DE3011989C2 - Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen mit Sendeeinrichtungen und Empfangseinrichtungen für Signale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, in denen für eine Übertragung von Wechselspannungssignalen vorgesehene Leitungen jeweils an jedem ihrer beiden Leitungsenden sowohl mit einer dieser Übertragung dienenden und einen Ausgangsübertrager enthaltenden Sendeeinrichtung als auch mit einer entsprechenden, einen Empfangs-Schwellwert aufweisenden Empfangseinrichtung ausgestattet sind, und in denen einerseits beim Aussenden von Wechselspannungssignalen die entsprechende Empfangseinrichtung unwirksam geschaltet ist und anderer- seits beim Empfangen von Wechselspannungssignalen verhindert ist, daß die Reichweite für die Signalübertragung durch einen Verlust an Empfangsleistung im Ausgangsübertrager der Sendeeinrichtung wesentlich beeinträchtigt wird.

Schaltungsanordnungen dieser Art sind durch die deutschen Auslegeschriften 12 99 736 und 27 49 803 bekannt. In der erstgenannten dieser beiden Auslegeschriften ist ein mit u bezeichneter Umschaltekontakt und in der anderen der genannten Auslegeschriften ein mit d bezeichneter Umschaltekontakt vorgesehen. In beiden Fällen wird durch Auftrennung der Ruheseite des jeweiligen Umschaltekontaktes beim Aussenden von Wechselspannungssignalen die jeweilige Empfangseinrichtung unwirksam geschaltet, indem sie von der betreffenden Leitung abgetrennt wird. Wechselspannungssignale können eine Frequenz z. B. von 25 Hertz oder von 50 Hertz haben; es können auch tonfrequente Wechselspannungssignale verwendet werden. Darüber hinaus können auch Induktivwahlimpulse zur Anwendung kommen. — Die Abtrennung der jeweiligen Empfangseinrichtung während des Aussendens von Wechselspannungssignalen dient dem Zweck, ein Reagieren der Empfangseinrichtung beim Aussenden von Wechselspannungssignalen zu verhindern. Da nämlich ausgesendete Wechselspannungssignale sich zeitlich mit zu empfangenden Wechselspannungssignalen überdecken können, muß bei unmittelbarer Aufeinanderfolge von über ein und dieselbe Leitung ausgesendeten und zu empfangenden Wechselspannungssignalen eindeutig unterscheidbar sein, wann ein zu empfangendes Wechwelspannungssignal vorliegt und wann ein Wechselspannungssignal gerade ausgesendet wird.

Der in den genannten Auslegeschriften jeweils vorgesehene Umschaltekontakt (u bzw. d) verhindert in diesen bekannten Fällen außerdem, daß die Reichweite für die Signalübertragung durch einen Verlust an Empfangsleistung im Ausgangsübertrager der Sendeeinrichtung wesentlich beeinträchtigt werden kann. Dadurch, daß sich der betreffende Umschalter während des Empfangsvorganges in Ruhelage befindet, also seine Arbeitsseite aufgetrennt ist, ist während des Empfangsvorganges der Ausgangsübertrager der Sendeeinrichtung von der Leitung abgetrennt. Dadurch ist verhindert, daß ein Verlust an Empfangsleistung im Ausgangsübertrager der Sendeeinrichtung eintreten kann.

Für die Erfindung besteht die Aufgabe, beim Aussenden von Wechselspannungssignalen die entsprechende Empfangseinrichtung unwirksam zu schalten und im Hinblick auf zu empfangende Wechselspannungssignale an den Verlust an Reichweite möglichst zu vermeiden und dies auf andere Weise zu bewerkstelligen als mit Hilfe eines Umschaltekontaktes, welcher ein elektromechanisches Relais voraussetzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine der Empfangseinrichtung zur Einstellung auf den Empfangs-Schweilwert zugeführte Vergleichsspannung abhängig vom Sendezustand umschaltbar ist, wodurch der Empfangs-Schwellwert während des Sendevorganges heraufsetzbar ist, und daß eine leitungsseitige Wicklung des Ausgangsübertragers der Sendeeinrichtung unter Berücksichtigung ihrer Induktivität einen auf die Frequenz zu empfangender Wechselspannungssignale abgestimmten Sende-Schwingkreis mit Hilfe eines Kondensators bildet, dessen Klemmen mit der Leitung verbunden sind, wobei dieser Schwingkreis beim Empfangsvorgang an der Leitung als Parallelschwingkreis liegt.

Dadurch, daß die durch eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art bekannten Bedingungen auf andere Weise und mit anderen Mitteln als mit Hilfe eines Relais-Umschaltekontaktes erfüllt werden, werden mit Hilfe der Erfindung die Voraussetzungen für eine Realisierung einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art in integrierter Bauweise

wesentlich verbessert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nur in wesentlich zu ihrem Verständnis beitragenden Bestandteilen dargestellt

Es ist eine Leitungsübertragung für Signalgabe mit Hilfe von Wechselstromimpulsen auszugsweise gezeigt Diese Leitungsübertragung ist über Wähler einer Fernsprechvermittlungsstelle belegbar. Im oberen Teil der Zeichnung ist ein Leitungsübertrager U1 angedeutet, an den eingangsseitig und ausgangsseitig Sprechadern a 1 und b 1 sowie a 2 und b 2 angeschlossen sind. Der Leitungssatz enthält eingangsseitig außerdem eine nicht dargestellte Prüf- und Belegungsader. Ausgangsseitig ist eine nur zweiadrige Verbindungsleitung L angeschlossen. Die beiden Leitungsadern sind mit a 2 und b 2 bezeichnet

Ober die Verbindungsleitung L sind in abgehender und ankommender Richtung Wechselspannungs-Signa-Ie übertragbar. Auszusendende Wechselspannungs-Signale werden mit Hilfe einer Sendeeinrichtung gebildet die im linken unteren Teil der Zeichnung auszugsweise wiedergegeben ist Zu empfangende Wechselspannungs-Signale werden mit Hilfe einer Empfangseinrichtung aufgenommen, die im rechten unteren Teil der Zeichnung auszugsweise wiedergegeben ist. In der Sendeeinrichtung ist ein Operation iverstärker Pl und in der Empfangseinrichtung ein Operationsverstärker P 2 vorgesehen. Die Arbeitsweise von Operationsverstärker ist an sich bekannt Hierzu sei auf die US-Patehtschrift 39 03 405 hingewiesen.

Am Widerstand R 1 liegt eine Wechselspannung an, die vom Ausgang eines Sinus-Oszillators stammt. Diese Wechselspannung hat eine Frequenz von 25 Hertz. Mit dieser Frequenz wird der Operationsverstärker Pl kontinuierlich umgeschaltet. Sein Ausgangssignal schwingt sinusförmig um —15 V und kann, abhängig vom Widerstandsverhältnis R2IR\ bis zu 30 V verstärkt werden. Dadurch werden abwechselnd die Transistoren T2 und T3 hinsichtlich ihrer Emitter-Basis-Strecke stromdurchlässig gesteuert.

Soll ein Wechselspannungs-Signal ausgesendet werden, so wird über den Strompfad ζ 1 von einer gemeinsamen Steuerung Z her Erdpotential angeschaltet, wodurch der Transistor T\ stromdurchlässig gesteuert wird. Die Gleichrichter Fl bis £4 stellen gemeinsam mit dem Transistor Ti einen Schalter dar, der mit Hilfe von Erdpotential, das an di£ Basis des Transistors Ti angelegt wird, aufgesteuert werden kann. Dieser Schalter ist bezogen auf die Transistoren Γ2 und 73 und deren Kollektorpotentialen (Erde und —30 V) stromdurchlässig in beiden Stromrichtungen. Soll ein Wechselspannungs-Signal ausgesendet werden, so wird also über den Strompfad ζ i Erdpotential an die Basis des Transistors Π angelegt. Dies wird von der Steuerung Z genau zu dem Zeitpunkt bewerkstelligt, in welchem der Operationsverstärker Pl durch die Spannungsnullage der Sinusschwingung gesteuert wird. Da die Transistoren Γ2 und 7~3 über ihre Emitter-Kollektor-Strecken kontinuierlich sinusförmig abwechselnd stromdurchlässig sind, fließt in der Wicklung 1 des Übertragers U 2 abwechselnd sinusförmig ein Strom von Erdpotential (Kollektor des Transistors T2) zum — 15 Volt-Potential (an den Gleichrichtern £3 und £4) und zwischen diesem Potential und —30 Volt-Potential (am Kollektor des Transistors Γ3). Ein im Übertrager U 2 auf diese Weist erzeugter Wechselspannungsimpuls gelangt über die Wicklungen I und 11 der Drosselspule D zu der Verbindungsleitung L Auf diese Weise werden Wechselspannungs-Signale ausgesendet

Über die Verbindungsleitung L ankommende Wechselspannungs-Signale gelangen zu der Empfangseinrichtung, die im unteren rechten Teil der Zeichnung auszugsweise wiedergegeben ist Die Drosselspule D mit ihren beiden Wicklungen I und 11 bildet zusammen mit dem Kondensator Cl einen Serien-Schwingkreis, der auf die Frequenz ankommender Wechselspannungs-Signale abgestimmt ist Am Kondensator Cl liegt als

ίο Parallel-Schwingkreis der Übertrager i/2 mit seiner Wicklung H und der Kondensator C 2. Dieser ParaHel-Schwingkreis ist ebenfalls bei 25 Hz in Resonanz und demnach relativ hochohmig gegenüber den über die Verbindungsleitung L ankommenden Wechselspannungs-Signalen. Diese Wechselspannungs-Signale erfahren deshalb eine vernachlässigbar kleine Dämpfung, durch den genannten Parallel-Schwingkreis.

Die am Kondensator Cl des Serien-Schwingkreises bei Eintreffen von Wechselspannungs-Signalen über die Verbindungsleitung L auftretende Wechselspannung wird der aus den Gleichrichtern Gl bis G 4 bestehenden Gleichrichterbrücke zugeführt. Ein entsprechend gleichgerichtetes Signal gelangt über die Widerstände R 3 und R 4 zu den beiden Eingängen des Operationsverstärkers P 2.

Der Operationsverstärker P 2 gibt ein Ausgangssignal in Form von Spannungspotential von —12 Volt ab, wenn sein Eingang Y negativer als sein Eingang X ist. Wenn kein Wechselspannungs-Signal ausgesendet oder

i⁽> empfangen wird, liegt über die Widerstände R 8, J? 9 und Λ 6 aufgrund Spannungsteilerwirkung ein negatives Teilpotential am Eingang X. Am Eingang Y liegt über den Widerstand R 5 Erdpotential. Trifft ein Wechselspannungs-Signal über die Leitung L ein, so gelangt

y-> dieses in gleichgerichteter Form (Gleichrichterbrücke Cl bis G 4) zu den Widerständen /?3 und Λ 4. Hierdurch entsteht eine Gegenspannung, wodurch das Potential am Eingang X positiver wird als das Potential am Eingang Y des Operationsverstärkers P2. Das

■»ο eintreffende Wechselspannungs-Signal muß eine bestimmte Spannungshöhe aufweisen, damit die über die Widerstände R 3 und /?4 durchgreifende, pulsierende Gleichspannung die im Ruhezustand an den Eingängen X und Y wirksame, entgegengesetzt gerichtete Spannung überwindet. Mit Hilfe der Widerstände RS und /?9 kann in an sich bekannter Weise ein Empfangs-Schwellwert eingestellt werden, den dann die Empfangseinrichtung aufweist. Dieser Empfangs-Schwellwert ist ein Grenzwert für eintreffende Signalwechselspannungen. Wechselspannungs-Signale mit einer Spannung unterhalb dieses Empfangs-Schwellwertes werden von der Empfangseinrichtung nicht registriert. Übersteigt dagegen die Wechselspannung eintreffender Wechselspannungs-Signale den Empfang3-Schwellwert, so reagiert hierauf die Empfangseinrichtung. Bei Überschreiten des Empfangs-Schwellwertes tritt also die erläuterte Spannungsumkehr hinsichtlich des Potentialunterschiedes der beiden Eingänge A"und Kein. Der Empfangs-Schwellwert kann anstatt auf die Wechselspannungs-Signale auch auf die an den Eingängen X und ^wirksamen Potentiale bezogen sein.

Der Kondensator C 3 dient in an sich bekannter Weise zur Glättung der gleichgerichteten Signalwechselspannung.

Über den Strompfad h wird also der Empfangseinrichtung zur Einstellung auf den Empfangs-Schwellwert eine Vergleichsspannung zugeführt, die für die Höhe des Empfangs-Schwellwertes der Empfangseinrichtung

maßgebend ist. Während der Aussendung von Wechselspannungs-Signalen wird von der gemeinsamen Steuereinrichtung Z ein Potential von -12VoIt an den Verbindungspunkt zwischen den Widersländen /?8 und /?9 angelegt. Dadurch wird der Widerstand Ri kurzgeschlossen. Die der Empfangseinrichtung über den Widerstand R 6 zur Einstellung auf den Empfangs-Schwellwert zugeführte Vergleichsspannung ist also abhängig vom Sendezustand umschaltbar, indem bei Aussendung von Wechselspannungs-Signalen der Widerstand RS kurzgeschlossen ist. Infolgedessen gelangt während der Aussendung von Wechselspannungs-Signalen ein stärker negatives Teilpotential an den Verbindungspunkt zwischen den Widerständen /?4 und R 6. Dadurch wird der Empfangs-Schwellwert während des Sendevorganges heraufgesetzt. Dadurch wird erreicht, daß die Empfangseinrichtung auf ausgesendete Wechselspannungs-Signale nicht reagiert. Nach Beendigung eines ausgesendeten Wechselspannungs-Signales wird der Empfangs-Schwellwert der Empfangseinrichtung in entsprechender Weise wieder herabgesetzt, indem die gemeinsame Steuereinrichtung Zden über den Strompfad ζ 2 geschlossenen Stromkreis wieder auftrennt.

Die über die Widerstände R 5 und R 6 zugeführ.'.e, für den Empfangs-Schwellwert der Empfangseinrichtung maßgebende Gegenspannung wirkt also parallel zu der über die Widerstände R3 und A4 zugeführten Signalspannung. Es hängt in an sich bekannter Weise von der Einstellung der Widerstände R 8 und R 9 ab, welche der beiden Spannungen (Signalspannung oder Gegenspannung) sich durchsetzt. Danach bestimmt sich der Potentialunterschied zwischen den an den beiden Eingängen Ximd K wirksamen Potentialen.

Über den Widerstand R ist eine Rückkopplung hergestellt. Dadurch wird in gewissem Maße eine Bistabilität des Operationsverstärkers P2 herbeigeführt. Reagiert also der Operationsverstärker P2 auf die beschriebene Potentialumkehr an seinen beiden Eingängen X und Y, so gibt er ein Signal in Form von — 12 Volt-Potential ab. Dieses Ausgangssignal gelangt

über den Widerstand R zum Widerstand R 5 und bewirkt, daß der Empfangs-Schwellwert der Empfangseinrichtung herabgesetzt wird.

Die leitungsseitige Wicklung Il des Ausgangsübertragers L/2 weist eine bestimmte Induktivität auf (Transistor TX und Wicklung I). Die Wicklung Il des Ausgangsübertragers U2 bildet mit Hilfe des Kondensators C2 einen auf die Frequenz zu empfangender Wechselspannungs-Signale abgestimmten Sendeschwingkreis. Die Klemmen des Kondensators C2 sind über die Wicklungen 1 und Il der Drosselspule Omit der Leitung L verbunden. Dieser aus dem Kondensator C2 und der Wicklung Il des Ausgangsübertragers U 2 bestehende Schwingkreis, der für den Sendevorgang ein Serienschwingkreis ist, stellt für den Empfangsvorgang einen Parallelschwingkreis dar. Dadurch wird verhindert, daß bei Empfang von Wechselspannungs-Signalen die von der Leitung nicht abgetrennte Sendeeinrichtung die Reichweite für die Signalübertragung durch einen Verlust an Empfangsleistung im Atisgangsübertrager der Sendeeinrichtung wesentlich beeinträchtigt. Der genannte Schwingkreis ist beim Empfangsvorgang relativ hochohmig. Die über die Leitung L aufgenommene Empfangsleistung beim Eintreffen von Wechselspannungs-Signalen gelangt weit überwiegend zur Empfangseinrichtung.

Die Drossel D stellt mit ihren beiden Wicklungen I und 11 und zusammen mit dem Kondensator CX einen Empfangsschwingkreis dar, und zwar einen Serien-Schwingkreis. Die Kondensatoren Cl und C2 der beiden Schwingkreise sind parallelgeschaltet. Sie können auch durch einen einzigen Kondensator realisiert sein.

Wie oben ausgeführt wurde, wird nach Beendigung eines ausgesendeten Wechselspannungs-Signales der Empfangs-Schwellwert der Empfangseinrichtung wieder herabgesetzt Dies kann gleichzeitig mit dem Ende des ausgesendeten Signales geschehen oder auch mit einer gewissen Verzögerung, um mögliche Kabelrükkentladungen unschädlich zu machen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermitüungsanlagen, in denen für eine Übertragung von Wechselspannungs- s Signalen vorgesehene Leitungen jeweils an jedem ihrer beiden Leitungsenden sowohl mit einer dieser Übertragung dienenden und einen Ausgangsübertrager enthaltenden Sendeeinrichtung als auch mit einer entsprechenden, einen Empfangs-SchweUwert aufweisenden Empfangseinrichtung ausgestattet sind, und in denen einerseits beim Aussenden von Wechselspannungssignalen die entsprechende Empfangseinrichtung unwirksam geschaltet ist und andererseits beim Empfangen von Wechselspannungssignalen verhindert ist, daß die Reichweite für die Signalübertragung durch einen Verlust an Empfangslcistung im Ausgangsübertrager der Sendeeinrichtung wesentlich beeinträchtigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Emp- fangseinrichtung zur Einstellung auf den Empfangs-Schwellwert zugeführte Vergleichsspannung abhängig vom Sendezustand umschaltbar ist, wodurch der Empfangs-Schwellwert während des Sendevorganges heraufsetzbar ist, und daß eine leitungsseitige Wicklung (II) des Ausgangsübertragers (U2) der Sendeeinrichtung unter Berücksichtigung ihrer Induktivität einen auf die Frequenz zu empfangender Wechselspannungssignale abgestimmten Sendeschwingkreis mit Hilfe eines Kondensators (C 2) bildet, dessen Klemmen mit der Leitung (L) verbunden sind; wobei dieser Schwingkreis (U 2, II/C2) für den Sendevorgang ein Serienschwingkreis ist, während er beim Empfangsvorgang an der Leitung als Parallelschwingkreis liegt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß zwei Adern eines Leitungsendes über einen Empfangs-Serienschwingkreis miteinander verbunden sind, und daß die Kondensatoren des Sende-Schwingkreises und des Empfangs- Schwingkreises parallelgeschaltet sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kondensatoren durch einen einzigen Kondensator realisiert sind.

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