DE2946237C2

DE2946237C2 - Circuit arrangement for generating a low-frequency ringing voltage

Info

Publication number: DE2946237C2
Application number: DE19792946237
Authority: DE
Inventors: Joel Dr.-Ing. 7150 Backnang Korn
Original assignee: AEG Telefunken Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1979-11-16
Filing date: 1979-11-16
Publication date: 1983-06-01
Also published as: DE2946237A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer niederfrequenten Rufspannung in Fernsprechvermittlungsanlagen.The invention relates to a circuit arrangement for generating a low-frequency ringing voltage in Telephone exchanges.

In Nachrichtenanlagen wird eine niederfrequente Rufspannung von z. B. 25 Hz benötigt. Tansportable Geräte benötigen hierzu einen besonderer. Rufgenerator. Dabei soll die Rufspannung nicht zu viele so Oberwellen aufweisen. Als Leistung werden einige Watt benötigt.In communications systems, a low-frequency ringing voltage of z. B. 25 Hz required. Transportable Devices need a special one for this. Call generator. The ringing voltage shouldn't be too much like that Have harmonics. A few watts are required as power.

Es sind zwei Verfahren der Rufspannungserzeugung allgemein bekannt.Two methods of generating ringing voltage are well known.

Beim ersten Verfahren wird eine Rechteckspannung von 25 Hz mit Hilfe eines astabilen Multivibrators erzeugt, und anschließend werden die Oberwellen mittels Siebgliedern auf ein zulässiges Maß reduziert. Dabei müssen relativ starke Oberwellen in Kauf genommen werden.In the first method, a square wave voltage of 25 Hz is created with the help of an astable multivibrator generated, and then the harmonics are reduced to a permissible level by means of filter elements. Relatively strong harmonics have to be accepted.

Beim zweiten Verfahren wird ein Sinusgenerator, z. B. ein /?C-Generator, verwendet, und die benötigte Ausgangsleistung wird mittels eines linearen Verstärkers erzeugt.In the second method, a sine generator, e.g. B. a /? C generator is used, and the required Output power is generated using a linear amplifier.

Bei beiden Verfahren ist der Wirkungsgrad relativ klein, und wegen der tiefen Frequenzen sind die benötigten Übertrager und Siebdrosseln räumlich groß und sehr schwer.In both methods, the efficiency is relatively low, and because of the low frequencies, the required transformers and filter chokes spatially large and very heavy.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer niederfrequenten Rufspannung in Fernsprechvermittlungsanlagen anzugeben, die sich durch einen guten Wirkungsgrad, durch kleinen Raumbedarf und durch ein kleines Gewicht auszeichnetThe object of the invention is to provide a circuit arrangement for generating a low-frequency ringing voltage indicate in telephone exchanges, which are characterized by good efficiency, by small Requires space and is characterized by a low weight

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangsübertrager mit zwei im Gegentakt geschalteten Ausgangswicklungen, einer Vergleichswicklung und einer Primärwicklung vorgesehen ist, daß in Reihe mit der Primärwicklung ein Schaltvransistor gelegt ist, dessen Basis am Ausgang eines NOR-Gatters liegt, daß der eine Eingang des NOR-Gatters mit dem Ausgang eines Taktgebers mit höherer als der Ruftonfrequenz und ein anderer Eingang des NOR-Gatters mit dem Ausgang einer monostabilen Stufe verbunden ist, deren Anregungseingang an den Ausgang des Taktgebers und deren Steuereingang für die Impulslänge an den Ausgang eines Vergleichsverstärkers über einen Zweiweggleichrichter mit der Vergleichswicklung und der andere Eingang über einen Zweiweggleichrichter mit dem Ausgang eines Generators mit Ruftonfrequenz verbunden ist, daß der Ausgang der Gesamtschaltung über einen Umschalter mit den im Gegentakt geschalteten Ausgangswicklungen verbunden ist, wobei der Steuereingang des Umschalters über eine Anordnung, die bei jedem Nulldurchgang der Ruftonfrequenz ein Signal abgibt, so an den Ausgang des Gennerators mit Ruftonfrequenz gelegt ist, daß der Umschalter bei jedem Nulldurchgang umschaltetThe solution to this problem is characterized in that an output transformer with two in push-pull switched output windings, a comparison winding and a primary winding is provided that a switching transistor is placed in series with the primary winding, the base of which is at the output of a NOR gate lies that the one input of the NOR gate with the output of a clock with a higher than that Ringing tone frequency and another input of the NOR gate with the output of a monostable stage is connected, whose excitation input to the output of the clock and whose control input for the pulse length at the output of a comparison amplifier via a full-wave rectifier with the Comparison winding and the other input via a full wave rectifier with the output of a generator connected to the ringing frequency that the output the overall circuit is connected to the push-pull output windings via a changeover switch is, the control input of the switch via an arrangement that occurs at each zero crossing of the Ringing tone frequency emits a signal, it is applied to the output of the generator with ringing tone frequency that the Toggle switch changes over at each zero crossing

Eine vorteilhaft ausgebildete Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch gekennzeichnetAn advantageous development of the invention is characterized in the dependent claim

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutertThe invention will now be explained in more detail with reference to the drawings

F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild einer Schaltung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung. In dieser Schaltung sind G ein ÄC-Generator für die Ruftonfrequenz, GR V ein Zweiweggleichrichter, W der Sollwert-Istwert-Vergleichsverstärker, TiG ein Taktgeber für eine konstante Arbeitsfrequenz, M ein monostabiler Multivibrator. NG cm NOR-Gatter. TS ein Transistor als Stellglied, WÜein Wandlerübertrager mit Primärwicklung WP, den Ausgangswicklungen WA 1 und WA 2 und der Vergleichswicklung WV. GTi und GT2 sind zwei Ausgangsgleichrichter mit Tiefpässen, WR ein Wechselrichter oder Umschalter, 57* ein Schmitt-Trigger, DS eine Differenzierschaltung, Ül ein Impulsübertrager, SPein Speicher, GR 3 ein Gleichrichter und TPein Tiefpaß.F i g. 1 shows the block diagram of a circuit for carrying out the method according to the invention. In this circuit, G is an ÄC generator for the ringing tone frequency, GR V is a full-wave rectifier, W is the setpoint / actual value comparison amplifier, TiG is a clock generator for a constant operating frequency, M is a monostable multivibrator. NG cm NOR gate. TS a transistor as an actuator, WÜ a transformer with primary winding WP, the output windings WA 1 and WA 2 and the comparison winding WV. GTi and GT2 are two output rectifiers with low-pass filters, WR an inverter or switch, 57 * a Schmitt trigger, DS a differentiating circuit , Ül a pulse transmitter, SPein memory, GR 3 a rectifier and TPein low-pass filter.

Diese Anordnung wirkt, wie folgt:
Die Sinusspannung des Generators G wird durch den Gleichrichter GR V in eine halbwellenförmige Spannung umgewandelt und dem einen Eingang des Vergleichsverstärkers W als Sollwert zugeführt. Die Ausgangsspannung des Vergleichsverstärkers VV steuert die Impulsdauer des monostabilen Multivibrators M, der vom Taktgeber TG jeweils zu Anfang jeder Taktperiode angeregt wird. Das NOR-Gatter NG verknüpft die Ausgangsimpulse des Taktgebers TG und des monostabilen Multivibrators M und steuert den Schalttransistor TS (Stellglied). Die in der Vergleichswicklung WV induzierte Spannung ist der Ausgangsspannung an den Wicklungen WA \ und WA 2 proportional und wird nach Gleichrichtung und Glättung durch GRS und TPdem anderen Eingang des Vergleichsverstärkers VV zugeführt. Der Tiefpaß TP ist natürlich so ausgelegt, daß nur die Frequenzen in der Nähe der Taktgeberfrequenz ausgesiebt werden.This arrangement works as follows:
The sinusoidal voltage of the generator G is converted into a half-wave voltage by the rectifier GR V and fed to one input of the comparison amplifier W as a setpoint value. The output voltage of the comparison amplifier VV controls the pulse duration of the monostable multivibrator M, which is excited by the clock generator TG at the beginning of each clock period. The NOR gate NG combines the output pulses of the clock generator TG and the monostable multivibrator M and controls the switching transistor TS (actuator). The voltage induced in the comparison winding WV is proportional to the output voltage at the windings WA \ and WA 2 and, after rectification and smoothing by GRS and TP, is fed to the other input of the comparison amplifier VV . The low-pass filter TP is of course designed so that only the frequencies in the vicinity of the clock frequency are filtered out.

Dieser geschlossene Regelkreis steuert über dieThis closed loop controls the

Ausgarigsspannung des Vergleichsverstärkers W und die Impulsdauer des monostabilen Multivibrators M das Tastverhältnis des Stellgliedes TS derart, daß in jedem Augenblick die rückgeführte Istwertspannung der Vergleichswicklung WVder Sollwertspannung aus dem Gleichrichter GR V gleich ist Das Tastverhältnis des Stellgliedes ändert sich in jeder Periode der Ruffrequenz kontinuierlich von einem Minimum in den Nulldurchgängen der Spannung mit Ruftonfrequenz bis zu einem Maxunum in den Scheitelpunkten dieser Spannung. Die Ableitung der Flußzeit des Schalttransistors über das NOR-Gatter NG vom Taktgeber 9 und dem monostabilen Multivibrator M ist aus folgenden Gründen sinnvoll. Das Tastverhältnis eines astabilen oder eines monostabilen Multivibrators läßt sich nicht in einem sehr großen relativen Bereich verändern. Das Tastverhältnis des Schalttransistors Ti muß aber bis auf Null heruntergeregelt werden. Es läßt sich aber leicht einsehen, daß man durch Differenzbildung zweier Eingangsimpulse eine große relative Änderung des resultierenden Impulses bei relativ kleinen Änderungen der Eingangsimpulse eine große relative Änderung des resultierenden Impulses bei relativ kleinen Än-erungen der Eingangsimpulse erreichen kann.The output voltage of the comparison amplifier W and the pulse duration of the monostable multivibrator M the duty cycle of the actuator TS in such a way that at every moment the feedback actual value voltage of the comparison winding WV is equal to the setpoint voltage from the rectifier GR V The duty cycle of the actuator changes continuously from one in each period of the ringing frequency Minimum in the zero crossings of the voltage with ringing tone frequency up to a maximum in the peaks of this voltage. The derivation of the flow time of the switching transistor via the NOR gate NG from the clock generator 9 and the monostable multivibrator M is useful for the following reasons. The pulse duty factor of an astable or a monostable multivibrator cannot be changed in a very large relative range. The duty cycle of the switching transistor Ti must, however, be regulated down to zero. However, it can easily be seen that by forming the difference between two input pulses, a large relative change in the resulting pulse with relatively small changes in the input pulses can be achieved, a large relative change in the resulting pulse with relatively small changes in the input pulses.

Der Wechselrichter WR hat die Wirkung eines Umschalters, der vom Speicher SPIw jeweils eine halbe Periode der Ruffrequenz in der einen oder in der anderen Stellung gehalten wird. Der Schmitt-Trigger 55 hat die Wirkung eines Null-Spannungsindikators, der während der einen Halbwelle der Vergleichsspannung die eine Lage und während der anderen Halbwelle die andere Lage hat Die Schaltflanken des Schmitt-Triggers ST werden mittels der Differenzierschaltung DS differenziert und schalten über den Impulsübertrager ÜI den Speicher SP bei jedem Nulldurchgang abwechselnd von der einen Lage in die andere.The inverter WR has the effect of a switch which is held by the memory SPIw for half a period of the ringing frequency in one or the other position. The Schmitt trigger 55 has the effect of a zero voltage indicator, which has one position during one half cycle of the comparison voltage and the other position during the other half cycle.The switching edges of the Schmitt trigger ST are differentiated by means of the differentiating circuit DS and switch via the pulse transformer ÜI the memory SP at each zero crossing alternately from one position to the other.

Fig.2 zeigt den beispielhaften Aufbau einer Ausgangsschaltung des Rufgenerators. Außer den Ausgangswicklungen WA 1 und WA 2, den Gleichrichtern GR1 und GR 2 und den als Tiefpässe wirkenden Ladekondensatoren Ci und C2 ist noch eine mittelangezapfte Hilfswicklung WHi, WH2 mit zwei Gleichrichtern GHi und GH2 und zwei Ladekondensatoren CHX und CH2 vorhanden. Die Hilfswicklung liefert eine Hilfsspannung zur Speisung des Speichers SPund des Wechselrichters WR, 2 shows the exemplary structure of an output circuit of the call generator. In addition to the output windings WA 1 and WA 2, the rectifiers GR 1 and GR 2 and the charging capacitors Ci and C2, which act as low-pass filters, there is also a center-tapped auxiliary winding WHi, WH2 with two rectifiers GHi and GH2 and two charging capacitors CHX and CH2 . The auxiliary winding supplies an auxiliary voltage to feed the storage unit SP and the inverter WR,

Diese Schaltung ist dann besonders vorteilhaft, wenn für den Rufgenerator vorgeschrieben ist, daß zwischen Eingang und Ausgang eine Potentialtrennung gewährleistet sein soll.This circuit is particularly advantageous when it is prescribed for the call generator that a potential separation is guaranteed between input and output should be.

In Fig.2 werden alle Teilschaltungen außer dem Speicher SP und dem Wechselrichter WR von der Eingangsbatteriespannung gespeist Die Potentialtrennung ist also dadurch gewährleistet, daß der Istwert mit dem Vergleich über die Vergleichswicklung zur Auswertung auf die Eingangsspannungsseite und das Umschaltkriterium für den Wechselrichter über den Impulsübertrager von der Eingangsspannungsseite auf die Ausgangsspannungsseite übertragen wird und die Speisespannung für den Speicher und den Wechselrichter potentialunabhängig über die Hilfswicklungen gewonnen wird.In Fig. 2, all subcircuits except the memory SP and the inverter WR are fed from the input battery voltage. The potential separation is thus ensured that the actual value with the comparison via the comparison winding for evaluation on the input voltage side and the switchover criterion for the inverter via the pulse transformer from the input voltage side is transferred to the output voltage side and the supply voltage for the memory and the inverter is obtained independently of the potential via the auxiliary windings.

Der Wechselrichter VVT? besteht in F i g. 2 aus einem komplementären Transistorpaar TSi und TS 2, das über ein weiteres komplementäres Transistorpaar TS3 und TS4 vom Speicher SP gesteuert wird. Ober den pnp-Transistor TSl wird die positive Halbwelle und über den npn-Transistor 7S2 wird die negative Halbwelle der Ausgangsspannung zum VerbraucherThe inverter VVT? consists in FIG. 2 from a complementary transistor pair TSi and TS 2, which is controlled by a further complementary transistor pair TS3 and TS4 from the memory SP. The positive half-wave is transmitted via the pnp transistor TS1 and the negative half-wave of the output voltage is transmitted to the consumer via the npn transistor 7S2

so durchgeschaltet.so switched through.

Die mit Schaltern arbeitenden Wandler haben einen hohen Wirkungsgrad. Die eigentliche Arbeitsfrequenz liegt sehr viel höher als die zu erzeugende Ruftonfrequenz. Daher können die Wickelgüter und Kondensatoren wesentlich kleiner ausgeführt werden.The converters working with switches have a high degree of efficiency. The actual working frequency is much higher than the ringing frequency to be generated. The winding goods and capacitors can therefore be made much smaller.

Gegenüber früher ausgeführten Ruftonfrequenzerzeugern bietet also das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, erheblich an Platz und an Leistung zu sparen.The method according to the invention therefore offers the method according to the invention compared to ringing tone frequency generators carried out earlier the opportunity to save considerable space and performance.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

t, Schajmngsanardnung wra generating a low-frequency ringing voltage in telephone exchange, characterized in that an output transformer (WO) with two push-pull output windings, a comparison winding (WV) and a primary winding (WP) is provided that is in series with the primary winding ( WP) a switching transistor (TS) is placed, the base of which is at the output of a NOR gate (NG) , that one input of the NOR gate (NG) with the output of a clock (TG) with a higher than the ringing frequency and another Input of the NOR gate is connected to the output of a monostable stage (M) whose excitation input is connected to the output of the clock (TG) and whose control input for the pulse length is connected to the output of a comparison amplifier (VV) that one input of the Vergi The primary amplifier is via a full-wave rectifier (GR 3) with the comparative winding (WV) and the other input is via a full-wave rectifier (GRV) with the output ei nes generator (G) is connected to ringing frequency that the output of the overall circuit is connected via a switch (WR) to the push-pull output windings (WA 1, WA 2), the control input of the switch (WR) via an arrangement (ST , DS), which emits a signal with every zero crossing of the ringing tone frequency, is placed in the output of the generator (G) with ringing tone frequency that the switch (WR) switches over at every zero crossing

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that an auxiliary winding (WHY, WHl) is applied to the output transformer, which via rectifier (GHi, GH2) an operating voltage for the switch (WR) \ ieierL

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