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Verfahren und Schaltungsanordnung zur Kompensation
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der Lastimpedanz von Teilnehmeranschlüssen bei Konferenzverbindungen
in einer Fernsprech-Nebenstellenanlage Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Kompensation der Lastimpedanz von Teilnehmeranschlüssen bei Konferenzverbindungen
in einer Fernsprech-Nebenstellenanlage mittels einer Konferenzeinrichtung gemäß
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Soll zu einer bestehenden, einfachen Amtsverbindung zwischen einem
Teilnehmer des öffentlichen Fernsprechnetzes und einem Teilnehmer der Fernsprech-Nebenstellenanlage
(Nebenstellenteilnehmer) ein weiterer Nebenstellenteilnehmer zugeschaltet werden,
so sollen die übertragungstechnischen Eigenschaften der Amtsverbindung durch das
Zuschalten des zusätzlichen Nebenstellenteilnehmers nur unwesentlich beeinträchtigt
werden. Neben der Einfügungsdämpfung, welche durch die zusätzliche Lastimpedanz
jedes hinzugeschalteten Teilnehmeranschlusses verursacht wird, muß auch die Anpassungsdämpfung
(Anpassung an die Amtsleitung) berücksichtigt werden. Die Anpassung an die Amtsleitung
geht aus den Werten für Rückflußdämpfung (Reflektionsdämpfung) und Rückhörbezugsdämpfung
hervor.
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Die Rückhörbezugsdämpfung setzt sich zusammen aus der Rückhördämpfung
eines Fernsprechapparates sowie der Sende- und Empfangsdämpfung von Hör- und Sprechkapseln.
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Es ist eine Schaltungsanordnung zum Aufbau von Konferenzverbindungen
in Fernmeldeanlagen vorgeschlagen worden (P 31 44 267.6), bei der die Kompensation
der
Impedanz der Teilnehmerschleife (zusätzliche Lastimpedanz) durch
Messung der Lastimpedanz, Einstellung einer Impedanz durch Brückenabgleich und anschließender
Kompensation mit einem Negativ-Impedanz-Konverter erfolgt. Die Messung der Lastimpedanz
erfolgt dabei unter Verwendung eines Hörtonimpulses, welcher mit einem Tonanschaltesatz
und einem Widerstand an die Teilnehmerschleife angelegt wird. Der am Widerstand
entstehende Spannungsabfall entspricht der zusätzlichen Lastimpedanz. Die auszumessende
Teilnehmerschleife und die einstellbare Impedanz werden in Form einer Brückenschaltung
zusammengeschaltet. Durch Brückenabgleich mittels eines Konferenzsteuerwerks einer
Konferenzeinrichtung wird die einstellbare Impedanz auf den Wert der Impedanz der
Teilnehmer schleife eingestellt.
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Der mittlere Betrag der zu kompensierenden Lastimpedanz liegt bei
ungefährt 800 Ohm je Teilnehmeranschluß. Sind z.B. neun Nebenstellenteilnehmeranschlüsse
an der Konferenz beteiligt so erfolgt die Umschaltung der einstellbaren Inpedanz
demzufolge auf ungefähr 89 Ohm. In einem solchen Fall kann der Widerstand eines
elektronischen Koppelpunktes im Koppelfeld nicht mehr vernachlässigt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde-, die zusätzliche Lastimpedanz,
von zu einer Konferenz zuzuschaltenden Nebenstellenteilnehmeranschlüssen, unter
Berücksichtigung des Widerstands der elektronischen Koppelpunkte weitgehend zu kompensieren.
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Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten
Merkmale gelöst.
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Aus Tietze/Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik", Springer Verlag
Berlin, 1971, Seite 209 ist eine
Konstantstromquelle bekannt. Die
Ausgangsspannung des Operationsverstärkers stellt sich dabei so ein, daß der Spannungsabfall
am Ausgang des Operationsverstärkers gleich der vorgegebenen Eingangsspannung wird.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung der spannungsgesteuerten Stromquelle zur Kompensation
der Lastimpedanz kann der Widerstand des elektronischen Koppelpunktes ohne Bedeutung
bleiben, da der Leitung zwischen Koppelfeld der Fernsprech-Nebenstellenanlage und
Nebenstellenteilnehmeranschluß durch die spannungsgesteuerte Stromquelle kein Strom
entnommen wird.
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Der in die Leitung eingespeiste Strom der spannungsgesteuerten Stromquelle
ist unabhängig von der Belastung, so daß im Koppel feld ein eingeprägter Strom fließt.
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Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1 ist im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 2 angegeben. Durch die Verwendung von
anschaltbaren Negativ-Impedanz-Konvertern kann auf einfache Weise die, von der Zahl
an einer Konferenz beteiligten Nebenstellenteilnehmeranschlüsse abhängige, Lastimpedanz
berücksichtigt werden.
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In den weiteren Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen
der Schaltungsanordnung angegeben.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsform näher erläutert und beschrieben. Es zeigt: Fig.l das Blockschaltbild
einer Fernsprech-Nebenstellenanlage, Fig.2 das Prinzipschaltbild eines Negativ-Impedanz-Konverters
gemäß der Erfindung und Fig.3 eine bevorzugte Ausführungsform des Negativ-Impedanz-Konverters
gemäß Fig.2.
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Fig.l zeigt in Form eines Blockschaltbildes die zum Aufbau benötigten
und an einer Konferenzverbindung beteiligten Einrichtungen einer Fernsprech-Nebenstellenanlage
In der Nebenstellenanlage werden aufgrund ankommender Signalisierung Verbindungswünsche
erkannt. Die Möglichkeit und Zulässigkeit dieser Verbindungen wird geprüft, die
Signalisierungen werden ausgewertet und gegebenenfalls wird eine Sprechverbindung
hergestellt. Zur Anpassung der an ein Koppelfeld KF herangeführten Leitungen, sind
in der Nebenstellenanlage sogenannte Leitungsanpassungen LA für Teilnehmeranschlüsse
innerhalb der Nebenstellenanlage (Nebenstellenteilnehmeranschlüsse) und Leitungsanpassung
LAA für Amtsleitung LA zum öffentlichen Fernsprechnetz vorgesehen. Das in Fig.l
dargestellte Koppelfeld KF ist ein Raumvielfach-Koppelfeld mit analoger, eindrähtiger
Durchschaltung der Sprechwege.
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Die Leitungsanpassung LA für Nebenstellenteilnehmeranschlüsse sind
in Bezug auf das matrixförmige Koppelfeld KF in Zeilen angeordnet, während die Leitungsanpassungen
LAA für die Amtsleitung AL (bzw.
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für Innenverbindungsleitungen) in Spalten dazu angeordnet sind.
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Zur Steuerung der Ankopplung von Sprachsignalen und Tonfrequenzsignalen
an ein internes Sprechwegenetz im Bereich der Nebenstellenanlage sowie zur Steuerung
von vermittlungstechnischen Abläufen ist ein zentrales Steuerwerk ZST vorgesehen.
Das zentrale Steuerwerk ZST erzeugt die Schaltbefehle für einen bestimmten Koppelpunkt
des Koppelfeldes KF und wertet die über eine Amtsleitung AL ankommende und abgehende
Signalisierung aus. Zur Bildung einer Konferenz, beim Bestehen einer einfachen Amtsverbindung
zwischen einem Teilnehmer des öffentlichen Fernsprechnetzes (Amtsteilnehmer) und
einem Teilnehmer in der Nebenstellenanlage, z.B. Tlnl, ist eine Ronferenzeinrich-
tung
KE vorgesehen. Mit Hilfe der Konferenzeinrichtung KE können, ohne Hilfe eines Vermittlungsplatzes
in der Nebenstellenanlage,automatisch Konferenzverbindungen aufgebaut werden. Zur
Unterscheidung der geschlossenen Koppelpunkte aufgrund der bestehenden Amtsverbindung
zwischen Nebenstellenteilnehmer und Amtsteilnehmer oder aufgrund der bestehenden
Konferenzverbindung zwischen zwei Teilnehmern der Nebenstellenanlage ist in der
Zeichnung das Symbol
oder das Symbol
gewählt worden. In der Fig.l ist ein Fernsprechapparat mit seiner Leitungsanpassung
durch die wirksame Lastimpedanz (Kompensationsimpedanz) ZK ersetzt. Entsprechend
der Anzahl der an einer Konferenz beteiligten Konferenzteilnehmer muß eine verstellbare
Impedanz R (Fig.3) einer spannungsgesteuerten Stromquelle 1 umgeschaltet werden.
Die Steuerung dieser Schaltvorgänge kann durch das zentrale Steuerwerk ZST oder
durch ein in der Konferenzeinrichtung KE vorhandenes Konferenzsteuerwerk KST erfolgen.
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In Fig.2 ist das Prinzipschaltbild eines Negativ-Impedanz-Konverters
1 angegeben, welcher einen Impedanzumsetzer 11 und eine Stromquelle 12 enthält.
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Für den Impedanzumsetzer 11 wird ein Operationsverstärker V2 verwendet,
dessen nichtinvertierender Eingang mit der Leitung 2 der Amtsverbindung im Koppelfeld
KF und dessen invertierender Eingang mit dessen Ausgang verbunden ist. Die am Ausgang
des Impedanzumsetzers 11 anstehende Steuerspannung wird der Stromquelle 12 zugeführt.
Durch den Impedanzumsetzer 11, d.h. durch die Konferenzeinrichtung KE, wird dem
Spannungspfad kein Strom entnommen. Zur Anpassung an die Zahl der Konferenzteilnehmer
kann der Impedanz-Umsetzer 11 eine umschaltbare Verstärkung aufweisen.
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In Fig.3 ist eine Ausführungsform für einen solchen Impedanz-Umsetzer
11 (dort als Spannungsverstärker 13 bezeichnet)dargestellt.
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Fig.3 zeigt im Detail den Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform
für den Negativ-Impedanz-Konverter 1.
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Der Negativ-Impedanz-Konverter 1 ist parallel zur Leitung 2 der Amtsverbindung
im Koppel feld KF angeschaltet und enthält einen Spannungsverstärker 13.
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Der Spannungsverstärker 13 ist mit der Leitung 2 verbunden. Das Ausgangssignal
U1 des Spannungsverstärkers 13 wird als Steuerspannung für die nachgeschaltete Stromquelle
12 verwendet. Die Stromquelle 12 ist einerseits mit Masse andererseits mit der Leitung
2 verbunden. Die Stromquelle 12 enthält einen Operationsverstärker V1, dessen nichtinvertierender
Eingang mit einem ersten Widerstand R1 verbunden ist. Am weiteren Anschluß des Widerstands
R1 liegt die Steuerspannung U1 an. Mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
V1 ist ein zweiter Widerstand R2 verbunden. Der weitere Anschluß des zweiten Widerstands
R2 liegt an Masse an. Im Rückkopplungszweig des Operationsverstärkers V1 ist ein
dritter Widerstand R3 angeordnet. Im Mitkopplungszweig des Operationsverstärkers
V1 ist eine Serienschaltung von Kompensationsimpedanz ZK und einem vierten Widerstand
R4 angeordnet. Der gemeinsame Anschluß von Kompensationsimpedanz ZK und vierten
Widerstand R4 ist mit der Leitung 2 verbunden. Der Spannungsverstärker 13 enthält
einen Operationsverstärker V3 dessen nichtinvertierender Eingang mit der Leitung
2 und dessen invertierender Eingang mit einer verstellbaren Impedanz, vorzugsweise
veränderbarer Widerstand R,verbunden ist. Der weitere Anschluß des Widerstands iz
liegt an Masse an.Im Rückkopplungszweig. des Operationsverstärkers V3 ist ein fünfter
Widerstand R5 angeordnet.
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Der veränderbare Widerstand R wird im Verhältnis zur Anzahl von Konferenzteilnehmern
mittels des zentralen Steuerwerks ZST oder des Konferenzsteuerwerks KST verändert.
Die maximale Anzahl von Konferenzteilnehmern wird durch den Einstellbereich des
veränder-
baren Widerstands R bestimmt. Wird eine automatische,
elektrische Verstellung des veränderbaren Widerstands R gesteuert durch Zentralsteuerwerk
ZST oder Konferenzsteuerwerk KST vorgenommen, so bestimmt die Zahl der Stufen die
Anzahl von Konferenzteilnehmern. Die Einfügungs- und Rückhörbezugsdämpfung wird
durch die spannungsgesteuerten Stromquellen im Vergleich zu einer einfachen Amtsverbindung
auch bei einer großen Anzahl von Konferenzteilnehmern kaum verändert. Der Widerstand
des elektronischen Koppelpunkts im Spannungspfad bleibt ohne Bedeutung,da dem Spannungspfad
durch die spannungsgesteuerte Stromquelle 1 kein Strom entnommen wird. Im Strompfad
ist der Widerstand des elektronischen Koppelpunktes des Koppelfeldes KF ohne Bedeutung,
da hier unabhängig von der Belastung ein geregelter Strom eingespeist wird.
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