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Schaltungsanordnung zur Leitungsanpassungssteuerung von
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Gabeischaltungen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur
automatischen Anpassungssteuerung von an unterschiedlich abgeschlossene bzw. fehlangepaßte
Verbindungsleitungen anschaltbaren Gabelschaltungen.
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Derartig definierte Schaltungsanordnungen werden benötigt, um u. a.
Zweidraht-Teilnehmereinrichtungen zur Überbrückung größerer Entfernungen über getrennte
Sende- und Empfangsleitungen vierdrähtig miteinander verbinden zu können. Zur Vermeidung
von Reflexionsspannungen, die als Störsignale die Verständlichkeit der übertragenen
Sprachsignale herabsetzen, ist man bemüht, innerhalb der Gabelschaltung die gleichen
-Leitungsbedingungen der an die Gabelschaltung angeschalteten Zweidrahtverbindung
in Form der sogenannten Leitungsnachbildung zu erreichen. Dies ist bei konstanten
Leitungsverhältnissen, wie sie bei einer fest mit der Gabelschaltung verbundenen
Zweidrahtleitung bestehen, re.lativ einfach zu realisieren, da sich die induktiven
und kapazitiven Zweidraht-Leitungsverhältnisse durch entsprechende Messungen leicht
ermitteln lassen und die Gabelschaltung mit den gleichen Werten optimal abgeschlossen
werden kann.
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Ein besonderes Problem stellt jedoch die variable Anschaltung von
Zweidraht-Verbindungsleitungen an eine einzige Gabelschaltung dar, das u.a. in Fernsprechsonderanlagen
auftritt, in denen beispielsweise vierdrahtgebundene Torsprechstellen mit einer
beliebigen Auswahl von ortsverschiedenen Zweidraht-Teilnehmereinrichtungen über
ein entsprechendes Koppelnetzwerk verbunden werden sollen. Bei
derartigen
Verbindungsvorgängen ist es zur Vermeidung von unzulässig hohen Dämpfungswerten
durch Fehlanpassungen notwendig, die Nachbildung innerhalb der Gabelschaltung stets
erneut an die gerade angeschaltete Zweidrahtleitung anzupassen.
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Bekannte Schaltungsanordnungen lösen dieses Problem durch die sogenannte
Pilotton-Steuerung, d. h., von einer Sendeeinrichtung wird ein definiertes Signal
(Pilotton) ur Zweidrahtleitung übertragen und aus dem über die Gabelschaltung rückfließenden
Spannungsanteil mittels einer Empfangseinrichtung sowie einer entsprechend aufwendigen
Auswerte- und Steuereinrichtung der Abgleich der Gabelschaltung vorgenommen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die geschilderten
Nachteile, insbesondere im Hinblick auf die relativ aufwendigen Sende-, Empfangs-
und Steuereinrichtungen, zu vermeiden, ohne jedoch systembedingte Verschlechterungen
gegenüber der bekannten Pilottonsteuerung hinnehmen zu müssen. Erfindungsgemäß wird
dies durch die Kombination der Merkmale 1.1 bis 1.7 erreicht.
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Als wesentlich für die Erfindung ist das neue Steuerungssystem für
die Einstellung der Nachbildung der Gabelschaltung anzusehen, das im Gegensatz zur
Pilottonsteuerung weder Sende- noch Empfangseinrichtungen benötigt, Mit der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung ist ein Steuerung konzept realisiert, bei dem der Abgleich der
aus der Phasenwinkelstelleinrichtung und der Amplitudenstellein richtung gebildeten
Nachbildung der Gabelschaltung durch einen digitalen Frequenz- und Phasenvergleich
zwischen der Sendespannung und der über die Gabelschaltung zurückübertragenen Empfangsspannung
erfolgt. Hierbei werden sowohl die Sendespannung als auch die Empfangsspannung über
separate Schwellwertschalter zu jeweils nachgeschal-
teten Signalflankenspeichern
übertragen, die ihrerseits - entsprechend miteinander verknüpft - die Zählstufeneinrichtung
der Phasenwinkelstelleinrichtung mit Hilfe des Stellrichtungsumschalters und in
Abhängigkeit des von der Signaldetektoreinrichtung erzeugten Stelltaktes durch Verändern
des kapazitiven Leitungsabschlusses steuern.
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Die Beeinflussung der Amplitudenstelleinrichtung erfolgt über die
zweite Zählstufeneinrichtung in ähnlicher Weise.
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Auch hier wird die Signaldetektoreinrichtung so gesteuert, daß bei
entgegengesetzten Amplituden der Sende- und Empfangsspannung, also im Falle der
Fehlanpassung der Gabelschaltung an die angeschaltete Zweidrahtleitung, bei gleichem
Nulldurchgang mit dem Aussenden des Stelltaktes ein Amplitudenabgleich erfolgt.
Das Amplitudenstellglied wird jedoch nur soweit geregelt, daß gerade eine zur Durchführung
der Meßauswertung genügend große Amplitude der Empfangsspannung und damit eine entsprechend
gewünschte Rückhördämpfung vorhanden ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Rückstelltaktgeber
vorgesehen, der nach erfolgter Meßwertauswertung und der eventuell notwendigen Korrektur
des Phasenwinkels und der Amplitudengröße sämtliche Steuer und Schalteinrichtungen
über den bekannten "Reseteingang in die definierte Ausgangslage zurückschaltet.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß
die Signaldetektoreinrichtung mittels der Zählblockiereinrichtung immer dann stillgesetzt
ist, wenn die Sendespannung und die Empfangsspannung hinsichtlich der Phasenlage
einen identischen Signalablauf aufweisen. Damit wird der Stelltaktausgang der Signaldetektoreinrichtung
wirkungslos geschaltet, so daß auch am Ausgang der Stelltaktsperreinrichtung
kein
Signal mehr vorhanden ist. In diesem Schaltzustand sind die Phasenwinkel- und Amplitude
denstelleinrichtung in Anpassung an die an die Gabelschaltung angeschaltete Zweidrahtleitung
im Hinblick auf die Nachbildung der Gabelschaltung optimal eingestellt.
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Die Erfindung wird anhand eines figürlich dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert, in dem lediglich die zum Verständnis notwendigen Schalt- und Steuereinrichtungen
teilweise auch auszugsweise dargestellt sind.
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In der Figur ist die Gabelschaltung GS dargestellt, an deren zweidrähtigen
Eingang die ZweidrahtVerbindungsleitung VL über eine nicht dargestellte Kopplungseinrich
tung angeschaltet werden kann. Mit dem sendeseitigen Eingang der Gabelschaltung
GS, der mit dem Mikrofon M in Verbindung steht, ist der Sendespannungsschwellwertschalter
SSW verbunden, während mit dem empfangsseitigen Eingang der Gabelschaltung GS, der
mit dem Lautsprecher L in Verbindung steht, mit dem ersten Empfangsspannungs schwellwertschalter
ESW1 verbunden ist. Die Schwellwertschalter übertragen ihr Ausgangssignal eigenen
Signalflankenspeichern, so der Sendespannungsschwellwertschal ter SSW dem ersten
Signalflankenspeicher SFS1 und der erste Empfangsspannungsschwellwertschalter ESW1
dem zweiten Signalflankenspeicher SFS2. Das Ausgangssignal des Sendespannungsschwellwertschalters
SSW wird außerdem der Signalerkennungseinrichtung SSE sowie der Vor-Rückwärtsstelleinrichtung
VRS und der Signalflankendurchschalteeinrich tung SDS übertragen. Die Signalflankendurchschalteeinrichtung
SDS schaltet bei einer bestimmten Größe der Sendespannung das Signal des ersten
Empfangsspannungsschwellwertschalters ESW1 auf den Integrator ING, dem zur übertragung
eines einwandfreien Schaltimpulses der zweite Empfangsspannungsschwellwertschalter
ESW2 nachgeschaltet
ist. Der Schaltimpuls des zweiten Empfangsspannungsschwell
wertschalters ESW2 steuert im Zusammenwirken mit dem Ausgangssignal des ersten Signalflankenspeichers
SFS1 den Stellrichtugngsumschalter SRU, der die Zählstufeneinrichtung ZS1 der Phasenwinkelstelleinrichtung
PSE steuert.
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Gleichzeitig wird mit dem zweiten Empfangsspannungs schwellwertschalter
ESW2 die der Amplitudenstelleinrichtung zugeordnete Zählstufeneinrichtung ZS2 gesteuert.
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Das Ausgangssignal der Vor-Rückwärtsstelleinrichtung VRS gelangt zu
der Signaldetektoreinrichtung SID und wird außerdem der Zählblockiereinrichtung
BLE zugeführt, die in Verbindung mit dem Ausgangssignal des zweiten Signalflankenspeichers
SFS2 die Aussendung des Stelltaktes der Signaldetektoreinrichtung SID beeinflußt.
Außerdem wird der Stelltakt der Signaldetektoreinrichtung SID über die Stelltaktsperreinrichtung
STE an die ZählstuSeneinrichtungen ZS1 und ZS2 übertragen. Die Steiltaktsperreinrichtung
STE wird außerdem über das UND-Gatter U durch die .Sendespannung über die Signalerkennungseinrichtung
SEE und die Empfangsspannung über den ersten Sendeempfangsspannungsschwellwertschalter
ESW1 sowie von dem Rückstelltaktgeber RTG beeinflußt. Der Rückstelltaktgeber RTG
weist einen für alle Schalt- und Steuereinrichtungen gemeinsamen Resetausgang RS
auf, der nach Beendigung der Meßauswertung die Rückstellung der Schalteinrichtungen
in eine definierte Lage bewirkt. Außerdem besteht eine Verbindung zwischen dem ersten
und zweiten Signalflankenspeicher SFS1 und SFS2, um für den Fall, daß die Empfangsspannung
der Sendepsannung voreilt, die Blcokierung des ersten Signalflankenspeichers SFS1
erreicht werden kann.
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Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltunganordnung ist folgende:
Die von dem Mikrofon M erzeugte Sendespannungr die über den nicht bezeichneten Übertrager
auf die Zweidraht-Verbindungsleitung
VL übertragen wird, wird gleichzeitig
von dem Sendespannungsschwellwertschalter SSW abgegriffen und im durchsteuernden
Zustand dem ersten Signalflankenspeicher SFS1 übertragen. Mit dem Übertragen der
Sendespannung zur Zweidraht-Verbindungsleitung VL wird über eine weitere nicht bezeichnete
Übertragungseinrichtung eine Empfangsspannung induziert, die bei entsprechender
Größe den ersten Empfangsspannungsschwellwertschalter ESW1 durchsteuert, sovdaßieser
den von der Sendespannung rückgekoppelten Teil der Empfangsspannung auf den zweiten
Signalflankenspeicher SFS2 übertragen kann. Beide Signalflankenspeicher SFS1 und
SFS2 sind derart untereinander verknüpft, daß der erste Signalflankenspeicher SFS1
dann blockiert ist, wenn die Empfangsspannung der Sendespannung voreilt und der
zweite Signalflankenspeicher SFS2 blockiert ist, wenn die Sendespannung der Empfangsspannung
voreilt. Diese Kriterien - Signal vorhanden bzw. Signal nicht vorhanden - veranlassen
den ersten Signalflankenspeicher SFS1 den Stellrichtungsumschalter in der Weise
zu beeinflussen, daß die der Phasenwinkelstelleinrichtung PSE zugeordnete Zählsutfeneinrichtung
ZS1 entweder in positiver oder negativer Richtung zählt, und somit durch Zu- bzw.
Abschalten von nicht bezeichneten Kapazitäten innerhalb der Nachbildung der Gabelschaltung
GS den Phasenwinkel zwischen Sende- und Empfangs spannung gegen Null zu regeln.
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Das Ausgangssignal des ersten Empfangsspannungsschwelwertschalters
ESW1 wird in Abhängigkeit der Signalflankendurchschalteeinrichtung SDS, die von
der Sendespannung steuerbar isty auf den Integrator ING übertragen und zur Herstellung
eines definierten Schaltimpulses, der die der Amplitudenstelleinrichtung ASG zugeordnete
ZählstuSeneinrichtung ZS2 steuert, dem zweiten Empfangsspannungs schwellwertschalter
ESW2 zugeführt.
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Weiterhin wird mit der Signalerkennungseinrichtung, die das Sendesignal
überwacht, die Vor-Rückwärtsstelleinrichtung VRS gesteuert, die ihrerseits mit ihrem
Ausgangssignal direkt auf die Signaldetektoreinrichtung SID und der Zählblockierungseinrichtung
BLE einwirkt. Die Zählblockierungseinrichtung BLE ist außerdem funktionell mit dem
zweiten Signalflankenspeicher SFS2 verbunden und steuert die Signaldetektoreinrichtung
SID in der Weise, daß bei identischem Signalablauf der Sende- und Empfangsspannung
kein Stelltakt am Ausgang vorliegt.
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Die Stelltaktsperreinrichtung STE, auf die der Schalttakt der Signaldetektoreinrichtung
SID einwirkt, beeinflußt die der Phasenwinkelstelleinrichtung PSG und der Amplitudenstelleinrichtung
ASG jeweils zugeordneten Zählstufeneinrichtungen ZS1 und ZS2 in der Weise, daß beim
Phasenwinkel die Kapazität und bei der Amplitude der Nachbildungswiderstand korrigiert
wies. Die Nachbildung der Gabelschaltung GS ist immer dann annähernd optimal an
die Leitungsverhältnisse der Zweidraht-Verbindungsleitung VL angepaßt, wenn sich
die Kapazitäten und der Abschlußwiderstand der Verbindungsleitung und der Nachbildung
in ihren Werten annähernd entsprechen.
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Die automatisch gesteuerte Leitungsanpassung der Gabelschaltung berücksichtigt
jedoch hierbei, daß bei der Korrektur der Empfangsspannungsamplitude das daß der
gewünschten Rückhördämpfung erhalten bleibt, so daß der sendende Teilnehmer auch
erkennen kann, daß die Sendespannung über die Gabelschaltung zur Zweidraht-Verbindungsleitung
VL übertragen wird.
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Nach erfolgter Korrektur des Phasenwinkels der Sende-und Empfangsspannung
gegen den Wert Null und den Abgleich der Amplitude der Empfangsspannung durch die
Amplituden-
stelleinrichtung ASG auf einem noch gerade auswertbaren
Meßwert wird in nicht dargestellter Weise der Rückstelltaktgeber RTG veranlaßt,
sein Rückstellsignal RS auszusenden, mit dem neben dem Integrator ING auch die Signal
detektoreinrichtung SID auf einen definierten Ausgangswert zurückgestellt werden.
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1 Figur 3 Patentansprüche