DE3037972C2 - Schaltungsanordnung zum Speisen eines veränderlichen Widerstandes über zwei veränderliche Speisewiderstände, insbesondere zum Speisen von Teilnehmeranschlußleitungen in Fernsprechvermittlungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Speisen eines veränderlichen Widerstandes über zwei veränderliche Speisewiderstände, die jeweils aus der Reihenschaltung der Emitter-Kollektor·' b2W< Köllek* lor'EmiUer'Strecke zweier köllektorseitig mit dem veränderlichen Widerstand verbundener komplementär rer Transistoren und einem von zwei untereinander gleich großen Emitter-Widerständen bestehen, in Fernmeldeanlagen, in denen die Symmetrie und Linearität durch Simmgegenkoppiung an den Emilier-Widerstanden und durch Zuführung einer geeigneten Vorspannung an die Basen der Transistoren bewirkt und zugleich der dynamische Innen widerstand erhöht ■> wird, insbesondere zum Speisen von Teilnehmeranschluöleitungen in Fernsprechvermitilungsanlagen.

Eine Schaltungsanordnung dieser Art ist durch die DE-AS 11 99 827 bekannt. Diese bekannte Schaltungsanordnung vermeidet die Speisedrosseln früher verwen-

in deter Speiseschaltungen. Bei der Einfügung von Transistoren in die Speiseschaltung muß zwischen dem statischen und dynamischen Innenwiderstand derselben unterschieden werden. Der statische Innenwiderstand bestimmt dabei den im Speisestromkreis fließenden

¹^ Gleichstrom, während für Stromänderungen der sehr viel höhere dynamische Innenwiderstand maßgebend isL Durch die Arbeitspunkteinstellung der Transistoren wird daher für die dem Speisestromkreis überlagerten Sprechwechselströme ein großer Widerstand eingestellt. Die Speiseschaltung hat daher eine kleine Einfügungsdämpfung. Aus Symmetriegründen ist es aber auch erforderlich, daß die beiden Zweige der Speiseschaltung untereinander gleich sind. Diesem Zwecke dient die Stromgegenkopplung über die Emitterwiderstande.

Bei diesen bekannten Speiseschaltungen müssen die komplementären Transistoren nach etwa gleicher Kennlinie ausgesucht werden, damit bei demselben Arbeitspunkt, der durch den gemeinsamen Speisegleichstrom gegeben ist, auch in beiden Zweigen der Speiseschaltung gleiche dynamische Verhältnisse vorliegen und so eine ausreichende Symmetrie erreicht wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der auf eine Auswahl der komplementären Transistoren nach diesen Gesichtspunkten verzichtet werden kann und billige Transistoren der Massenfertigung eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird nach der Frfindung dadurch gelöst, daß die Vorspannung der Basen der beiden Transistoren aus einer über Vor*iderstände zwischen den Polen der Speisespannungsquelle liegenden Zenerdiode abgenommen ist und daß das Kollektorpotential jedes der beiden Transistoren über jeweils einen weiteren Widerstand der Basis des jeweils anderen der beiden Transistoren zugeführt ist.

Durch diese gegenseitige Verkopplung der komplementären Transistoren werden Ungleichheiten der Transistorkennwerte zwangsweise ausgeglichen, so daß beide Zweige der Speiseschaltung absolut gleiches dynamisches Verhalten zeigen, auch v/enn die Transistoren für sich bei gleichem Arbeitspunkt unterschiedliches Verhalten zeigen. Es können daher Transistoren für die Speiseschaltung verwendet werden, wie sie bei der Massenfertigung anfallen.

Die Symmetrie der Speiseschaltung läßt sich nach weiteren Ausgestaltungen dadurch noch verbessern, daß die weiteren Widerstände untereinander gleich groß sind und daß die Vorwiderstände untereinander gleich groß sind.

Bei Fernmeldeanlagen mit stark schwankender Speisespannung läßt sich die Speiseschaltung dadurch verbessern, daß zwischen dem einen Pol der Speise-Spannungsquelle und dem Anschluß des diesem zugekehrten einen Speisewiderstandes die Kollektor* Emitter-'Strecke bzw· Emittef-Kollektor^Slrecke eines weiteren Transistors eingeschleift ist, der mit seiner

Basis an einem /wischen den beiden Polen der Speisespannungsquelle angeordneten und aus einer in Sperrichtung beaufschlagten Zenerdiode und einem Vorwidersmnd bestehenden Spannungsteiler liegt, dessen Vorwidersland seinerseits mit dem Emitter des weiteren Transistors und diesem einen Pol der Speisespannungsquelle und dessen Zenerdiode ihrerseits mit dem anderen Pol der Speisespannungsquelle verbunden ist.

Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fij;. I eine Speiseschaltung für die Teilnehmerschaltung einer Femsprechvermiitlungsanlage und

Fig.2 eine Spannungskonstanthalteschaltung zur Ableitung einer konstanten Speisespannung für die Speiseschaltung nach Fig. ί.

Die in F i g. 1 dargestellte erfindungsgemäße Speiseschaltung ist zur Stromversorgung der Teilnehmerstation TSi über die Teilnehmeranschlußleitung TL eingesetzt. Die Teilnehmeranschlußleitung TL und die Teünehmerstation TSi steilen den veränderlichen Verbraucherwiderstand Rx dar. der sich je nach Leitungswiderstand verschieden langer Teilnehmeranschlußleitungen in vorgegebenen Grenzen ändern kann. In der Fernsprechvermittlungsanlage steht die Speisespannung UB zur Stromversorgung zur Verfugung, die aus einer Batterie oder auch als Gleichstrom-Ausgangsspannung eines Netzspeisegerätes gewonnen werden kann. An den Klemmen A und B wird die Speisespannung t/Sabgegriffen. Die Speisewiderstände zu den Adern a und b der Teilnehmeranschlußleitung TL die über Koppelkondensatoren oder dgl. gleichstrommäßig abgeblockt zum Koppelfeld KF der Fernsprechvermittlungsanlage führt, werden jeweils aus der Reihenschaltung der Kollektor-Emitter- bzw. Emitter-Kollektor-Strecke eines von zwei Transistoren Ti bzw. T2 und eines von zwei untereinander gleich großen Emitterwiderständen REl bzw. Rt'2 gebildet. Der Kollektor des Transistors TX ist an die 6-Ader der Teilnehmer ischlußleitung TL angeschaltet und der Emitterwiderstand RE1 ist mit der Klemme A der Speisespannung UB verbunden. Der Kollektor des Transistors T2 ist an die a-Ader der Teilnehmeran-Schlußleitung TL angeschaltet und der Emitterwiderstand RE2 ist mit der Klemme öder Speisespannung UB verbunden. Um diese Symmetry im Speisestromkreis zu erhalten, ist mit Rücksicht auf die Polarität der Speisespannung UB der Transistor Ti als npn-Transi stör und der Transistor T2 als pnp-Transistor gewählt. Da der Schleifenstrom /über die Transistoren Ti und 72, sowie die Widerstände RE1 und RE 2 fließt, nüssen zur Erreichung einer hohen Symmetrie der Speiseschal tung auch die Spannungsabfälle an den Kollektor-Emitter-Strecken der beiden Transistoren Ti und 72 gleich groß sein. Um dies zu erreichen, sind die Kollektoren der Transistoren Ti und T2 kreuzweise über die untereinander gleit h großen Widerstände RB1 und RB2 mit den Basen der Transistoren Ti und 72 verbunden Die Basen der Transistoren 7 t und T2 sind außerdem über die Zenerdiode Z\ mitciruindi'i verbunden. Die Basis des Transistors Ti ist über den Widerstand RZ \ an die Klemme A der Speisespannung UB angeschaltet, während die Basis des Transistors Ί 2 > über den Widerstand RZ2 an die Klemme B der Speisespannung l'B iingeschaltei ist. Auch die Wider stände A¹Zl und RZ2 sind untereinander gleich groß. Mit dieser Koppelschaltung /wischen den Transistoren Ti and 72 wird erzwungen.daß eventuelle Unterschie ■<> de im Siramverstarkungsfaktor der beiden Transistoren 7"I und 72 mit Sicherheit ausgeglichen werden, so daü gleiche .Spannungsabfälle an den Kollektor-Emitler-Strecken der Transistoren Ti und TI auftreten. Die Speiseschaltung hat daher eine sehr hohe Symmetrie. Die Auslegung der Speiseschaltung ist so, daß die Transistoren Ti und Γ2 bis /um maximalen Schleifenstrom im nicht gesättigten Bereich ihrer Kennlinien arbeiten. Dies läßt sich durch die Dimensionierung der Widerstände REi, RE2. RBl. RB2, RZl und RZ2 erreichen. Damit ist sichergestellt, daß die Kollektor-Hmitter-.Stre;-ken der Transistoren ^Tl und 72 einen großen Wedr-dsiromwiderstand darstellen. Daher bleibt die Einfü,<?ungsdämpfung der Speiseschaitung gering, zumal die beiden ^dern u und b der Teilnehmeranschlußleitung 7/. nur durch die Reihenschaltung der Wechselstromwiderstände beider Transistoren /iund 72 belastet sind.

Diese Auslegung d :r Speiseschaitung hat den Vorteil, daß die an die Teilnehmerschaltung einer Fernsprech-Vermittlungsanlage gestellten Bedingungen — hohe Symmetrie, geringe Einfügungsdämpfung und Begrenzung des Speisestromes — mit einfachen und preisgünstigen elektrischen Bauelementen erfüllt werden können. Da die Transistoren nicht nach bestimmten Kennwerten ausgesucht werden müssen, lassen «.ich diese so einsetzen, wie sie in der Massenproduktion anfallen.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Spannungskonstanthalteschaltung gezeigt, die drnn /ur Ableitung der Speisespannung für die Speiseschaitung nach F i g. 1 eingesetzt wird, wenn die Speisespannung UB bzw. die Ausgangsspannung eines entsprechenden .Net/speisegerätes größere Spannungsschwankungen aufweist

Um diese Spannungsschwankungen auszugleichen und um an die Klemmen 4 und B eine konstante Speisespannung zu liefern, ist die Emitter-Kollektor Strecke des npn-Transistors 73 in die Zuleitung zur Klemme A mit dem Emitterwiderstand REl und der Emitter Kollektor-Strecke des Transistors 71 eingeschleift. Die Basis des Transistors 73 ist über den Widerstand RZ3 mit dem einen Pol und über die Zenerdiode Z2 mit dem anderen Pol der Speisespannung I '/«verbunden. Mit dem konstanten Spannungsabfail an der Zenerdiode Z2 wird die an die Klemmen A und S abgegeben? Speisespannung unabhängig von Spannungsschwankungen der Speisespannung UB konstant gehalten, da der Widerstand der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 73 dementsprechend verändert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung /um Speisen eines veränderlichen Widerstandes über zwei veränderliche Speisc-widerslände. die jeweils aus der Reihenschaltung der Emitter-Kollektor- b/w. Kollektor-Emittcr-Strecke zweier kuHektorseitig mit dem veränderlichen Widerstand verbundener komplementärer Transistoren und einem von zwei untereinander gleich großen Emitter-Widerständen bestehen, in Fernmeldeanlagen, in denen die Symmetrie und Linearität durch Stromgegenkopplung an den Emitter-Widerständen und durch Zuführung einer geeigneten Vorspannung an die Basen der Transistoren bewirkt und zugleich der dynamische Innenwiderstand erhöht wird, insbesondere zum Speisen von Teilnehmeranschlußleitungen in Fernsprechverniiitlungsanlagen, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorspannung der Basen der beiden Transistor<.n (Ti. T2) aus einer über Vorwiderstän- Uc(RZi. HZ 2) /wischen den Polen (Plus, Minus) der SpeisespannungsqucIIe (UB) liegenden Zenerdiode (Z 1) abgenommen ist und

daß das Kollektorpotential jedes der beiden Transistoren (TX, T2) über jeweils einen weiteren Widerstand (RRi. RB2) cter Basis des jeweils andcicn der beiden Transistoren (T2. Ti) zugeführt ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Widerstände (RB 1. RB 2' 'iiitereinander gleich groß sind

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dall die Vorwiderstände (RZi. RZ 2) untereinander gleirh groß sind.

4. Schaltungsanordnung zum Betreiben von Anordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in Fernmeldeanlagen mit stark schwankender Speisespannung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem einen Pol (Minus) der Speisespannungsquelle (LIB) und der Klemme (A) des diesem zugekehrten einen Speisewiderstandes (RE 1. Ti. RZi. /?ßl)die Kollektor-Emitter-Strecke (in Fig. 2) bzw. Emitte«·- Kollektor-Strecke eines weiteren Transistors (T3) eingeschleift ist. der mit seiner Basis an einem zwischen den beiden Polen (Plus. Minus) der Spciscspannungsquelle (UB) angeordneten und aus einer in Sperrichtung beaufschlagten Zenerdiode (Z2) und einem Vorwiderstand (RZi) bestehenden Spannungsteiler liegt, dessen Vorwiderstand (RZi) seinerseits mit dem Emitter des weiteren Transistors (7"3J und diesem einen Pol (Minus) der Speisespan· nungsquelle (UB) und dessen Zenerdiode (Z2) ihrerseits mit dem anderen Pol (Plus) der Speisespannungsquelle (UB) verbunden ist.