DE3715552C2

DE3715552C2 -

Info

Publication number: DE3715552C2
Application number: DE19873715552
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Ing. 3000 Hannover De Brahms
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: KE Kommunikations Elektronik GmbH and Co
Priority date: 1987-05-09
Filing date: 1987-05-09
Publication date: 1990-10-18
Anticipated expiration: 2007-05-10
Also published as: DE3715552C3; DE3715552A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Übertragung nachrichtentechnischer Signale zwischen einer Vermittlungsstelle eines Fernmeldenetzes und mindestens einem Teilnehmer, der über eine Anschlußleitung mit der Vermittlungsstelle verbunden ist, bei welcher am teilnehmerseitigen Ende der Anschlußleitung ein Gerät angeschlossen ist, in dem neben anderen passiven und aktiven Einheiten eine Gleichstromquelle und ein Übertrager mit einem Kern, einer Eingangswicklung und einer Ausgangswicklung angeordnet sind, dessen Eingangswicklung über die interne Schaltung des Geräts mit der Anschlußleitung verbunden ist und an dessen Ausgangswicklung der Teilnehmer mit einer Verbindungsleitung angeschlossen ist.

Eine solche Schaltungsanordnung wird beispielsweise bei dem sogenannten "PCM 2"-Verfahren verwendet, bei dem zwei räumlich benachbarte Teilnehmer eines Fernmeldenetzes gemeinsam über eine Anschlußleitung mit einer Vermittlungsstelle verbunden sind. Die Buchstaben "PCM" stehen für das bekannte Puls-Code-Modulations-Verfahren, mit dem nachrichtentechnische Signale als digitale Signale übertragen werden. Die weiteren Erläuterungen gelten - stellvertretend für alle möglichen anderen Anwendungsfälle der Erfindung - für dieses Verfahren.

Beim PCM 2-Verfahren werden die analogen Signale in der Vermittlungsstelle digitalisiert und auf die Anschlußleitung gegeben. Am Ende der Anschlußleitung ist ein Gerät installiert, in welchem die ankommenden digitalen Signale wieder in analoge Signale umgesetzt werden. Das gilt selbstverständlich auch für die Gegenrichtung. An das Gerät sind die beiden Teilnehmer mit Verbindungsleitungen angeschlossen. In dem Gerät sind verschiedene aktive Elemente bzw. Schaltungen mit unterschiedlichen Aufgaben vorhanden, die ebenso wie die Telefone der Teilnehmer mit Strom versorgt werden müssen. Dafür weist das Gerät ein Stromversorgungsteil auf, das beispielsweise eine Gleichspannung von 20 V und eine niedrige Spannung von +5 V zum Betrieb aller aktiven Elemente des Geräts und externer Verbraucher liefert. Ein solcher Verbraucher ist beispielsweise ein Telefon, für dessen Betrieb ein konstanter Speisestrom benötigt wird.

Für jeden Teilnehmer ist in dem Gerät ein Übertrager vorhanden, dessen Eingangswicklung unter Zwischenschaltung eines Analog/Digitalwandlers und anderer Schaltungselemente mit der Anschlußleitung verbunden ist. An die Ausgangswicklung des Übertragers ist der jeweilige Teilnehmer mit einer Verbindungsleitung angeschlossen. Jedem Teilnehmer ist eine eigene Gleichstromquelle zur Versorgung seines Telefons zugeordnet, die auf der Ausgangsseite des Übertragers angeschlossen ist. Insbesondere dann, wenn die Teilnehmer über längere Verbindungsleitungen mit dem Gerät verbunden sind, können durch äußere elektrische und magnetische Felder Störungen induziert werden, die zum Nebensprechen bzw. Übersprechen im anderen Kanal sowie zu Brummgeräuschen führen können. Zur Vermeidung dieser Störungen könnten entkoppelte Leitungen oder Schirme eingesetzt werden. Solche Maßnahmen sind aufwendig und nur beschränkt wirksam, da Schirme für magnetische Felder unwirksam sind. Dieser Sachverhalt gilt auch bei nur einem Teilnehmer, wenn dessen Verbindungsleitung in der Nachbarschaft anderer Leitungen verläuft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs geschilderten Art anzugeben, mit der Störungen bei der Signalübertragung auf der Teilnehmerseite unabhängig von der Länge der Verbindungsleitung auf einfache Weise unterdrückt werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

- daß die Ausgangswicklung des Übertragers in zwei gleichgroße Teilwicklungen unterteilt ist,
- daß zwischen den beiden Teilwicklungen des Übertragers ein Kondensator angeschlossen ist,
- daß die Gleichstromquelle an der Anschlußstelle des Kondensators mit einer der Teilwicklungen verbunden ist und
- daß der Übertrager mit mindestens einer Zusatzwicklung ausgerüstet ist, deren Windungszahl gleich der Summe der Windungszahlen der beiden Teilwicklungen ist und die in entgegengesetzter Richtung wie die beiden Teilwicklungen vom Strom durchflossen wird.

Durch die Aufteilung der Ausgangswicklung in zwei Teilwicklungen und die Einspeisung des Speisestroms in eine der Teilwicklungen wird die ganze Anordnung so symmetriert, daß sich für den Hin- und den Rückleiter der Verbindungsleitung gegenüber einem Bezugspotential - beispielsweise Masse - stets gleiche Verhältnisse ergeben. Durch elektrische oder magnetische Felder induzierte Störungen können sich daher nicht mehr auswirken, und zwar unabhängig von der Länge der Verbindungsleitungen. Der Kondensator stellt sicher, daß der eingespeiste Gleichstrom nur in der gewünschten Richtung fließt. Eine zu Verzerrungen der zu übertragenden Signale führende Vormagnetisierung des Kerns der Übertrager ist durch die Zusatzwicklung ausgeschlossen, welche vom gleichen Strom wie die Teilwicklungen, aber in entgegengesetzter Richtung durchflossen wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Ausschnitt aus einer Schaltungsanordnung zur Übertragung nachrichtentechnischer Signale mit zwei Teilnehmern.

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung für einen Teilnehmer.

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 ergänzte Schaltungsanordnung.

Die Erfindung wird im folgenden für das bekannte PCM 2-Verfahren erläutert, bei welcher zwei Teilnehmer über eine gemeinsame Anschlußleitung mit einer Vermittlungsstelle verbunden sind. Die Signal- bzw. Datenübertragung erfolgt dabei auf der Anschlußleitung in digitaler Form. Die Erfindung gilt aber auch für nur einen oder mehr als zwei Teilnehmer. Sie ist auch dann anwendbar, wenn die Signale bzw. Daten auf der Anschlußleitung analog übertragen werden.

In Fig. 1 ist mit einer strichpunktierten Linie ein Gerät 1 bezeichnet, das am Ende einer Anschlußleitung ASL angeordnet ist und zum Anschluß zweier Teilnehmer 2 und 3 eines Fernmeldenetzes an eine Vermittlungsstelle dient. Über die ASL werden nachrichtentechnische Signale bzw. Daten in digitaler Form zwischen den Teilnehmern 2 bzw. 3 und der nicht dargestellten Vermittlungsstelle übertragen. Dazu ist in dem Gerät 1 eine Anzahl von aktiven und passiven Elementen angeordnet, deren Aufbau an sich bekannt ist. Diese Elemente sind durch ein Kästchen 4 angedeutet. In dem Gerät 1 sind auch zwei Analog/Digital-Wandler 5 und 5′ angebracht, an die Übertrager 6 bzw. 7 angeschlossen sind. An je einen der Übertrager 6 und 7 sind die Teilnehmer 2 und 3 angeschlossen. Für jeden Übertrager 6 und 7 bzw. Teilnehmer 2 und 3 ist außerdem eine Gleichstromquelle 8 bzw. 9 im Gerät 1 vorhanden, die beispielsweise mit einer Gleichspannung von 20 V gespeist wird und beispielsweise einen Strom von 28 mA liefert.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung wird im folgenden für den Teilnehmer 2 erläutert. Die gleiche Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gilt auch für den Teilnehmer 3 bzw. für nur einen Teilnehmer oder für mehr als zwei Teilnehmer:

Der Übertrager 6, der in Fig. 2 durch eine gestrichelte Linie umrahmt ist, besteht aus einer Eingangswicklung 10 und einer Ausgangswicklung, die in zwei gleichgroße Teilwicklungen 11 und 12 unterteilt ist. Die beiden Teilwicklungen 11 und 12 sind über einen Kondensator 13 miteinander verbunden. Der von der Gleichstromquelle 8 kommende Strom wird in die Teilwicklung 11 eingespeist, und zwar an der Stelle, an welcher der Kondensator 13 angeschlossen ist. Es fließt dann ein Strom in Richtung der eingezeichneten Pfeile über die Teilwicklung 11, den Hinleiter der Verbindungsleitung 14 zum Teilnehmer 2 und zurück über den Rückleiter der Verbindungsleitung 14 und die Teilwicklung 12 über einen ohmschen Widerstand 15 nach Masse. Die beiden Teilwicklungen 11 und 12 werden also in gleicher Richtung vom Strom durchflossen. Für die zu übertragenden analogen Signale wirken die beiden Teilwicklungen 11 und 12 wie nur eine Wicklung, so daß die Aufteilung für die Signalübertragung kein Hindernis ist.

Durch den über die Teilwicklungen 11 und 12 fließenden Strom würde der Kern 16 des Übertragers 6 vormagnetisiert werden. Das könnte zu Verzerrungen der zu übertragenden Signale führen. Um das zu vermeiden, ist der Übertrager 6 mit mindestens einer Zusatzwicklung ausgerüstet, deren Windungszahl gleich der Summe der Windungszahlen der beiden Teilwicklungen 11 und 12 ist. In bevorzugter Ausführungsform besteht die Zusatzwicklung aus zwei gleich großen Einzelwicklungen 17 und 18, die in Reihe geschaltet und zwischen der Stromquelle 8 und dem Einspeisepunkt 19 des Stroms in die Ausgangswicklung angeschlossen sein können. Die beiden Einzelwicklungen 17 und 18 werden in Richtung der eingezeichneten Pfeile vom Strom durchflossen, also entgegengesetzt zu den Teilwicklungen 11 und 12. Die Wirkung des Stroms bezüglich des Kerns 16 wird damit also aufgehoben. Es entsteht keine Vormagnetisierung. Die aus den beiden Einzelwicklungen 17 und 18 bestehende Zusatzwicklung bedeutet für die Signalübertragung keine Last, da die Stromquelle 8 hochohmig ist und dementsprechend keine Beeinflussung der Impedanzen bewirkt.

Die Zusatzwicklung bzw. die beiden Einzelwicklungen 17 und 18 können auch an anderer Stelle im Strompfad liegen. So ist es insbesondere auch möglich, die Einzelwicklung 17 zwischen Gleichstromquelle 8 und Teilwicklung 11 sowie die Einzelwicklung 18 zwischen Teilwicklung 12 und Widerstand 15 einzuschalten.

Die Drähte der Teilwicklungen 11 und 12 sowie die Drähte der Einzelwicklungen 17 und 18 werden in bevorzugter Ausführungsform gleichzeitig auf den Kern 16 gewickelt, indem vier isolierte Drähte gleichzeitig, nebeneinander (quadrofilar) aufgewickelt werden. Es wird dadurch erreicht, daß die vier Wicklungen völlig gleich und symmetrisch aufgebaut sind. Die Ströme der vier Wicklungen bzw. ihre Wirkungen sind dann unter Berücksichtigung des Wicklungssinns annähernd gleich.

Neben der für die Signalübertragung erforderlichen Stromversorgung des Teilnehmers 2 aus der Gleichstromquelle 8 kann mit dieser Schaltungsanordnung vorteilhaft auch eine Rufspannung übertragen werden. Dafür wird in Reihe mit dem Kondensator 13 ein Schalter 20 gelegt, der in Abhängigkeit vom Schleifenstrom gesteuert werden kann. Hierzu wird der Schleifenstrom am Widerstand 15 beispielsweise mittels eines Operationsverstärkers 21 abgegriffen. Im Ruhezustand - wenn also der Teilnehmer 2 nicht telefoniert - ist der Schalter 20 geöffnet. Die von einem Rufspannungserzeuger 22 kommende Wechselspannung kann also über die Teilwicklung 11 zum Teilnehmer 2 übertragen werden. Sobald der Teilnehmer 2 den Handapparat seines Telefons abhebt, wird der Stromkreis geschlossen und es fließt ein Schleifenstrom.

Der Schalter 20 wird dann geschlossen und die Schaltungsanordnung arbeitet wie bereits für Fig. 2 beschrieben. Der Schalter 20 ist vorzugsweise als elektronischer Schalter ausgeführt. Es kann sich dabei um einen Feldeffekttransistor handeln, wie beispielsweise ein MOSFET. Die Diode 23 dient als Spannungsschutz für die Gleichstromquelle 8 gegenüber der Rufspannung. Für die Rufspannung und für Schleifenstromimpulse (Wählimpulse) sind keine Induktivitäten durch die Teilwicklungen 11 und 12 bzw. die Einzelwicklungen 17 und 18 wirksam.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist auch dann mit Vorteil anwendbar, wenn in dem Gerät 1 Gebührenimpulse durch Modulation des Speisestroms erzeugt werden. In diesem Fall ist der Schalter 20 geschlossen, so daß der Kondensator 13 wie ein Kurzschluß wirkt. Die Gebührenimpulse werden dann durch die beiden Einzelwicklungen 17 und 18 in die Teilwicklungen 11 und 12 transformiert, so daß sie auf diesem Weg zum Teilnehmer 2 bzw. zu dessen Gebührenzähler gelangen.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Übertragung nachrichtentechnischer Signale zwischen einer Vermittlungsstelle eines Fernmeldenetzes und einem Teilnehmer, der über eine Anschlußleitung mit der Vermittlungsstelle verbunden ist, bei welcher am teilnehmerseitigen Ende der Anschlußleitung ein Gerät angeschlossen ist, in dem neben anderen passiven und aktiven Einheiten eine Gleichstromquelle und ein Übertrager mit einem Kern, einer Eingangswicklung und einer Ausgangswicklung angeordnet sind, dessen Eingangswicklung über die interne Schaltung des Geräts mit der Anschlußleitung verbunden ist und an dessen Ausgangswicklung der Teilnehmer mit einer Verbindungsleitung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet

- daß die Ausgangswicklung des Übertragers (6, 7) in zwei gleichgroße Teilwicklungen (11, 12) unterteilt ist,
- daß zwischen den beiden Teilwicklungen (11, 12) des Übertragers (6, 7) ein Kondensator (13) angeschlossen ist,
- daß die Gleichstromquelle an der Anschlußstelle (19) des Kondensators (13) mit einer der Teilwicklungen (11) verbunden ist und
- daß der Übertrager (6, 7) mit mindestens einer Zusatzwicklung ausgerüstet ist, deren Windungszahl gleich der Summe der Windungszahlen der beiden Teilwicklungen (11, 12) ist und die in entgegengesetzter Richtung wie die beiden Teilwicklungen (11, 12) vom Strom durchflossen wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Kondensator (13) ein Schalter (20) liegt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (20) in Abhängigkeit vom Schleifenstrom steuerbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter (20) ein elektronischer Schalter, vorzugsweise ein MOSFET, eingeschaltet ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzwicklung in zwei gleichgroße Einzelwicklungen (17, 18) unterteilt ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte der beiden Teilwicklungen (11, 12) und die Drähte der beiden Einzelwicklungen (17, 18) gleichzeitig auf den Kern (16) des Übertragers (6, 7) aufgewickelt sind.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei oder mehr an das Gerät (1) angeschlossenen Teilnehmern (1, 2), die gemeinsam über die Anschlußleitung (ASL) mit der Verbindungsstelle verbunden sind, für jeden Teilnehmer (1, 2) eine Gleichstromquelle (8, 9) und ein Übertrager (6, 7) im Gerät (1) vorhanden sind.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Gleichstromquelle (8) ein Rufspannungserzeuger (22) angeschlossen ist.