DE3008259A1

DE3008259A1 - Dreipol-stromversorgungsschaltung fuer einen fernsprechapparat

Info

Publication number: DE3008259A1
Application number: DE19803008259
Authority: DE
Inventors: Kunihiro Kato; Tatsuhiro Naganawa; Makoto Yoshitoshi
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1979-07-03
Filing date: 1980-03-04
Publication date: 1981-01-08
Also published as: JPS568956A; SE450070B; CA1132735A; US4319094A; DK91480A; FR2460576A1; DK155068B; JPS596549B2; GB2052213A; DK155068C; DE3008259C2; SE8001541L; GB2052213B; FR2460576B1

Description

PATENTANWÄLTE J. REITSTÖTTER "W. KINZEBACH

PROF. DR. DR. DIPL. ING. DR. PHIL» DIPL. CHBM. W. BUNTE (1Θ58-1Θ78) K. P. HÖLLER DR. INQ. DR. RBR. NAT. DIPL. CHBM.

TBLEPONl (OSO) 87 βθ 83 TBLBXl S21B208 I8AR D

BAUBRSTRASSB 22, 8000 MÜNCHEN

München, 4. März 1980 M/21049

NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE PUBLIC CORPORATION

1-6, 1-chome, Uchisaiwai-chi, Chiyodaku, Tokyo (Japan)

Dreipol-Stromversorgungsschaltung für einen Fernsprechapparat

POSTANSCHRIFTI POSTFACH 780, D-SOOO MÜNCHEN 43

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Dreipol-Stromversorgungsschaltung für einen Fernsprechapparat, der eine Telefonschaltung mit einer stabilen Gleichspannung versorgtj ohne weder die Sendesignale noch die Empfangssignale zu stören, auch wenn die Anschlußleitung lang ist und die Fernsprecherschaltung mit einer niedrigen Spannung versorgt wird.

Ein Sendesignal zu einer Fernsprechstation und ein Empfangssignal von einer Fernsprechstation sind einer Gleichspannung überlagert und werden beispielsweise durch eine zweiadrige Anschlußleitung übertragen. Sie werden einer Fernsprecherschaltung durch eine Eingangsklemme der Fernsprecherschaltung zugeführt. Die Fernsprecherschaltung wird durch eine Gleichstromversorgung über die Verbindungsleitung betrieben. Wenn die Telefonleitung mit einer elektronischen Schaltung, wie der eines Verstärkers versehen ist, wird eine Stromversorgungsschaltung benötigt, die den Wechselspannungsanteil von der Spannung trennen kann, die durch die Verbindungsleitung zugeführt wird und die -deshalb die elektronische Schaltung mit einer stabilen Gleichspannung versorgen kann, die keine wellige Komponente eines Sende- oder Empfangssignales enthält.

Einige Stromversorungsschaltungen für Telefonapparate sind bekannt. Eine von diesen ist eine solche Stromversorungsschaltung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Wie in Fig. 1 dargestellt, sind die Fernsprecherklemmen la und Ib, die an die Verbindungsleitung angeschlossen werden, mit den Klemmen 2a und 2b der Fernsprecherschaltung 2 verbunden. Diese sind eb falls mit den Klemmen 3a und 3b einer Stromversorungsschaltung 3 verbunden. Die dritte Klemme 3c der Stromversorungsschaltung 3 ist mit einer Klemme 2c der Fernsprecherschaltung 2 verbunden, über die Fernsprecherklemmen la und Ib werden Sende- und Empfangssignale übertragen. Die Klemmen

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3a und 3b der Stromversorungsschaltung 3 erhalten eine Gleichspannung, die mit einem Sende- und einem Empfangssignal überlagert ist. Die Stromversorungsschaltung 3 schaltet einen Wellenanteil aus der Gleichspannung aus und liefert über seine Klemmen 3b und 3c eine Gleichstromleistung an die FernsprecherschaTtung 2. Diese Gleichstromleistung treibt die elektronischen Schaltungen der Fernsprecherschaltung 2, beispielsweise einen Verstärker. Die Eingangsimpedanz der Stromversorgungsschaltung 3 sollte hoch genug bleiben, damit die Sendesignale zur Verbindungsleitung und die Empfangssignale von der Verbindungsleitung nicht gedämpft werden und die Impedanz der Fernsprecherschaltung nicht zu sehr gesenkt wird.

Es sind Dreipol-Stromversorgungsschaltungen bekannt, wie sie in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind, die in der Weise abgewandelt sind, daß sie eine Dämpfung der Signale und eine sehr starke Verminderung der Impedanz einer Fernsprecherschaltung verhindern.

In der Schaltung von Fig. 2 ist eine Reihenschaltung aus einer Induktivität 4 und einem Kondensator 5 zwischen eine Eingangsklemme 3a und eine gemeinsame Klemme 3b geschaltet. Der Verbindungspunkt der Induktivität 4 und dem Kondensator 5 wird als Ausgangsklemme 3c benutzt. Die Eingangsimpedanz der Schaltung kann vergrößert werden, indem der Wert der Induktivität 4 vergrößert wird. Außerdem arbeiten die Induktivität 4 und der Kondensator 5 zusammen, um eine Glättungswirkung zu erzielen, so daß es möglich wird, daß" an der Ausgangsklemme 3c eine Gleichstromleistung erhalten wird, die keinen Wellenanteil enthält.

In der Schaltung von Fig. 3 ist eine Reihenschaltung aus einer Schaltung für konstanten Strom 6, die durch Transisto-

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ren oder dergleichen gebildet wird und einer Schaltung für konstante Spannung 7, die beispielsweise durch eine parallel geschaltete Zener-Diode und einem Kondensator gebildet wird, zwischen eine Eingangsklemme 3a und eine gemeinsame Klemme 3b geschaltet. Der Verbindungspunkt von der Schaltung für konstanten Strom 6 und der Schaltung für konstante Spannung wird als Ausgangsklemme 3c benutzt. Die Eingangsimpedanz dieser Schaltung kann ebenfalls erhöht werden und die Schaltung für konstante Spannung kann über die Ausgangsklemme 3c eine Gleichstromleistung liefern, die keinen Wellenanteil enthält.

Eine Modifikation der bekannten Dreipol-Stromversorgungsschaltung von Fig. 3, die durch eine Reihenschaltung aus einem oder mehreren eine konstante Spannung liefernden Elementen gebildet wird und aus einem oder mehreren Elementen, die einen konstanten Strom liefern, ist beispielsweise durch die US-Patentschrift 3 708 630 und die CH-Patentschrift 592 392 bekannt. In der Schaltung gemäß Fig. 2 ist jedoch die Induktivität 4 groß und schwer und es ist schwierig, die Schaltung in einen integrierten Schaltkreis (IC) umzukonstruieren. In der Schaltung gemäß Fig. 3 unterliegen die Sende- und Empfangssignale einer Verstümmelungsverzerrung, die unausbleiblich durch die Abschaltspannung an der Eingangsseite der Stromversorungsschaltung hervorgerufen wird. Die Abschaltspannung an der Eingangsseite der Stromversorungsschaltung ist gleich der Summe der Sättigungsspannung der Schaltung für konstanten Strom 6 und der Spannung über der Schaltung für konstante Spannung 7, d.h. der Ausgangsspannung der Stromversorungsschal tung. Die Sättigungsspannung der Schaltung für konstanten Strom ist die Minimalspannung, die an die Schaltung für konstanten Strom angelegt werden sollte, um ihre Konstantstromcharakteristik aufrechtzuerhalten. Die

Ausschaltspannung an der Eingangsseite der Stromversorungs-(cutoff voltage)

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schaltung istdie Minimal spannung, die nötig ist, um die Konstantstromcharakteristik der Stromversorungsschaltung aufrechtzuerhalten. Wenn die Eingangsspannung der Stromversorungsschaltung kleiner als die Ausschaltspannung wird, wird der Eingangsstrom abrupt verringert.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, wird, wenn die Eingangsspannung der Stromversorgungsschaltung von Fig. 3 auf eine Spannung a oder einen geringeren Wert abgesenkt wird, der Summe der Spannung V _t über der Schaltung für konstante Spannung 7 und der Sättigungsspannung V der Schaltung für konstanten Strom 6, ein Sendesignal oder ein Empfangssignal c, das mit einer¹ Gleichspannung b überlagert ist und an der Eingangsklemme 3a anliegt, eine Abschneideverzerrung in seiner Wellenform aufweisen, die von der Spannung a oder einer Abschneidespannung herrührt. Wenn die Fernsprecherschaltung , die mit der Stromversorungsschal tung verbunden ist, weit entfernt von der Fernsprechstation angeordnet ist und die Spannung über den Klemmen der Fernsprecherschaltung somit gering ist, was vom Gleichspannungsabfall durch den Gleichspannungswiderstand der Verbindungsleitung herrührt, wird als Folge davon die Fernsprecherschaltung überhaupt nicht arbeiten oder die Amplitude der übertragenen Signale wird sehr stark begrenzt.

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung eine Dreipol-Stromversorgungsschaltung für einen Fernsprechapparat zu schaffen, die die oben erwähnten Nachteile der bekannten Schaltungen ausschließt und somit Sende- und Empfangssignale an eine Fernsprecherschaltung liefern kann, ohne die Signale zu verzerren, auch wenn die Gleichspannung, die von der Verbindungsleitung her anliegt, gering ist,

Zur Lösung dieser Aufgabe umfaßt eine Dreipol-Stromversorungsschaltung gemäß der Erfindung eine Reihenschaltung, die durch eine Schaltung für konstanten Strom und eine Entladungsschutz-

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schaltung gebildet wird und zwischen eine Eingangskiemme zum Empfangen eines Gleichspannungssignals, das mit einem Sende- oder Empfangssignal überlagert ist und eine Ausgangsklemme für die Zufuhr einer Gleichstromleistung zu einer Fernsprecherschaltung geschaltet ist', eine Schaltung für konstante Spannung die zwischen die Ausgangsklemme und eine gemeinsame Klemme für die Zufuhr einer Spannung, die die Fernsprecherschaltung versorgt, geschaltet ist*, einen elektronischen Schalter, der zwischen die Eingangsklemme und die gemeinsame Klemme über die Schaltung für konstanten Strom geschaltet ist, wobei der elektronische Schalter nur dann geschlossen wird, wenn die momentane Spannung, die zwischen

der Eingangsklemme und der gemeinsamen Klemme anliegt, auf ' einen vorbestimmten Wert oder einen niedrigeren Wert abgesenkt wird, um damit die Schaltung für konstante Spannung über die Entladungsschutzschaltung kurzzuschließen und so die Ausschaltspannung an der Eingangsseite der Stromversorgungsschaltung zu verringern, und Einrichtungen die zwischen die Eingangsklemme und die gemeine Klemme geschaltet sind, um zu erkennen, ob die momentane Spannung zwischen der Eingangsklemme und'der gemeinsamen Klemme größer oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist und zum öffnen und Schließen des elektronischen Schalters.

Mit der Dreipol-Stromversorungsschaltung mit dem vorangehend geschilderten Aufbau ist es möglich die Ausschaltspannung an der Eingangsseite zu verringern. Wenn die momentane Spannung zwischen den eingangsseitigen Klemmen gleich oder niedriger als die Summe der Sättigungsspannung aus der Schaltung für konstanten Strom und der Spannung über der Schaltung für konstante Spannung ist, wird der elektronische Schalter geschlossen, der in Reihe mit der Schaltung für konstanten Strom zwischen die eingangsseitigen Klemmen ge-

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schaltet ist. Die Spannung über der Schaltung für konstanten Strom ist dann größer als die Sättigungsspannung und eine konstante Stromcharakteristik der Stromversorgungsschaltung wird aufrechterhalten. Die Dreipol-Stromversorgungsschaltung verzerrt die Sende- und Empfangssignale auch dann nicht, wenn eine mit ihr verbundene Fernsprecherschaltung sehr weit weg von einer Fernsprechstation angeordnet ist und die Gleichspannung zwischen den eingangsseitigen Klemmen,bedingt durch die Zunahme des Gleichspannungswiderstandes der Verbindungsleitung gering ist. Die Stromversorgungsschaltung umfaßt Elemente, die zweckmäßigerweise vorfabrizierte Schaltungen sind, wie beispielsweise einen Stromreflektor in Form eines integrierten Schaltkreises. Dadurch wird sie nicht groß und nicht so teuer wenn die Anzahl der sie bildenden Elemente zunimmt. Sie kann deshalb für Fernsprechapparate allgemeiner Art verwendet werden.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm, das den grundsätzlichen Aufbau einer Dreipol-Stromversorgungsschaltung darstellt,

^l- Fig. 2 ein Schaitungsdiagramm einer bekannten Dreipol-Stromversorgungsscha1tung,

Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm einer anderen bekannten Dreipol-Stromversorungsschaltung,

Fig. 4 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Ausschaltspannung an der Eingangsseite einer bekannten Stromversojgungsschaltung und der verzerrten Wellenform eines gesendeten oder empfangenen Signals zeigt, das mit einer Gleichspannung iiber-

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lagert ist,

Fig. 5 eine Blockschaltung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform_s

Fig. 6 ein Schaltungsdiagramm der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform,

Fig. 7 ein Schaltungsdiagramm einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform, und |

Fig. 8 und 9 Schal tungsdi agrannie von Schaltungen für konstan-' ten Strom, die in den erfindungsgemäßen Ausführungsformen ! verwendet werden können und anders sind als die in den Fig. j 5 bis 7 dargestellten. I

In Fig. 5 ist eine Serienschaltung aus einer Schaltung für eine konstante Stromquelle 8 und eine Entladungsschutzschaltung 9 zwischen eine Eingangsklemme 3a und eine Ausgangsklemme 3b geschaltet, und eine Schaltung für konstante j Spannung 10 ist zwischen die Ausgangsklemme 3c und eine gemeinsame Klemme 3b geschaltet. Zwischen die Eingangsklemme 3a und die gemeinsame Klemme 3b ist ein Detektor 12 zur Ermittlung einer momentanen Spannung geschaltet, die zwischen den eingangsseitigen Klemmen anliegt. Zwischen der Eingangsklemme 3a und der gemeinsamen Klemme 3b ist ein elektronischer Schalter 11 in Reihe mit der Schaltung für konstanten Strom 8 geschaltet. Der Schalter 11 wird geschlossen, wenn der Detektor 12 ermittelt, daß die momentane Spannung gleich oder niedriger als die Summe aus der Sättigungsspannung der Schaltung für konstanten Strom 8 und der Ausgangsspannung der Schaltung für konstante Spannung 10: wird. Es sei angenommen, daß die Durchlaßspannung der

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Schutzschaltung 9 vernachlässigbar klein ist. Dann bleibt der Schalter 11 so lange offen, wie die momentane Spannung die zwischen den ei ngangssei tigen Klemmen 3a und 3b anliegt., größer als die Summe aus der Sattigungsspannung V der Schaltung für konstanten Strom 8 und der Ausgangsspannung V_QUt der Schaltung für konstante Spannung 10 ist. Solange der elektronische Schalter 11 offen ist, fließt der Strom, der die Schaltung für konstanten Strom 8 versorgt, von der Ein- j gangsklemme 3 a durch die Entladungsschutzschaltung 9 zur j Schaltung für konstante Spannung 10. Unter dieser Bedingung ! liefert die Schaltung für konstante Spannung 10 eine konstan- | te Ausgangsspannung V . i

Wenn die momentane Spannung, die zwischen den eingangssei tiger Klemmen 3a und 3b anliegt, gleich oder niedriger als die Summe aus Sattigungsspannung V und der Ausgangsspannung V ,. wird, schließt der Detektor 12 den elektronischen Schalter 11. Als Folge davon beginnt der Strom von der Schaltung für konstanten Strom 8 zur gemeinsamen Klemme 3b durch den elektronischen Schalter Π zu fließen, der somit die Schaltung für konstante Spannung 10 kurzschließt. Die Ausschaltspannung an der Eingangsseite der Stromversorungsschaltung wird dadurch auf die Sattigungsspannung V der Schaltung für konstanten Strom 8 verringert. Mit anderen Worten wird die Ausschaltspannung durch einen Betrag entsprechend der Ausgangsspannung V . der Schaltung für konstante Spannung 10 verringert und wird kleiner, um den Pegel d wie in Fig. 4 dargestel11, .abzuschneiden. Ein der Gleichspannung überlagertes Sende- oder Empfangssignal, uäs einer mit der Stromversorgungsschaltung verbundenen Fernsprecherschaltung zugeführt wird, ist deswegen überhaupt nicht verzerrt. Während der elektronische Schalter geschlossen wird, wird die Ausgangsspannung zwischen den ausgangsseitigen

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Klemmen 3b und 3c durch die Entladungsschutzschaltung 9 und die Ladespannung eines Kondensators konstant gehalten, der die Schaltung für konstante Spannung 10 bildet.

Wie oben beschrieben, ist bei der bekannten und in Fig. 3 dargestell ten Stromversoigungsschal tung die Ausschaltspannung an der Eingangsseite gleich der Summe aus der Sättigungsspannung der Schaltung für konstanten Strom 6 und der Ausgangsspannung der Schaltung für konstante Spannung 10. Im Gegensatz dazu kann in der Stromversoigungsschal tung gemäß Fig. 5 die Ausschaltspannung an der Eingangsseite der Stromversorgungsschaltung auf die Sättigungsspannung der Schaltung für konstanten Strom 8 verringert werden. Die erfindungsgemäße Stromversorgungsschaltung kann deshalb ein Sende- oder Empfangssignal liefern, das überhaupt nicht verzerrt ist und dessen Amplitude größer als die eines Signals ist, das durch die bekannte Stromversorgungsschaltung erzeugt wird und zwar um den Betrag, der der Ausgangsspannung der Schaltung für konstante Spannung 10 entspricht.

Die Stromversorgungsschaltung von Fig. 5 ist in ihren Einzelheiten in Fig. 6 dargestellt. Die Schaltung für konstanten Strom 8 umfaßt einen Transistor 13 und einen Transistor 17, Der Transistor 13 in Gleichrichterschaltung ist mit seinem Emitter mit der Eingangsklemme 3a verbunden. Der Emitter von Transistor 17 ist zehnfach oder mehr größer als der von Transistor 1 3_C

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(current mirror) Die Transistoren 13 und 17 bilden einen Stromreflektor. Zwischen

ι den Kollektor von Transistor 13 und der gemeinsamen Klemme 3b ! sind 2 Widerstände 14 und 15 in Reihe geschaltet. Zu der Reihenschaltung aus Transistor 13 und Widerstand 14 ist ein Kondensator parallel geschaltet. Ein Gleichstrom fließt durch den Transistor 13, der der Gleichspannung entspricht, die zwischen den eingangsseitigen Klemmen 3a und 3b anliegt. Der Wechselstrom fließt jedoch durch den Querkondensator 16; durch den Transistor

13 fließt kein Wechselstrom. Der Transistor 13, die Widerstände

14 und 15 und der Kondensator 16 bilden daher eine Steuerschal-

/bias current)
tung zum Steuern des vorstromes, der in der Basis von Transistor 17 fließt. Im Emitter von Transistor 17 fließt ein Gleichstrom, der proportional dem Emitterstrom von Transistor 13 und seiner

, Emittergröße ist. Weiterhin fließt ein Gleichstrom durch die Entladungsschutzschaltung 9, von der Ausgangsklemme 3c zu einer nicht gezeigten Fernsprecherschaltung oder dergleichen. Die Ausgangsspannung V_Qut kann deshalb zwischen den ausgangsseitigen Klemmen 3c und 3b aufrechterhalten werden. Unter dieser Bedingung hält der Transistor 17 die Schaltung für konstanten

, Strom 8 auf hoher Impedanz.

. Die Entladungss:hutzschaltung 9 wird durch einen Transistor 18 ^! und einen Widerstand 19 gebildet, der an einem Ende mit der Basis des Transistors 18 verbunden ist. Das andere Ende des Widerstandes 19 ist mit der gemeinsamen Klemme 3b verbunden und der Kollektor von Transistor 18 ist mit der Schaltung für konstante Spannung 10 verbunden.

Die Schaltung für konstante Spannung 10 wird beispielsweise j durch eine Zenerdiode 20 mit einer in Figur 6 dargestellten ■ Polarität und einem Kondensator 21 gebildet, der parallel zur Zenerdiode 20 geschaltet ist. Vom Ausgang dieser Parallelschaltung wird eine konstante Ausgangsspannung V_QUt den ausgangsseitigen Klemmen 3c und 3b zugeführt.

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Der elektronische Schalter 11 wird beispielsweise durch einen Transistor 22 gebildet, dessen Kollektor mit dem Kollektor von Transistor 17 der Schaltung für konstanten Strom 8 verbunden ^ist» während sein Emitter mit der gemeinsamen Klemme 3b verbunden ist

I Der Detektor 12 enthält eine Reihenschaltung aus Widerständen ;und 25 und einen Transistor 23, der zwischen die Eingangsklemme 13a und die gemeinsame Klemme 3b geschaltet ist. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kollektor des Transistors 23 und dem Widerstand 25 ist mit der Basis von Transistor 22 des elektronischen [Schalters 11 verbunden. Parallel zu dieser Reihenschaltung aus den Widerständen 24 und 25 und dem Transistor 23 ist eine Reihenschaltung geschaltet, die durch 2 Widerstände 26 und 27 ge-

;bildet ist. Der Verbindungspunkt dieser beiden Widerständen 26

und 27 miteinander ist mit der Basis des Transistors 23 verbunjden. Ein Kondensator 28 ist parallel zur Reihenschaltung gelschaltet, die aus dem Widerstand 25 und dem Transistor 23 gebildet ist.

Im folgenden wird beschrieben, wie der elektronische Schalter und der Detektor 12 arbeiten:

Eine momentane Spannung, die zwischen den eingangsseitigen Klemmen 3a und 3b anliegt, wird durch die Widerstände26 und 27 geteilt. Die Spannung über dem Widerstand 27 liegt zwischen der Basis und dem Emitter von Transistor 23 an. Solange die momen-ί tane Spannung höher als die Summe aus Sättigungsspannung V der Schaltung für konstanten Strom 8 und der Ausgangsspannung V_QU. der Schaltung für konstante Spannung 10 ist, ist der Transistor 23 leitend und der elektronische Schalter 11 bleibt offen. Als !Folge davon wird der Strom, der zur Eingangsklemme 3a geleitet wird, der Schaltung für konstante Spannung 10 über die Entlajdungsschutzschaltung 9 zugeführt und die Schaltung für konstante

Spannung 10 liefert die Ausgangsspannung V_QUt an die nicht ge-

zeigte Fernsprecherschaltung.

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Wenn die momentane Spannung, die zwischen den eingangsseitigen Klemmen 3a und 3b anliegt, gleich oder niedriger als die Summe aus Sättigungsspannung V_s der Schaltung für konstanten Strom 8 und der Ausgangsspannung V _t der Schaltung für konstante Spannung 10 ist, wird der Transistor 23 des Detektors nicht leitend. Als Folge davon wird der elektronische Schalter 11 geschlossen. Der Strom fließt deswegen von der Schaltung für konstanten Strom 8 zur gemeinsamen Klemme 3b durch den elektronischen Schalter 11 und schließt dabei die Schaltung für konstante Spannung 10 kurz. Dann ist die Ausschaltspannung an der Eingangsseite der Stromversorgungsschaltung auf die Sättigungsspannung V_s der Schaltung für konstanten Strom 8 vermindert. Die Stromversorgungsschaltung kann deshalb die Fernsprecherschaltung mit einer konstanten Gleichspannung versorgen, ohne das Signal, das auf einer Gleichspannung überlagert ist, zu verzerren, auch w.enn die Gleichspannung, die an den eingangssei tigen Klemmen 3a und 3b anliegt, vermindert ist. Die Schwellenspannung zum Schließen des elektronischen Schalters 11 wird zweckmäßigerweise durch die Wahl des Spannungsteilungsverhältnisses bestimmt, was durch die Widerstände 26 und 27 erreichbar ist.

Die Stromversorgungsschaltung von Figur 5 kann auf eine Weise verändert werden, wie es in Figur 7 im Detail gezeigt ist. In Figur 7 werden dieselben oder gleichen Elemente mit denselben j oder gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wie sie in Figur 6 benutzt wurden. Dieselben Elemente oder gleiche werden im Detail ! nicht beschrieben. Die Stromversorgungsschaltung gemäß Figur !wird unter der Annahme beschrieben, daß die Durchlaßspannung eine Entladungsschutzschaltung vernachlässigbar klein sei.

!Wie in Figur 7 dargestellt, ist ein Transistor 22, der einen 'elektronischen Schalter 11 bildet, mit seiner Basis mit dem Ver- ;bindungspunkt der Widerstände 14 und 15 einer Schaltung für konstanten Strom 8 verbunden. Das Verhältnis des Wertes von Wi- :derstand 14 zu dem von Widerstand 15 ist so gewählt, daß die !Gleichspannung zwischen den Eingangsklemmen 3a und der Basis von

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[Transistor 22 gleichgemacht ist der Summe aus Sättigungsspannung V_s eines Transistors 17 und dem absoluten Wert der" Durchlaßspannung V_be zwischen Emitter und Basis des Transistors 22.

|Der Transistor 22, das heißt der elektronische Schalter 11, !bleibt nicht leitend, solange die momentane Spannung, die an den ¹eingangsseitigen Klemmen 3a und 3b anliegt, höher ist, als die ^!Summe aus der Basisemitter-Durchlaßspannung V_be des Transistors 122, die bei einem PNP-Transistor einen negativen Wert hat, und der Spannung über den Kondensator 16 und der Ausgangsspannung V_Qu (einer Schaltung für konstante Spannung 10. Mit anderen Worten, !bleibt der Transistor 22 nicht leitend, solange der Wert, der !erhalten wird, indem die Summe aus der Spannung über dem Kondenisator 16 und der Ausgangsspannung V _t von der momentanen Eingangsspannung abgezogen wird, höher ist, als die Basisemitter-I Durchlaßspannung V_b des Transistors 22. Der Strom, der durch die !Schaltung für konstanten Strom 8 fließt, fließt deshalb zur !Schaltung für konstante Spannung 10 durch eine Entladungsschutz- !schaltung 9 und eine konstante Ausgangsspannung wird von den ιausgangsseitigen Klemmen 3b und 3c geliefert.

!Andererseits bleibt, solange die momentane Eingangsspannung gleich oder niedriger als die Summe aus Basisemitter-Durchlaßspannung V. von Transistor 22, der Spannung über dem Kondensator 16 und der Ausgangsspannung V . der Schaltung für konstante

Jjs t oux

¹ Spannung 10/T~aer Transistor 22 leitend. Mit anderen Worten bleibt der Transistor 22 solange leitend, wie der Wert, den man .erhält, !wenn man die Summe aus der Spannung über dem Kondensator 16 und der Ausgangsspannung V * von der momentanen Eingangsspannung abzieht, gleich oder niedriger als die Basisemitter-Durchlaßspannung V. des Transistors 22 ist. In diesem Falle, ist die !Schaltung für konstante Spannung 10 durch die Entladungsschutz-I schaltung 9 kurzgeschlossen, und der Strom in der Schaltung für j konstanten Strom 8 fließt zur gemeinsamen Klemme 3b durch den elektronischen Schalter 11, womit die Ausschaltspannung an der Eingangsseite der Stromversorgungsschaltung gleich der Sättigungs

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spannung V_s der Schaltung für konstanten Strom 8 wird.

Mit der Schaltung von Figur 7 ist es deshalb möglich, die Schwellenspannung zum Schließen des elektronischen Schalters lediglich durch Veränderung des Widerstandsverhältnisses von Widerstand 14 zu Widerstand 15 festzulegen, damit eine geeignete Spannung über dem Kondensator 16 anliegt. Als Folge davon ist die Stromversorgungsschaltung in der Lage, eine Fernsprecherschaltung mit einem Sende- oder Empfangssignal zu versorgen, i das aus einer momentanen Gleichspannung überlagert ist, die ! zwischen den eingangsseitigen Klemmen 3a und 3b anliegt, ohne das Signal zu verzerren, auch wenn die momentane Eingangsspannung kleiner als eine Ausschaltspannung einer bekannten Stromversorgungsschaltung ist.

Die Schaltung für konstanten Strom 8 beider Ausführungsformen gemäß der Figuren 6 und 7 kann durch einen Feldeffekttransistor 29 eines in Figur 8 dargestellten und bekannten Typs gebildet werden. Sie kann ebenfalls, wie in Figur 9 dargestellt, aus einem Transistor 30, einem Widerstand 31, der zwischen den Kollektor und die Basis von Transistor 30 geschaltet ist und aus einer Reihenschaltung von Widerstand 34 und den Dioden 32 und 33 mit einer in Figur 9 dargestel1 ten Polarität, die zwischen die Basis und den Emitter von Transistor 30 geschaltet ist, gebildet werden.

In den Ausführungsformen gemäß den Figuren 6 und 7 sind einige der verwendeten Transistoren PNP-Transistoren, während andere NPN-Transistoren sind. Anstelle der PNP-Transistoren können NPN-Transistoren und anstelle von NPN-Transistoren können PNP-Transistoren eingesetzt werden.

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2ο

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Dreipol-Stromversorgungsschaltung für einen Fernsprechapparat gekennzeichnet durch:

eine Reihenschaltung, die durch eine Schaltung für konstanten Strom(8)und eine Entladungsschutzschaltung (9) gebildet j wird und die zwischen eine Eingangsklemme @a) zum Empfangen | eines Gleichspannungssignals, das mit einem Sende- und
Empfangssignal überlagert ist, und eine Ausgangsklemme (3c)
für die Zufuhr einer Gleichstromleistung zu einer Fern- _; sprecherschaltung geschaltet ist; I

eine-Schaltung für konstante Spannung (10),, die zwischen die j Ausgangsklemme (3c) und eine gemeinsame Klemme (3b) für die Zufuhr! einer Spannung, die die Fernsprechschaltung versorgt, geschaltet ist;

einen elektronischen Schalter (11), der zwischen die Eingangsklemme (3a) und die gemeinsame Klemme (3b) über die Schaltung für konstanten Strom (8) geschal tet ist, wobei der elektronische
Schalter (11) nur dann geschlossen wird, wenn eine momentane
Spannung,die zwischen der Eingangsklemme (3a) und der gemeinsamen Klemme (3b) an! iegt, gleich oder kleiner als ein vorbe- j stimmter Wert wird, um damit die Schaltung für konstante j Spannung (10) über die Entladungsschutzschal tung (9) kurzzu- j schließen und so die Ausschaltspannung an der Eingangsseite \ der Stromversorgungsschaltung zu verringern; . j

und Einrichtungen (12), die zwischen die Eingangsklemme (3a) und ^; ündgemeinsame Klemme (3b) geschaltet sind, und die zur Erkennung dafür dienen sollen, ob die momentane Spannung zwischen der
Eingangsklemme (3a) und der gemeinsamen Klemme(3b) größer oder

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kleiner als ein vorbestimmter Wert ist und Einrichtungen zum öffnen und Schließen des elektronischen Schalters (11).

Dreipol-Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schaltung für konstanten Strom (8) aufweist, die umfaßt:

einen ersten Transistor(13)iη Gleichrichterschaltung, dessen Emitter mit der Eingangsklemme (3a) verbunden ist und einem zweiten Transistor (17), der mit dem ersten Transistor zur Bildung eines Stromreflektors verbunden ist;

eine Reihenschaltung, die durch einen ersten und einen zweiten Widerstand (14, t5) gebildet wird und zwischen den Kollektor des ersten Transistors (13) und die gemeinsame Klemme (3b) geschaltet ist und einen Kondensator (16), der parallel zur Reihenschaltung aus erstem und zweitem Widerstand (14, 15) geschaltet ist und eine Steuerschaltung zur Steuerung des Vorstromes des zweiten Transistors (17) in Verbindung mit dem erster Transistor (13) und dem ersten und zweiten Widerstand (14, 15,) wobei der Strom der Schaltung für konstanten Strom (8) trotz der schnellen Änderung der momentanen Spannung, die zwischen der Eingangsklemme (3a) und der gemeinsamen Klemme (3b) an! iegt, unverändert bleibt und entsprechend einer kleinen Änderung der Gleichspannung, die an der Eingangsklemme (3a) und der gemeinsamen Klemme (3b) anliegt, verändert werden kann;

und einen elektronischen Schalter (11), der aus einem Transtistor (12) gebildet wird, dessen Emitter und Kollektor zwischen die Eingangsklemme (3a) und die gemeinsame Klemme (3b) über die Schaltung für konstanten Strom (8) geschaltet sind und dessen Basis mit den Einrichtungen zur Steuerung (12) des elektronischen Schalters (11) verbunden ist.

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i 3

3. Dreipol-Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsschutzschaltung (9)durch einen Transistor (18) gebildet wird, dessen Emitter und Kollektor zwischen die Schaltung für konstanten Strom (8) und die Ausgangsklemme geschaltet sind und durch einen Widerstand

(19), der zwischen diesem Transistor (18) und die gemeinsame Klemme (3b) geschaltet ist.

4. Dreipol-Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch j gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12) zum öffnen oder

i Schließen des elektronischen Schalters (11) eine Reihen-I schaltung umfaßt, die aus einem ersten und einem zweiten j Widerstand (26,27) zur Teilung der momentanen Spannung, I die an der Eingangsklemme (3a) anliegt, besteht, und einem Transistor (23), dessen Basis mit dem Verbindungspunkt des ^; ersten und zweiten Widerstandes (26,27) verbunden ist und dessen Kollektor und Emitter zwischen Basis und Emitter des Transistors (22) geschaltet sind, der die elektronischen i Schalter (11) bildet, wobei jener Transistor (23) den elektroj nischen Schalter (11) nur dann schließt, wenn die Spannung über ! dem zweiten Widerstand (27) kleiner als die Basisemitter-I Durchlaßspannung wird.
I ·

j 5. Dreipol-Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch I gekennzeichnet', daß das Widerstandsverhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand (26, 27), die jene Reihenschaltung bilden, die Referenzspannung für das öffnen und Schließen des elektronischen Schalters (11) bestimmt.

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6. Dreipol-Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch ! gekennzeichnet, daß der Transistor (22), der den elektroni- ; sehen Schalter (11) bildet, mit seinem Emittermit dem

Kollektor des zweiten Transistors und mit seiner Basis mit dem Verbindungspunkt des ersten und zweiten Widerstandes (14,15) der Schaltung für konstanten Strom (8) verbunden ist , wobei eine Referenzspannung für das Offnen und Schließen des elektronischen Schalters (11) durch die Wahl j der Spannung bestimmt wird, die über dem Kondensator (16) I der Schaltung für konstanten Strom (8) anliegt.

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