DE3628922A1 - Schaltungsanordnung zum anschalten von zwei oder mehr fernsprechapparaten an eine anschlussleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Anschalten von zwei oder mehr Fernsprechapparaten an eine Anschlußleitung, mit einer Stromerkennungsschaltung, an die die Fernsprech­ apparate angeschlossen sind und die das Abheben eines Hand­ apparates erkennt, mit Schalteinrichtungen, die den Fernsprech­ apparaten zugeordnet sind und die der Trennung der Fernsprech­ apparate von der Anschlußleitung dienen, und mit einer Steuer­ schaltung, die mit der Stromerkennungsschaltung verbunden ist und die die Schalteinrichtungen derart steuert, daß durch Ab­ heben eines Handapparates der zugehörige Fernsprechapparat mit der Anschlußleitung verbunden ist und die anderen Fernsprech­ apparate so lange von der Anschlußleitung getrennt sind, bis der Handapparat wieder aufgelegt ist.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE-OS 32 45 839 bekannt. Dort sind zwei Fernsprechapparate mit Hilfe der Schal­ tungsanordnung an eine Anschlußleitung angeschlossen. Wird bei einem der Fernsprechapparate der Handapparat abgenommen, so wird der dadurch über den Fernsprechapparat fließende Strom mit Hilfe einer Schleifenerkennung detektiert. Eine von der Schleifenerkennung angesteuerte Setzschaltung überbrückt mit Hilfe von Relaiskontakten die Schleifenerkennung und trennt den anderen Fernsprechapparat von der Anschlußleitung. Mit Hilfe einer Rücksetzschaltung erkennt die Schaltungsanordnung das Auflegen des Handapparates, was zur Folge hat, daß der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt wird. Durch die Über­ brückung der Schleifenerkennung während des Betriebs des zuge­ hörigen Fernsprechapparates ist bei der bekannten Schaltungs­ anordnung eine spezielle Schaltung zum Rücksetzen der ge­ schalteten Relaiskontakte notwendig. Die bekannte Schaltungs­ anordnung benötigt daher viele Bauteile, die einen großen Raum­ bedarf und hohe Kosten zur Folge haben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zum An­ schalten von zwei oder mehr Fernsprechapparaten an eine An­ schlußleitung zu schaffen, die einen einfachen Aufbau besitzt, wenig Bauteile benötigt, einen geringen Raumbedarf hat und insgesamt geringe Kosten verursacht.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß bei einer Schaltungs­ anordnung der eingangs genannten Art die Stromerkennungs­ schaltung derart aufgebaut und beschaltet ist, daß sie auch das Auflegen des Handapparates erkennt.

Das Abheben und das Auflegen des Handapparates wird also von ein- und derselben Stromerkennungsschaltung detektiert. Dies hat eine wesentliche Vereinfachung der gesamten Schaltungs­ anordnung sowie eine wesentliche Verringerung des Bauteile­ aufwands zur Folge.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist die Stromerkennungsschaltung mit den Fernsprechapparaten zuge­ ordneten Stromspiegelschaltungen versehen. Diese Stromspiegel­ schaltungen gewährleisten ein sicheres Erkennen des Abhebens und des Auflegens eines Handapparates.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schal­ tungsanordnung sind als Schalteinrichtungen Feldeffekttransi­ storen vom Verarmungstyp vorgesehen. Durch diese Maßnahme ist eine äußerst geringe Stromaufnahme der Schaltungsanordnung erreichbar. Des weiteren können durch die Verwendung der Feld­ effekttransistoren die bekannten Nachteile von Schaltrelais vermieden werden.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist ein Schalter vorgesehen, der mit der Steuerschaltung und einer Anschlußleitung verbunden ist, wobei die Stromerkennungsschal­ tung den Schalter derart steuert, daß bei aufgelegten Hand­ apparaten die Steuerschaltung von der Anschlußleitung getrennt ist. Durch diese Maßnahme wird der Stromverbrauch der Schal­ tungsanordnung bei aufgelegten Handapparaten auf eine Minimum begrenzt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, die in der Zeich­ nung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungs­ gemäßen Schaltungsanordnung zum Anschalten von zwei Fernsprechapparaten an eine Anschlußleitung,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Stromerkennungsschaltung, die bei einer Schaltungsanordnung nach der Fig. 1 ein­ setzbar ist, und

Fig. 3 eine Stromspiegelschaltung, die der Erläuterung der Stromerkennungsschaltung der Fig. 2 dient.

Sollen beispielsweise zwei Fernsprechapparate an eine Anschluß­ leitung angeschlossen werden, so ist es erforderlich, eine Schaltungsanordnung zwischen diese Fernsprechapparate und die Anschlußleitung zu schalten, die die folgenden Forderungen erfüllt:

• - Die beiden Fernsprechapparate sind gleichberechtigt.
• - Wird der Handapparat des einen Fernsprechapparates von einem Benutzer abgehoben, so belegt dieser Fernsprech­ apparat die Anschlußleitung.
• - Gleichzeitig mit der Belegung der Anschlußleitung ist der andere Fernsprechapparat von der Anschlußleitung getrennt, also gesperrt.
• - Wird der Handapparat des die Anschlußleitung belegenden Fernsprechapparates wieder aufgelegt, so ist dadurch der andere Fernsprechapparat wieder freigegeben, kann also seinerseits nun die Anschlußleitung belegen.
• - Eine Gesprächsübernahme von dem einen zum anderen Fern­ sprechapparat ist dadurch möglich, daß ein Benutzer den Handapparat des gesperrten Fernsprechapparats abnimmt, bevor der Handapparat des die Anschlußleitung belegenden Fernsprechapparats aufgelegt wird.

Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, die diese Forderungen erfüllt. Dort ist ein erster Fernsprechapparat (10) und ein zweiter Fernsprech­ apparat (11) jeweils mit einem Handapparat (12, 13) versehen. Beide Fernsprechapparate (10, 11) sind mit der Anschlußleitung (14) direkt verbunden. Des weiteren ist der Fernsprechapparat (10) über eine Schalteinrichtung (17) und eine Leitung (40) und der Fernsprechapparat (11) über eine Schalteinrichtung (18) und eine Leitung (41) an eine Stromerkennungsschaltung (20) angeschlossen. Diese ist mit der zweiten Anschlußleitung (15) verbunden.

Zwischen die (positive) Anschlußleitung (14) und die (negative) Anschlußleitung (15) ist ein Überspannungsschutz (30) geschaltet, der beispielsweise mit einem Varistor und/oder einer kapazitiven Schaltung versehen ist.

Die Stromerkennungsschaltung (20) ist über zwei Signalleitungen (43, 44) mit einem Koppelnetzwerk (22) und einer Steuer­ schaltung (28) verbunden. Ausgangsseitig ist die Steuer­ schaltung (28) mit den Schalteinrichtungen (17, 18) gekoppelt und steuert diese. Das Koppelnetzwerk (22) beaufschlagt einen Schalter (24), der die Anschlußleitung (14) über eine Strom­ regelung (26) mit der Steuerschaltung (28) verbindet. Schließ­ lich ist die Steuerschaltung (28) noch an die Anschlußleitung (15) angeschlossen.

Das Koppelnetzwerk (22) kann beispielsweise aus einer Dioden­ schaltung o.dgl. bestehen. Die Stromregelung (26) weist eine hohe dynamische Impedanz auf und verhindert dadurch, daß die Dämpfung auf der Anschlußleitung (14) einen unzulüssig hohen Wert annimmt. Die Stromregelung (26) kann in bekannter Weise als Transistorschaltung aufgebaut sein. Die Steuerschaltung (28) gewährleistet ein sicheres gegenseitiges Verriegeln der Fernsprechapparate (10, 11). Sie kann beispielsweise unter Verwendung von Kippstufen o.dgl. aufgebaut sein.

Sind beide Handapparate (12, 13) auf den Fernsprechapparaten (10, 11) aufgelegt, so sind die durch die Fernsprechapparate (10, 11) gebildeten Stromschleifen unterbrochen. Es fließt also kein Strom von der Anschlußleitung (14) zur Anschlußleitung (15).

Wird der Handapparat (12) des Fernsprechapparates (10) abgehoben, so fließt in diesem Zustand ein Strom von der Anschlußleitung (14) über den Fernsprechapparat (10), die Schalteinrichtung (17) und durch die Stromerkennungsschaltung (20) zur Anschlußleitung (15). Dieser Stromfluß wird von der Stromerkennungsschaltung (20) erkannt und über die Signal­ leitung (43) an die Steuerschaltung (28) gemeldet. Gleichzeitig wird durch das auf der Signalleitung (43) anliegende, den Stromfluß auf der Leitung (41) meldende Signal über das Koppel­ netzwerk (22) der normalerweise geöffnete Schalter (24) geschlossen. Dadurch wird die Steuerschaltung (28) von der Anschlußleitung (14) mit Strom versorgt. In diesem Zustand öffnet die Steuerschaltung (28) aufgrund des Signals auf der Signalleitung (43) die Schalteinrichtung (18), was zur Folge hat, daß der Fernsprechapparat (11) von der Anschlußleitung (15) getrennt ist.

Insgesamt erkennt also die Stromerkennungsschaltung (20) das Abheben des Handapparates (12), meldet dies der Steuerschaltung (28), die ihrerseits den Fernsprechapparat (11) von der Anschlußleitung (15) trennt. Der Fernsprechapparat (10) belegt damit die Anschlußleitungen (14, 15), der Fernsprechapparat (11) hingegen ist gesperrt.

Wird der Handapparat (12) (bei aufgelegtem Handapparat 13) wieder aufgelegt, so wird dies ebenfalls von der Stromer­ kennungsschaltung (20) detektiert und mit einem entsprechenden Signal auf der Signalleitung (43) der Steuerschaltung (28) gemeldet. Diese schließt die Schalteinrichtung (18), wobei gleichzeitig über das Koppelnetzwerk (22) und den Schalter (24) die Stromversorgung der Steuerschaltung (28) unterbrochen wird. Die beiden Fernsprechapparate (10, 11) befinden sich wieder in ihrem Ausgangszustand, in dem kein Strom von der Anschluß­ leitung (14) zur Anschlußleitung (15) fließt.

Wird der Handapparat (12) vom Benutzer in einem Zeitpunkt wieder aufgelegt, in dem der Handapparat (13) des Fernsprech­ apparats (11) abgehoben ist, so bewirkt dies eine Gesprächs­ übernahme vom Fernsprechapparat (10) zum Fernsprechapparat (11). Das Auflegen des Handapparats (12) führt zunächst zu dem schon beschriebenen Zustand, in dem beide Handapparate (12, 13) aufgelegt und beide Schalteinrichtungen (17, 18) geschlossen sind. In dem Moment jedoch, in dem die Schalteinrichtung (18) schließt, fließt aufgrund des abgehobenen Handapparates (13) ein Strom über den zugehörigen Fernsprechapparat (11), der von der Stromerkennungsschaltung (20) detektiert wird. Diese aktiviert über den Schalter (24) die Steuerschaltung (28), die aufgrund eines Signals auf der Signalleitung (44) die Schalt­ einrichtung (17) öffnet. Da die Schalteinrichtung (18) ge­ schlossen bleibt, ist die Gesprächsübergabe vollzogen. Sämt­ liche Vorgänge vollziehen sich in sehr kurzer Zeit, so daß keine merkliche Unterbrechung des Gespräches stattfindet.

Erst wenn nach dem Auflegen des Handapparates (12) auch der Handapparat (13) wieder aufgelegt ist, wird die Schalteinrich­ tung (17) von der Steuerschaltung (28) wieder geschlossen und der Schalter (24) vom Koppelnetzwerk (22) geöffnet. Die Fern­ sprechapparate (10, 11) befinden sich dann wieder in ihrem Ausgangszustand.

In der Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Ausführung der Strom­ erkennungsschaltung (20) dargestellt. Diese besteht im wesent­ lichen aus zwei Stromspiegelschaltungen. Eine derartige Strom­ spiegelschaltung soll nachfolgend anhand der Fig. 3 kurz er­ läutert werden.

Die in der Fig. 3 gezeigte Stromspiegelschaltung besteht aus einem Meßwiderstand (80), der in eine stromführende Leitung (86) zwischengeschaltet ist, aus einer Diode (81), deren Katode an den Meßwiderstand (80) und deren Anode über einen Widerstand (83) an eine Versorgungsspannung angeschlossen ist, und aus einem Signaltransistor (82), dessen Basis mit der Anode der Diode (81), dessen Emitter mit der der Diode (81) abgewandten Seite des Meßwiderstands (80) und dessen Kollektor mit einer Signalleitung (85) verbunden ist. Fließt kein Strom über die Leitung (86), so fällt keine Spannung am Meßwiderstand (80) ab. Der Stromfluß durch den Signaltransistor (82) wird in diesem Zustand im wesentlichen durch den Widerstand (83) bestimmt. Fließt hingegen ein Strom durch die Leitung (86) und damit über den Meßwiderstand (80), so erhöht sich das Potential an der Katode, wie auch an der Anode der Diode (81). Dies hat zur Folge, daß auch das Basispotential des Signaltransistors (82) und damit der Stromfluß durch diesen Signaltransistor (82) erhöht wird. Eine Veränderung des Stromflusses durch den Meß­ widerstand (80) bewirkt also eine Veränderung des Stromflusses durch den Signaltransistor (82), wobei der letztere über die Singalleitung (85) anderen Schaltungskomponenten zugeführt werden kann.

Die Stromerkennungsschaltung (20), die in der Fig. 2 gezeigt ist, besteht, wie erwähnt wurde, im wesentlichen aus zwei Stromspiegelschaltungen, wie sie anhand der Fig. 3 erläutert worden sind. Die erste Stromspiegelschaltung der Strom­ erkennungsschaltung (20) ist dabei aus dem Meßwiderstand (50), dem als Diode geschalteten Transistor (51), dem Signal­ transistor (52) und dem Widerstand (53), die zweite Strom­ spiegelschaltung aus dem Meßwiderstand (60), dem ebenfalls als Diode geschalteten Transistor (61), dem Signaltransistor (62) und dem Widerstand (63) aufgebaut. Stromführend sind bei der Stromerkennungsschaltung (20) der Fig. 2 die Leitungen (40, 41), die durch die Signaltransistoren (52, 62) erhaltenen Signale sind auf den Signalleitungen (43, 44) vorhanden. Die Widerstände (53, 63) sind an ihren jeweils freien Enden mit der Anschlußleitung (14) verbunden. Die Meßwiderstände (50, 60) sind direkt oder beispielsweise über Dioden an die Anschluß­ leitung (15) angeschlossen.

Durch eine entsprechende Wahl der Meßwiderstände (50, 60) und der Widerstände (53, 63) ist es möglich, daß bei aufgelegten Handapparaten (12, 13) der über die Signaltransistoren (52, 62) fließende Strom äußerst gering ist, gleichzeitig jedoch bei einem Stromfluß durch die Leitungen (40, 41) die dadurch her­ vorgerufenen Signale auf den Signalleitungen (43, 44) ausreichend groß sind, um von der Steuerschaltung (28) weiterverarbeitet werden zu können. Ein derartiger geringer Stromfluß im Ruhezustand der Transistoren, wie auch eine möglichst hohe Temperaturunabhängigkeit der Transistoren kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Transistoren auf einem gemeinsamen Substrat, jedoch mit unterschiedlich großen Flächen integriert werden. Ebenfalls ist es möglich, durch verschiedene Dopinggrade der beiden Transistoren deren Flußspannungen unterschiedlich zu gestalten.

Zur weiteren Verringerung der Stromentnahme der beschriebenen Schaltungsanordnung in deren Ruhezustand ist es möglich, die Schalteinrichtungen (17, 18) als Feldeffekttransistoren vom Verarmungstyp (depletion mode) auszuführen. Diese Transistoren sind im Ruhezustand geschlossen, so daß deren Ansteuerung, nämlich die Steuerschaltung (28), wie dies auch im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben worden ist, im Ruhezustand der Schaltungsanordnung von der Stromversorgung durch die Anschluß­ leitung (14) getrennt sein kann. Erst durch das Abheben eines Handapparates (12, 13) wird, wie schon erläutert worden ist, die Steuerschaltung (28) mit Strom versorgt und eine der als Feldeffekttransistoren ausgeführten Schalteinrichtungen (17, 18) geöffnet.

Es versteht sich, daß die beschriebene Schaltungsanordnung durch entsprechende Änderungen auch bei entgegengesetzten Polaritäten der Anschlußleitungen (14, 15) verwendet werden kann. Ebenfalls ist es möglich, durch entsprechende Ergänzungen die beschriebene Schaltungsanordnung in Verbindung mit drei und mehr Fernsprechapparaten zu verwenden. In diesem Fall ist jedem der Fernsprechapparate eine Schalteinrichtung, eine zugehörige Stromspiegelschaltung und eine Signalleitung zuzuordnen.

Claims (8)

1. Schaltungsanordnung zum Anschalten von zwei oder mehr Fernsprechapparaten an eine Anschlußleitung, mit einer Strom­ erkennungsschaltung, an die die Fernsprechapparate angeschlos­ sen sind und die das Abheben eines Handapparates erkennt, mit Schalteinrichtungen, die den Fernsprechapparaten zugeordnet sind und die der Trennung der Fernsprechapparate von der An­ schlußleitung dienen, und mit einer Steuerschaltung, die mit der Stromerkennungsschaltung verbunden ist und die die Schalt­ einrichtungen derart steuert, daß durch Abheben eines Hand­ apparates der zugehörige Fernsprechapparat mit der Anschluß­ leitung verbunden ist und die anderen Fernsprechapparate so lange von der Anschlußleitung getrennt sind, bis der Handappa­ rat wieder aufgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromerkennungsschaltung (20) derart aufgebaut und beschaltet ist, daß sie auch das Auflegen des Handapparates (12, 13) erkennt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stromerkennungsschaltung (20) mit den Fern­ sprechapparaten (10, 11) zugeordneten Stromspiegelschaltungen (Fig. 3) versehen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stromspiegelschaltung einen Meßwiderstand (50, 60, 80) aufweist, der an den Fernsprechapparat (10, 11) angeschlossen ist, und daß ein Signaltransistor (52, 62, 82) vorgesehen ist, der mit der Steuerschaltung (28) verbunden ist und dessen Basis derart mit dem Meßwiderstand (50, 60, 80) gekoppelt ist, daß eine Veränderung des Stromflusses durch den Meßwiderstand (50, 60, 80) eine Veränderung des Stromflusses durch den Signaltransistor (52, 62, 82) bewirkt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein als Diode wirkender Transistor (51, 61, 81) vorgesehen ist, der zwischen den Meßwiderstand (50, 60, 80) und den Signaltransistor (52, 62, 82) geschaltet ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Signaltransistor (52, 62, 82) und der als Diode wirkende Transistor (51, 61, 81) auf demselben Substrat integriert sind.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalteinrichtungen (17, 18) Feldeffekttransistoren vom Verarmungstyp vorgesehen sind.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (24) vorgesehen ist, der mit der Steuerschaltung (28) und einer Anschlußleitung (14) verbunden ist, und daß die Stromerkennungsschaltung (20) derart den Schalter (24) steuert, daß bei aufgelegten Handapparaten (12, 13) die Steuerschaltung (28) von der Anschlußleitung (14) getrennt ist.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stromregelung (26) für die Steuerschaltung (28) vorgesehen ist.