DE4241306C1 - Schaltungsanordnung für Fernsprechendgeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Fern­ sprechendgeräte gemäß dem Oberbegriff des Patenanspruches 1.

In Fernsprechendgeräten tritt wie in vielen anderen elektri­ schen Einrichtungen mitunter das Problem auf, daß die Ener­ gieversorgung kurzzeitig unterbrochen ist. Solche Unterbre­ chungen können z. B. durch für die Übertragung von Nachrich­ tensignalen zwischen einem Vermittlungssystem und dem Fern­ sprechendgerät zu lange Erdungszeiten bei Nachwahlfunktionen in dem Fenrsprechendgerät hervorgerufen werden. Extrem lange Zweidrahtleitungen stellen eine zusätzliche Verschärfung des Energieversorgungsproblems dar. Um dennoch einen ungestörten Funktionsablauf in dem Fernsprechendgerät zu gewährleisten, muß das Fernsprechendgerät unabhängig von der Versorgungs­ quelle im sogenannten "Stand-Alone-Betrieb" betrieben werden können.

Damit die kurzzeitigen Unterbrechungen in der Energieversor­ gung von elektrischen Geräten überbrückt werden können, ist es allgemein bekannt, einen Kondensator aufzuladen und die dort gespeicherte Energie bei Bedarf zur Notversorgung zu entnehmen. Die Notversorgung von Fernsprechendgeräten über einen Kondensator bringt jedoch das Problem mit sich, den Kondensator ohne Beeinträchtigung, z. B. Verzögerung, der in dem Fernsprechendgerät zu steuernden Funktionsabläufe regel­ mäßig aufzuladen.

Aus der DD-A1-2 54 835 ist eine Schaltungsanordnung zur zeit­ lich erweiterten Wahlspeicherung in Tastwahlfernsprechappara­ ten bekannt. Die zeitlich erweiterte Wahlspeicherung wird da­ durch erreicht, daß die Betriebsspannung des die Schaltung steuernden und den RAM beinhaltenden Tastwahlschaltkreises einmal über einen kleinen Kondensator, der von einer Kon­ stantstromquelle gespeist wird und des weiteren über einen großen Kondensator, der mit dem Betriebsspannungseingang des Schaltkreises über eine Diode in Durchlaßrichtung verbunden ist, bereitgestellt wird. Durch eine unabhängige Aufladung der Kondensatoren wird sowohl bei abgehobenem Handapparat (geschlossenem Gabelschalter; Aufladung des kleinen Kondensa­ tors) als auch bei aufgelegtem Handapparat (geöffneter Gabel­ schalter; Aufladung des großen Kondensators) eine zeitlich erweiterte Wahlspeicherung in Tastwahlfernsprechapparaten ge­ sichert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung für Fernsprechendgeräte anzugeben, mit der ein Kondensator zur Notversorgung des Fernsprechendgerät es bei kritischen Ener­ gieversorgungsverhältnissen ohne jegliche Beeinträch­ tigung von in dem Fernsprechendgerät zu steuernden Funk­ tionsabläufen regelmäßig aufgeladen wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der in dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten Schaltungsanordnung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebe­ nen Merkmale gelöst.

Zur elektrischen Notversorgung von Schaltungen eines Fern­ sprechendgerätes ist also ein Speicherkondensator vorgese­ hen, der unmittelbar nach dem Aussenden einer Impulswahl, einer Nachwahlfunktion durch eine Wahlschaltung des Fern­ sprechendgerätes oder nach dem Betätigen eines Gabelum­ schalters des Fernsprechendgerätes aufgeladen wird. Für diese Aufladung ist eine Anlaufschaltung in dem Fern­ sprechendgerät angeordnet, die bei den gesprächseröffnen­ den bzw. -unterbrechenden Prozeduren im Fernsprechendgerät von einer Steuereinrichtung, z. B. einem Mikrocontroller des Fernsprechendgerätes, angesteuert wird. Mit dieser An­ steuerung stellt die Anlaufschaltung eine niederohmige Verbindung zwischen dem Speicherkondensator und einer Ver­ sorgungsleitung her, wodurch dieser mit einer kleinen Zeitkonstante aufgeladen wird. Aufgrund der kleinen Zeit­ konstante ist auf jeden Fall die Sprachübertragungsbereit­ schaft des Fernsprechendgerätes sichergestellt.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Figu­ ren 1 und 2 erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit einer Anlaufschaltung zur Aufla­ dung eines Kondensators,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nach Fig. 1 mit einer möglichen Ausführungsform der Anlaufschal­ tung zur Aufladung des Kondensators.

Fig. 1 zeigt wie eine Anlaufschaltung ALS zur Aufladung eines Speicherkondensators C_SP an eine Versorgungsleitung VL eines Fernsprechendgerätes anschaltbar ist. Das Fern­ sprechendgerät enthält eine Wahlschaltung WS mit einem vorgeschalteten Verpolungsschutz VS. Die Wahlschaltung WS umfaßt neben dem Verpolungsschutz VS weitere, dem Fachmann geläufige Schaltungselemente zur Steuerung der Funktions­ abläufe in der Wahlschaltung WS. Der Verpolungsschutz VS ist eingangsseitig über einen Gabelumschalter GU an eine Zweidrahtleitung a/b angeschlossen. Auf der Zweidrahtlei­ tung a/b werden die Signale für die Nachrichtenübermitt­ lung und die für das Fernsprechendgerät bestimmte elektri­ sche Energie (Versorgungsspannung) übertragen. Ausgangs­ seitig ist der Verpolungsschutz VS über einen NSI-Transi­ stor T_NSI an die Versorgungsleitung VL angeschlossen, die zum einen zu der Anlaufschaltung ALS und zum anderen über einen hochohmigen Begrenzungswiderstand R_BG zu einer Sprechschaltung SPS (hochohmiger Speisepunkt P13 der Sprechschaltung SPS) sowie zur Peripherie und insbesondere zu einer Steuereinrichtung STE führt. Die Steuereinrich­ tung STE ist vorzugsweise als Mikrocontroller ausgebildet, der z. B. alle Funktionsabläufe in dem Fernsprechendgerät steuert.

Die Anlaufschaltung ALS enthält eine Schalteinrichtung SE, die eingangsseitig mit der Versorgungsleitung VL und aus­ gangsseitig mit dem Speicherkondensator C_SP verbunden ist. Für die Aufladung des Speicherkondensators C_SP ist in der Schalteinrichtung SE ein Schaltelement SEL angeordnet, das zu vorgegebenen Zeitpunkten, dem Aufladebeginn und Aufla­ deende des Speicherkondensators C_SP, von der Steuerein­ richtung STE gesteuert wird. Aufgrund dieser Steuerung, bei der auf einer zwischen dem Schaltelement SEL und der Steuereinrichtung STE angeordneten Steuerungsleitung STL ein Steuersignal STS übertragen wird, ist das Schaltele­ ment SEL zwischen zwei Schaltzuständen SZ1, SZ2 abwech­ selnd schaltbar.

Befindet sich das Schaltelement SEL im Schaltzustand SZ1, so ist der Speicherkondensator C_SP von der Versorgungslei­ tung VL abgekoppelt. In diesem Fall findet eine Aufladung des Speicherkondensators C_SP nur über eine Entkopplungs­ schaltung EKS, die in herkömmlicher Weise aufgebaut sowie zwischen der Sprechschaltung SPS und Steuereinrichtung STE geschaltet ist, aus dem hochohmigen Speisepunkt P13 der Sprechschaltung SPS statt.

Befindet sich jedoch das Schaltelement SEL im Schaltzu­ stand SZ2, so wird der Speicherkondensator C_SP über einen der Schalteinrichtung SE zugeordneten Aufladewiderstand R_AL, der im Schaltzustand SZ2 des Schaltelementes SEL par­ allel zum Begrenzungswiderstand R_BG geschaltet ist, an die Versorgungsleitung VL angeschlossen und entsprechend einer Zeitkonstante τ mit τ = R_AL×C_SP aufgeladen.

Damit in dem Stromzweig, in dem sich der Speicherkondensa­ tor C_SP und die Schalteinrichtung SE befindet, überhaupt ein hoher Ladestrom fließen kann, muß der Aufladewider­ stand RAL der Schalteinrichtung SE klein gegenüber dem Be­ grenzungswiderstand R_BG sein. Bei einem Widerstandswert von 820 Ohm für den Begrenzungswiderstand R_BG und einem Widerstandswert von ca. 10 Ohm für den Aufladewiderstand R_AL fließt ein ausreichender Ladestrom, durch den der Speicherkondensator C_SP bei einem Kapazitätswert von bei­ spielsweise 470 µF mit der Zeitkonstante τ bei τ = 4,7 ins aufgeladen wird. Bei dem Wert von 470 µF für den Speicher­ kondensator C_SP handelt es sich um einen Kapazitätswert, für den die Sprachübertragungsbereitschaft der Sprech­ schaltung SPS und somit des Fernsprechendgerätes gewährleistet ist. Dies ist bei größeren Kapazitätswerten nicht mehr gegeben, so daß der Speicherkondensator C_SP nicht be­ liebig groß gemacht werden darf.

Um das Schaltelement SEL der Schalteinrichtung SE zu den vorgegebenen Zeitpunkten (Aufladebeginn und Aufladeende) des Speicherkondensators C_SP zwischen den Schaltzuständen SZ1, SZ2 hin- und herzuschalten, ist die Steuereinrichtung STE zur Erzeugung des Steuersignals STS eingangsseitig mit dem Gabelumschalter GU und der Wahlschaltung WS verbunden. Wird jetzt der Gabelumschalter GU in dem Fernsprechendge­ rät betätigt (z. B. beim Abheben des Telefonhörers) oder mit der Wahlschaltung WS eine Impulswahl (IWV) oder eine Nachwahlfunktion "Erde" bzw. "Flash" durchgeführt, so er­ zeugt die Steuereinrichtung STE bei diesen gesprächseröff­ nenden und/oder gesprächsunterbrechenden Prozeduren an dem Fernsprechendgerät das zur Steuerung der Schalteinrichtung SE benötigte Steuersignal STS.

Die Wahlschaltung WS und Sprechschaltung SPS sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Fernsprechtechnik allgemein bekannte Schaltungsaufbauten. So ist z. B. die Sprech­ schaltung SPS eine integrierte elektronische Schaltung (IC) mit der Bezeichnung TEA1064B, die zwischen einem Wahl- und Sprechmodus hin- und herschaltend Sprach- und Schnittstellenfunktionen liefert. Die integrierte Schal­ tung ist dabei von der Funktion und den Leistungsmerkmalen dem Fachmann allgemein bekannt und darüber hinaus mit ei­ nem Bipolar-IC P5B4500 vergleichbar.

Fig. 2 zeigt eine spezielle Ausführungsform der Anlauf­ schaltung ALS nach Fig. 1, bei dem zwei Bipolar-Transi­ storen T1, T2 die Funktion der Schalteinrichtung SE mit dem Schaltelement SEL nach Fig. 1 übernehmen. Der Basis­ anschluß des ersten Bipolar-Transistors T1 ist dabei über einen Basisvorwiderstand R_BV mit dem Anschluß P13 (Speise­ punkt) der Sprechschaltung SPS und über die Steuerleitung STL mit der Steuereinrichtung STE verbunden. Der Anschluß P13 der Sprechschaltung SPS ist zusätzlich über den Be­ grenzungswiderstand R_BG an die Versorgungsleitung VL ange­ schlossen, über die die Sprechschaltung SPS zur elektri­ schen Versorgung mit der Wahlschaltung WS dem Gabelum­ schalter GU dem NSI-Transistors T_NSI und der Zweidrahtlei­ tung a/b verbunden ist. Durch das von der Steuereinrich­ tung STE abgegebene Steuersignal STS wird der Kollektor- und Emitteranschluß des Bipolar-Transistors T1 in Durch­ laßrichtung betrieben und über den Kollektorwiderstand R_K1 der Basisanschluß des zweiten Bipolar-Transistors T2 auf ein für den Durchlaßbetrieb erforderliches Potential ge­ legt. Im Durchlaßbetrieb des Bipolar-Transistors T2 wird zwischen dem Kollektor- und Emitteranschluß ein niederoh­ miger Durchlaßwiderstand erzeugt. Über diesen Durchlaßwi­ derstand wird der Speicherkondensator C_SP an die Versor­ gungsleitung VL angeschlossen und aufgeladen. Damit der Speicherkondensator C_SP sich nach der Aufladung nicht wieder unmittelbar über die Anlaufschaltung ALS entlädt, ist dem Speicherkondensator C_SP eine für den Entladungs­ strom in Sperrichtung betriebene Diode D1 vorgeschaltet. Der Durchlaßwiderstand dieser Diode D1 bildet zusammen mit dem Durchlaßwiderstand des Bipolar-Transistors B2 den in Fig. 1 dargestellten Aufladewiderstand R_AL für den Spei­ cherkondensator C_SP.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung für Fernsprechendgeräte, mit elek­ tronischen Steuer-/Schaltungsmitteln (STE, ALS) zum Aufla­ den eines Kondensators (C_SP), dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Steuereinrichtung (STE) vor­ gesehen ist, die mit einer elektronischen Anlaufschaltung (ALS) verbunden ist und unmittelbar nach der Einleitung von gesprächseröffnenden und/oder -unterbrechenden Proze­ duren am Fernsprechendgerät die Anlaufschaltung (ALS) ak­ tiviert und daß die Anlaufschaltung (ALS) zur Aufladung des Kondensators (C_SP) mit einer gegenüber einer vorgege­ benen Zeitdauer für eine Sprachübermittlungsbereitschaft des Fernsprechendgerätes kleinen Zeitkonstante an eine Versorgungsleitung (VL) des Fernsprechendgerätes ange­ schlossen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufschaltung (ALS) zur Aufladung des Kondensators (C_SP) einen parallel zu einem hochohmigen Begrenzungswiderstand (R_BG) geschal­ teten niederohmigen Aufladewiderstand (R_AL) an die Versor­ gungsleitung (VL) schaltet.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufschaltung (ALS) einen ersten, über die Steuereinrichtung (STE) akti­ vierten Transistor (T1) aufweist, der zur Aufladung des Kondensators (C_SP) durch "Öffnen" eines zweiten Transi­ stors (T2) den niederohmigen Aufladewiderstand (R_AL) er­ zeugt.