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STAND DER
TECHNIK
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches System wie ein Testsystem
zum Testen der Kanäle
eines Kommunikationssystems.
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Ein
solches System weist mindestens zwei Funktionsboards und mindestens
einen Spannungswandler auf, wobei die Funktionsboards und der Spannungswandler
so verbunden sind, dass eine Spannung, die von dem Spannungswandler
geliefert wird, an die Funktionsboards gegeben wird. In einem elektrischen
Testsystem können
die Funktionsboards durch so genannte Channelboards realisiert sein, wobei
kein oder ein oder zwei Funktionsboard(s) eingesteckt werden können und
dadurch in dem elektrischen System vorhanden sein.
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In
einem solchen elektrischen System ist es oft erforderlich, dass
wenn zwei Funktionsboards vorhanden sind, diese beiden Funktionsboards
identisch sind. Wenn diese Vorgabe nicht erfüllt ist, dürfen die Funktionsboards nicht
mit einer Spannung versorgt werden.
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EP 0 212 045 A2 bezieht
sich auf ein elektrisches System zum automatischen Anpassen des Messbereichs
eines Displayinstruments oder eines Rechnerinstruments an den Bereich
der Ausgabespannungen eines Sensors für eine physikalische Einheit,
wobei dieser Sensor durch das Displayinstrument mit Spannung versorgt
wird. Zu diesem Zweck weist der Sensor einen Identifikationswiderstand
und das Instrument einen Identifikationsschaltkreis auf.
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AUFGABEN UND
VORTEILE DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung ein elektrisches System wie oben
beschrieben zur Verfügung zu
stellen mit der Fähigkeit
zu prüfen,
ob zwei Funktionsboards vorhanden sind und ob diese beiden Funktionsboards
identisch sind.
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Diese
Aufgabe wird durch ein elektrisches System nach Anspruch 1 gelöst.
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Das
elektrische System weist insbesondere einen elektrischen Schaltkreis
auf zum Prüfen,
ob zwei Funktionsboards vorhanden und ob diese beiden Funktionsboards
identisch sind, und zum Abschalten des Spannungswandlers unter der
Vorraussetzung, dass zwei nicht-identische Funktionsboards vorhanden
sind.
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Die
Erfindung liefert daher ein elektrisches System, welches seinen
eigenen Zustand automatisch detektiert. Unter der Voraussetzung,
dass zwei Funktionsboards vorhanden und dass diese Funktionsboards
nicht identisch sind, stellt das elektrische System sicher, dass
diese beiden Funktionsboards nicht mit einer Spannung versorgt werden.
In allen anderen Fällen,
d. h. wenn zwei identische Funktionsboards vorhanden sind oder nur
ein Funktionsboard vorhanden ist, wird/werden das/die Funktionsboard/s
mit einer Spannung versorgt.
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Die
Erfindung vermeidet automatisch das Risiko, dass eine Versorgungsspannung
an eines der Funktonsboards gegeben wird, wenn die oben genannte
Vorgabe nicht erfüllt
ist. Dadurch ist sichergestellt, dass die Funktionsboards nicht
beschädigt werden
auf Grund von nicht-zulässigen
Bedingungen, insbesondere nicht-zulässigen Spannungen.
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In
einer vorteilhaften Ausführung
der Erfindung weist das elektrische System einen Widerstand auf
jedem der Funktionsboards auf, wobei ein spezifischer Wert des Widerstands
das entsprechende Funktionsboard eindeutig definiert. Daher liefert
die Erfindung einen Widerstand, welcher jedem Funktionsboard zugeordnet
ist und das Funktionsboard definiert. Insbesondere definieren unterschiedliche
Widerstände
unterschiedliche Funktionsboards. Als Ergebnis ist es möglich, die
Identität
der beiden Funktionsboards durch Vergleichen der Werte der Resistoren
dieser beiden Funktionsboards zu detektieren.
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BESCHREIBUNG
UND AUSFÜHRUNGEN
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung zusammen mit weiteren Aufgaben, Vorteilen, Merkmalen und
Kennzeichen wird besser verständlich
durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den
begleitenden Zeichnungen.
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1 ist ein schematisches
Blockdiagramm eines elektrischen Systems mit mindestens einem Funktionsboard
und mindestens einem Energieversorgungsboard, 2 ist ein detaillierteres Blockdiagramm
der Funktionsboards und dem Energieversorgungsboard der 1, und 3 ist ein schematisches Diagramm eines
elektrischen Schaltkreises, der in dem Energieversorgungsboard der 2 enthalten ist.
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In 1 wird ein elektrisches
System 10 gezeigt, zum Beispiel ein elektrisches Testsystem
zum Testen der Kanäle
eines Kommunikationssystems. Das elektrische System 10 ist
in einem Baugruppenträger
oder Ähnlichem,
welcher eine Frontplatte 11 und eine Rückplatte 12 liefert.
Zwischen der Frontplatte 11 und der Rückplatte 12 kann eine
Anzahl von Boards in den Baugruppenträger eingesteckt werden.
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Wie
in 1 gezeigt ist das
elektrische System 10 mit einer Anzahl von Funktionsboards 13 und einer
Anzahl von Energieversorgungsboards 14 versehen. Die Funktionsboards 13 können z.
B. die elektrischen Schaltkreise zum Testen der Kanäle des Kommunikationssystems
aufweisen. Als Beispiel: acht so genannte Channelboards können innerhalb des
elektrischen Systems 10 vorhanden sein. Die Energieversorgungsboards 14 weisen
die elektrischen Schaltkreise zum Erzeugen der erforderlichen Spannungen
für die
Funktionsboards auf. Als Beispiel: vier solcher Energieversorgungsboards 14 können in dem
elektrischen System 10 vorhanden sein.
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Jedes
dieser Energieversorgungsboards 14 weist eine Anzahl von Spannungswandlern 15 auf, wobei
jeder dieser Spannungswandler 15 verwendet wird zum Erzeugen
der erforderlichen Spannungen. Als Beispiel: fünf Spannungswandler 15 sind
in jedem der Energieversorgungsboards 14 vorhanden.
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Die
Frontplatte 11 und die Rückplatte 12 weisen
die Verbindungen zwischen den Funktionsboards 13 und den
Energieversorgungsboards 14 auf.
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Genauso
liefern die Frontplatte 11 und die Rückplatte 12 Masseanschlüsse für die elektrischen Schaltkreise
auf den Funktionsboards 13 und den Energieversorgungsboards 14,
d.h. einen Frontplattenanschluss und einen Rückplattenschluss.
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Zusätzlich ist
ein Energiesteuerboard 16 verbunden mit der Frontplatte 11,
welche elektrische Schaltkreise aufweist, insbesondere zum Steuern der
auf den Energieversorgungsboards 14 erzeugten Spannungen.
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In 2 werden zwei Funktionsboards 13', 13", die Rückplatte 12 und
eines der Energieversorgungsboards 14 mit zwei Spannungswandlern 15', 15" gezeigt.
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Der
Spannungswandler 15' erzeugt
eine erste Spannung U1 und der Spannungswandler 15" erzeugt eine
zweite Spannung U2. Die beiden Spannungen U1, U2 können unterschiedlich
oder gleich sein.
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Die
beiden Spannungen U1, U2 werden an jedes der beiden Funktionsboards 13', 13" gegeben. Die
elektrischen Verbindungen zwischen den Spannungswandlern 15', 15" und den Funktionsboards 13', 13" werden durch
die Rückplatte 12 ausgeführt.
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Insbesondere
in einem elektrischen System ist es oft erforderlich, dass zwei
Channelboards identisch sind. Wenn mindestens zwei Channelboards vorhanden
sind, muss diese Vorgabe erfüllt
sein. Andernfalls dürfen
die Channelboards nicht mit einer Spannung versorgt werden. Wenn
nur ein Channelboard vorhanden ist, ist diese Vorgabe nicht relevant und
muss nicht erfüllt
werden.
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Um
diese Vorgabe zu prüfen,
hat das elektrische System 10 der 1 Merkmale wie oben beschrieben in Verbindung
mit 2. Es wird darauf hingewiesen,
dass – auch
wenn die beiden Funktionsboards 13', 13" in 2 gezeigt
werden – nur
eines davon oder sogar auch keines der beiden Funktionsboards 13', 13" tatsächlich vorhanden
sein kann. Dieser – unbekannte – Status
des elektrischen Systems wird wie unten beschrieben detektiert.
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Wie
in 2 gezeigt ist das
Funktionsboard 13' mit
einem ersten Widerstand 20' versehen
und das Funktionsboard 13" ist
mit einem zweiten Widerstand 20" versehen. Jeder dieser beiden
Widerstände 20', 20" wird mit einer
Spannung UR versorgt, z. B. 12 V, welche z. B. von der Rückplatte 12 genommen
werden können.
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Die
Widerstände 20', 20" identifizieren
das entsprechende Funktionsboard 13', 13". Das heißt, das ein spezifisches Funktionsboard
mit einem spezifischen Wert seines Widerstands versehen ist, wobei
der spezifische Wert des Widerstands das Funktionsboard eindeutig
identifiziert. Wenn also die Werte der beiden Widerstände 20', 20" der beiden
Funktionsboards 13', 13" unterschiedlich
sind, dann sind auch die Funktionsboards 13', 13" unterschiedlich. Wenn jedoch die
Werte der beiden Widerstände 20', 20" der beiden
Funktionsboards 13', 13" identisch sind,
dann sind auch die Funktionsboards 13', 13" identisch.
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Wie
in 2 gezeigt ist jeder
der beiden Widerstände 20', 20" mit dem Energieversorgungsboard 14 über die
Rückplatte 12 verbunden.
Die jeweiligen Verbindungen werden durch die Referenzzahlen 21', 21" bezeichnet.
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Auf
dem Energieversorgungsboard 14 werden die beiden Verbindungen 21', 21" mit einem ersten
Evaluierungsschaltkreis 22 und einem zweiten Evaluierungsschaltkreis 23 verbunden.
Die beiden Evaluierungsschaltkreise 22,23 sind über einen
optischen Koppler 24 gekopppelt – wie später beschrieben wird.
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Der
erste Evaluierungsschaltkreis 22 prüft, ob zwei Widerstände 20', 20" vorhanden sind.
Das Ausgabesignal O1 des ersten Evaluierungsschaltkreises 22 ist „leitend", wenn zwei Widerstände 20', 20" und daher zwei
Funktionsboards 13', 13" vorhanden sind.
Das Ausgabesignal O1 des ersten Evaluierungsschaltkreises 22 ist „nicht-leitend", wenn nur ein oder
kein Widerstand 20', 20" und damit nur
eines oder keines der beiden Funktionsboards 13', 13" vorhanden ist.
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Die
zweite Evaluierungseinheit 23 prüft, ob die beiden Widerstände 20', 20" identisch sind.
Das Ausgabesignal O2 des zweiten Evaluierungschaltkreises 23 ist „hoch", wenn die beiden
Widerstände 20', 20" und damit die
beiden Funktionsboards 13', 13" identisch sind.
Das Ausgabesignal O2 des zweiten Evaluierungsschaltkreises 23 ist
jedoch „niedrig", wenn die Widerstände 20', 20" und damit die
beiden Funktionsboards 13', 13" nicht identisch
sind.
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In 3 wird ein elektrischer
Schaltkreis 30 gezeigt, welcher den ersten und den zweiten
Evaluierungsschaltkreis 22, 23 der 2 realisiert.
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Der
Evaluierungsschaltkreis 22 kann ausgeführt werden z. B. mit der Hilfe
von zwei Transistoren 31, deren Pforten mit den Resistoren 20', 20", sofern vorhanden,
verbunden sind. Die beiden Transistoren 31 sind in Reihe
verbunden mit einer Versorgungsspannung, wobei dieser Transistor 31,
welcher nicht direkt mit der Versorgungsspannung verbunden ist, über einen
Widerstand 32 mit der Versorgungsspannung gekoppelt ist.
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Jeder
der beiden Transistoren 31 ist in seinem nicht leitenden
Zustand, wenn der entsprechende Widerstand 20', 20" nicht vorhanden
ist. Als Ergebnis ist das Ausgabesignal O1 der beiden Transistoren „nicht-leitend". Wenn lediglich
einer der beiden Widerstände 20', 20" vorhanden ist,
wird nur einer der beiden Transistoren 31 auf leitenden
Zustand geschaltet. Durch die serielle Verbindung der beiden Transistoren 31 bleibt
das Ausgabesignal O1 jedoch „nicht
leitend". Nur wenn
beide Widerstände 20', 20" vorhanden sind,
sind beide Transistoren 31 in ihrem leitenden Zustand,
so dass das Ausgabesignal O1 „leitend" wird.
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Der
Evaluierungsschaltkreis 23 kann z. B. mit der Hilfe eines
Operationsverstärkers 33 ausgeführt werden,
dessen positive und negative Eingänge mit den beiden Widerständen 20', 20" entsprechend verbunden
sind. Die Ausgabe des Operationsverstärkers 33 ist verbunden
mit einem Komparator, der zwei Operationsverstärker 34 aufweist.
Diese Operationsverstärker 34 sind
verbunden mit einer Anzahl von Widerständen, so dass ein oberer und
ein unterer Schwellenwert definiert wird durch die beiden Operationsverstärker 34,
so dass eine Nullspannung zwischen diesen beiden Schwellenwerten
ist.
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Wenn
beide Widerstände 20', 20" denselben Wert
haben, ist die Ausgabe des Operationsverstärkers 33 um eine Nullspannung.
Diese Nullspannung wird detektiert durch die beiden Operationsverstärker 34 zwischen
diesen beiden Schwellenwerten zu sein. Daher erzeugt keiner dieser
beiden Operationsverstärker 34 des
Komparators eine Ausgabespannung, welche dem Ausgabesignal O2 „hoch" zu sein entspricht.
Wenn jedoch die beiden Widerstände 20', 20" unterschiedlich
sind, entspricht die Ausgabe des Operationsverstärkers 33 einer Spannung,
welche außerhalb
der beiden Schwellenwerte des Komparators liegt, welche durch die
beiden Operationsverstärker 34 definiert
werden. Dies hat zum Ergebnis, dass einer der Operationsverstärker 34 eine
negative Ausgabespannung erzeugt, welche dem Ausgabesignal O2 „niedrig" zu sein entspricht.
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Nach
der 3 ist der optische
Koppler 24 verbunden zwischen den Signalen O1 und O2. Darüber hinaus
ist eine lichtausgebende Diode (light emitting diode – LED) 35 in
diesem Pfad vorgesehen. Wenn das Signal O1 „leitend" ist, kann ein Strom von der Energieversorgung
zu dem optischen Koppler 24 fließen. Dieser Strom kann jedoch
nur fließen,
wenn das Signal O2 „niedrig" ist. Wenn das der
Fall ist, fließt
der Strom von der Energieversorgung zu der LED 35, so dass
die LED 35 z. B. ein rotes Alarmlicht produziert.
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Als
Ergebnis wird die LED 35 angeschaltet, wenn zwei Funktionsboards 13', 13" vorhanden sind (Signal
O1 ist „leitend") und wenn die beiden
Funktionsboards 13', 13" nicht identisch
sind (Signal O2 ist „niedrig"). Daher produziert
die LED 35 einen Alarm, wenn die Vorgabe von zwei identischen
Funktionsboards 13', 13" nicht erfüllt ist.
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Wenn
jedoch zwei identische Funktionsboards 13', 13" vorhanden sind, dann ist das Signal O2 „hoch". Der beschriebene
Strom kann daher nicht durch den optischen Koppler und die LEDs 35 fließen. Daher
zeigt die LED 35 keinen Alarm.
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Dasselbe
gilt, wenn nur ein Funktionsboard 13', 13" vorhanden ist. In diesem Fall
ist das Signal O1 „nicht-leitend", so dass kein Strom
zu dem optischen Koppler 24 oder dem LED 35 fließen kann.
Die LED 35 zeigt wiederum keinen Alarm.
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Wie
in 2 gezeigt, ist die
Ausgabe des optischen Kopplers 24 mit jedem der beiden
Spannungswandler 15', 15" verbunden.
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Wie
beschrieben fließt,
wenn zwei nicht identische Funktionsboards 13', 13" vorhanden sind,
ein Strom durch den optischen Koppler 24 und die LEDs 35.
In diesem Fall erzeugt der optische Koppler 24 ein Alarmsignal.
Dieses Alarmsignal A wird an die beiden Spannungswandler 15', 15" gegeben, so dass
diese beiden Spannungswandler 15', 15" unbrauchbar gemacht werden, d.h.
ausgeschaltet.
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In
allen anderen Fällen,
d. h. wenn zwei identische Funktionsboards 13', 13" vorhanden sind, oder
nur ein Funktionsboard 13', 13" vorhanden ist, dann
fließt
kein Strom durch den optischen Koppler 24. Daher wird kein
Alarmsignal A an die beiden Spannungswandler 15', 15" gegeben. Dies
resultiert in der Erzeugung von zwei Spannungen U1, U2 und das Senden
dieser beiden Spannungen U1, U2 an die Funktionsboards 13', 13".
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Es
soll erwähnt
werden, dass das oben beschriebene elektrische System auch nur einen
einzelnen Spannungswandler aufweisen kann, so dass nur eine einzige
Spannung an die beiden Funktionsboards gegeben wird. In diesem Fall
wird das Alarmsignal A des optischen Kopplers 24 nur mit
diesem einzelnen Spannungswandler verbunden.