DE3303133C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Generator der im Gattungsbe­ griff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-A1 31 44 649 ist ein Sinusgenerator für Fernmeldeanlagen bekannt, der einen Oszilla­ tor, einen Binärzähler, einen n-Teilungszähler und einen Tief­ paßfilter umfaßt. Der genannte Sinusgenerator weist ferner Auswahlschaltmittel auf, so daß eine von mehreren Ausgangs­ frequenzen gebildet werden kann (siehe Patentanspruch 11: Wähler 32).

Es sind auch Zählspannungsgeneratoren mit umschaltbarer Frequenz bekannt, die rückgekoppelte Transistoroszillatoren mit Re­ sonanzkreisen enthalten, weiche auf die entsprechenden Fre­ quenzen abgestimmt sind. Diese im allgemeinen ungeregelten Generatoren haben den Nachteil, daß ihre Ausgangsspannung sich proportional mit der Speisegleichspannung ändert und/oder daß die Frequenzänderung durch eine aufwendige Abgleichs­ änderung der genannten Resonanzkreise herbeigeführt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Generatoren in der Weise weiterzubilden, daß sie ohne aufwendigen Frequenz- oder Amplitudenabgleich wahlweise mit einer von zwei Frequenzen betrieben werden können und sich somit kostenintensive Prüffeld­ arbeiten einsparen und die Lagerhaltung vereinfachen lassen.

Diese Aufgabe wird durch einen Generator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, auf die hiermit zur Verkür­ zung der Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen nä­ her erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Generatorschaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 zeigt die Dämpfungskurve einer in der Schaltung nach Fig. 1 verwendeten Filterschaltung.

Die in Fig. 1 dargestellte Generatorschaltung dient zur Erzeugung einer sinusförmigen Wechselspannung U, die als Zählspannung in einer Fernsprechwählanlage Verwendung fin­ den soll. Zur Anpassung an unterschiedliche Systeme soll die Frequenz der Spannung U zwischen zwei Festwerten, näm­ lich 12 KHz und 16 KHz umschaltbar sein.

Die Schaltung besitzt einen Quarz Q mit einer festen Schwingfrequenz von 6,144 MHz. Dieser bildet zusammen mit einer in C-MOS-Technik ausgeführten integrierten Schaltung J1 einen Oszillator, der auf der genannten Frequenz arbei­ tet. Die integrierte Schaltung J1 beinhaltet außer der Os­ zillatorschaltung einen 14-stufigen Binärzähler Z1, durch welchen die Oszillatorfrequenz heruntergeteilt werden kann.

An den mit A1 und A1′ bezeichneten Ausgängen der integrier­ ten Schaltung J1, die der sechsten bzw. achten Teilerstufe entsprechen, lassen sich Impulsfolgen mit einer Impulsfol­ gefrequenz von 96 KHz bzw. 24 KHz abnehmen. Die erstgenann­ te Impulsfolge wird einem ebenfalls als integrierte Schal­ tung ausgeführten dekadischen Zähler Z2 zugeführt und in diesem im Verhältnis 3 : 1 weitergeteilt, so daß am Ausgang von Z2 eine Impulsfolge mit einer Impulsfolgefrequenz von 32 KHz zur Verfügung steht.

Die 24 KHz- bzw. 32 KHz-Impulsfolgen sind über einen Um­ schalter S alternativ mit einer bistabilen Kippstufe FF verbindbar. Wenn diese durch eine der Impulsfolgen ange­ steuert wird, entstehen an ihrem Ausgang Rechteckschwin­ gungen der halben Frequenz, deren beide Halbwellen exakt gleiche Dauer besitzen. Diese Rechteckschwingungen, deren Frequenzen mithin denen der gewünschten sinusförmigen Span­ nungen, nämlich 16 KHz bzw. 12 KHz entsprechen, werden in einem Kondensator C1 von ihrem Gleichspannungsanteil be­ freit und einer als Tschebyscheff-Tiefpaß dritter Ordnung ausgebildeten aktiven Filterschaltung TP zugeführt.

Der Tiefpaß TP besteht aus einem Operationsverstärker J3 und einem RC-Netzwerk, das Widerstände R1 bis R4 und Kon­ densatoren C2 bis C4 umfaßt.

In Fig. 2 ist der Verlauf der Dämpfungskurve des Tiefpas­ ses TP dargestellt. Man erkennt, daß der Dämpfungsverlauf u. a. innerhalb des Durchlaßbereiches bei etwa 14 KHz ein relatives Minimum besitzt. Der Kurvenverlauf ist so be­ stimmt, daß bei den gewünschten Frequenzen 12 KHz und 16 KHz exakt gleiche Dämpfungswerte gegeben sind. Damit ist erreicht, daß die am Ausgang des Tiefpasses vorlie­ gende rein sinusförmige Wechselspannung bei den beiden durch den Umschalter S einstellbaren Frequenzen exakt gleiche Amplituden aufweist.

Die sinusförmige Ausgangsspannung des Tiefpasses TP wird einem Operationsverstärker J4 zugeführt, der als Treiber für eine aus Transistoren T1 und T2 bestehende Leistungs­ endstufe dient. Von deren Ausgang führt ein einen Wider­ stand R5 enthaltender Gegenkopplungszweig zum Eingang des Operationsverstärkers J4. Hierdurch wird der Frequenzgang bis etwa 50 KHz linearisiert, so daß die Amplitudengleich­ heit der beiden Wechselspannungen unterschiedlicher Fre­ quenz auch durch die Leistungsverstärkung nicht beeinträch­ tigt wird, die angestrebte Abgleichfreiheit also gewährlei­ stet ist.

Um eine galvanische Trennung von der mit UB bezeichneten Speisespannungsquelle herbeizuführen, wird die gewünschte Wechselspannung U über einen Transformator TR ausgekop­ pelt.

Claims (3)

1. Generator zur Erzeugung einer sinusförmigen Spannung, ins­ besondere einer Zählspannung für Gebührenerfassungseinrichtun­ gen in Fernsprechwählanlagen, mit einer unter zwei Festwerten wählbaren Frequenz und frequenzunabhängiger konstanter Amplitude

• - mit einem Oszillator zur Erzeugung eines Grundtaktsignals
• - mit konstanter Impulsfolgefrequenz
• - mit digitalen Teilerschaltungen zur Ableitung von den beiden Festwerten der Frequenz der sinusförmigen Spannung entspre­ chenden Impulsfolgen aus dem Grundtaktsignal
• - sowie mit Filtermitteln zur Aussiebung der gewünschten sinus­ förmigen Spannung aus einem diese Spannung enthaltenden Si­ gnalgemisch, dadurch gekennzeichnet,
• - daß die genannten Teilerschaltungen (Z1, Z2) wenigstens zwei Ausgänge (A1′, A2) besitzen, an welchen zwei unterschiedliche Impulsfolgen abgreifbar sind, deren Impulsfolgefrequenzen jeweils doppelt so groß sind wie einer der beiden unter­ schiedlichen Festwerte der Frequenz der gewünschten sinus­ förmigen Spannung
• - daß wahlweise einer dieser Ausgänge (A1′, A2) mittels einer Umschalteeinrichtung (S) mit einer bistabilen Kippstufe (FF) verbindbar ist, die durch aufeinanderfolgende Impulse der jeweiligen Impulsfolge periodisch kippbar ist, derart daß an ihrem Ausgang eine Rechteckschwingung mit einer der gewünsch­ ten sinusförmigen Spannung entsprechenden Frequenz auftritt,
• - und daß die genannten Filtermittel ein Tiefpaß (TP) sind, dessen Grenzfrequenz größer ist als der höhere und klei­ ner als der zweifache Betrag des niedrigeren der beiden Festwerte der Frequenz und dessen Dämpfungskurve im Durch­ laßbereich bei diesen beiden Festwerten genau gleiche Dämpfungswerte aufweist.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tiefpaß (TP) ein als aktive Fil­ terschaltung ausgebildetes Tschebyscheff-Filter dritter Ord­ nung ist, dessen Dämpfungskurve im Durchlaßbereich ein zwi­ schen den beiden Festwerten der Frequenz (12 KHz, 16 KHz) liegendes relatives Minimum aufweist.

3. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet,

• - daß der Oszillator eine von einem Schwingquarz (Q) ge­ steuerte Oszillatorschaltung ist
• - und daß die genannten Teilerschaltungen (Z1, Z2) aus einem von dem Oszillator unmittelbar ansteuerbaren Bi­ närzähler (Z1), an dem eine erste der genannten Impuls­ folgen abgreifbar ist, und einem an einen weiteren Aus­ gang des Binärzählers (Z1) angeschlossenen dekadischen Zähler (Z2) besteht, an welchem die andere der beiden Impulsfolgen abgreifbar ist.