DE3740026A1 - Zusatzeinrichtung zu einem an einer telefonleitung angeschlossenen telefon - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zusatzeinrichtung nach dem Oberbe­ griff von Anspruch 1.

Eine derartige Zusatzeinrichtung für ein Telefon erlaubt bei­ spielsweise das Mithören eines Telefongesprächs durch mehrere Personen. Hierzu ist der Eingangsanschluß eines Verstärkers mit der Telefonleitung verbunden, der über einen Schalter mit einer Batterie-Versorgungsspannung aktivierbar ist und über einen Lautsprecher erlaubt, daß mehrere Personen in einem Raum ein Telefongespräch hören können.

Nachteilig hierbei ist, daß eine separate Spannungsquelle in Form von Batterien erforderlich ist. Diese sind nach einer vergleichsweise kurzen Zeit verbraucht, so daß ein Austausch erforderlich wird.

Daher ist es auch bekannt, für die Spannungsversorgung per Zusatzeinrichtung die Netzleitung zu verwenden und die erforderliche Betriebsspannung für den Verstärker über ein Netzteil mit einem Transformator, einem Gleichrichter und einem Glättungskondensator bereitzustellen. Dies ist jedoch vergleichsweise aufwendig und erfordert, daß in der Nähe des Telefonanschlusses auch ein Netzanschluß vorhanden ist. Ferner können leicht Brumm- oder Interferenzprobleme auftreten.

Aus postalischen Gründen ist es aber wiederum verboten, die in der Telefonleitung vorhandene Energie abzuzweigen und laufend zu entnehmen und so beispielsweise zur Aufladung von Akkumula­ toren zu verwenden.

Ein weiteres, bislang ungelöstes Problem besteht darin, daß es bei Telefonanlagen häufig erwünscht ist, die Möglichkeit bereitzustellen, Telefongespräche nicht anzunehmen. Zum Aus­ schalten von unerwünschten Störungen durch Anrufe ist es möglich, den Telefonhörer abzunehmen, so daß ankommende Anrufe nicht durchdringen können. In diesem Fall ist jedoch das Telefon dauernd als Verbraucher eingeschaltet, was die Telefon­ leitung belastet. Um derartigen Mißbrauch zu begegnen, wird die Leitung durch die Knotenstelle nach einer gewissen Zeitdauer, in der eine eingeschaltete Stellung des Telefons vorliegt ohne daß ein Telefongespräch durchgeführt wird, für eine weitere vorgegebene Zeit abgeschaltet, wobei die zweite vorgegebene Zeit proportional mit der ersten vorgegebenen Zeit zunimmt. Dies bedeutet, daß wenn für kurze Zeit ankommende Anrufe blockiert werden sollen und hierzu der Telefonhörer abgenommen wird und etwa vergessen wird, den Telefonhörer wieder aufzule­ gen, die Telefonleitung noch nach dem Auflegen des Telefon­ hörers für eine beträchtliche Zeit abgeschaltet sein kann.

Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zusatzeinrichtung zu einem an eine Telefonleitung ange­ schlossenen Telefon gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, bei welcher bei optimaler Energieausnutzung Mißlichkeiten durch Fehlbedienung ausgeschlossen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Besonders vorteilhaft ist die Versorgung der gesamten Schaltung aus der Telefonleitung, wobei dennoch eine geringstmögliche Belastung der Telefonleitung erfolgt. Erstmalig kann mit der vorliegenden Schaltung der Benutzer über einen Schalter einem Anrufer ein belegtes Telefon vermitteln, ohne daß er riskiert, daß sein Telefonanschluß postseitig abgeschaltet wird, da der Belegtzustand des Telefons ohne Führen eines Telefongesprächs über die erlaubte Zeit hinaus vorliegt.

Besonders vorteilhaft ist die Verschaltung des Lastschalters in dem Stromkreis. Durch den Lastschalter wird eine Last zwischen den Anschlußklemmen der Telefonleitung eingeschaltet. Dies erfolgt jedoch nur dann, wenn die Klingelspannung einen Steuer­ teil der Lastzuschalteinrichtung aktiviert. Dadurch wird er­ reicht, daß die Zusatzeinrichtung ohne Klingelsignal hochohmig wirkt und die Telefonleitung nicht belastet.

Besonders vorteilhaft ist ferner die Überbrückung des Last­ schalters über eine Reihenschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensator. Hierdurch wird die Versorgung des Steuer­ teils der Lastzuschalteinrichtung sowie des Signalerzeugungs­ schaltkreises gewährleistet, auch wenn der Lastschalter ausgeschaltet ist. Zudem erfolgt eine galvanische Trennung durch den Kondensator C 1, so daß die Klingelspannung durch entsprechende Wahl des Kondensators verlustarm auf den gewünschten Wert reduziert werden kann, um die Versorgungsspannung von beispielsweise 12 V aus einer Klingelspannung von beispielsweise 110 V bei 25 Hz abzuleiten.

Ferner ist eine kapazitive Blindkomponente ohnehin in Telefon­ schaltungen günstig, da meist die induktive Komponente vorherrscht und insofern eine gewisse Kompensation erreicht werden kann.

Besonders vorteilhaft ist ferner die Spannungsbegrenzung über gegeneinandergeschaltete Zenerdioden. Diese wirken nicht nur als Teil des Lastkreislaufes, sondern bilden eine erste Sicherheitstufe für etwaige in die Telefonleitung eingekoppel­ te Spannungsspitzen, wie sie durch das Ein- und Ausschalten starker elektrischer Verbraucher in unmittelbarer Nähe der Telefonleitung erfolgen können.

Als weitere Sicherheitsstufe ist ein Spannungsbegrenzerelement in Verbindung mit einem Pufferkondensator auf der Gleichspan­ nungsseite einer Spannungsanpassungsschaltung vorgesehen. Die Spannungsanpassungsschaltung nimmt zugleich die Gleichrichtung der Klingelspannung vor, wobei wahlweise ein Vollwellen- oder ein Einzelgleichrichterelement zum Einsatz gelangen kann.

Besonders vorteilhaft ist es, daß die gesamte für die Ansteuerung erforderliche Spannung ziemlich verlustarm bereit­ gestellt werden kann. Zum einen verhindert ein Kondensator, der in der Versorgungsleitung in Reihenschaltung vorgesehen ist, daß etwaige, im Ruhezustand des Telefons fließende Gleichströme unerwünscht verbraucht werden. Die Schaltung hat gegenüber Gleichspannung einen unendlich hohen Widerstand, wenn nicht sowohl der Betätigungsschalter als auch der Lastschalter ein­ geschaltet sind. Da der Lastschalter aber nur dann eingeschal­ tet werden kann, wenn zuvor eine Klingelspannung anlag, wird hierdurch der Gleichspannungswiderstand der Schaltung außer zum Zeitpunkt des Anliegens der Klingelspannung unendlich hoch sein.

Da der Lastschalter zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach seiner Einschaltung automatisch abgeschaltet wird, kann die Schaltung außerhalb des Zeitraums von maximal 15 s nach dem Auftreten des Klingelsignals keinen Gleichstrom verbrauchen.

Besonders vorteilhaft ist ferner die rückwirkungsfreie Einkop­ pelung der Oszillatorenergie in die Telefonleitung. Dadurch ist es möglich, unabhängig von dem Belastungszustand ein dem norma­ len Belegtsignal des Telefonnetzes entsprechendes Belegtsignal zu erzeugen. Hierzu wird in energetisch günstiger Weise ein selbstanschwingender Oszillator oder Sinusgenerator über einen Taktgenerator oder Multivibrator ein- und ausgeschaltet. Die Betriebsspannungsleitung des Oszillators wird hierzu einfach mit dem Ausgang des Multivibrators verbunden. Der Oszillator weist einen Emitterfolger zur Entkopplung auf, wobei die Ton­ signale über den Ausgangkondensator in die Telefonleitung eingekoppelt werden. Die Einkopplung erfolgt zweckmäßig an dem Teil der Zusatzeinrichtung, der über den Lastschalter vor der Telefonleitung abkoppelbar ist, so daß beim Sprechen keine Belastung der Telefonleitung über den Ausgangskondensator erfolgt.

Zweckmäßigerweise wird die Zusatzeinrichtung abgeschaltet, wenn ein Telefongespräch durchgeführt werden soll. Es ist jedoch auch möglich, zusätzlich zu dem Ausgangskondensator einen Widerstand vorzusehen und die Gesamtimpedanz der Zusatzein­ richtung so zu wählen, daß sie in Parallelschaltung zu dem Telefon keinen Kurzschluß für die Sprechenergie darstellt.

Die bei einem Anruf auftretende Klingelspannung dient zur Triggerung und Aktivierung der Zusatzeinrichtung. Durch die Triggerung wird der Lastschalter eingeschaltet, so daß die volle Klingelspannung auf das Gleichrichterelement gelegt wird und in dem Spannungsbegrenzungselement auf eine Größe begrenzt wird, die für die Elektronik unschädlich ist, aber ausreicht, ein den Lastschalter steuerndes Relais in eingeschaltetem Zustand zu halten. Wenn der Anruf abgebrochen wird, reicht die in der Telefonleitung vorhandene Restenergie nicht mehr aus, das Relais in eingeschaltetem Zustand zu halten, so daß der Lastschalter unterbrochen wird. Dadurch wird die Schaltung in den inaktiven Zustand überführt. Wenn hingegen der Anruf länger dauert als die Einschaltzeit des Steuerteils an der Lastzu­ schalteinrichtung, die beispielsweise zu 15 s gewählt wird, wird durch das noch anliegende Klingelsignal die Schaltung sofort erneut getriggert, so daß erneut ein Belegtsignal erzeugt wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist ein Temperaturfühler als Eiswächter in der Vorrichtung integriert. Hierzu kann beispielsweise ein temperaturempfindlicher Wider­ stand mit einem negativen Temperaturkoeffizienten und einer Schaltschwelle von etwa + 5°C o in das Steuerteil der Lastzuschalteinrichtung integriert sein, daß der Lastschalter nicht eingeschaltet wird, wenn die Temperatur des Temperatur­ fühlers unterhalb von 5°C liegt. Anstelle dessen kann bei­ spielsweise auch die Versorgungsleitung für den Oszillator über einen entsprechenden Widerstand mit negativem Temperaturkoeffi­ zienten und eine Schaltschwelle von etwa 5°C geleitet werden, so daß der Oszillator nicht anschwingt, wenn die Temperatur des Raumes, in welchem sich die Zusatzeinrichtung befindet, zu kalt ist.

Ferner kann anstelle des Widerstands mit negativem Temperatur­ koeffizienten auch ein sog. Kaltleiter, ein Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten und der gleichen Schalt­ schwelle eingesetzt werden. Dieser kann direkt oder über einen Emitterfolger mit dem Ausgang des Oszillators parallelgeschal­ tet werden und den Oszillator so kurzschließen, wenn die Raum­ temperatur geringer als + 5°C ist.

Wahlweise kann auch durch entsprechende Verschaltung eine umgekehrte Charakteristik erzielt werden, so daß bei kälteren Temperaturen als + 5°C die Belegtsignalfunktion automatisch eingeschaltet wird, während sie bei wärmeren Temperaturen abgeschaltet ist.

Durch die Kombination der Zusatzeinrichtung mit einem tempera­ turempfindlichen Widerstand kann eine Fernüberwachung der Temperatur eines Raumes erreicht werden. Wenn der betreffende Raum kälter als + 5°C ist und somit Frostschutzmaßnahmen ergriffen werden müssen, ändert sich der Einschaltzustand der Zusatzeinrichtung. Zur Feststellung der Temperatur des Raumes ist es demnach lediglich erforderlich, einen Anruf bei dem Telefon, das mit der Zusatzeinrichtung gekoppelt ist, vorzuneh­ men. Aus dem Belegtzustand des Telefons kann dann auf die Temperatur des Raumes geschlossen werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Temperaturüberwa­ chung beispielsweise auch für mehrere Räume zu automatisieren, in dem zyklisch und periodisch Anrufe von einer Zentrale vorgenommen werden, die lediglich dann Alarm gibt, wenn die Temperatur in einem der Räume unter den Schwellwert gesunken ist. Hierbei ist besonders vorteilhaft, daß für die zyklischen Anrufe keine Gebühren anfallen, da durch die Zusatzeinrichtung keine Abhebefunktion ausgelöst wird.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale sind aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltbild für die erfindungsgemäße Zusatzeinrichtung;

Fig. 2 eine Impedanzeingangskennlinie der erfindungsgemäßen Zusatzeinrichtung;

Fig. 3 ein detailliertes Schaltbild einer Ausführungsform der Zusatzeinrichtung gemäß Fig. 1; und

Fig. 4 ein detailliertes Schaltbild einer weiteren Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Zusatzeinrichtung.

Die Zusatzeinrichtung 10 weist zwei Anschlußklemmen KL 1 und KL 2 auf, die mit einer nicht dargestellten Telefonleitung parallel zu einem Telefon verbunden sind. Über einen Hauptschalter 12, der mit einer der Anschlußklemmen KL 1 und KL 2 verbunden ist, wird der Stromkreis zu der Zusatzeinrichtung 10 hergestellt. Dem Hauptschalter 12 nachgeschaltet ist eine Spannungsanpas­ sungsschaltung 14, die eine Begrenzung der an den Eingangsklem­ men KL 1 und KL 2 anliegenden Wechselspannungen vornimmt und hierzu zwei gegeneinander in Serie geschaltete Zenerdioden D 1 und D 2 aufweist, die quer über den Eingang der Zusatzeinrich­ tung geschaltet sind. Durch die Spannungsanpassungsschaltung wird die maximale an der Schaltung anliegende Wechselspannung auf einen für Halbleiterbauelemente ungefährlichen Wert begrenzt.

Die anliegende Wechselspannung wird einem Gleichrichterelement D 6 zugeführt, das auch aus einem Vollwellengleichrichter in an sich bekannter Brückenschaltung bestehen kann. Die Ausgangs- Gleichspannung an dem Gleichrichterelement D 6 wird durch einen Pufferkondensator C 2 geglättet und über ein weiteres Spannungs­ begrenzungselement in Form einer Zenerdiode D 3, die parallel zu dem Pufferkondensator C 2 geschaltet ist, auf + 12 V begrenzt. Die über dem Spannungsbegrenzungselement D 3 anliegende Speise­ spannung wird einem Steuerteil 16 zugeführt, das im wesent­ lichen aus einem Monoflop besteht. Ferner wird die Speisespan­ nung einem Signalerzeugungsschaltkreis 18 zugeführt, der aus einem Taktgenerator und einem dem Taktgenerator nachgeschal­ teten Oszillator besteht. Das Ausgangssignal des Signalerzeu­ gungsschaltkreises entspricht einem Belegtton eines Telefons.

Dieses Signal wird über einen Kondensator C 7 in die Telefon­ leitung eingekoppelt.

Die Anschlußklemme KL 2 ist ferner mit einem Lastschalter 20 verbunden, der über eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R 1 und einem Kondensator C 1 überbrückt ist. Mit der klemmenfernen Seite des Lastschalters 20 ist ferner der Kondensator C 7 verbunden. Ein Lastwidertand R 2 ist in Reihe mit dem Last­ schalter 20 geschaltet, wobei die Klingelspannung der Spannungsanpassungsschaltung 14 über den Lastwiderstand R 2 zugeführt wird.

Der Lastschalter 20 ist als Schaltkontakt eines Relais aus­ gebildet, das in dem Steuerteil 16 vorgesehen ist. Der Last­ schalter 20 und das Steuerteil 16 bilden die Lastzuschalt­ einrichtung 22. Da der Widerstand R 1 erheblich hochohmiger als der Lastwiderstand R 2 ist, wird die Eingangsimpedanz der Zusatzeinrichtung 10 durch das Schließen des Lastschalters 20 erheblich und schlagartig vermindert. Die wird leitungsseitig als "Abheben" interpretiert.

In Fig. 2 ist die Kennlinie der Eingangsimpedanz über der Eingangsspannung dargestellt. Bei kleinen Eingangsspannungs­ werten ist die Eingangsimpedanz groß, da sie der Summe der Impedanzen des Widerstands R 1, des Kondensators C 1, des Lastwiderstandes R 2 und der über das Gleichrichterelement D 6 angeschlossenen Schaltkreise, nämlich des Steuerteils 16 in Parallelschaltung mit dem Signalerzeugungsschaltkreis 18 ent­ spricht. Bei einer Eingangsspannung von etwas mehr als 12 V gerät das Spannungsbegrenzungselement D 3 in die Begrenzung, so daß sein differentieller Widerstand zu null wird. Dementspre­ chend ist die Eingangsimpedanz gleich der Summe aus den Impe­ danzen von R 1, C 1 und R 2. Bei weiter erhöhter Eingangsspannung wird die Schaltschwelle des Relais erreicht. Dies erfolgt bei der Schaltspannung U _sch . Durch das Einschalten des Lastschalters 20 wird die Eingangsimpedanz nochmals erheblich herabgesetzt und ist etwa gleich der Impedanz des Lastwiderstandes R 2. Aufgrund der Schalthysterese des Relais liegt die Schaltspannung beim Einschalten etwas oberhalb der Schaltspannung beim Ausschalten. Die Klingenspannung U _{K 1} liegt deutlich oberhalb der Schalt­ spannung U _Sch .

Durch die gewählte Charakteristik der Zusatzeinrichtung wird somit leitungsseitig eine dem Telefon entsprechende Charak­ teristik erzeugt. Zugleich wird das Klingeln des zu der Zusatzeinrichtung parallelen Telefons verhindert, da die Klingelspannung durch das Einschalten des Lastschalters 20 erheblich vermindert wird.

In Fig. 3 ist ein detailliertes Schaltbild der erfindungs­ gemäßen Zusatzeinrichtung dargestellt. Gleiche Bezugszeichen deuten hier auf gleiche Bauteile wie in Fig. 1 hin. Das Gleichrichterelement D 6 ist als Vollwellengleichrichter ausgebildet, um eine bessere Nutzung der zur Verfügung stehenden Spannung zu ermöglichen. Das Steuerteil 16 weist zwei Widerstände R 3 und R 4 auf, die mit Kondensatoren C 3 und C 4 zusammen zeitbestimmend wirken und die Einschaltdauer eines als integrierter Schaltkreis IC 1 ausgebildeten Monoflops bestimmen. Die Einschaltdauer des integrierten Schaltkreises IC 1 wird beispielsweise zu 15 s gewählt und entspricht der Zeit, in welcher der Lastschalter angezogen ist und somit eine niedrige Eingangsimpedanz der Zusatzeinrichtung 10 vorliegt. Das Ausgangssignal des integrierten Schaltkreises IC 1 wird über eine Diode D 4 dem Relais RL 1 zugeleitet. Um den integrierten Schaltkreis IC 1 vor negativen induktiven Spannungsspitzen des Relais RL 1 zu schützen, ist eine Diode D 5 parallel zu dem Relais RL 1 geschaltet.

Wahlweise kann der integrierte Schaltkreis IC 1 auch als Multivibrator mit einer Periode von 16 s ausgebildet sein, wobei wichtig ist, daß das Einschalten des Multivibrators durch das Vorliegen der Eingangsspannung getriggert werden kann.

Der Signalerzeugungsschaltkreis 18 weist einen Taktgenerator 24 auf, der im wesentlichen ebenfalls aus einem integrierten Schaltkreis IC 2 besteht, der als Multivibrator arbeitet. Die Einschaltdauer dieses Multivibrators beträgt jedoch nur ca. 20%, so daß unsymmetrische Impulse ausgangsseitig des Multivibrators vorliegen. Als frequenzbestimmende Bauteile weist der Taktgene­ rator 24 die Widerstände R 5 und R 6 sowie die Kondensatoren C 5 und C 6 auf.

Das Ausgangssignal des Multivibrators wird einem Sinusgenerator 26 zugeführt, der konventionell aufgebaut ist und selbstan­ schwingend ausgelegt ist. Obwohl auch andere Schaltungen hier­ für in Frage kommen, eignet sich eine Sperrschwingerschaltung - auch aufgrund des geringen Stromverbrauchs - besonders. Im Spannungsgegenkopplungspfad eines Transistors T 2, also zwischen Emitter und Kollektor dieses Transistors, sind zwei Kondensato­ ren C 8 und C 9 in Reihe geschaltet, deren Verbindungspunkt über einen Widerstand R 14 mit Masse verbunden ist. Ferner sind Kollektor und Basis des Transistors T 2 über Widerstände R 12 bzw. R 13 miteinander verbunden, wobei der Verbindungspunkt der Widerstände über einen Kondensator C 10 mit Masse verbunden ist. Die Basis des Transistors T 2 ist ferner über einen Widerstand R 11 gleichspannungsmäßig mit Masse verbunden. Zur Stromgegenkopplung ist im Emitterpfad des Transistors T 2 ein Widerstand R 10 vorgesehen. Diese Schaltung ist selbst­ anschwingend und erzeugt Sinuswellen, wobei die Frequenz über die Kondensatoren C 8 bis C 10 und die Widerstände R 12 bis R 14 bestimmt wird. Die Betriebsspannung wird dem Transistor T 2 über einen weiteren Widerstand R 9 zugeführt. Die Signalentnahme erfolgt zweckmäßigerweise am Kollektor des Transistors T 2, wobei zusätzlich ein Emitterfolger in Form eines Transistors T 1 vorgesehen ist, der eine Impedanztransformation vornimmt und eine zu starke Belastung des Sinusgenerators 26 verhindert.

Der Transistor T 1 weist in an sich bekannter Weise einen seriellen Basiswiderstand R 8 und einen Emitterwiderstand R 7 auf, über dem das Ausgangssignal abgegriffen wird. Das Ausgangssignal des Transistors T 1 wird unmittelbar dem Ausgangskondensator C 7 zugeleitet und in die Telefonleitung eingeschleift.

Mit dieser Schaltung ist es mit einfachen Mitteln möglich, eine Telefonbelegung dergestalt vorzunehmen, daß der Anrufer den Eindruck eines belegten Telefons erhält und zugleich das Klingelsignal des zu der Zusatzeinrichtung 10 parallelgeschal­ teten Telefons unterdrückt wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist ein temperaturemp­ findlicher Widerstand vorgesehen, der die Zusatzeinrichtung 10 bei einer kritischen Raumtemperatur entweder einschaltet oder ausschaltet, um das Vorliegen der kritischen Raumtemperatur festzustellen. Hierzu kann der temperaturempfindliche Wider­ stand an einer beliebig geeigneten Stelle innerhalb der Schaltung der Zusatzeinrichtung 10 angebracht sein.

Ferner ist es auch möglich, den wärmeempfindlichen Widerstand als zeit- oder frequenzbestimmendes Glied in den Taktgenerator 24 oder den Sinusgenerator 26 zu integrieren, so daß sich unterhalb einer vorgegebenen Temperatur von beispielsweise + 10° entweder die Häufigkeit der Belegtsignale pro Zeiteinheit oder die Tonhöhe des Belegtsignals ändert. Hiermit kann eine ziemlich exakte Temperaturmessung vorgenommen werden, wobei die Auswertung wiederum zweckmäßigerweise automatisch erfolgt.

Die in Fig. 4 dargestellte andere Ausführungsform der Erfindung weist einen Varistor R 16 auf, der zwischen den dortigen Klemmen L 1 und L 2 verbunden ist und Überspannungen auf der Telefonlei­ tung begrenzt. Zwischen die Klemme L 1 und einen Wechsel­ spannungseingang des Gleichrichters, der in dieser Ausführungs­ form aus den vier hochspannungsfesten Dioden D 4 bis D 7 besteht, ist ein Strombegrenzungswiderstand R 15 geschaltet, während die andere Klemme L 2 mit dem Schalter SW verbunden ist, mit welchem die hier als Telefonbeleger ausgestaltete Zusatzeinrichtung ein- und ausgeschaltet wird. Der andere Anschluß des Schalters SW ist mit dem anderen Wechselspannungseingang der Gleichrichterbrücke D 4 bis D 7 und mit dem Wechselspannungs-Triggereingang über einen Widerstand R 22, eine Zenerdiode D 8 und einen Kondensator C 13 verbunden, die zueinander in Reihe geschaltet sind. Über diese Bauelemente wird die Wechselspannung bei anliegendem Klingel­ signal in der Größenordnung von 30 bis 120 Volt mit 25 oder 50 Hz an die Basis eines Transistors T 10 geleitet, der mit einem weiteren Transistor T 11 und Widerständen R 27 und R 28 in Thyristorbauweise zusammengeschaltet ist. Durch das Wechsel­ spannungssignal wird der so gebildete Thyristor eingeschaltet, da sich aus der Reihenschaltung der drei zuvor erwähnten Bauelemente ein positiver Impuls an der Bais des Transistors T 10 ergibt. Die untere Triggerschwelle wird hierbei durch die Sperrspannung der Zenerdiode D 8 bestimmt, so daß eine eindeutige Differenzierung zwischen Störungen auf der Telefonleitung und dem minimalen Klingelsignal in der Größenordnung von 30 V möglich ist. Über einen Widerstand R 29 wird die Basis des Transistors T 10 im Ruhezustand auf Masse gehalten. Hierdurch wird ein vorzeitiges Triggern des Telefonbelegers durch Geräuschimpulse verhindert, während eine dynamische Stabilisie­ rung durch einen zu dem Widerstand R 29 parallel geschalteten Kondensator C 17 erfolgt.

Durch das Durchschalten des aus den Transistoren T 10 und T 11 gebildeten Thyristors wird eine an der Thyristoranode anliegende Batteriespannung von + 9 V mit dem Thyristor-Durchfluß-Spannungs­ abfall an der Kathode abgegeben und dient als zweite Versor­ gungsspannung für die Gesamtschaltung, während der positive Ausgang der Gleichrichterbrücke D 4 bis D 7 eine erste Versor­ gungsspannung bildet und zugleich durch Kurzschließen das Erzeugen des Belegtsignales ermöglicht.

Durch das Anlegen der zweiten Versorgungsspannung wird ein Transistor T 1 über einen Vorwiderstand R 1 eingeschaltet. Der Transistor ist mit seinem Emitter mit Masse und mit seinem Kollektor mit einer Parallelschaltung aus einer Zenerdiode D 1 und einem Kondensator C 1 verbunden, die in Reihe mit einem Widerstand R 2 mit der ersten Versorgungsspannung verbunden sind.

Die Parallelschaltung aus Zenerdiode und Kondensator in Verbin­ dung mit der Reihenschaltung mit dem Widerstand ermöglicht ein sofortiges Durchschalten des massennahen Potentials auf die erste Versorgungsspannung und damit ein Kurzschließen des Gleichrichterbrückenausgangs, während die Zenerdiode bei der Notwendigkeit, länger ein Besetztzeichen abzugeben, den durch den Widerstand R 2 und den Transistor C 1 fließenden Strom vermindert.

Der Kondensator C 1 sorgt ferner dafür, daß die Amplitude des Tonimpulses unabhängig von der an der Telefonleitung nach dem Abheben anliegenden Gleichspannung im wesentlichen konstant bleibt.

Parallel hierzu wird die erste Versorgungsspannung über eine Reihenschaltung aus Widerständen R 8 und R 9 auf die Basis eines Transistors T 5 geleitet, wobei der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R 8 und R 9 über einen Kondensator C 5 mit Masse verbunden ist. Der Transistor T 5 schaltet dann nach Ablauf der Aufladezeit des Kondensators C 5 ebenfalls durch und verbindet über einen Kollektorwiderstand R 10 die erste Versorgungsspannung ebenfalls mit Masse. Das doppelte Kurzschließen durch die Transistoren T 1 und T 5 wird von der Vermittlungszentrale als ein "Abheben" betrachtet.

Ferner ist ein aus NAND-Gattern aufgebauter integrierter Schalt­ kreis in CMOS-Technik IC 1 vorgesehen, der aus vier Gattern IC 1 a bis IC 1 d besteht, von denen für die Schaltung lediglich drei benötigt werden. Das Gatter IC 1 a ist mit beiden Eingängen über einen Kondensator C 8 mit Masse und über einen Widerstand R 17 mit seinem Ausgang verbunden und bildet so einen Rechteck-Generator, wobei durch entsprechende Wahl der Bauelemente eine Frequenz von 425 Hz ±25 Hz erzeugt werden soll. Das Ausgangssignal des so gebildeten Rechteck-Generators wird über einen Kondensator C 9 gleichspannungsentkoppelt und gleichspannungsmäßig über einen Widerstand R 18 auf Masse gelegt, so daß eine symmetrische Recht­ eckschwingung um die Symmetrielinie 0 V liegt. Über eine Mehrzahl von Integriergliedern R 19 bis R 21 und C 10 bis C 12 wird die Rechteckschwingung in einen im wesentlichen sinusförmigen Ton umgewandelt, so daß die vo dem NAND-Gatter IC 1 A ausgehende Schaltung dem Sinusgenerator 26 entspricht.

Ein weiteres NAND-Gatter IC 1 b ist in analoger Weise mit einem Widerstand R 23 und einem Kondensator C 14 als Rechteck-Generator geschaltet, wobei die erzeugte Ausgangsfrequenz etwa bei 2 Hz liegt. Über einen Widerstand R 24 wird diese zu einem Transistor T 8 geleitet, der den Ausgang des Sinusgenerators in eingeschal­ tetem Zustand mit Masse verbindet.

Somit ergibt sich durch die Zusammenschaltung der beiden Recht­ eck-Generatoren ein dem üblichen Besetztsignal entsprechender Signalverlauf.

Dieser Besetztton wird auf die Telefonleitung aufmoduliert, indem er zu der ersten Versorgungsspannung am Ausgang der Gleichrichterbrücke D 4 bis D 7 geleitet wird. Hierzu wird er über einen Kondensator C 6 zu der Basis eines Transistors T 6 geleitet, der in Darlington-Schaltung mit einem weiteren Transistor T 7 verbunden ist. Ein Emitterwiderstand R 13 des Transistors T 7 ist zur Erhöhung der Verstärkung über eine Reihenschaltung aus einem dem Widerstand R 13 gegenüber kleineren Widerstand R 14 und einem Kondensator C 7 überbrückt. Die Kollektoren der Transistoren T 6 und T 7 sind mit dem positiven Ausgang der Gleichrichterbrücke D 4 bis D 7, also der ersten Versorgungsspannung, verbunden.

Die Basis des Transistors T 6 ist über einen Widerstand R 12 mit Masse verbunden und über einen Widerstand R 11 mit der zweiten Versorgungsspannung verbunden. Der aus den Transistoren T 6 und T 7 gebildete Darlington-Verstärker wird also nur eingeschaltet, wenn das Abhebesignal erzeugt wird, so daß sonst das Belegt­ signal nicht in die Telefonleitung geleitet werden kann.

Die gewünschte Amplitudengröße des Belegttones kann durch ent­ sprechende Wahl des Widerstandes R 14 und des Kondensators C 7 an die Bedürfnisse angepaßt werden.

Ferner ist ein Überwachungsschaltkreis vorgesehen. Wenn auf der Telefonleitung ein niederfrequentes Signal entsteht, dessen Amplitude größer als diejenige des Belegtton-Signales ist, wird über die Reihenschaltung aus einem Widerstand R 3 und einem Kondensator C 2 ein aus einem Transistor T 2 und einem Transistor T 3 aufgebauter Darlington-Verstärker angesprochen, wobei die Basis des Transistors T 2 über einen Widerstand R 5 und einen Kondensator C 3 (letzter zur Ausfilterung höherfrequenter Bestandteile) mit Masse verbunden ist. Der gemeinsame Kollektorwiderstand R 6 der Darlington-Verstärkerstufe aus dem Transistor T 2 und dem Transistor T 3 und ein Basiswiderstand R 4 des Transistors T 2 sind mit der zweiten Versorgungsspannung verbunden.

Ferner ist der gemeiname Kollektorpunkt der Darlington- Verstärkerstufe aus den Transistoren T 2 und T 3 mit einem Pol eines Kondensators C 4 verbunden, dessen Ausgang über einen Widerstand R 7 mit Masse verbunden ist. Der Ausgang des Kondensators C 4 ist ferner mit einer Anode einer Diode D 2 verbunden, deren Kathode mit einer Basis eines Transistors T 4 verbunden ist, dessen Emitter mit Masse verbunden ist. Der Kollektor des Transistors T 4 ist mit dem bereits beschriebenen gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstände R 8 und R 9 und des Kondensators C 5 verbunden. Die Funktion der Überwachungsschal­ tung besteht darin, zu ermitteln, ob ein niederfrequentes Signal auf der Telefonleitung anliegt. Dann wird über die Diode D 2 ein Einschaltimpuls an den Transistor T 4 abgegeben, so daß der Ver­ bindungspunkt zwischen dem Widerstand R 8 und dem Widerstand R 9 auf Masse gezogen wird und damit der Transistor T 5 abschaltet. Der Kondensator C 5 dient hierbei zugleich zur Glättung der Versorgungsspannung des Transistors T 5.

Durch das Abschalten des Transistors T 5 wird die Eingangs­ impedanz des Telefonbelegers wieder erhöht, da lediglich die Reihenschaltung aus dem Widerstand R 2, der Zenerdiode D 1 und dem Transistor T 1 noch als Last wirkt.

Ein weiteres NAND-Gatter IC 1 c ist als monostabiler Multivibrator verschaltet, wobei die miteinander verbundenen Eingänge über einen Kondensator 16 mit Masse und über einen Widerstand R 25 mit der zweiten Versorgungsspannung verbunden sind.

Wenn der aus den Transistoren T 10 und T 11 bestehende Thyristor die zweite Versorgungsspannung einschaltet, wird der Kondensator C 16 über den Widerstand R 25 langsam aufgeladen. Wenn die Schalt­ schwelle des CMOS-Gatters IC 1 C erreicht ist, wird das dann positive Ausgangssignal über einen Widerstand R 26 zu der Basis eines Transistors T 9 geleitet, der in eingeschaltetem Zustand Basis und Emitter des Transistors T 10 kurzschließt und somit den Thyristor ausschaltet.

Die zweite Versorgungsspannung ist ferner über einen Kondensator C 15 mit Masse verbunden und insofern etwas abgepuffert, wobei die zweite Versorgungsspannung auch für die Spannungsversorgung des integrierten Schaltkreises IC 1 verwendet wird.

Der Gleichspannungsausgang der Gleichrichterbrücke aus den Dioden D 4 bis D 7 ist ferner mit einer Zenerdiode überbrückt, die eine ziemlich große Zenerspannung aufweist, wobei jedoch die Zenerspannung so gewählt ist, daß sicher verhindert wird, daß Spannungsspitzen auf der Telefonleitung derart auf die Schaltung durchschlagen, daß ein Halbleiterbauelement gefährdet ist.

Zweckmäßigerweise werden für die erwähnten Transistoren T 1 bis T 11 vergleichsweise spannungsfeste Kleinsignaltransistoren, beispielsweise der Typ BC 547 mit einer Sperrspannung von 80 V, verwendet.

Claims (21)

1. Zusatzeinrichtung zu einem an einer Telefonleitung ange­ schlossenen Telefon, mit einem Hauptschalter, mit welchem die Zusatzeinrichtung mit der Telefonleitung in Parallelschaltung mit dem Telefon verbindbar ist, wobei über die Telefonleitung eine Klingelspannung abgebbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Lastzuschalteinrichtung (22) eine elektrische Last (R 2) in die Telefonleitung einschleift, wenn die Klingelspannung anliegt, und daß zugleich ein intermittie­ rend betätigter Signalerzeugungsschaltkreis (18) mit der Tele­ fonleitung verbunden ist.

2. Zusatzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Last (R 2) der Impedanz des Telefons in eingeschaltetem bzw. abgehobenen Zustand entspricht.

3. Zusatzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Eingangsimpedanz (Z _i) , die in Abhängigkeit von der anliegenden Eingangsspannung im wesentlichen zwei diskrete Zustände aufweist, wobei der Zustand hoher Impedanz bei einer Eingangsspannung, die unter der Klingenspannung (U _{K 1}) liegt, besteht.

4. Zusatzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der je diskreten Impedanzzustände die Impedanz mit zunehmender Eingangsspannung je abnimmt.

5. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz der Lastzuschaltein­ richtung (18) erheblich geringer als die Impedanz des Telefons in dem abgeschalteten Zustand ist.

6. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastzuschalteinrichtung (22) einen Lastschalter (20) aufweist, der die zwischen den beiden Anschlußklemmen (KL 1, KL 2) der Telefonleitung liegende Last ab- bzw. zuschaltet.

7. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastschalter (20) der Lastzu­ schalteinrichtung in Reihe mit den weiteren Schaltungsteilen der Zusatzeinrichtung (10) geschaltet ist.

8. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastzuschalteinrichtung (22) einen Lastschalter (20) und ein den Lastschalter (20) betä­ tigendes Steuerteil (16) aufweist, wobei das Steuerteil (16) bei geschlossenem und bei offenem Lastschalter (20) mit Span­ nung aus der Telefonleitung versorgt wird.

9. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Last (R 2) in Reihe zu dem Steuerteil (16) der Lastzuschalteinrichtung (22) und dem Signalerzeugungsschaltkreis (18) geschaltet ist, die zueinander parallel geschaltet sind.

10. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastschalter (20) der Lastzuschalteinrichtung (22) von einer Serienschaltung aus einem Kondensator (C 1) und einem Widerstand (R 1) überbrückt ist und daß in Reihe zu der Parallelschaltung aus dem Kondensator (C 1) und dem Widerstand (R 1) einerseits und dem Lastschalter (20) andererseits ein Lastwiderstand (R 2) geschaltet ist, dessen Widerstandswert erheblich geringer als derjenige des ersten Widerstands (R 1) ist.

11. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anschlußklemmen (KL 1, KL 2) der Telefonleitung einerseits und dem Steuerteil (16) der Lastzuschalteinrichtung (22) und dem Signalerzeugungs­ schaltkreis (18) andererseits eine Spannungsanpassungsschaltung mit einem Gleichrichtelement (D 6), einem Pufferkondensator (C 2) und einem Spannungsbegrenzungselement (D 3) geschaltet ist.

12. Zusatzeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Pufferkondensator (C 2) größer gewählt ist, als es für die Siebung der an den Anschlußklemmen (KL 1, KL 2) bestehenden Klingelspannung erforderlich ist.

13. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalerzeugungsschalt­ kreis einen Sinusgenerator (26) aufweist, dessen Ausgangs­ impedanz der Eingangsimpedanz der Telefonleitung entspricht.

14. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator oder Sinusgenerator als Selbstschwinger ausgebildet ist, dessen Betriebsspannungs­ leitung mit dem Ausgang eines Rechteck-Taktgenerators (24) verbunden ist, der ansprechend auf die Klingelspannung aktiviert wird.

15. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinusgenerator (26) über einen Ausgangskondensator (C 7) mit der Telefonleitung verbunden ist.

16. Zusatzeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ausgangskondensator (C 7) über den Lastschalter (20) der Lastzuschalteinrichtung (22) mit der einen Anschluß­ klemme (KL 2) der Telefonleitung verbunden ist.

17. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein temperaturempfindlicher Wider­ stand den Zustand der Zusatzeinrichtung (10) bei einer Temperatur knapp oberhalb von 0°C zwangsweise ändert.

18. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Last in zwei Teillasten (R 2, R 10) aufgeteilt ist, die je separat schaltbar sind.

19. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tonüberwachungseinrichtung (R 3, C 2, C 3, R 4, R 5, T 2, T 3, R 6, C 4, R 7, T 2, T 4, C 5) zur Überwachung der Signale auf der Telefonleitung vorgesehen ist, die zu dem Lastschalter wechselspannungsmäßig parallel geschaltet ist und beim Vorliegen eines niederfrequenten Signals auf der Telefon­ leitung die Last zumindest teilweise abschaltet.

20. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei voneinander unabhängige Versor­ gungsspannungen vorgesehen sind, von denen eine erste durch Gleichrichtung der Spannung aus der Telefonleitung gewonnen wird und eine zweite Versorgungsspannung aus einer internen Span­ nungsversorgung, insbesondere in Form einer Batterie, erzeugt wird, die nur bei Aktivierung der Zusatzeinrichtung einschaltbar ist.

21. Zusatzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bereitstellung des Belegttones zwei, insbesondere CMOS-NAND-Gatter (IC 1 a, IC 1 b) aufweisende Rechteck-Generatoren miteinander verbunden sind, wobei der Ausgang eines Rechteck-Generators einem Signalformerschaltkreis (R 19 bis R 21, C 10 bis C 12) zur Erzeugung eines Sinussignals zugeleitet ist.