschaltung (HS) über einen Stromkonstanthalter (I) mit der Fernsprechleitung (a, b) verbunden ist, daß das leitungsspannungsabhängig steuerbare Querglied (QJ zwischen die Fernsprechleitung (a, b) und den Stromkonstanthalter (I) geschaltet ist und die Leitungseinspannung vor dem Stromkonstanthalter begrenzt, und daß ein eine konstante Spannung liefernder Teil (ZD, CA) des Quergliedes (Q) mit den Speiseanschlüssen (p, /njder Zusatzschaltungen (Z) verbunden ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkonstanthalter (I) z.wci aniiparallcl geschaltete Konstantstromqucllcn (7Ί.Γ2. Γ3, T4)aufweist.

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Qiicrglicd (Q) einen kontinuierlich geregelten Querregler (TT. 7"8) aufweist und daß im Qucrstromkrcis eine Zcncrdiode (ZD) angeordnet is'., an der die Speisespannung für die Zusatzschaltüngcn (Z)abgegriffen wird.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das Qucrglicd (Q) ein Zeitglied (W6, C2, 7"5. T6) aufweist, das die Leitung nach dem Abheben des I landapparats zunächst kurzschließt und diesen Kurzschluß innerhalb einer vorgegebenen Schutzzelt allmählich wieder aufhebt.