DE4425824C2 - Fully electronic, single-pole switch - Google Patents

Fully electronic, single-pole switch

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen vollelektronischen einpoligen Schalter für Gleich- und/oder Wechselspannung mit relativ niedrigem Spannungsabfall im eingeschalteten Zustand.The invention relates to a fully electronic single-pole switch for DC and / or AC voltage with relatively low voltage drop when switched on.

Ein solcher Schalter eignet sich neben allgemeinen Anwendungen insbesondere zum Ein- und Ausschalten der Weckerader in Kommunikations-Endgeräten.Such a switch is suitable for general applications especially for switching the alarm wire on and off in Communication terminals.

Bei Kommunikations-Endgeräten, die den Anschluß von Zweitweckern über eine spezielle Weckerader gestatten oder deren Anschaltung an spezielle automatische Wechselschalter oder ähnliche Zusatzeinrichtungen vorgesehen ist, ist es notwendig, die Weckerader bei Belegen der Anschlußleitungen zu unterbrechen. Hierzu ist bekannt, einen Kontakt der Gabelumschalteinrichtung zu verwenden.For communication terminals that connect Allow secondary alarms via a special alarm wire or their connection to special automatic changeover switches or similar additional devices is provided, it is necessary to close the alarm wire when the connecting cables are occupied interrupt. For this it is known to have a contact To use fork switching device.

Zum Realisieren einer Wahl bei aufgelegtem Handapparat, von Freisprechen oder ähnlichen weiteren Leistungsmerkmalen werden hierfür Schalter mit aufwendigen mechanischen Rückstellvorrichtungen oder elektrische Lösungen, z. B. Relais, verwendet (DE 35 45 150 C2). Die mechanischen Rückstellvorrichtungen unterliegen einem hohen Fertigungsaufwand und die elektrische Lösung erfordert einen relativ hohen Schaltungsaufwand bei entsprechend hohem Platzbedarf.To make a choice with the handset on-hook, from Handsfree or similar other features switches with complex mechanical Reset devices or electrical solutions, e.g. B. relays, used (DE 35 45 150 C2). The mechanical Reset devices are subject to a high Manufacturing effort and the electrical solution requires one relatively high circuit complexity with a correspondingly high Space requirements.

Weiterhin ist eine elektronisch gesteuerte Anordnung zum Schalten einer Weckerader bekannt, die eine geringe Dämpfung der Rufwechselspannung, einen geringen Gleichspannungsabfall im eingeschalteten und einen hohen Sperrwiderstand im ausgeschalteten Zustand gewährleistet (DE 40 20 631 C2). Für diese Anordnung liegt im eingeschalteten Zustand der Spitzenwert des Spannungsabfalls der Gesamtanordnung bei etwa 2 V. Dieser Wert ist entsprechend einer Forderung von Netzbetreibern zu senken, typisch unter eine Grenze von 1 V.Furthermore, an electronically controlled arrangement for Switching an alarm wire known to have low damping the ringing AC voltage, a small DC voltage drop in switched on and a high blocking resistance in switched off state guaranteed (DE 40 20 631 C2). For this arrangement is in the on state  Peak value of the voltage drop of the overall arrangement at approximately 2 V. This value corresponds to a requirement of Lower network operators, typically below a limit of 1 V.

Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung aufzuzeigen, die gemessen an dem bekannten Stand einen wesentlichen geringeren Spannungsabfall aufweist.The invention was therefore based on the object Circuit arrangement to show, measured on the known Stand has a significantly lower voltage drop.

Diese Aufgabe ist durch die Erfindung gelöst, wie sie im Kennzeichnungsteil des ersten Patentanspruches dargelegt ist. Weitere vorteilhafte Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the invention, as in Labeling part of the first claim is set out. Other advantageous features are the subject of Subclaims.

Anhand einer aus zwei Figuren bestehenden Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Darin zeigen dieUsing a drawing consisting of two figures, the Invention explained in more detail below. In it show the

Fig. 1 das Blockschaltbild eines Kommunikations-Endgerätes und die Fig. 1 shows the block diagram of a communication terminal and the

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung eines elektronisch gesteuerten Schalters für die Weckerader. Fig. 2 shows a circuit arrangement of an electronically controlled switch for the alarm wire.

Im Blockschaltbild nach der Fig. 1 sind die einzelnen Schaltungsmodule eines Kommunikations-Endgerätes dargestellt: Die vier Gleichrichterdioden sorgen für Polungsunabhängigkeit, der Impulsgeberschalter NSI dient der Impulsgabe bei der Wahl sowie der Flash-Funktion, der kurzzeitigen Unterbrechung der Fernsprechschleife. Der Impulsgeberschalter NSI kann außerdem durch geeignete Maßnahmen zum Belegen der Adern LA, LB der Anschlußleitung mittels eines Gabelumschaltekontaktes GU oder eines Kontaktes WAH für die Wahl bei aufgelegtem Handapparat verwendet werden. Der Schalter für die Weckerader WS hat die Funktion, im Belegtzustand des Endgerätes die Verbindung von der Weckerader W und der Ader LA zu trennen. Die Kommunikationsschaltung KS umfaßt die Sprechschaltung, Freisprecheinrichtung, Modem für z. B. Datenübermittlungen usw.The individual circuit modules of a communication terminal are shown in the block diagram according to FIG. 1: the four rectifier diodes ensure polarity independence, the pulse generator switch NSI is used to give the impulse when dialing and the flash function, the brief interruption of the telephone loop. The pulse generator switch NSI can also be used by suitable measures for assigning the wires LA, LB of the connecting line by means of a fork changeover contact GU or a contact WAH for the selection with the handset on-hook. The switch for the alarm clock wire WS has the function of disconnecting the connection from the alarm clock wire W and the wire LA when the terminal is busy. The communication circuit KS includes the speech circuit, speakerphone, modem for z. B. Data transfers etc.

Außerdem ist eine Ablaufsteuerung ST im Endgerät vorhanden, zum Beispiel ein Mikroprozessor. Über diese Ablaufsteuerung ST wird der Schalter für die Weckerader WS gesteuert und der Impulsgeberschalter NSI in die jeweilige Betriebslage gesetzt. Eine Tonrufeinrichtung TR ist zwischen einem Kondensator an der Weckerader W und der Ader LB der Anschlußleitung geschaltet.In addition, a sequence control ST is available in the terminal for Example of a microprocessor. About this sequence control ST the switch for the alarm clock WS controlled and the Pulse switch NSI set in the respective operating position. A ringer TR is between a capacitor on the Alarm wire W and wire LB of the connecting line switched.

Die Erfindung bezieht sich auf die schaltungstechnische Ausführung des Schalters für die Weckerader WS. Die Anordnung für den Schalter WS wird im einzelnen anhand der Fig. 2 näher erläutert. Der dargestellte Schalter WS für die Weckerader W nach der Fig. 2 wird im Blockschaltbild der Fig. 1 anstelle des dort gezeigten Schalters WS an den Punkten 1 bis 4 eingeschleift.The invention relates to the circuit design of the switch for the alarm clock WS. The arrangement for the switch WS is explained in more detail with reference to FIG. 2. The illustrated switch WS for the alarm wire W according to FIG. 2 is looped in at the points 1 to 4 instead of the switch WS shown there in the block diagram of FIG. 1.

Der Schalter WS besteht aus zwei antiparallel geschalteten gleichartigen transistorisierten Schaltungszweigen für jeweils eine Polarität der Rufwechselspannung. Während der positiven Halbwelle der Rufwechselspannung wird diese von der Ader LA über einen ersten Widerstand R1.1 einerseits an die Basis eines ersten Komplementärtransistors T1.1 und an den Kollektor eines zweiten Komplementärtransistors T2.1 gelegt und andererseits über einen zweiten Widerstand R2.1 an die Basis des zweiten Komplementärtransistors T2.1 und den Kollektor des ersten Komplementärtransistors T1.1 geführt. Der Emitter des ersten Komplementärtransistors T1.1 wird über eine Schottky-Diode G1.1, die Weckerader W bzw. Punkt 3 und die zwischen Weckerader W bzw. Punkt 3 und der Ader LB bzw. Punkt 4 liegenden Last, z. B. ein Zweitwecker ZL, auf negatives Potential gezogen. The switch WS consists of two similar transistorized circuit branches connected in antiparallel for each polarity of the ringing alternating voltage. During the positive half-wave of the ringing AC voltage, it is applied by the wire LA via a first resistor R1.1 to the base of a first complementary transistor T1.1 and to the collector of a second complementary transistor T2.1, and to a second resistor R2.1 the base of the second complementary transistor T2.1 and the collector of the first complementary transistor T1.1. The emitter of the first complementary transistor T1.1 is connected via a Schottky diode G1.1, the alarm wire W or point 3 and the load lying between the alarm wire W or point 3 and the wire LB or point 4 , e.g. B. a second alarm clock ZL, pulled to negative potential.

Während der negativen Halbwelle der Rufwechselspannung gilt der gleiche beschriebene Ablauf für die Schaltung aus den Komplementärtransistoren T1.2, T2.2, der Schottky-Diode G1.2 und den Widerständen R1.2, R2.2.During the negative half-wave of the ringing alternating voltage, the applies same described procedure for the circuit from the Complementary transistors T1.2, T2.2, the Schottky diode G1.2 and the resistors R1.2, R2.2.

Die Komplementärtransistoren T1.1 und T2.1 bzw. T1.2 und T2.2 sind schaltungsmäßig mitgekoppelt.The complementary transistors T1.1 and T2.1 or T1.2 and T2.2 are connected to the circuit.

Erreicht der Basisstrom des ersten Komplementärtransistors T1.1 einen bestimmten Wert, so wird dieser leitend geschaltet und steuert den zweiten Komplementärtransistor T2.1 durch. Der Schaltpunkt der Anordnung ist abhängig von der Größe der Widerstände R1.1 und R2.1, von der Stromverstärkung der Komplementärtransistoren T1.1, T2.1 sowie von der zu schaltenden Last an der Weckerader W bzw. dem Punkt 3. Der Schaltpunkt liegt bei einer Spannung von etwa 1 V, so daß nur ein geringer Phasenanschnitt der Rufwechselspannung in der Nähe deren Nulldurchganges vorhanden ist. Dies bedeutet eine Dämpfung der Rufwechselspannung um einen Effektivwert von maximal 0,8 V.If the base current of the first complementary transistor T1.1 reaches a certain value, it is switched on and controls the second complementary transistor T2.1. The switching point of the arrangement depends on the size of the resistors R1.1 and R2.1, on the current amplification of the complementary transistors T1.1, T2.1 and on the load to be switched on the alarm wire W or point 3 . The switching point is at a voltage of about 1 V, so that there is only a small phase angle of the ringing AC voltage in the vicinity of its zero crossing. This means a damping of the ringing AC voltage by an effective value of a maximum of 0.8 V.

Die Anordnung wird selbsttätig nichtleitend geschaltet, wenn die Spannung an den Komplementärtranistoren T1.1, T2.1 unter einen bestimmten Wert fällt. Im vorgenannten Beispiel unter ca. 0,6 V.The arrangement is automatically switched off if the voltage at the complementary transistors T1.1, T2.1 below falls a certain value. In the above example under approx. 0.6 V.

Die Schaltungsanordnung kann weiterhin durch eine gegen Masse positive Steuerspannung UST am Punkt 2 nichtleitend geschaltet werden. Hierbei wird mit Hilfe eines Transistors T3.1 der positive und mittels eines weiteren Tranistors T3.2 der negative Zweig gesperrt. Dabei werden die Basis-Emitter- Potentiale der Komplementärtransistoren T1.1 bzw. T1.2 durch die Transistoren T3.1 bzw. T3.2 soweit gesenkt, daß die Komplementärtransistoren T1.1, T1.2 nicht leiten können. Die Sperrwirkung wird durch die Widerstände R2.1 bzw. R2.2 unterstützt. Der Sperrwiderstand der Schaltungsanordnung wird durch die Widerstände R1.1 und R1.2 bestimmt. Diese sind den Anforderungen entsprechend zu dimensionieren.The circuit arrangement can also be switched non-conductive by a control voltage UST positive at ground at point 2 . In this case, the positive branch is blocked with the aid of a transistor T3.1 and the negative branch is blocked with the aid of a further transistor T3.2. The base-emitter potentials of the complementary transistors T1.1 and T1.2 are lowered by the transistors T3.1 and T3.2 to such an extent that the complementary transistors T1.1, T1.2 cannot conduct. The blocking effect is supported by resistors R2.1 and R2.2. The blocking resistance of the circuit arrangement is determined by the resistors R1.1 and R1.2. These are to be dimensioned according to the requirements.

Der geringe zum Sperren durch die Widerstände R1.1 und R1.2 fließende Strom wird über Dioden G3 oder G9 zur jeweils negativ geschalteten Ader LA, LB der Anschlußleitung geleitet. Über diese fließt auch der von der Steuerspannung UST hervorgerufene Steuerstrom.The small one for blocking through the resistors R1.1 and R1.2 flowing current becomes negative via diodes G3 or G9 switched core LA, LB of the connecting line. over this also flows from the control voltage UST Control current.

Während der aktiven Leitungsunterbrechung, z. B. bei Impulswahl, steigt beim Öffnen des NSI-Schalters die Spannung über dem Schalter der Weckerader WS auf die Systemleerlaufspannung, im allgemeinen 60 V, an. Je nach Polarität der Adern LA, LB befinden sich die Schottky-Dioden G1.1 oder G1.2 in Sperrichtung. Damit die inversen Basis- Emitter-Strecken der Transistoren nicht durchbrechen, sind Schottky-Dioden entsprechend hoher Sperrspannung eingesetzt.During the active line break, e.g. B. at Pulse selection, the voltage increases when the NSI switch is opened over the switch of the alarm clock WS to the System open circuit voltage, generally 60 V, on. Depending on The Schottky diodes are located in the polarity of the LA, LB wires G1.1 or G1.2 in the reverse direction. So that the inverse basic Emitter paths of the transistors do not break through Schottky diodes used in accordance with high reverse voltage.

Während der Schleifenunterbrechung durch den Impulsgeberschalter NSI wird die Steuerspannung UST der Ablaufsteuerung aus einem Puffer, z. B. einem Kondensator, geliefert. Der Steuerstromfluß geschieht in diesem Betriebszustand über Dioden G4 und G10, da die Dioden des Verpolungsschutzes für diese Stromrichtung gesperrt sind. Durch die Diodenpaare G3, G4 und G9, G10 werden die Steuer- und Sperrströme entkoppelt.During the loop interruption by the Pulse generator switch NSI becomes the control voltage UST Sequence control from a buffer, e.g. B. a capacitor, delivered. The control current flow takes place in this Operating state via diodes G4 and G10, since the diodes of the Reverse polarity protection are blocked for this current direction. By the diode pairs G3, G4 and G9, G10 become the control and Reverse currents decoupled.

Claims (4)

1. Vollelektronischer einpoliger Schalter für Gleich- und/oder Wechselspannung mit relativ niedrigem Spannungsabfall im eingeschalteten Zustand zum Trennen der Weckerader eines Kommunikations-Endgerätes von einer Anschlußader im Belegtzustand, dadurch gekennzeichnet, daß zwei antiparallel geschaltete gleichartige transistorisierte Schaltungszweige mit Komplementärtransistoren (T1.1, T2.1 bzw. T1.2, T2.2) zum Schalten der positiven und der negativen Halbwelle einer Rufwechselspannung vorgesehen sind, die über Schottky-Dioden (G1.1, G1.2) an die Weckerader (W bzw. Punkt 3) und an eine Ader (LA) der Anschlußleitung geschaltet sind, daß jedem Schaltungszweig ein Transistor (T3.1, T 3.2) zum Sperren des jeweiligen Schaltungszweiges vorgeschaltet ist und daß diesen Transistoren (T3.1, T3.2) Diodenpaare (G3, G4 bzw. G9, G10) zur Stromentkopplung zugeordnet sind.1. Fully electronic single-pole switch for direct and / or alternating voltage with a relatively low voltage drop in the switched-on state for separating the alarm wire of a communication terminal from a connecting wire in the occupied state, characterized in that two similar transistorized circuit branches connected in parallel with complementary transistors (T1.1, T2.1 or T1.2, T2.2) are provided for switching the positive and the negative half-wave of a call alternating voltage, which are connected to the alarm wire (W or point 3) via Schottky diodes (G1.1, G1.2) and are connected to a wire (LA) of the connecting line, that each circuit branch is preceded by a transistor (T3.1, T 3.2) for blocking the respective circuit branch and that these transistors (T3.1, T3.2) have diode pairs (G3, G4 or G9, G10) are assigned for current decoupling. 2. Vollelektronischer einpoliger Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komplementärtransistoren (T1.1, . . ., T2.2) an die jeweils andere Ader (LA bzw. W) über einen ersten Widerstand (R.1.1, R1.2) an der Basis des ersten Komplementärtransistors (T1.1, T1.2) und den Kollektor des zweiten Komplementärtransistors (T2.1, T2.2) und einen zweiten Widerstand (R2.1, R2.2) an der Basis des zweiten Komplementärtransistors (T2.1, T2.2) und den ersten Kollektor des ersten Komplementärtransistors (T1.1, T1.2) gelegt sind. 2. Fully electronic single-pole switch according to claim 1, characterized in that the complementary transistors (T1.1,..., T2.2) to the other wire (LA or W) a first resistor (R.1.1, R1.2) at the base of the first complementary transistor (T1.1, T1.2) and Collector of the second complementary transistor (T2.1, T2.2) and a second resistor (R2.1, R2.2) at the base of the second complementary transistor (T2.1, T2.2) and the first Collector of the first complementary transistor (T1.1, T1.2) are laid.   3. Vollelektronischer einpoliger Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Widerstände (R1.1, R2.1 bzw. R1.2, R2.2) und die Stromverstärkung der Komplementärtransistoren (R1.1, R2.1 bzw. R1.2, R2.2) der Schaltpunkt zum Schalten vom aktiven in den passiven Zustand bestimmt ist.3. Fully electronic single-pole switch according to claim 1, characterized in that the resistors (R1.1, R2.1 or R1.2, R2.2) and the current gain of Complementary transistors (R1.1, R2.1 or R1.2, R2.2) of Switching point for switching from active to passive Condition is determined. 4. Vollelektronischer einpoliger Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Weckerader (W) über einen Lastwiderstand (ZL bzw. TR) mit der Ader (LB) der Anschlußleitung verbunden ist.4. Fully electronic single-pole switch according to claim 1, characterized in that the alarm wire (W) over a Load resistance (ZL or TR) with the core (LB) of the Connection line is connected.
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