DE3337730A1

DE3337730A1 - Schaltungsanordnung zur uebertragung von impulsen

Info

Publication number: DE3337730A1
Application number: DE19833337730
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl.-Ing. 6106 Erzhausen Maier; Klaus Dipl.-Ing. Maier (FH), 6350 Bad Nauheim; Harald Dipl.-Ing. 6239 Kriftel Mühlenfeld
Original assignee: Telefonbau und Normalzeit GmbH
Current assignee: Tenovis GmbH and Co KG
Priority date: 1983-10-18
Filing date: 1983-10-18
Publication date: 1985-04-25

Description

Schaltungsanordnung zur Übertragung von Impulsen
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Übertragung von Impulsen auf einer symmetrischen zweiadrigen Leitung, die an beiden Enden mit je einem Impulsübertrager abgeschlossen ist.
Es ist bekannt, das Übertragen von Impulsen transformatorisch vorzunehmen, wobei Impulsübertrager angesteuert werden, die über eine Sekundärwicklung Signale auf eine Ubertragungsleitung senden. Eine derartige Schaltungsanordnung einer Impulsverstärker-Endstufe ist in der DE-PS 25 25 815 beschrieben. Hier ist ein Impulsübertrager mit geteilter Primärwicklung vorgesehen, deren Mittelanzapfung an einem festen (hier positiven) Potential liegt. An den beiden Enden der Primärwicklungen sind Schaltverstärker angeschlossen, denen zusätzliche Impulsformglieder (monostabile Flip-Flops) vorgeschaltet sind. Je nach auftretender Impulsflanke (ansteigend/abfallend) wird abwechselnd entweder dem einen oder dem anderen Schaltverstärker ein kurzer Impuls zugeführt, so daß in der entsprechenden Teilwicklung des Impulsübertragers kurzzeitig ein Strom fließt. Somit entstehen auf der Sekundärwicklung in Abhängigkeit davon Sende impulse unterschiedlicher Polarität. Eine derartige Schaltungsanordnung ist relativ aufwendig und erfordert neben den zusätzlichen Impulsformgliedern einen übertrager mit mindetens drei Teilwicklungen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsan- ordnung anzugeben, die nur einen Impulsübertrager in einfachster Ausführung erfordert und mit einem Minimum an integrierten Schaltelementen realisierbar ist. Die Schaltungsanordnung soll so ausgestattet sein, daß ein beonders stromsparender und störungsarmer Betrieb erreichbar ist und das Signal in seiner ursprünglichen Form am Ausgang des Leitungsempfängers erscheint. Außerdem sollen die Sende-und Empfangsschaltungen in Steckergehäusen eingebaut werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Merkmalskombination gelöst, die im'Patentanspruch 1 angegeben ist. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Schaltungsanordnung bei optimaler Funktion einen sehr geringen Raum beansprucht, so daß sie leicht auf Miniaturleiterplatten unterzubringen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung sind ein Leitungssender LS und ein Leitungsempfänger LE dargestellt, die über eine übertragungsleitung ÜL miteinander verbunden sind. Die übertragungsleitung ÜL ist an beiden Enden mit Impulsübertragern SUE, EUE abgeschlossen.
Das Ansteuersignal AS gelangt an den Eingang SE des Leitungssenders LS und wird der ersten Inverterstufe I1 zugeführt.
das invertierte Signal AS wird durch eine zweite Inverterstufe I2 nochmals invertiert und erhält damit wieder die ursprüngliche Form, womit der erste Treiber T1 angesteuert wird. Gleichzeitig gelangt das invertierte Ansteuersignal AS zum zweiten Treiber T2. Dadurch nehmen die beiden Treiber T1 und T2 in Abhängigkeit vom Ansteuersignal AS jeweils gleichzeitig unterschiedliche Schaltstellungen ein. So schaltet beispielsweise bei der in der Zeichnung angegebenen Phasenlage des Ansteuersignals AS der erste Treiber T1 mit dem Logikpegel 0 ein anderes Potential an die Primärwickl-lrlg des Impulsübertragers SUE als der zweite Treiber T2 mit seinem Logiksignal 1. Daraufhin fließt in der Primärwicklung des Impulsübertrager SUE ein Strom, dessen Richtung durch die Potentialverhältnisse an den Wicklungsenden gegeben ist. Nit in die Eingangsleitungen zu den Treibern eingefügten Kondensatoren C1 und C2 wird erreicht, daß dieser Stromfluß nur von sehr kurzer Dauer ist. Dabei wird je nach Phasenlage des Ansteuersignals AS einer der Kondensatoren geladen und der andere entladen. -Wenn danach der Ansteuerstrom für die Treiber nicht mehr fließt, wird das über Widerstände R4 und R5 an ihren Eingängen angeschaltete Null-Potential wirksam, so daß beide Ausgänge der Treiber T1 und T2 gleichermaßen das Logik-Potential 1 annehmen.
Damit wird der Stromfluß in der übertragerwicklung beendet.
Die dabei auftretenden Induktionsspannungen werden dann jeweils über eine der beiden an die Primärwicklung des Impulsübertragers SUE angeschalteten Dioden D1 oder D2 über einen Widerstand R3 gegen Null-Volt abgeleitet. Damit der Induktionsstrom schneller abklingt, ist dem Widerstand R3 ein Kondensator C3 parallel geschaltet.
Im Ruhezustand, d.h. wenn keine Impulsübertragung stattfindet, liegt an beiden Enden der Primärwicklung des sendeseitigen Impulsübertragers SUE gleiches Potential an, so daß der Impulsübertrager stromlos ist. Von den Ausgängen der Treiber T1 und T2 flieht lediglich über die Dioden D1 und D2 so wie über den bereits erwähnten Widerstand R3 ein geringer Ruhe strom.
Die von der Sekundärwicklung des sendeseitigen Impulsübertragers SUE an die Ausgänge SA1 und SA2 abgegebenen Impulse haben je nach Art des Flankenwechsels beim Ansteuersignal AS eine positive oder negative Amplitude. Damit auf der Übertragungsleitung ÜL keine oder nur geringe Reflexionen auftreten, ist die übertragungsleitung tlii an beiden Seiten mit Abschlußwiderständen R1 und R2 beschaltet. Die auf der übertragungsleitung ÜL ankommenden Impulse gelangen über die Eingänge EE1 und EE2 des Leitungsempfängers LE zum empfangsseitigen Impulsübertrager EUE. An dessen Sekundärwicklung ist über einen aus Widerständen R6 und R7 gebildeten Spannungsteiler ein Schmitt-Trigger ST angeschlossen. Die Eingangsbeschaltung des Schmitt-Triggers ST, d.h. seine Schaltschwelle ist so ausgelegt, daß er seine Schaltstellung nur dann ändern kann, wenn ein Impuls empfangen wird, dessen Polarität entgegengesetzt zu der Polarität des vorigen Impulses ist. Damit diese Schaltschwelle sich während des Impuls empfangs nicht verschieben kann, ist in bekannter Weise ein Siebkondensator 04 zur Stabilisierung der Versorgungsspannung im Leitungsempfänger LE vorgesehen.
Da der Schmitt-Trigger ST jeweils seine Schaltstellung bis zum Eintreffen eines Impulses der entgegengesetzten Polarität beibehält, entspricht sein Ausgangssignal der ursprünglichen Form des am Leitungssender LS eintreffenden Ansteuersignals AS. Um den Empfängerausgang EA zu entkoppeln, ist an dem Ausgang des Schmitt-Triggers ST ein Verstärker V angeschaltet. Dieser Verstärker kann ebenfalls als Schmitt-Trigger ausgebildet sein, womit erreicht wird, daß die beim Umschalten eines Schmitt-Triggers ST üblichen unterschiedlichen Laufzeiten kompensiert werden.
Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, sind Leitung sender LS und Leitungsempfänger LE sehr einfach und mit wenigen Bauelementen aufgebaut, wobei die passiven Bauelemente sich bei in Filmtechnik auf Substraten hergestellten Schaltungen sehr leicht und genau verwirklichen lassen und wenig Platz beanspruchen, genau wie die Miniaturbauelement e, die üblicherweise bei solchen Ausführungsformen eingesetzt werden.
Deshalb ist es möglich, derartige Schaltungsanordnungen in Steckergehäusen unterzubringenJdie jeweils fest mit den Enden einer als Kabel ausgeführten Übertragungsleitung ÜL verbunden sind.
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Claims

Schaltungsanordnung zur Übertragung von Impulsen Patentansprüche Schaltungsanordnung über Übertragung von Impulsen auf einer symmetrischen zweiadrigen Leitung, die an beiden Enden mit äe einem Impulsübertrager abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Leitungssender (LS) an den Enden einer ungeteilten Primärwicklung eines Impulsübertragers (SUE) die Ausgänge von integrierten Treibern (T1, T2) angeschlossen sind, von denen der eine (T1) mit dem Ansteuersignal (AS) und der andere (T2) gleichzeitig mit dem invertierten Ansteuersignal (AS) aktiviert wird, so daß bei jeder ansteigenden Impulsflanke ein Stromfluß in der einen Richtung und bei jeder abfallenden Impulsflanke ein Stromfluß in der anderen Richtung in der Primärwicklung des Impulsübertragers (SUE) zustande kommt und dadurch Impulse unterschiedlicher Polarität über die an der Sekundärseite des Impulsübertragers (SUE) angeschlossene Leitung (tal) zum Impulsübertrager (EUE) des Leitungsempfängers (LE) übertragen werden; und daß an der Sekundärseite des empfangsseitigen Impulsübertragers (EUE) ein Schmitt-Trigger (ST) angeschlossen ist, dessen Schaltschwellen so eingestellt sind, daß er nach dem Empfang eines Impulses seine Schaltstellung so lange beibehält, bis ein Impuls mit entgegengesetzter Polarität eintrifft.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eingängen der Treiber (T1, T2) Kondensatoren (C1, C2) angeschlossen sind, so daß eine dynamische Ansteuerung stattfindet und bei jeder Impulsflanke nur ein Impuls definierter Dauer auf der Leitung (ÜL) entsteht.
3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Eingänge der Treiber (T1, T2) Widerstände (R4; R5) gegen Null-Potential geschaltet sind, so daS sich an den Ausgängen der Treiber (T1, T2) ein gleichartiges positives Ruhe-Potential ausbildet.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Primärwicklung des sendeseitigen Impulsübertragers (SUE) zwei gegeneinander geschaltete Dioden (D1, D2) angeschlossen sind, um induktive Überspannungen, die beim Abschalten des Impulses entstehentabzuleiten, an deren Mittelpunkt sich eine Spannung einstellt, die sich durch die positive Ruhe-Ausgangsspannung der Treiber (T1, T2) und den durch die Dioden (D1, D2) und einem Widerstand (R3) fließenden Strom ergibt, so daß an beiden Enden der Primärwicklung gleiche Potentiale herrschen und kein Strom im Ruhezustand über die Primärwicklung des Impulsübertragers (SUE) fließt.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Treiberschaltungen (T1, T2) Eingangsinverter (I1, I2) vorgeschaltet sind.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (ÜL) mit Widerständen (R1, R2) abgeschlossen ist, die zusammen mit den Übertragerwerten den Wellenwiderstand der Leitung ergeben.
7. zu Schar Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenspannung des Schmitt-Triggers (ST) beim Leitungsempfänger (LE) durch einen Spannungsteiler (R6, R7) gebildet wird.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch X, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmitt-Trigger (ST) als integrierte Schaltung ausgeführt ist.
9. Schältungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schmitt-Trigger (ST) ein Ausgangsverstärker (V) nachgeschaltet ist.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgeschaltete Ausgangsverstärker (V) als integrierter Schmitt-Trigger ausgebildet ist, um die durch die Bauelemente bedingten Laufzeitunterschiede beim ersten Schmitt-Trigger (ST) auszugleichen.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungssender (LS) und der Leitungsempfänger (LE) auf Miniatur-Leiterplatten aufgebaut und jeweils in einem Steckergehäuse untergebracht sind und zusammen mit der als Kabel ausgeführten Leitung (ÜL) eine Einheit bilden.