DE3823597C2 - Schaltungsanordnung zur Gleichspannungsversorgung von Speicherbausteinen in einer leitungsgespeisten Fernsprechstation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Gleich­ spannungsversorgung von Speicherbausteinen in einer leitungs­ gespeisten Fernsprechstation, wobei der Fernsprechstation ein Verpolungsschutz, eine dynamische Entkopplung, eine Sprech­ schaltung, ein Mikroprozessor und nichtflüchtige Speicherbau­ steine zugeordnet sind.

Bei vorgenannten modernen Fernsprechstationen können unter­ schiedliche Daten gespeichert werden, wie beispielsweise oft verwendete Rufnummern, die Namentasten zugeordnet werden oder wie die zuletzt gewählte Rufnummer oder wie die Gebührenim­ pulse zur Anzeige der benötigten Gebühreneinheiten. Allgemein wurden hierzu als Speichermaterial flüchtige Speicher verwen­ det, deren Inhalt durch die Spannung einer zusätzlichen Bat­ terie gesichert wurde. In neuerer Zeit verwendet man nun nichtflüchtige Speicher (EE-Proms), die ihren Dateninhalt auch ohne anliegende Versorgungs-Gleichspannung behalten. In solche nichtflüchtigen Speicher kann entweder mit relativ ge­ ringer Leistung eingespeichert werden (seriell), wozu aber eine für den obengenannten Anwendungsfall zu lange Zeit benö­ tigt wird oder man kann eine parallele Einspeicherung in re­ lativ kurzer Zeit vornehmen, wobei jedoch der Programmier­ strom kurzzeitig höher sein kann als der für die Fernsprech­ station zur Verfügung stehende Speisestrom.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung bekannt (von der Fir­ ma Siemens entwickeltes und vertriebenes Fernsprechendgerät "Dallas LX" in Verbindung mit der Druckschrift Unterrichts­ blätter, Jg. 36/1983, Nr. 12, Seiten 474 bis 484; Der Fern­ sprechapparat DFeAp372 "Dallas"), wo zum Erreichen des hohen Speisestroms zum Einspeichern der Daten eine Spannungsrege­ lung vorgesehen ist, die einen Kondensator auflädt, der par­ allel zur Serienschaltung aus den Speicherbausteinen und ei­ nem mikroprozessorgesteuerten Schalter liegt. In diesem Fall darf der Kondensator nur auf die Spannung aufgeladen werden, die die Speicherbausteine beim Schließen des Schalters aushalten. Wird der Kondensator öfter hintereinander benutzt oder ist eine Einspeicherung von Daten (Gebührenimpulse) nach Auflegen des Handapparates notwendig, dann liegt durch die Ladezeit oder die Leck­ ströme sowie die Selbstentladung eine zu niedrige Einspeicher­ spannung vor. Außerdem verbraucht die Spannungsregelung zu­ sätzliche Energie.

Die Aufgabe der Erfindung soll daher darin bestehen, eine Schaltungsanordnung zur Speisespannungsversorgung von Speicherbausteinen mit hohem Einspeicherstrom in Fernsprech­ stationen zu erstellen, die eine ausreichende Strom- und Spannungsversorgung auch bei stärkerer Belastung und auch kurzzeitig nach Auflegen des Handapparates gewährleistet, die möglichst wenig Eigenleistung benötigt und die sehr einfach realisierbar ist.

Dies wird dadurch erreicht, daß in den über den Verpolungs­ schutz und die dynamische Entkopplung den Speicherbausteinen die Speisegleichspannung zuführenden geräteinternen Versor­ gungs- und Signalleitungen vor den Speicherbausteinen ein π-Glied angeordnet ist, dessen erster Querzweig aus einem Kondensator, dessen Längszweig aus der Serienschaltung eines ohmschen Widerstandes und eines über den Mikroprozessor im Bedarfsfall gesteuerten Schalters und dessen zweiter Quer­ zweig aus einer in Sperrichtung gepolten Zenerdiode besteht und wobei dem Längszweig des π-Gliedes der positive Ausgang des Verpolungsschutzes zugeordnet ist.

Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß die Schaltungsanordnung sehr einfach ausgeführt werden kann und daß der die hohe Stromleistung bewirkende Kondensator ohne Schädigung der Speicherbausteine so hoch aufgeladen werden kann, daß er auch bei stärkerer Beanspruchung und auch kurzzeitig nach Auflegen des Handapparates noch genügend Leistung zum Ein­ speichern von Daten liefert und daß keine zusätzliche Ener­ gie für z. B. eine Spannungsregelung notwendig ist.

Die Erfindung wird anhand zweier Figuren näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt den Stand der Technik, wie er bei heute gefertigten Fernsprechstationen angewendet wird. Sie ent­ hält eine dynamische Entkopplungs- und Spannungsregelung SRDE, eine Sprechschaltung SS1, einen Verpolungsschutz VP1, einen Mikroprozessor MP1, einen Kondensator C1, Speicherbau­ steine SB1 und einen (elektronischen) Schalter S1.

Die Fig. 2 zeigt die Schaltungsanordnung entsprechend dem Erfindungsgegenstand und enthält eine dynamische Entkopp­ lung (z. B. Drossel) DE, eine Sprechschaltung SS2, einen Mikroprozessor MP2, einen Kondensator C2, eine Zenerdiode D, Speicherbausteine SB2, einen (elektronischen) Schalter S2, einen ohmschen Widerstand R und einen Verpolungsschutz VP1.

Zunächst wird die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 erläutert. In modernen Fernsprechstationen sollen Daten, wie z. B. Rufnummern, gespeichert werden, die bei Be­ darf wieder ausgesendet werden können. Verwendet man zum Einspeichern flüchtige Speicherbausteine, dann muß eine Spannungsquelle (Batterie) vorgesehen sein, die im Ruhezu­ stand der Fernsprechstation für den Erhalt der eingespeicher­ ten Daten sorgt. Um diese Spannungsquelle zu vermeiden, ver­ wendet man als Speicherbausteine nichtflüchtige Speicher (EE-Proms), die zum Erhalt der Daten keine anliegende Spannung benötigen. Eine Art der nichtflüchtigen Speicher hat einen geringen Einspeicherstrombedarf, benötigt aber eine für den obengenannten Anwendungsfall zu lange Ein­ speicherzeit (serielle Einspeicherung). Die zweite Art der nichtflüchtigen Speicher hat eine kurze Einspeicherzeit (parallele Einspeicherung), benötigt aber einen relativ hohen Einspeicherstrom, der höher sein kann wie der über die Teilnehmerleitung TL (a/b) zufließende Speisegleich­ strom.

Aus diesem Grund ist nach Fig. 1 nach dem Verpolungsschutz VP1 eine dynamische Entkopplungs- und Spannungsregelung SRDE vorgesehen, die einerseits Wechselspannung (Signalspannung) und Gleichspannung (Speisespannung) auf der Teilnehmerlei­ tung (a'/b') voneinander trennt und andererseits die einzel­ nen Bauteile wie Sprechschaltung (SS1), Mikroprozessor M1 und die Speicherbausteine SB1 mit entsprechenden Speise­ spannungen versorgt. Die Speisespannung für die Speicher­ bausteine darf dabei die für letztere erlaubte Spannung nicht überschreiten. Da auf diese Weise die Stärke des be­ nötigten Einspeicherstromes nicht geliefert werden kann, ist in Fig. 1 ein Pufferkondensator C1 vorgesehen, der parallel zu der Serienschaltung aus Speicherbausteinen SB1 und einem Schalter S1 (Transistorschalter) liegt und der auf die vorgeschriebene Speisespannung für die verwendeten nichtflüchtigen Speicherbausteine SB1 im Betriebszustand der Fernsprechstation aufgeladen wird. Sollen nun Daten einge­ speichert werden, dann wird über den Mikroprozessor MP1 der Schalter 1 zugesteuert, so daß als Einspeicherstrom der über die Baugruppe SRDE fließende Strom und der Kondensator­ strom von C1 zur Verfügung steht. Diese Schaltungsanordnung nach Fig. 1 bedingt zwangsläufig einen gewissen Leistungs­ verbrauch für die Spannungsregelung. Da außerdem der Konden­ sator C1 nur mit der vorgeschriebenen Speisespannung für die Speicherbausteine aufgeladen werden darf, bei der Ein­ speicherung diese Speisespannung aber auch nicht unter­ schritten werden darf, kann es vorkommen, daß bei schnell hintereinander benutzten Leistungsmerkmalen an der Fernsprechstation der Pufferkondensator C1 nicht voll auf­ geladen ist und damit die Einspeicherung in Frage gestellt wird. Vor allem ist nicht gewährleistet, daß zum Beispiel das Umspeichern des letzten Gebührenimpulses (bei Gebühren­ zählung) vom Mikroprozessor MP1 in die nichtflüchtigen Speicherbausteine SB1 nach Auflegen des Handapparates ge­ währleistet ist, da zu diesem Zeitpunkt der Kondensator C1 nicht mehr über die Teilnehmerleitung TL gepuffert wird und da an ihm durch z. B. Kriechströme und Selbstentladung sofort ein Spannungsabfall auftritt. Dabei müßte in diesem Zustand der Fernsprechstation auch noch der Mikroprozessor MP1 zwecks Umspeicherung des Gebührenimpulses aus dem Konden­ sator C1 gespeist werden.

Die Fig. 2 entspricht dem Erfindungsgegenstand. Sie zeigt einen Verpolungsschutz VP2 (= VP1) und anschließend eine dynamische Entkopplung DE zum Entkoppeln von Gleich- und Wechselspannungen. Aus ihr werden ebenfalls die Sprech­ schaltung SS2 (= SS1) und der Mikroprozessor MP2 (= MP1) ge­ speist. Der Entkopplung DE nachgeschaltet liegt jetzt zwischen den stationsinternen Teilnehmerleitungsadern (a'/b') ein Pufferkondensator C1 zur Leistungspufferung für die Speicherbausteine SB2 (= SB1). Die Kondensatorseite mit dem im geladenen Zustand positiven Potential ist über einen Schutzwiderstand R und einen elektronischen Schalter S2 (= S1) mit einem Speiseeingang der Speicherbausteine SB2 verbunden. Direkt parallel zu den Speicherbausteinen SB2 ist eine Zenerdiode D in Sperrichtung angeordnet, die so dimensioniert ist, daß ihre Durchbruchspannung der maximal verträglichen Speisespannung für die Speicherbausteine SB2 entspricht. Bei der vorliegenden Schaltungsanordnung kann der Kondensator C2 im Betriebszustand der Station auf eine wesentlich höhere Spannung als die maximale Speisespannung für die Speicherbausteine aufgeladen werden. Dies ist des­ halb möglich, weil einmal eine zu hohe Speisespannung beim Durchschalten des Schalters S2 aufgrund eines Steuerbefehls des Mikroprozessors MP2 sofort über die Zenerdiode D auf die Sollspeisespannung abgebaut wird und weil zum anderen auch durch den Schutzwiderstand R eine Strombegrenzung er­ folgt. Durch die unkritische Potentialhöhe der über die Teilnehmerleitung TL zu liefernden Spannung ist daher in der Entkopplung keine verlustbehaftete Spannungsregelung notwendig (höchstens ein unkritischer Spannungsteiler). Außerdem wird aufgrund der höheren am Kondensator C2 an­ liegenden Ladespannung der Kondensator C2 bei starker Be­ anspruchung wesentlich schneller aufgeladen. Ganz wesentlich ist, daß nach Auflegen des Handapparates nun der letzte Gebührenimpuls vom Mikroprozessor in die Speicherbausteine SB2 umgespeichert werden kann. Der Kondensator C2 hat ebenfalls nach dem Stillegen der Fernsprechstation einen Spannungsabfall wie der Kondensator C1 in der Fig. 1. Da er jedoch wesentlich höher aufgeladen werden konnte, hat er für die in Frage kommende Zeitspanne immer noch eine ge­ nügend hohe Ladung, so daß er eine ausreichende Leistung für den Mikroprozessor MP2 und die Speicherbausteine SB2 erbrin­ gen kann.

Aus dem Vorstehenden ist zu entnehmen, daß die gestellte Aufgabe mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in einfacher Weise vorteilhaft gelöst werden kann.

Claims (1)

1. Schaltungsanordnung zur Gleichspannungsversorgung von Speicherbausteinen in einer leitungsgespeisten Fernsprech­ station, wobei der Fernsprechstation ein Verpolungsschutz, eine dynamische Entkopplung, eine Sprechschaltung, ein Mikro­ prozessor und nichtflüchtige Speicherbausteine zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den über den Verpolungsschutz (VP2) und die dynamische Entkopplung (DE) den Speicherbausteinen (SB2) die Speise­ gleichspannung zuführenden geräteinternen Versorgungs- und Signalleitungen (a'/b') vor den Speicherbausteinen (SB2) ein π-Glied angeordnet ist, dessen erster Querzweig aus einem Kondensator (C2), dessen Längszweig aus der Serien­ schaltung eines ohmschen Widerstandes (R) und eines über den Mikroprozessor (MP2) im Bedarfsfall gesteuerten Schalters (S2) und dessen zweiter Querzweig aus einer in Sperrichtung gepolten Zenerdiode (D) besteht und wobei dem Längszweig des π-Gliedes (R, S2) der positive Ausgang des Verpolungsschutzes zugeordnet ist.