DE3744104C2 - Schaltung und Verfahren zum Steuern des Gleichstroms zu einer Telefonschnittstellenschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung sowie ein Verfahren zum Steuern des Gleichstromes in einer Telefonschnittstellenschaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 8.

Eine derartige Gleichstromsteuerschaltung sowie ein derartiges Verfahren sind aus der DE 35 31 260 A1 bekannt. Diese DE 35 31 260 A1 offenbart insbesondere eine Schaltungsanordnung zum Konstanthalten des in Telefonadern fließenden Stroms, wobei die a-Ader und die b-Ader einerseits mit einem Telefonapparat und andererseits an einen Differentialverstärker und über jeweils einen Ausgangswiderstand an die Pole einer den Schleifenstrom liefernden Spannungsquelle angeschlossen sind. Der Differentialverstärker ist mit seinen Eingängen mit den Ausgangswiderständen verbunden und erfaßt den an den Ausgangswiderständen durch den Schleifenstrom bewirkten Spannungsabfall, woraufhin ein entsprechendes Gleichstromsignal erzeugt wird, das eine Steuerschaltung ansteuert, deren Ausgang einen durch das Gleichstromsignal veränderbaren Widerstand bildet, der zwischen die Spannungsquelle und den a- und b-Adern geschaltet ist und der die an den a- und b-Adern anliegende Spannung auf einen Wert steuert, bei dem das Gleichstromsignal am Ausgang des Differentialverstärkers den Wert 0 annimmt. Bei dieser Schaltungsanordnung wird somit eine Gegenkopplung vorgesehen, die eine Konstantstromspeisung der Telefonleitung sicherstellt. Liegt jedoch eine große Schleifenlänge vor, so wird infolge der Konstantstromspeisung die Spannung der Primärstromquelle (z. B. Batterie) erreicht, so daß keine Wechselstromsignale mehr übertragen werden können.

Aus der CA-PS 1,157,175 ist eine Telefonleitungsschaltung bekannt, die eine Strombegrenzung einschließt. Diese Schaltung erfaßt den Strom, der von einer Spannungsquelle mit höherer Spannung durch eine Teilnehmerleitung gezogen wird und über einer vorbestimmten Schwelle liegt, und verbindet in Erwiderung darauf eine Quelle mit niedrigerer Spannung mit der Leitung, wodurch der von der Leitung gezogene Strom verringert wird. Für den Fall, daß der von der Leitung gezogene erfaßte Strom unter eine zweite, niedrigere Schwelle fällt, wird die Spannungsquelle mit höherer Spannung wieder angeschlossen. Da die vorstehend genannte Schaltung zwischen zwei diskreten Versorgungsspannungen schaltet, wird die der Leitung zugeführte Leistung im wesentlichen vergeudet, falls eine kurze Telefonleitungsschleifenlänge vorliegt, die jedoch nicht ausreichend kurz ist, um einen über der ersten vorbestimmten Schwelle liegenden Strom zu erzielen.

Frühere Telefonleitungsschaltungen verwenden Übertrager-Gabelschaltungen zum Übertragen von Wechselstromsignalen zwischen einer Telefonleitung und einem Schaltsystem, wie z. B. einer Nebenstellenanlage mit Wählbetrieb, wie auch zum Bereitstellen eines Leitungs-Speisestroms für die Telefonleitung. Da diese Gabelschaltungen eine Transformatorwechselstromsignalkopplung anstatt direkt betriebener Festkörper-Differentialverstärker usw. verwenden, war keine Vorspannung erforderlich. Diese Übertrager-Gabelschaltungen wurden jedoch als sehr sperrig und teuer empfunden und werden jetzt im allgemeinen durch direkt betriebene Festkörperschaltungen ersetzt.

Ein weiterer bekannter Versuch zur Lösung der Probleme der Vorspannung und der Strombegrenzung beruht auf der Verwendung von unabhängigen Stromreglern, wie z. B. von Schaltreglern, die der a-Ader oder der b-Ader oder beiden zugeordnet sind. Diese unabhängigen Regler tragen jedoch zu einer unerwünschten Komplexität, Größe und Kostensteigerung der Schaltung bei.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleichstromsteuerschaltung bzw. ein Gleichstromsteuerverfahren für eine Telefonschnittstellenschaltung vorzusehen, mit deren Hilfe selbst bei großen Schleifenlängen eine Wechselstromübertragung auf einfache Weise möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 8 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung ist in einer Telefonschnittstellenschaltung eine Gleichstromsteuerschaltung vorgesehen, wobei ein Gegenkopplungsweg zwischen der a-Ader und einem ersten Differentialverstärker (Vergleichseinrichtung) hergestellt ist, um die überwachte Spannung der a-Ader mit einer vorbestimmten Offsetspannung zu vergleichen und ein Vorspannungssignal zu erzeugen, das proportional der Differenz der Spannungen ist. Dieses Vorspannungssignal wird gleichermaßen der a-Ader-Differentialtreiberschaltung und der b-Ader-Differentialtreiberschaltung angelegt. Die Spannungen an der a-Ader und b-Ader werden somit auf einem vorbestimmten Vorspannungspegel gehalten, der von den Leitungsnennspannungen versetzt ist, um Wechselstromsignalamplitudenänderungen aufzunehmen und somit eine Wortverstümmelung infolge einer Verzerrung zu verhindern.

Ferner ist ein zweiter Differentialverstärker zum Überwachen des in der a- und b-Ader fließenden Schleifenstroms und zum Erzeugen eines weiteren Gleichstromsignals vorgesehen ist, das umgekehrt proportional dazu ist.

Das vorerwähnte weitere Gleichstromsignal wird über den ersten Differentialverstärker mit einem vorbestimmten Schwellensignal verglichen, so daß, falls der Schleifenstrom einen vorbestimmten Pegel erreicht, der durch das vorerwähnte, vorbestimmte Schwellensignal festgelegt ist, das Vorspannungssignal so eingestellt wird, daß der Schleifenstrom auf den vorbestimmten Pegel begrenzt wird. Demzufolge wird die Leitungsschaltung zu einer Konstantstromquelle, sobald der Schleifenstrom den vorbestimmten Pegel erreicht.

Außerdem ist ein weiterer Differentialverstärker zur Überwachung des in der a- und b-Ader fließenden Längsstromes vorgesehen, der ein Gleichstromkorrektursignal zum Anlegen an die a-Ader erzeugt.

Der erste Differentialverstärker überwacht die Spannung an der a-Ader, wie oben beschrieben, und kompensiert die erfaßte zusätzliche Spannung, die an der a-Ader infolge des Korrektursignals erscheint. Somit wird das Vorspannungssignal weiter eingestellt, so daß die Spannung an der a-Ader auf dem vorerwähnten Vorspannungspegel, der von der Leitungsnennspannung abgesetzt ist, gehalten wird, während die Spannung an der b-Ader auf Erdpotential eingestellt wird, wodurch der Längsstrom auf einen vorbestimmten Pegel begrenzt wird.

Die vorstehend erläuterte Schaltung ist unkompliziert und kostengünstig und kann in vorteilhafter Weise als IC-Chip hergestellt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt ein Schaltdiagramm einer Telefonschnittstellenschaltung, die eine Gleichstromsteuerschaltung aufweist.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind Empfangs- und Sendeschaltungen 1 und 3 zum Empfangen und Senden von Audiosignalen von bzw. zu einem Fernmeldesystem, wie z. B. einer Wähl-Nebenstellenanlage (PABX), über deren Rx- bzw. Tx-Klemme vorgesehen. Die empfangenen Signale werden der a-Ader-Klemme T und der b-Ader-Klemme R, die mit einer erdsymmetrischen Telefonleitung in Verbindung stehen über eine a-Ader-Differentialtreiberschaltung 5 bzw. eine b-Ader-Differentialtreiberschaltung 7 angelegt.

Im einzelnen wird ein an der Rx-Klemme empfangenes Signal durch die Empfangsschaltung 1, die schematisch als Differentialverstärker dargestellt ist, verstärkt und über gleichwertige Widerstände 9 und 11 an den invertierenden bzw. nichtinvertierenden Eingang der Treiberschaltungen 5 und 7 angelegt. Die empfangenen Signale werden dann differentiell der a-Ader-Klemme T und b-Ader-Klemme R über gleichwertige Ausgangswiderstände 13 bzw. 15 angelegt.

Die Signale von einer entfernten Schaltung, wie z. B. einem Teilnehmerapparat oder einer Fernleitungsschaltung, die über die symmetrische Telefonleitung übertragen werden und an der a-Ader-Klemme T und der b-Ader-Klemme R auftreten, werden empfangen, über einen weiteren Differentialverstärker 18 verstärkt und über einen wechselstromkoppelnden Kondensator 25 und einen Eingangswiderstand 27 einem zusätzlichen Verstärker 23 angelegt. Die empfangenen Signale werden im Verstärker 23 verstärkt und über die Tx-Klemme an die Sendeschaltung 3 für den Empfang seitens der Wahl-Nebenstellenanlage angelegt. Der Verstärker 23 weist eine mit ihm verbundene Wechselstromeingangsanpassungsimpedanz Z_in auf, um eine nominelle Wechselstromeingangsimpedanz auf bekannte Weise zu erzeugen.

Die Sendeschaltung 3 ist schematisch anhand eines Differentialverstärkers 3A, Leitungsabgleichimpedanzen Z_IN und Z_BAL wie auch verschiedener Verstärkungseinstellungswiderstände dargestellt, die insgesamt einen bekannten Aufbau aufweisen.

Ein Teil des durch den Verstärker 18 verstärkten Signals wird in unterstützender Phase (d. h. über eine Mitkopplung) durch gleichwertige Widerstände 19 und 21 über die Treiberschaltungen 5 bzw. 7 der a-Ader bzw. b-Ader wieder angelegt. Die Mitkopplung der empfangenen Signale an die a-Ader und die b-Ader dient der Beseitigung der Wirkung der Ausgangswiderstände 13 und 15 auf die Eingangsimpedanz, die durch Z_IN festgesetzt ist. Obwohl die Widerstände 13 und 15 sowie die Eingangsimpedanz Z_IN der Nennimpedanz der symmetrischen Leitung entsprechen, können dennoch die Widerstände 13 und 15 einen geringen Widerstand aufweisen, um eine Stromspeisung der Leitung mit niedrigem Widerstand vorzusehen.

Die vom Verstärker 18 ausgegebenen Signale werden über gleichwertige Widerstände 35 und 37 sowie gleichwertige Widerstände 39 und 41 an den invertierenden und nicht-invertierenden Eingang eines Verstärkers 17 angelegt und somit effektiv unwirksam gemacht.

Ein bestimmtes Ausmaß an Wechselstrom- und Gleichstromrückkopplung wird durch die Rückkopplungswiderstände 10 und 14 vorgesehen, die entsprechend mit den Treiberschaltungen 5 und 7 verbunden sind.

Betrachtet man den Gleichstromsteueraspekt der Erfindung, so wird der symmetrischen Leitung über die Treiberschaltungen 5 und 7 eine -48 V-Gleichspannungsquelle (Batterie) angelegt.

Der Verstärker 17 funktioniert als Gleichstromregler oder Integrator zum Überwachen der Gleichspannung, die an der a-Ader an der Klemme Tc auftritt, über einen Widerstand 43 und zum Vergleichen der überwachten Spannung der a-Ader mit einer vorbestimmten, als OFFSET bezeichneten Gleichspannung über einen Widerstand 45.

Mit dem Ausgang und dem invertierenden Eingang des Verstärkers 17 steht ein Kondensator 38 und mit dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 17 und Erde ein Kondensator 40 in Verbindung, um Wechselstromsignale, wie z. B. Audiosignale auszufiltern und dadurch die Gleichstromsteuerung zu erleichtern.

Der Verstärker 17 erzeugt ein Vorspannungspegelgleichstromsignal, das proportional der Spannungsdifferenz zwischen der überwachten Leitungsspannung an der Klemme Tc und der externen OFFSET-Spannung ist. Dieses Vorspannungssignal wird gleichermaßen über gleichwertige Widerstände 47 und 49 dem invertierenden Eingang der Treiberschaltung 7 bzw. des nichtinvertierenden Eingang der Treiberschaltung 5 angelegt, so daß ein Gegenkopplungsweg festgelegt ist, um die Gleichspannungen an der a-Ader und b-Ader auf dem vorbestimmten Vorspannungspegel (gesteuert durch das OFFSET-Signal) relativ zu den Leitungsnennspannungen von 0 V Gleichspannung bzw. -48 V Gleichspannung zu halten.

Läßt man z. B. die Wirkung des Verstärkers 18, der ein Gleichtaktsignal dem Verstärker 17 zuführt, außer acht, so wird die Spannung an dem Knotenpunkt, der die Widerstände 37, 41, 45 und 46 verbindet, auf 0 V gedrückt, falls die OFFSET-Spannung auf 0 V gesetzt wird. Infolge der Gegenkopplung der Spannung, die an der a-Ader an der T_c-Klemme auftritt, z. B. -2 V, wird auch die Spannung an dem Knotenpunkt, der die Widerstände 35, 39, 43 und 44 verbindet, auf 0 V gedrückt. Mit anderen Worten, der Strom, der von der +5 V-Quelle über die Widerstände 44 und 43 zur -2 V-Senke, die an der Tc-Klemme vorgesehen ist, fließt, ruft ein Erdpotential hervor, das an dem Knotenpunkt auftritt, der die Widerstände 35, 39, 43 und 44 verbindet.

Demzufolge sieht der durch den Verstärker 17 errichtete Gegenkopplungsweg ein Vorspannen des Gleichspannungssignals vor, um die Gleichspannungsleitungspegel an der a-Ader und der b-Ader auf -2 V Gleichspannung bzw. -46 V Gleichspannung in Art einer Konstantspannungsquelle zu halten.

Falls ein Überstrom von der a-Ader und der b-Ader infolge einer geringen Leitungsschleifenlänge usw. gezogen wird, wird eine Strombegrenzung zur Verringerung des gesamten metallischen Stroms, der von den a- und b-Adern gezogen wird, auf einem vorbestimmten Pegel vorgesehen.

Im einzelnen weist der Verstärker 18 einen invertierenden sowie einen nichtinvertierenden Eingang auf, der über gleichwertige Eingangswiderstände 51, 53, 55 und 57 an den Klemmen Tc, Tf, Rc und Rf der Ausgangswiderstände 13 und 15 parallel anliegen. In bekannter Weise steht ein Rückkopplungswiderstand 52 mit dem Ausgang und dem invertierenden Eingang des Verstärkers 18 in Verbindung. Der Verstärker 18 erfaßt den Schleifenstrom, der in die a- und b-Ader eingezogen wird, dadurch, daß die durch die Ausgangswiderstände 13 und 15 fließenden Ströme summiert, die Gleichtaktströme gesperrt und in Erwiderung ein weiteres Ausgangsgleichspannungssignal erzeugt wird, das umgekehrt proportional dazu ist.

Eine vorbestimmte Schwellengleichspannung V_SET (z. B. -0,8 V) wird über eine Diode 59 und einen Eingangswiderstand 35 dem invertierenden Eingang des Verstärkers 17 angelegt, so daß, falls die Ausgangsspannung des Verstärkers 18 ausreicht, die Spannung an den Knotenpunkten, die die Widerstände 37 und 41 bzw. 35 und 39 verbinden, auf etwa 0 V halten, die Diode 59 in Sperrichtung vorgespannt bleibt und die weitere Gleichspannung gleichermaßen an den invertierenden und den nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 17 über die Widerstände 41 und 37 bzw. 39 und 35 angelegt wird, um effektiv unwirksam gemacht zu werden.

Falls jedoch der Schleifenstrom über eine vorbestimmte Schwelle ansteigt, so daß die Spannung an dem Knotenpunkt, der die Widerstände 35 und 39 verbindet, unter eine vorbestimmte Spannung (als X bezeichnet) fällt, die gleich der Summe von V_SET abzüglich dem Durchlaßspannungsabfall an der Diode 59 ist, so wird der invertierende Eingang des Verstärkers 17 auf etwa X Volt gehalten und die Ausgangsspannung des Verstärkers 18 wird lediglich dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 17 angelegt, so daß diese differentiell empfangen und verstärkt wird.

Demzufolge hört der Verstärker 17 auf, lediglich die Spannung der a-Ader, die an der Klemme Tc geführt wird, zu überwachen, und das vom Verstärker 17 ausgegebene Vorspannungssignal wird im Hinblick auf den erfaßten Schleifenstrom eingestellt, um den von der a-Ader und der b-Ader gezogenen Strom auf einen vorbestimmten Pegel (z. B. 30 mA) zu begrenzen, der durch die Schwellenspannung V_SET festgelegt ist. Im einzelnen wird die Vorspannung so eingestellt, daß die Spannungsdifferenz zwischen den Leitungsspannungen an der a-Ader und der b-Ader verringert wird, wodurch der Schleifenstrom auf dem vorerwähnten, vorbestimmten Pegel (30 mA) gehalten wird.

Wenn somit der Nennstrom gezogen wird, sieht die erfindungsgemäße Steuerschaltung eine Gegenkopplung der von der Tc-Klemme geführten Leitungsspannung vor, um die Spannungen an der a-Ader und b-Ader auf vorbestimmten Offset-Vorspannungen von ihren Nennpegeln zu halten. Nach Erfassen eines Schleifenstroms, der über einem vorbestimmten Schwellenpegel liegt, der durch V_SET festgesetzt ist, wird die Diode 59 eingeschaltet, wodurch die Spannung am invertierenden Eingang des Verstärkers 17 auf X Volt geklemmt wird, so daß das vom Verstärker 17 abgegebene Vorspannungssignal in Erwiderung auf den über den Verstärker 18 erfaßten Schleifenstrom eingestellt wird, wodurch der Strom auf einem vorbestimmten Pegel gehalten wird.

Entsprechend einem erforderlichen Prototyp der Erfindung wiesen die Werte der Widerstände 43 und 46 jeweils 200 kΩ, der Widerstände 41 und 39 jeweils 42 kΩ, der Widerstände 37 und 35 jeweils 150 kΩ und der Widerstände 44 und 45 jeweils 500 kΩ auf.

Neben der Steuerung der Vorspannung und der Begrenzung des Schleifenstroms der Telefonleitungsschaltung wird der Verstärker 17 außerdem zur Begrenzung von Längsströmen verwendet, die in den a- und b-Adern fließen.

Ferner wird ein zusätzlicher Differentialverstärker 61 zur Überwachung des zwischen der a-Ader und b-Ader fießenden Längsstromes infolge der Überwachung der an den Speisewiderständen 13 und 15 anliegenden Spannungen über die Tc, Tf, Rc und Rf-Klemmen und die gleichwertigen Eingangswiderstände 63, 65, 67 und 69 vorgesehen. Der Ausgang des Verstärkers 61 steht über eine Diode 71 mit einer EGB-Steuerklemme in Verbindung, die über einen Widerstand 73 mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 5 verbunden ist. Längsströme, die durch die Widerstände 13 und 15 fließen, werden im Verstärker 61 erfaßt, während Schleifenströme gesperrt werden. Ein Gleichstromsteuersignal, als EGB CONTROL bezeichnet, wird vom Verstärker 61 proportional zu den erfaßten Längsströmen erzeugt.

Das EGB CONTROL-Signal wird über den invertierenden Eingang der Treiberschaltung 5 der a-Ader, jedoch nicht der b-Ader angelegt. Demzufolge stellt der Gleichstromsteuerverstärker 17 das Vorspannungssignal zur Aufrechterhaltung der Spannung an der a-Ader auf den vorerwähnten, vorbestimmten Offsetpegel ein, während die Spannung an der b-Ader gegen 0 V um einen Betrag steigt, der proportional dem erfaßten Längsstrom ist. Demzufolge wird eine Längsstrombegrenzung vorgesehen, falls die a-Ader mit Erde verbunden wird, z. B. falls ein einem entfernten Teilnehmerapparat zugehöriger Erdrückrufknopf usw. gedrückt wird.

Entsprechend einem erfolgreichen Prototyp war der EGB-Differenntialverstärker 61 linear, und der Gegenkopplungsweg von der Tc-Klemme über den Verstärker resultierte in einem auf etwa 11 mA begrenzten Längsstrom.

Das Niederdrücken des entfernten Erdrückrufknopfes (der entweder die b-Ader oder die a-Ader erdet) kann durch Überwachung der EGB CONTROL-Signalspannung von seiten einer externen Einrichtung, wie z. B. eines Mikroprozessors erfaßt werden, und übermäßig hohe Längsströme werden gleichzeitig verhindert.

Da das vorerwähnte Vorspannen der Gleichspannung differentiell gesteuert wird, kann die erfindungsgemäße Schaltung dazu verwendet werden, festzustellen, ob die a-Ader oder die b-Ader ungeachtet der Leitungslänge geerdet wurde, da die Einführung des EGB CONTROL-Signals über den Verstärker 61 in einem konstanten Längsstrom ungeachtet der Schleifenlänge resultiert, und zwar unter der Annahme, daß der Widerstand der entfernten Schaltung (z. B. des Teilnehmerapparats) in Relation zum Widerstand, der aus der Schleifenlänge resultiert, klein ist.

Ferner ist ein Komperator 80 vorgesehen, dessen invertierender Eingang mit dem Ausgang des Differentialverstärkers 18 und dessen nichtinvertierender Eingang mit einer eine Schwellenspannung (z. B. -5 V) aufweisenden Quelle verbunden ist. Wie oben erörtert, erfaßt der Differentialverstärker 18 den Fluß des Schleifenstroms in der a- und b-Ader. Das Ausgangssignal des Verstärkers 18 wird in dem Komparator 80 überwacht und mit der Schwellenspannung verglichen, um Änderungen der Leitungsimpedanz der a- und b-Ader zu erfassen.

Falls eine plötzliche Impedanzänderung in einer entfernten Last (z. B. in einer Zentralamtfernleitung) auftritt, die mit der a-Ader und der b-Ader verbunden ist (z. B. infolge des Schaltens der Fernleitung von einer Batterieerdspeisung zu einer Schleifenspeisung), so fließt in der Telefonleitung ein verminderter Schleifenstrom. Dieser verminderte Schleifenstromfluß wird im Differentialverstärker 18 erfaßt, wodurch der Komparator 80 ein mit SHORT bezeichnetes Steuersignal erzeugt.

Das Ausgangssignal SHORT des Komparators 80 wird über einen Differenzierkondensator 86 dem Basisanschluß eines PNP-Transistors 88 zugeführt, wobei der Kollektoranschluß dieses Transistors 88 über einen Pull-up-Widerstand 90 mit einer Gleichspannungsquelle von -28 V in Verbindung steht und wobei der Emitteranschluß des Transistors 88 über einen Widerstand 92 mit dem Basisanschluß und mit einer Klemme des vorstehend erwähnten Integrationskondensators 38 in Verbindung steht, der zwischen den Ausgang des Verstärkers und dessen invertierenden Eingang geschaltet ist.

Falls plötzlich Änderungen des Flusses des Schleifenstromes als Folge plötzlicher Impedanzänderungen in der a-Ader und der b-Ader auftreten (z. B. infolge des Schaltens der entfernten Fernleitung von einer Batterieerdspeisung zu einer Schleifenspeisung, wie oben erläutert), wird das Ausgangssignal des Komparators 80 über den Differenzierkondensator 86 differenziert, wodurch ein kurzzeitiger Steuerimpuls an die Basis des PNP-Transistors 88 angelegt wird. In Erwiderung darauf wird der Transistor 88 kurzzeitig durchgeschaltet, wodurch der integrierende Kondensator 38 durch den Widerstand 90 über die Quelle mit dem Entladepotential von -28 V Gleichspannung entladen wird.

Demzufolge kompensiert der Verstärker 17 rasch eine Änderung der Leitungsimpedanz, wohingegen man bei bekannten Systemen die Leitungsschaltung in einem Modus mit vermindertem Strom infolge der Einschwingzeit des integrierenden Kondensators 38 betreiben würde.

Zusammenfassend wird gemäß der Erfindung eine Gleichstromsteuerschaltung vorgesehen, die eine Gegenkopplung verwendet, um ein Vorspannen der an der a-Ader und der b-Ader auftretenden Spannung und gleichzeitig sowohl eine Begrenzung der Schleifenströme wie auch der Längsströme vorzusehen. Ein wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, daß verschiedene Komponenten der Schaltung mehrfache Funktionen ausführen, was in einer außerordentlichen Wirtschaftlichkeit hinsichtlich der Anzahl der Komponenten resultiert. Z. B. sorgt der Gleichstromsteuerverstärker 17 für das oben erwähnte Gleichspannungsvorspannen und bewirkt außerdem in Verbindung mit den Verstärkern 18 und 61 die vorerwähnte Begrenzung des Schleifenstroms und des Längsstroms. Außerdem führt der Verstärker 18 wie auch die Treiberschaltungen 5 und 7 wichtige Wechselstromsignalübertragungsfunktionen durch, die zwar nicht Teil der Erfindung, jedoch für den Betrieb der Telefonleitungsschnittstellenschaltung wesentlich sind.

Claims (8)

1. Gleichstromsteuerschaltung für eine Telefonschnittstellenschaltung, mit
- einer a-Ader und einer b-Ader-Differentialtreiberschaltung (5, 7), die jeweils über einen entsprechenden Ausgangswiderstand (13 bzw. 15) mit einer a-Ader-Anschlußklemme (T) bzw. einer b-Ader-Anschlußklemme (R) verbunden sind und mit den Betriebsgleichspannungen gespeist werden, und
- einer Vergleichseinrichtung (17), deren Ausgang mit den Differentialtreiberschaltungen (5, 7) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (17) die an der a-Ader-Anschlußklemme (T) anliegende Gleichspannung mit einer Offsetgleichspannung (OFFSET; 2 V) vergleicht und daraufhin eine Vorspannung an die a-Ader-Anschlußklemme (T) über die a-Ader-Differentialtreiberschaltung( 5) sowie eine Vorspannung an die b-Ader-Anschlußklemme (R) über die b-Ader-Differentialtreiberschaltung (7) so anlegt, daß die an den beiden Anschlußklemmen (T, R) anliegenden Gleichspannungen auf Pegeln (-2 V; -46 V) liegen, die von den Betriebsgleichspannungen (0 V, -48 V) um einen der Offsetgleichspannung entsprechenden Betrag versetzt sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schleifenstrombegrenzungseinrichtung (18) vorgesehen ist, die den in den Ausgangswiderständen (13, 15) fließenden Schleifenstrom überwacht und die von der Vergleichseinrichtung (17) abgegebene Vorspannung beim Überschreiten eines Schwellenpegels so einstellt, daß die Differenz zwischen den an den a-Ader- und b-Ader-Anschlußklemmen (T, R) anliegenden Gleichspannungen um einen Betrag verringert wird, der ausreicht, um den Schleifenstrom auf dem Schwellenpegel zu halten.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Längsstrombegrenzungseinrichtungg (61) vorgesehen ist, die den durch die Ausgangswiderstände (13, 15) fließenden Längsstrom überwacht und eine Korrekturgleichspannung an die a-Ader-Anschlußklemme (T) anlegt, wodurch die Vergleichseinrichtung (17) die an die a-Ader-Anschlußklemme (T) und die b-Ader-Anschlußklemme (R) angelegte Vorspannung so einstellt, daß die an der a-Ader-Anschlußklemme (T) anliegende Gleichspannung auf dem Pegel gehalten wird, der von der Betriebsgleichspannung um die Offsetgleichspannung versetzt ist, und daß die an der b-Ader-Anschlußklemme (R) anliegende Gleichspannung zur Betriebsgleichspannung hin um einen Betrag eingestellt wird, der der Korrekturgleichspannung entspricht.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung aus einem einen hohen Verstärkungsfaktor aufweisenden Differentialverstärker (17) besteht, dessen invertierender Eingang mit der a-Ader-Anschlußklemme (T) verbunden ist, dessen nicht invertierender Eingang mit einer Offsetgleichspannungsquelle verbunden ist und dessen Ausgang mit dem invertierenden Eingang der b-Ader-Differentialtreiberschaltung (7) und dem nicht invertierenden Eingang der a-Ader-Differentialbreiberschaltung (5) verbunden ist.

5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Vergleichen aus einem ersten Differentialverstärker (17) besteht, dessen invertierender Eingang mit der a-Ader-Anschlußklemme und einer Spannungsquelle zum Festlegen des vorbestimmten Schwellenpegels (V_SET) verbunden ist, dessen nicht invertierender Eingang mit einer Offsetgleichspannungsquelle verbunden ist und dessen Ausgang mit einem invertierenden Eingang der b-Ader-Differentialtreiberschaltung (7) und einem nicht invertierenden Eingang der a-Ader-Differentialtreiberschaltung (5) verbunden ist, und daß die Schleifenstrombegrenzungseinrichtung aus einem zweiten Differentialverstärker (18) besteht, dessen invertierende und nichtinvertierende Eingänge parallel zu den Ausgangswiderständen (13, 15) so geschaltet sind, daß der zweite Differentialverstärker (18) eine Ausgangsspannung erzeugt, die umgekehrt proportional der Summe der Spannungen ist, die an den Ausgangswiderständen (13, 15) auftreten, wobei der Ausgang des zweiten Differentialverstärkers mit den invertierenden und nichtinvertierenden Eingängen des ersten Differentialverstärkers (17) verbunden ist.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstrombegrenzungseinrichtung aus einem dritten Differentialverstärker (61) besteht, dessen invertierende und nichtinvertierende Eingänge parallel zu den Ausgangswiderständen (13, 15) so geschaltet sind, daß der dritte Differentialverstärker (61) eine Ausgangsspannung erzeugt, die proportional der Differenz der Spannungen ist, die parallel an den Ausgangswiderständen (13, 15) auftreten, wobei der Ausgang des dritten Differentialverstärkers mit dem Eingang der a-Ader-Differentialtreiberschaltung (5) verbunden ist.

7. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Vergleichseinrichtung als erste Differentialverstärkereinrichtung (17) ausgebildet ist, deren erster Eingang mit der a-Ader-Anschlußklemme (T) und über eine Diode (59) mit einer Schwellenspannungsquelle (V_SET) verbunden ist, deren zweiter Eingang mit einer Offsetspannungsquelle verbunden ist und deren Ausgang mit entgegengesetzten Eingängen der Differentialtreiberschaltungen (5, 7) verbunden ist, um die Spannung an der a-Ader-Anschlußklemme zu überwachen und in Erwiderung darauf eine Vorspannung für die Aufrechterhaltung der Spannung an der a-Ader und der b-Ader auf vorbestimmten Leitungsspannungspegeln zu erzeugen,
- daß eine Differentialverstärkereinrichtung (18) vorgesehen ist, deren beide Eingänge mit den a- und b-Adern verbunden sind und deren Ausgang mit den Eingängen der ersten Differentialverstärkereinrichtung (17) verbunden ist, um eine Ausgangsspannung zu erzeugen, die umgekehrt proportional dem Schleifenstrom ist, der in den a- und b-Adern fließt, wobei die erste Differentialverstärkereinrichtung (17) die Vorspannung in dem Fall begrenzt, daß die Ausgansspannung der zweiten Differentialverstärkereinrichtung (18) geringer als die Schwellenspannung ist, wodurch der durch die a- und b-Adern fließende Schleifenstrom begrenzt wird, und
- daß eine dritte Differentialverstärkereinrichtung (61) zum Erzeugen einer dem in den a- und b-Adern fließenden Längsstrom proportionalen Ausgangsspannung vorgesehen ist, deren beide Eingänge mit den a- und b-Adern verbunden sind und deren Ausgang mit einem invertierenden Eingang der a-Ader-Differentialtreiberschaltung (5) verbunden ist, wobei die erste Differentialverstärkereinrichtung (17) eine abgeglichene Vorspannung erzeugt, um die Spannung an der a-Ader auf dem vorbestimmmten Leitungsspannungspegel zu halten und die Spannung an der b-Ader entsprechend der dem Längsstrom proportionalen Ausgangsspannung zur Nennspannung der b-Ader hin einzustellen, wodurch der durch die a-Ader der b-Ader hin einzustellen, wodurch der durch die a- und b-Ader fließende Längsstrom begrenzt wird.

8. Verfahren zum Steuern des Gleichstroms in einer Telefonschnittstellenschaltung, die a-Ader und b-Ader-Differentialtreiberschaltungen aufweist, die über entsprechende Ausgangswiderstände mit a-Ader- und b-Ader-Anschlußklemmen zum Anlegen von Leitungsnennspannungen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß man die an der a-Ader-Anschlußklemme anliegende Gleichspannung mit einer vorbestimmten Offsetgleichspannung vergleicht und daraufhin ein Vorspannungssignal erzeugt und dieses an die a-Ader-Anschlußklemme und die b-Ader-Anschlußklemme über die a-Ader-Differentialtreiberschaltung bzw. die b-Ader-Differentialtreiberschaltung anlegt, so daß die an den a-Ader- und b-Ader-Anschlußklemmen anliegenden Gleichspannungen auf entsprechenden vorbestimmten Pegeln gehalten werden, die von den Leitungsnennspannungen um einen Betrag versetzt sind, der der Offsetgleichspannung entspricht.