DE3943717C2 - Schaltungsanordnung für elektronische Fernsprechstationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für elek­ tronische Fernsprechstationen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE-OS 35 38 088 ist eine Schaltungsanordnung für einen Überspannungsschutz in elektronischen Fernsprechsta­ tionen bekannt, bei der die Schutzwirkung gegen Überspan­ nungen dadurch erreicht wird, daß zwischen einer Strombe­ grenzungsschaltung der Fernsprechstation und einer Impuls­ ausgangsschaltung für die Tastatur der Fernsprechstation eine Zenerdiode mit Serienwiderstand geschaltet wird, die bei auftretenden Überspannungen einen Transistor zur Strombegrenzung sperrt. Dadurch fällt keine Verlustlei­ stung in der Strombegrenzungsschaltung der Fernsprechsta­ tion an.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung für elektronische Fernsprechstationen anzugeben, die einen Überlastschutz ko­ stengünstig und auf einfache Weise gewährleistet.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der in dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten Schaltungsanordnung durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß die Schaltungsanord­ nung sowohl gegen Überspannungen auf der Teilnehmerleitung als auch gegen Überspannungen im Verbraucher selbst ge­ schützt ist, wobei auf Zenerdioden und leistungsverbrau­ chende Vorwiderstände verzichtet werden kann. Gleichzeitig findet eine Schleifenstrombegrenzung statt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungs­ anordnung wird anhand der Figur näher erläutert.

Die Figur zeigt eine in einer elektronischen Fernsprech­ station angeordnete Schaltung, bei der über eine der Fern­ sprechstation zugeführten Teilnehmerleitung TL (a/b-Adern) eine Speisegleichspannung unterschiedlicher Polarität an­ liegt. Um die Fernsprechstation gegen hohe Überspannungen auf der Teilnehmerleitung TL (Blitz) zu schützen, dient als "Grobschutz" oberhalb ca. 200 V ein zwischen den Adern der Teilnehmerleitung TL am Eingang der Schaltungsanord­ nung angeordneter Varistor V. Dem Varistor V nachgeschal­ tet ist ein als Vierweggleichrichter ausgebildeter Verpo­ lungsschutz G1 mit Ausgangsleitungen c, d der ein gleich­ bleibendes, von der Polarität der Speisegleichspannung un­ abhängiges Potential auf den Leitungen c, d erzeugt.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt die Ausgangslei­ tung c auf negativem und die Ausgangsleitung d auf positi­ vem Potential. In Abhängigkeit von dieser einmal, beim Entwurf der Schaltungsanordnung festgelegten Potentialpo­ larität wird eine nachgeschaltete, mikroprozessorgesteuer­ te Transistorschaltung T1, T2, T3 der Schaltungsanordnung bezüglich der Transistortypen ausgewählt.

Die Leitung c führt über einen ersten ohmschen Widerstand R1 und die Source-Drain-Strecke (S-D) eines Längstransi­ stors T1 zu einer Sprechschaltung SS. Dieser Längstransi­ stor T1 ist während einer Sprechverbindung bei geschlosse­ ner Schleife durchgeschaltet. Zur Teilnehmerwahl dient er als die Schleife unterbrechender NSI-Kontakt, indem er über sein Gate G von der mikroprozessorgesteuerten Transi­ storschaltung T2, T3 gesteuert wird. Es ist dabei voraus­ gesetzt, daß eine Wähleinrichtung vorliegt, die entspre­ chende Wählimpulse an einen Mikroprozessor MP liefert, der seinerseits im NSI-Takt eine Steuerspannung U1 zur Schlei­ fenunterbrechung freigibt. Diese Steuerspannung U1 kann beispielsweise durch das Kriterium "NSA-Kontakt geschlos­ sen" vom Mikroprozessor MP angeboten werden.

Zum Schutz der Schaltungsanordnung gegen Überspannungen wird das technologische Prinzip von Transistoren so be­ nutzt, daß sie innerhalb des Funktionsbereiches der Schal­ tungsanordnung sowohl als Schalter als auch als Begrenzer wirken. Bei dem Transistor T2 in der Transistorschaltung, der entsprechend der vorgegebenen, in der Figur darge­ stellten Potentialpolarität als PNP-Transistor ausgebildet ist, setzt beispielsweise die Wirkung als Begrenzer dann ein, wenn eine externe Überspannung dessen datenblattmäßig festgelegte Kollektorsperrspannung überschreitet. Dadurch wird der Transistor T2 leitend und über den ohmschen Wi­ derstand R4 ebenso der zum Transistor T2 invers betriebene Transistor T3.

Dies bedeutet, daß der Transistor T2 die Schaltungsanord­ nung selbständig in den Sperrzustand schaltet, denn die Gate- Spannung am Längstransistor T1 wird ca. 0 Volt. Damit wird die Schleife bis zum Abklingen der Überspannung stromlos. R2 und R4 sind relativ hochohmig ausgelegt.

Die vorstehend geschilderte Wirkungsweise bezieht sich insbesondere auf Überspannungen auf der Teilnehmerleitung.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung schützt sich auch selbständig gegen Überspannungen innerhalb der Schaltungs­ anordnung. Ein Längstransistor T1 der aufgezeigten Art darf allgemein bis zu einer Gate-Source-Steuerspannung UGS von ca. 20 V betrieben werden. Im norma­ len Betriebsfall wird die Source-Drain-Strecke bei UGS = ca. 3 V niederohmig und erfüllt die Schaltfunktion. Die Betriebsspannung liegt bei UGS = 3 V bis 5 V. Steigt diese Spannung an, dann begrenzt die Basis-Emitter-Diode vom Transistor T3 die Spannung UGS, so daß es über den hochohmigen Anlaufwiderstand R2 nicht zur Zerstörung des Längstransistors kommen kann. Der Transistor T3 dient au­ ßerdem noch zur Begrenzung des Schleifenstromes.

Der Schleifenstrom ist abhängig von der Summe des Span­ nungsabfalles am Transistor T3 und an der Diode D im Ver­ hältnis zum ohmschen Widerstand R1. Der Transistor T3 be­ schneidet aber bei Überspannung die Gate-Source-Spannung am Längstransistor T1, so daß dieser hochohmiger wird und der Schleifenstrom bleibt auf dem durch R1 bestimmten Wert.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung sehr kostengünstig realisiert werden kann.

Claims (7)

1. Schaltungsanordnung für elektronische Fernsprechstatio­ nen, mit einem ersten Schaltungsteil (T1) und einem zwei­ ten Schaltungsteil (SS), die gegen Überlast zu schützen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster in Sperrichtung betriebener Transistor (T3) vorgesehen ist, der emitterseitig mit einem Steuereingang (G) des ersten Schaltungsteils (T1) verbunden ist und der eine Steuereingangsspannung (UGS) des ersten Schaltungs­ teils (T1) begrenzt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltungsteil (T1) als Längstransistor ausgebildet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltungs­ teil (SS) als Sprechschaltung der elektronischen Fern­ sprechstation ausgebildet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, mit dem Längstransistor (T1) verbundene Transistor (T3) derart mit einem zweiten Transistor (T2) und einer Steuereinrichtung (MP) verbunden ist, daß der Längstransistor (T1) ein- und ausschaltbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Transistor (T2) derart betrieben wird, daß eine kollektorseitige Be­ grenzung eintritt.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schleifenstrom durch das erste und zweite Schaltungsteil (T1, SS) fließt.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor (T3) derart mit Bauelementen (R1, D) beschaltet ist, daß der durch das erste und zweite Schaltungsteil (T1, SS) fließende Schleifenstrom begrenzt wird.