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Teilnehmeranschlußschaltung für den Anschluß zweidrähtiger
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Teilnehmeranschlußleitungen an eine vierdrähtig durchschaltende digitale
Zeitmultiplexvermittlungsstelle.
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Die Erfindung betrifft eine Teilnehmeranschlußschaltung für den Anschluß
zweidrähtiger Teilnehmeranschlußleitungen an eine vierdrähtig durchschaltende digitale
Zeitmultiplexvermittlungsstelle, die unter anderem eine Gabelschaltung für einen
derartigen Zweidraht-/Vierdrahtübergang sowie eine Speisesschaltung zur Teilnehmerspeisung
aufweist.
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An die Gabelschaltungen solcher Teilnehmeranschlußschaltungen wird
die Forderung einer möglichst großen Gabelsperrdämpfung gestellt. Um ein diesbezügliches
Optimum zu erzielen wäre es erforderlich, als Bestandteil der Gabel eine exakte
Leitungsnachbildung vorzusehen, was bedeutet, daß wegen der unterschiedlichen Verhältnisse
bei verschiedenen Teilnehmeranschlußeitungen die Gabelschaltungen von Teilnehmer
anschlußleitung zu Teilnehmeranschlußleitung unterschiedlich dimensioniert sein
müßten.
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Man ist daher bisher so vorgegangen, daß man unter Verzicht auf eine
optimale Anpassung Gabel schaltungen mit einer Kompromißnachbildung vorgesehen hat,
oder die Nachbildung umschaltbar ausgestaltet hat, um in gewissen Grenzen eine Annäherung
an die optimalen Verhältnisse zu erzielen. Es ist auch schon bekannt, große Gabelsperrdämpfungen
dadurch herbeizuführen, daß die aufgrund ungenügend angepaßter Gabelschaltungen
zustande kommenden Echo signale mit Hilfe
eines Echokompensators
kompensiert werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung des in den bekannten
Fällen zur Erzielung befriedigender Ergebnisse zu treibenden Aufwands bzw. der Hinnahme
von Kompromissen eine Teilnehmeranschlußschaltung anzugeben, die im Zusammenhang
mit verschiedenen Typen von Fernsprechapparaten und unterschiedlichen Leitungsverhältnissen
Anwendung finden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Speiseschaltung
einer derartigen Teilnehmeranschlußschaltung ein belastungsunabhängig konstante
Leistung abgebender Speisespannungsgenerator ist, und daß dieser Speisespannungsgenerator
mit seinem Innenwiderstand, die die Teilnehmeranschlußleitung abschließende Leitungsnachbildung
der Gabelschaltung bildet.
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Wie eine Rechnung zeigt, bedeutet die Verwendung eines solchen konstante
Leistung abgebenden Speisespannungsgenerators als Leitungsnachbildung der Gabelschaltung,
daß diese immer mit ihrer Leitungsimpedanz abgeschlossen ist und damit die angestrebten
Anpassungsverhältnisse vorliegen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
läßt sich eine Gabelschaltung in diesem Zusammenhang durch einen übertrager, dessen
Primärwicklung ihren Vierdrahtempfangseingang bildet und dessen Sekundärwicklung
mit ihrem einen Anschluß an die Teilnehmeranschlußleitung und mit ihrem anderen
Anschluß an den Smeisespannungsgenerator angeschlossen ist sowie durch einen Operationsverstärker
bilden, dessen Ausgang den Vierdrahtsendeausgang bildet, und dessen Eingänge im
einen Fall mit denselben Signalen wie die Primärwicklung des Ubertragers und im
anderen Fall mit den Signalen beaufschlagt werden, die an'den generatorseitigen
Anschlüssen der Sekundärwicklung auftreten, wobei die Signalverarbeitung derart
erfolgt, daß diese Signale einander kompensieren, sofern die an der
Sekundärwicklung
auftretenden Signale aufgrund von der Primärwicklung zugeführten Signalen entstanden
sind.
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Im Falle einer erdsymmetrischen Ausführung weist gemäß noch einer
anderen Ausgestaltung der Erfindung die Sekundärwicklung des genannten Übertragers
zwei Teilwicklungen auf, die an jeweils eine andere Ader der Teilnehmeranschlüsse
angeschlossen sind, die an deren generatorseitigen Anschlüssen auftretenden Signale
werden dabei in einem Fall einem ersten und invertierenden Eingang und im anderen
Falle einem zweiten und nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers und
die am Vierdrahtempfangs eingang auftretenden Signale einem dritten und nicht invertierendem
Eingang dieses Operationsverstärkers zugeführt.
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Bei beiden Ausführungsvarianten kann der Gabelübertrager relativ geringe
Abmessungen aufweisen.
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Gemäß noch einer anderen Gestaltung der Erfindung wird der Speisespannungsgenerator
aus einem von einer Taktimpulsfolge mit konstanter Frequenz und konstantem Puls-Pausenverhältnis
gesteuerten Halbleiterschalter und einem Übertrager gebildet, dessen Primärwicklung
in Reihe zur Hauptstromstrecke des Halbleiterschaltelementes geschaltet im Stromkreis
der Speisebatterie liegt, und an dessen Sekundärwicklung wenigstens ein gleichrichtendes
Element angeschlossen ist und die über Schaltelemente an der Teilnehmeranschlußleitung
liegt, die Schwingungen der Frequenz der genannten Taktimpulsfolge und dementsprechende
Oberschwingungen im Hinblick auf bestehende Funkstörstrahlbedingungen ausreichend
bedämpfen.
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Die Verwendung eines derart ausgestalteten Speisespannungsgenerators
gewährleistet eine relativ verlustarme Teilnehmerspeisung.
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Nachstehend wird dieErfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen Fig. 1 und Fig. 2 zwei Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäß en Teilnehmerans chluß schaltung Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel
für einen hierin verwendeten Speisespannungsgenerator.
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In Fig. 1 ist TS eine Teilnehmeranschlußschaltung für den Anschluß
einer zweidrähtigen Teilnehmeranschlußleitung Tl an eine vierdrähtig durchschaltende
digitale Vermittlungsstelle bezeichnet. Von dieser Teilnehmeranschlußschaltung sind
hier nur die im Zusammenhang mit der' Teilnehmerspeisung und mit dem Zwei-Draht/Vier-Draht-0bergang
im Zusammenhang stehenden Teile dargestellt.
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Zur Teilnehmerspeisung dient erfindungsgemäß ein Speisespannungsgenerator
KLG, der eine von der Belastung unabhängige konstante Leistung abgibt. Bei der in
der Figur angedeuteten unsymmetrischen Ausführung ist dieser Speisespannungsgenerator
mit seinem einen Anschluß an einen Bezugspotential aufweisenden Schaltungspunkt
und mit seinem a deren Anschluß an das eine Ende der Sekundärwicklung eines Ubertragers
Ü angeschlossen, deren anderes Wicklungsende mit einer Ader der Teilnehmeranschlußleitung
Tl in Verbindung steht, die die Leitungsimpedanzen ZL aufweisen soll.
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Die Primärwicklung des Ubertragers Ü stellt den Vierdrahtempfangseingang
der Gabelschaltung dar und ihren Anschlüssen werden über jeweils den gleichen Verstärkungsgrad
aufweisende Verstärker V, und V2, von denen der eine V1 eine Signalinvertierung
bewirkt, die Ausgangssignale einer hier nicht dargestellten Anordnung zur Digital-Analog-T~andlung
zugeführt, die ebenfalls Bestandteil der
Teilnehmeranschlußschaltung
TS ist.
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In der Figur 1 ist ferner ein Operationsverstärker OP dargestellt,
dessen invertierendem Eingang ebenfalls das Ausgangssignal der Anordnung zur Digital-Analog-Wandlung
zugeführt wird und dessen anderer Ausgang mit demjenigen Anschluß 1 der Sekundärwicklung
des über tragers Ü in Verbindung steht, der mit an den einen Anschluß des Speisespannungsgenerators
KLG angeschlossen ist. Der Operationsverstärker ist hierbei so ausgelegt, daß die
diesem zweiten Eingang zugeführten Signale mit der Wichtung 2 berücksichtigt werden.
Der Ausgang des Operationsverstärkers OP stellt den Vierdrahtsendeausgang der Gabelschaltung
dar. Die Leitungsnachbildung dieser Gabel schaltung wird durch den Innenwiderstand
des Speisespannungsgenerators KLG gebildet, der, wie dargelegt, wegen der Eigenschaft
des Speisespannungsgenerators als Konstantleitungsgenerator immer den Wert der Impedanz
der angeschlossenen Zweidrahtleitung hat.
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Die dem Vierdrahtempfangszweig zugeführte Signalenergie teilt sich
daher gleichmäßig auf die Leitungsnachbildung und auf die Teilnehmeranschlußleitung
auf. Die der Primärwicklung des übertragers U anliegende Signalspannung hat dabei
an den Anschlüssen 1 und 2 der Sekundärwicklung wegen des vorausgesetzten Ubersetzungsverhältnisses
ü = 1 : 1 untereinander gleich große Spannungen demgegenüber halber Amplituden zur
Folge, deren Polarität einander entgegengesetzt ist. Da die am Anschluß 1 der Sekundärwicklung
auftretende Spannung, wie dargelegt, den Operationsverstärker OP mit der Wichtung
2 beeinflußt und da am invertierenden Eingang die an dem Vierdrahtempfangseingang
gelangende, doppelte Amplitude aufweisende Signalspannung anliegt, erfolgt eine
Kompensation, d.h. am Ausgang des Operationsverstärkers, der an den Sendeausgang
der Gabelschaltung bildet, tritt, wie gewünscht, keine Signalspannung auf.
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Auf der Zweidrahtleitung vom nicht dargestellten Fernsprechapparat
herkommende Signalenergie hingegen kann über den Operationsverstärker OP an den
betreffenden Vierdrahtzweig der betreffenden Vermittlungsstelle gelangen.
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Die Figur 2 zeigt eine der in Fig.1 dargestellten Anordnung, entsprechende
Anordnung die jedoch erdsymmetrischen Aufbau aufweist. Demnach weist der Übertrager
ü zwei Sekundärwicklungen auf, die mit ihren einen Anschlüssen an die Adern der
Teilnehmeranschlußleitung TL und mit ihren anderen Anschlüssen an die beiden Ausgänge
des Speisespannungsgenerators KLG angeschlossen sind. Die beiden letztgenannten
Anschlüsse- der Sekundärwicklungen stehen außerdem über Kondensatoren C im einen
Falle mit einem invertierenden und im anderen Falle mit einem nichtinvertierenden
Eingang des Operationsverstärkers OP in Verbindung, dessen Ausgang den Vierdrahtsendeausgang
der Gabelschaltung darstellt. Die beiden Sekundärwicklungen sind gegensinnig gewickelt
und weisen eine Windungszahl auf, die halb so groß ist wie die Windungszahl der
Primärwicklung, die an ihrem einen Anschluß ein Bezugspotential liegt und mit ihrem
anderen Anschluß den Vierdrahtempfangszweig der Gabelschaltung bildet, der über
einen Verstärker V mit einer nicht dargestellten, ebenfalls Bestandteil der Teilnehmerschaltung
TS darstellenden Einrichtung zur Digital-Analog-Wandlung in Verbindung steht.
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Ein dritter nicht invertierender Eingang des Operationsverstärkers
OP wird ebenfalls von den von einer solchen Einrichtung zur Digital-Analog-Wandlung
kommenden Signalen beaufschlagr. Wenn also auf dem Vierdrahtempfangszweig Signale
auftreten so teilt sich wie auch beim vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
die Signalenergie zu gleichen Teilen auf die Teilnehmeranschlußleitung und auf den
hier zweigeteilt dargestellten Innenwiderstand des Speisespannungsgenerators KLG
auf. Die an den mit
den Ausgängen des Speisespannungsgenerators
verbundenen Anschlüssen der Sekundärwicklungen des Ubertragers U dabei auftretenden
Spannungen beeinflussen den Operationsverstärker OP wegen des genannten gegensätzlichen
Windungssinns und ihrer Windungszahl. insgesamt mit einem Spannungswert, der gleich
groß wie der von der Einrichtung zur Digital-Analog-Wandlung an den verbleibenden
Eingang des Operationsvertärkers beliefete Spannung ist, demgegenüber aber mit entgegengesetzter
Polarität wirkt, so daM der Operationsverstärker kein Ausgangssignal abgibt, womit
wie gewünscht, ein Ubergang von Signalenergie vom Vierdrahtempfangszweig zum Vierdrahtsendeszweig
der Gabelschaltung, verhindert ist.
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In der Figur 3 ist ein.Ausführungsbeispiel für einen Speisespannungsgenerator
konstanter Ausgangsleitung angegeben, wie er im Zusammenhang mit den in den Figuren
1 und 2 dargestellten Teilnehmeranschlußschaltungen Anwendung finden kann. Wesentliche
Bestandteile dieses Generators sind ein Halbleiterschalter T, der von einer Taktimpulsfolge
konstanter Frequenz und konstanten Puls-Pausenverhältnisses angesteuert wird, sowie
ein Übertrager 8, dessen Primärwicklung in Reihe zur Hauptstromstrecke des Halbleiterschalters
T geschaltet im Stromkreis der Speisebatterie liegt. An die Sekundärwicklung des
Ubertragers ist eine Diode D sowie ein Filter F angeschlossen, das Spulen L und
wenigstens einen Kondensator C enthält. Bei einer Zusammenschaltung eines solcherart
aufgebauten Generators mit den übrigen Teilen der Teilnehmeranschlußschaltung gemäß
Figur 1 bzw. bei der Zusammenschaltung eines entsprechend erdsymmetrisch ausgeführten
Generators mit den übrigen Teilen einer Teilnehmeranschlußschaltung gemäß Fig.2
wird die dort dargestellte Wicklung des Gabelübertragers Ü zur Bildung des genannten
Filters F ausgenutzt.
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Während der Schließhase des Halbleiterschalters T wird dem Übertrager
ü über dessen Primärwicklung Energie zugeführt, die während der Öffnungsphase des
Halbleiterschalters über die Diode D und die das Filter bildende Schaltelement angegeben
wird und im Falle der Anschaltung gemäß den Figuren 1 und 2 auf die Teilnehmeranschlußleitung
gelangt. Die Speiseleistung eines solcherart aufgebauten Generators kann durch die
Wahl der genannten Taktfrequenh eingestellt werden.
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Das erwähnte Filter F soll so dimensioniert sein, daß enerseits Schwingungen
im Takt der genannten Taktimpulsfolge und dementsprechende Oberschwingungen so weit
gedämpft werden, daß bestehende Funk-Störstrilungsbedingungen eingehalten werden.
Auf der anderen Seite soll das Filter für Schwingungen, die innerhalb des Frequenzbandes
der auf der Teilnehmeranschlußleitung zu übertragenden Sprachsignale liegen eine
derart hohe 2-Draht-Impedanz aufweisen, das die Teilnehmeranschlußleitung durch
den Sekundärkreis des Spannungsgenerators nicht zu stark bedämpft wird.
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Wegen der problemlos möglichen Anpassung der Speiseleistung an die
jeweiligen Verhältnisse der Teilnehmeranschlußschaltung bietet die vorstehend beschriebene
Ausführungsform eines unabhängig von der Belastung eine konstante Leistung abgebenden
Spannungsgenerators den Vorteil einer relativ geringen Speiseverlustleistung.
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