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Sperrung von Ausgängen einer Wahlstufe
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in Fernmeldevermittlungssystemen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung
zum Sperren der Ausgänge einer Wahistufe, die mit den Eingängen einer folgenden
Koppelanordnung verbunden sind.
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In Wählvermittlungssystemen werden oft nach Wahlstufen Koppelanordnungen
eingesetzt, die die vielen Ausgänge dieser Wahlstufen zu Bündeln mit wenigen Leitungen
zusammenfassen.
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In einer solchen Wahlstufe sind Prüfschaltmittel vorgesehen, die nach
Ansteuerung von freien Ausgängen über die Prüfadern ansprechen. Deshalb sind die
Prüfadern zwischen den Wahlstufen einerseits und den folgenden Koppelanordnungen
andererseits mit Schaltmitteln versehen, die das zum Ansprechen der Prüfschaltmittel
notwendige Freipotential anlegen.
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Es ist aus dem Buch von R. Führer : " "Wählervermittlungstechnik,
Fachverlag Schiele und Schön, Berlin, 1961, Seite 1714, Bild 113, bekannt, die Ausgänge
einer einer Koppelanordnung
vorgeordneten Wahlstufe durch Abschalten
des Freipotentials zu sperren, wenn alle Eingänge der der Koppelanordnung folgenden
Einrichtung belegt sind. Nachteilig sei, daß diese bekannte Anordnung nur anwendbar
ist, wenn die das Freipotential zuführenden Schaltmittel sich in der Koppelanordnung
befinden &der aber den Eingängen deræKoppelanordnung fest zugeordnet sind. Außerdem
muß in die Leitung für das Freipotential ein Kontakt eingeschleift werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine wenig'aufwendige Schaltungsanordnung
zur Sperrung von mit Eingängen einer Koppelanordnung verbundenen Ausgängen einer
oder mehrerer Wahlstufen anzugeben, wenn die der Koppelanordnung folgende Einrichtung
nicht mehr erreichbar ist, ohne Eingriffe in die Wahl stufen und in die Verdrahtung
der das Freipotential zuführenden Schaltmittel, auch wenn sie den Ausgängen der
Wahl'stufen fest zugeordnet sind. Diese Aufgabe wird mit einer Schaltungsanordnung
entsprechend den Patentansprüchen gelöst.
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Der Vorteil dieser Schaltungsanordnung ist, daß auch bei freizügiger
Zuordnung der Ausgänge der Wahlstufen mit den Eingängen der folgenden Koppelanordnung,
z.B. durch Finfü gen eines Rangierverteilers zwischen Wahlstufen und Koppelanordnung,
auf die jetzige und nach Änderung auch auf die zukünftige Zuordnung keine Rücksicht
genommen werden muß.
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Es ist also bei jeder beliebigen Rangierung im Rangierverteiler gewährleistet,
daß nur die Ausgänge der Wahlstufen gesperrt werden, die mit Eingängen der folgenden
Koppelanordnung verbunden sind. Andere Ausgänge, die mit anderen Einrichtungen verbunden
sind, bleiben unbeeinflußt. Da keine Eingriffe in die Wahlstufen notwendig sind,
eignet sich diese Schaltungsanordnung sehr gut für nachträglichen Einbau, insbesondere
in Verbindung mit Wählsterneinrichtungen.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 4 beschrieben.
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In Figur 1 ist mit K2 die Koppelanordnung bezeichnet, die viele Ausgänge
der Wahlstufe K1 zu einem Bündel mit wenigen Leitungen L1 bis Lz zusammenfaßt. Diese
Leitungen L1 bis Lz verbinden die Ausgänge der Koppelanordnung K2 mit den Eingängen
einer nachfolgenden, hier nicht gezeichneten Einrichtung. Die Ausgänge 1 bis m der
Wahlstufe K1, von denen nur die Prüfadern cal, ca2, ca(m-1) und cam gezeich net
sind, führen zu einem Rangierverteiler VT. Auch die Eingänge 1 bis n der Koppelanordnung
K2, von denen ebenfalls nur die Prüfadern cel und cen gezeichnet sind, führen zum
Rangierverteiler VT. Dieser Rangierverteiler VT ermöglicht die freizügige Zuordnung
der Ausgänge der Wahlstufe K1 zu den Eingängen der Koppelanordnung K2, wobei bestimmte
Ausgänge der Wahlstufe K1 mit bestimmten Eingängen der Koppelanordnung K2, andere
Ausgänge der Wahlstufe K1 aber mit den Eingängen anderer, hier nicht gezeichneter
Einrichtungen verbunden sind. An den Rangierverteiler können auch die Ausgänge weiterer,
hier nicht gezeichneter Wahlstufen herangeführt sein, von denen ebenfalls einige
mit der Koppelanordnung K2 verbunden sein können.
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An jedem der Prüfaderausgänge cal bis cam ist eines der Relais T1
bis Tm angeschlossen, über das der betreffenden Prüfader das Freipotential U1 zugeführt
wird. Die Wahlstufe K1 besteht aus einer Anzahl Wähler W1 bis Wx, von denen hier
nur die Schaltarme für die Prüfadern gezeichnet sind.
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An jedem Schaltarm ist als Prüfschaltmittel eines der Prüfrelais P1
bis Px angeschlossen.
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In Figur 1 wird angenommen, daß die Eingänge der folgenden Einrichtungen
nur mit den Ausgängen L1 bis Lz der Koppel anordnung K2 verbunden sind. Die Nichterreichbarkeit
dieser Einrichtung ist also gleichbedeutend mit dem Belegtsein aller Ausgänge der
Koppelanordnung K2, d.h. das Vollastsignal
VL kann in der Koppelanordnung
K2 gewonnen und den anseinen Prüfadereingängen cel bis cen angeschlossenen Sperren
einrichtungen Spl bis Spn zugeführt werden.
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Bei noch freien Ausgängen der Koppelanordnung K2 sind die Sperreinrichtungen
Spl bis Spn wirkungslos. Wird z.B. der Ausgang 1, dem die Prüfader cal zugeordnet
ist, angesteuert, indem der Wähler W1 durch Wahl bestimmter Ziffern auf diesen Ausgang
eingestellt wird, so kann der Wähler W1 aufprüfen, d.h. sein Prüfrelais P1 und das
Relais T1 sprechen an, die weitere, hier, nicht dargestellte Funktionen zum Aufbau
einer Verbindung einleiten.- Da im Rangierverteiler VT der Ausgang 1 der Wahlstufe
K1 mit dem Eingang 1 der Koppelanordnung K2 verbunden ist, schaltet sie ihren Eingang
1 zu einem ihrer freien Ausgänge L1 bis Lz durch. Sind dagegen alle Ausgänge der
Koppelanordnung K2 belegt oder aus anderen Gründen (Sperrung oder Störung) nicht
belegbar, gibt sie ein Vollastsignal VL an alle Sperreinrichtungen Spl bis Spn,
die daraufhin die betreffenden Ausgänge der Wahlstufe Kl'gegen,Belegung sperren.
Diese Sperre geschieht dadurch, daß die Sperreinrichtung als Sperrpotential Erdpotential
OV an den Prüfadereingang der Koppel anordnung K2 legt.
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über die in den Rangierverteiler VT eingelötete Rangierung wirkt das
Sperrpotential auch auf den betreffenden Ausgang der Wahlstufe K1 und verhindert
das Ansprechen des betreffenden Prüfrelais. Das Erdpotential OV wird entweder unmittelbar
oder über einen Widerstand an die Prüfader gelegt.
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Der Widerstand wird so bemessen, daß das Prüfrelais nicht anziehen
kann.
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Um unnötigen Verbrauch elektrischer Energie zu vermeiden, legt eine
Speirreinrichtung das Erdpotential erst an die Prüfader, wenn der betreffende Ausgang
von einem der- Wähler W1 bis Wx angesteuert und der Prüfstromkreis über das Prüfrelais
geschlossen wurde. Das Anlegen des Erdpotentials-
geschieht so
schnell, daß das Prüfrelais nicht ansprechen kann. Nach Ende der Ansteuerung, also
nach Öffnen des Prüfstromkreises, wird das Erdpotential wieder abgeschaltet.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zeigen sich
besonders deutlich bei Anwendung an Wählsterneinrichtungen. Hierbei entsprechen
die Wahlstufe K1 der Figur 1 der Leitungswahlstufe einer Fernsprechortsvermittlungsstelle,
die Wähler W1 bis Wx den Leitungswählern, die Relais T1 bis Tm den T-Relais der
Teilnehmerschaltungen, der Rangierverteiler VT dem Hauptverteiler, die Koppelanordnung
K2 der Wählsternübertragung und die Ausgänge L1 bis Lz den Wählsternhauptleitungen,
die zu dem hier nicht mehr gezeichneten Wählsternschalter führen.
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In den bekan'nten Wählsterneinrichtungen ist keine Sperrung der Leitungswählerausgänge
vorgesehen, wenn keine Wählsternhauptleitungen mehr frei sind. Auch in diesem Fall
kann also ein Leitungswähler auf einen Ausgang aufprüfen. Er sendet dann Rufstrom
aus, der aber nicht zu dem gewünschten Teilnehmer gelangt, und zum rufenden Teilnehmer
den Freiton. Nachteilig ist, daß der rufende Teilnehmer anhand des Freitones glaubt,
der gewählte Teilnehmer werde gerufen, deswegen die Verbindung längere Zeit bestehen
läßt und damit unnötig lange u.U. teure Fernleitungen belegt hAlt.
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Die Sperreinrichtungen gemäß dieser Erfindung verhindern das Aufprüfen
eines Leitungswählers, wenn keine Hauptleitungen mehr frei sind. Der Leitungswähler
sendet dann den Besetztton und das Besetztzeichen aus, das die sofortige Auslösung
der belegten teuren Fernleitungen bewirkt. Die Sperreinrichtungen werden in der
Wählsternübertragung oder in deren Nähe eingebaut und an ihre Prüfadereingänge angeschlossen.
So ist ein leichter Einbau ohne Eingriffe in die vorhandenen Leitungswählergruppen
und Teilnehmerschaltungen möglich.
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In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Sperreinrichtung entsprechend
Patentanspruch 9 und der Prüfstrom kreis eines Wählers W1 ausführLich gezeichnet.
Bei noch freien Ausgängen der Koppelanordnung K2 gibt sie über de Leitung VL ein
Potential ab, das dem Erdpotential OV entspricht. Am invertierenden Eingang (-)
des Operationsverstärkers Icl liegt negatives'Potential gegenüber dem nicht invertierenden
Eingang (+). So liegt an seinem Ausgang Erdp tential, da ihm als Betriebsspannung
einerseits Erdpotential OV und andererseits die Spannung -U2, z.B. -6V, Zugeführt
wird. Der Transistor Tsl is1 gesperrt. An der Prüfader ce1 liegt ein Potential,
das der Betriebsspannung -#1, z.B. -60V, entspricht, da der Widerstand R1 und der
Eingangswiderstand der Koppelanordnung K2 groß sind gegen den Widerstand des Relais
T1.
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Wird, ein Wähler der Wahlstufe K1, z.B. W1, auf den hier ge.
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zeichneten Ausgang mit der Prüfader cal gesteuert, so kann nach Schließen
des Kontaktes h das Relais P1 über seine Wicklungen I mit 60 # und II mit 1000#
ansprechen. Der Kontakt p des Relais P1 schließt die Wicklung II kurz. So wird verhindert,
daß das Prüfrelais eines anderen, auch --lf diesen Ausgang eingestellten Wählers
ansprechen kann Sind keine Ausgänge der Koppelanordnung K2 frei, legt sie als Vollastsignal
ein negatives Potential an die Leitung VL.
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Die Widerstände R1 und R2 sind so bemessen, daß bei offenem Prüfstromkreis
das Potential am invertierenden Eingang (-) des Operationsverstärkers Ic1 negativ
ist gegenüber dem Potential am nicht invertierenden Eingang (+). Sein Ausgang bleibt
also auf Erdpotential, und der Transistor Tsl bleibt gesperrt. Wird in diesem Zustand
ein Wähler, z.B. W1 auf diesen Ausgang eingestellt, so wird nach Schließen des Kontaktes
h das Potential an der Prüfader ca1 auf etwa -30V angehoben. Dadurch wird das Potential
am invertierenden
Eingang (") des Operationsverstärkers Ie1 positiv
gegenüber dem Potential am nicht invertierenden Eingang (+), sein Ausgang nimmt
negatives Potential an, und der Transistors Ts1 wird leitend gesteuert. Da der Widerstand
R3 verhältnismässig klein ist, wird das Potential an der Prüfader cal so weit angehoben,
daß das Relais P1 nicht ansprechen kann. Die Sperreinrichtung befindet sich im;
Spprrzustand.
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Nach Öffnen des Kontaktes h sinkt das Potential an der Prüfader cal
so weit ab, daß das Potential am invertierenden Eingang (-) des Operationsverstärkers
lel wieder negativ gegenüber dem Potential am nicht invertierenden Eingang (+) und
dadurch der Transistor Tsl wieder gesperrt wird. Die Sperreinrichtung befindet sich
wieder im nicht sperrenden Zustand.
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Zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers Tel und den Transistor-Elektroden
können Schaltmittel zur Strombegrenzung und sicheren Sperrung (Widerstände, Dioden)
eingefügt sein.
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In der Schaltungsanordnung nach Figur 2 wird als Kriterium zum Zurückschalten
in den nicht sperrenden Zustand eine Potentialänderung an der Prüfader ausgewertet.
Dies hat den Nachteil, daß zur sicheren Auswertung die Schaltungsanordnung für Jedes
der verschiedenen Wählvermittlungssysteme eigens bemessen werden muß, was zu einer
anverwünschten Typenvielfalt führt. Die Weiterbildung nach Anspruch 10 vermeidet
diesen Nachteil und ermöglicht den Bau einheitlicher, bei allen zu ge bräuchl i
chen Vermittlungssystemen anwendbarer Sperreinrichtungen.
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Die grundsätzliche Funktion wird anhand der Figur 3 erklärt.
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Mit G ist der vielen Sperreinrichtungen Spl' bis Spn' gemeinsame Impulsgenerator
bezeichnet. Die weiteren Einzelheiten entsprechen denen der Figur 1. Auf die Darstellung
der
Wahlstufe K1 wurde verzichtet, sie entspricht ebenfalls der
aus Figur. Der Impulsgenerator G sendet in regelmäßigen Abständen Impulse an alle
Sperreinrichtungen Spl' bis Spn', wodurch die im Sperrzustand befindlichen Sperreinrichtungen
in den nicht sperrenden Zustand versetzt werden. Die Sperr einrichtungen, die an
einer noch angesteuerten Prüfader liegen, schalten sich noch vor Ansprechen des-
betreffenden Prüfrelais wieder in den Sperrzustand. Die anderen Sperreinrichtungen
bleiben im'nicht sperrenden Zustand.
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Die Weiterbildung nach Anspruch 11 ermöglicht die Anwendung in Wählvermittlungssystemen,
in denen nach dem Aufprüfen eines Wählers, d.h. nach Ansprechen des Prüfrelais,
das Anlegen von Erdpotential andie Prüfader zu unerwünschten Funktionen, wie z.B.
ZähIunterdrückung oder Auslösung der Verbindung, führen kann.
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In Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Sperren richtung entspreehend
dem Patentanspruch 14 gezeichnet. Auf die Darstellung der Wahlstufe K1 wurde verzichtet,
an die Ader cal schließt sich die gleiche Anordnung an wie in Figur 2 gezeichnet.
Auch die Betriebsspannungen U1 und U2 und damit auch die an der Prüfader bei den
verschiedenen Betriebszuständen sich einstellenden Potentiale sowie der Widerstand
R3 und die Funktionen des Transistors Tsl entsprechen denen aus Figur 2. Die Widerstände
R6 und R9 sind gegenüber dem Widerstand des Relais T1 verhältnismäßig groß.
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Da die Sperreinrichtung nur bei einem Prüfstromkreis mit hohem Widerstand
wirksam sein soll, ist sie für die Auswertung von 2 Schwellen der Prüfader-Potentiale
eingerichtet. Die erste Schwelle, die beim Schließen des PrUfstromkreises Uberschritten
wird, wertet der Operationsverstärker Ic2 mit dem Spannungsteiler aus den Widerständen
R6 und R7 aus. Die zweite Schwelle, die nach Aufprüfen eines Wählers
(niedriger
Widerstand des Prüfrelais) überschritten wird, erfaßt der Operationsverstärker Ic3
mit den Widerständen R3, R9 und R10.
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Die Widerstände R4 und R5 sowie das Potential an der Leitung VL im
Nicht-Vollastfall sind so gewählt, daß das Potential am nicht invertierenden Eingang
(+) des Operationsverstärkers Ic3 immer negativ ist gegenüber dem Potential am invertierenden
Eingang (-). Dadurch liegt der Ausgang auf einem Potential, das der Betriebsspannung
-U2 entspricht.
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Die Widerstände R6 und R7 sind so bemessen, daß bei allen möglichen
Potentialen an der Prüfader cel die Diode Gr2 immer leitend ist und damit das negative
Potential des Ausgangs des Operationsverstärkers Ic3 auch am invertierenden Eingang
(-) des Operationsverstärkers Ic2 liegt. Die Ausgangssignale des Impulsgenerators
G sind demgegenüber immer positiv, der Ausgang des Operationsverstärkers Ic2 liegt
infolgedessen auf Erdpotential OV und der Transistor Tsl ist gesperrt. Im Nicht-Vollastfall
bleibt also die Sperreinrichtung' unabhängig vom Jeweiligen Potential an der Prüfader
immer im nicht sperrenden Zustand.
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Im Vollastfall ist das Potential auf der Leitung VL posi-.
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tiv gegenüber dem Potential im Nicht-Vollastfall. Die Widerstände
R9 und R10 sind so bemessen, daß bei überschrittener zweiter Schwelle (Wähler hat
aufgeprüft, niedriger Widerstand des Prüfrelais) das Potential am invertierenden
Eingang (-) des Operationsverstärkers Ic3 positiv ist gegenüber dem Potential auf
der Leitung VL im Vollastfall.
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Der Ausgang bleibt auf negativem Potential wie im Nicht-Vollastfall
und die Sperreinrichtung im nicht sperrenden Zustand. Die gchon bestehende Gesprächsverbindung
wird nicht beeinflußt.
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ist aber im Vollastfall der Prüfstromkreis noch offen oder
über
den hohen Widerstand des Prüfrelais geschlossen, so ist das Potential am invertierenden
Eingang (-) des Operationsverstärkers Ic3 negativ gegenüber dem Potential auf der
Leitung VL im Vollastfall. Der Ausgang nimmt Erdpotential an, die Diode Gr2 ist
gesperrt und am invertierenden Eingang (--) des Operationsverstärkers Ic2 kann sich
ein vom Potential der Prüfader abhängiges Potential ausbilden, so daß das Über-
oder Unterschreiten der ersten Schwelle ausgewertet werden kann.
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Die Widerstände R6 und R7 sowie das Potential am Ausgang des Impulsgenerators
während der Pausen sind so aufeinander abgestimmt, daß bei offenem Prüfstromkreis
und bei gesperrter Diode Gr2 das Potential am invertierenden Eingang (-) des Operationsverstärkers
Ic2 negativ gegenü.ber dem Potential am nicht invertierenden Eingang (+) und damit
der Transistor Tsl gesperrt ist. Nach Schließen des Prüfstromkreises, also nach
überschreiten der ersten Schwelle, wird das Potential am invertlerenden Eingang
(-) positiv gegenüber dem Potential am nicht invertierenden Eingang (+), der Transistor
Tsl leitend gesteuert und so die Prüfader gesperrt. Der Spannungsabfall am Widerstand
R3 bewirkt über den Widerstand R10, daß das Potential am invertierenden Eingang
(-) des Operationsverstärkers Ic3 negativ bleibt gegenüber dem Potential des Vollastsignals
VL.
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Das Ausgangspotential des Impulsgebers G während eines Impulses ist
so gewählt, daß es immer positiv gegenüber dem Potential am invertierenden Eingang
(-) des Operationsver stärkers Ie2 ist. So ist während :eines jeden Impulses der
Transistor Tsl gesperrt. Die Impulse sind so kurz bemessen, daß ein Prüfrelais wegen
seiner Anzugsverzögerung nicht ansprechen kann.
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Nach öffnen des Prüfstromkreises bleibt der Transistor Tsl
noch
bis zum nächsten Impuls des Impulsgenerators G leitend, wird, wie oben beschrieben,
während des Impulses gesperrt und bleibt danach gesperrt.
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Bei manchen Flernsprechwählvermittlungssystemen liegen in den Prüfstromkreisen
weitere, zunächst kurzgesehlossene Relais. Der Kurzschluß eines solchen Relais wird
erst beirn Melden des jeweils gerufenen Teilnehmers aufgehoben. Infolge der Induktivität
dieses Relais wird dabei die zweite Schwelle kurzzeitig unterschritten. Ein Ansprechen
der Sperreinrichtung muß aber verhindert werden. Dies bewirkt die in der Figur 4
gestrichelt eingezeichnete Gegenkopplung aus dem Widerstand R8 und dem Kondensator
C1. Diese Gegenkopplung verhindert auch die Sperrung derjenigen Prüfader, deren
Belegung das Vollastsignal verursacht hat.
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Der Widerstand R5 dient zur Strombegrenzung. Er kann entfallen, wenn
der Strom vom Operationsverstärker Ic2 ausreichend begrenzt wird. Der Widerstand
R4 und die Diode Grl dienen zur sicheren Sperrung des Transistors Tsl. Sie können
ebenfalls entfallen, wenn die Sperrung anderweitig sichergestellt ist.