DE603389C - Schaltungsanordnung fuer Signalempfaenger in Fernsprechanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Signalgabe, in welchen zur Signalisierung Wechselströme verwendet werden. Über die Signalstromkreise werden auch Ströme für andere als Signalzwecke geleitet, wobei diese Ströme Komponenten der Signalfrequenz enthalten können.

Die Erfindung ist anwendbar für Fernsprechanlagen, in welchen über die zum Sprechen benutzten Leitungen auch Signalströme ausgesandt werden, und zwar besonders Wechselströme, deren Frequenz im Bereich der Sprachfrequenzen liegt. In solchen Anlagen müssen Vorkehrungen getroffen werden, welche die Beeinflussung der Signalempfangsapparate durch die Sprechströme verhindern. Für diesen Zweck sind schon verschiedene Vorschläge bekanntgeworden, die im allgemeinen dahin gehen, Sperrkreise und andere Sperreinrichtungen vorzusehen, welche beim Eintreffen von Sprechströmen den Signalempfangsapparat sperren und so die Auslösung ungewollter Signale verhindern.
Die vorliegende Erfindung hat nun den Zweck, die Verhinderung der Beeinflussung des Signalempfängers durch andere als reine Signalströme auf andere Weise zu bewirken und erreicht dies dadurch, daß auf der Eingangsseite des Signalempfängers selbsttätig wirkende Strombegrenzungseinrichtungen vorgesehen sind, welche nachgeordnete Resonanzkreise derart steuern, daß diese die die Auslösung der Signale bewirkenden Teile des Signalempfängers nur dann beeinflussen, wenn Ströme von reiner Signalfrequenz auftreffen.

Die Erfindung ist nachstehend kurz allgemein beschrieben.

Bei der Erfindung ist von der Erwägung ausgegangen, daß bei geeigneter Wahl der zur Signalisierung verwendeten Frequenzen die z. B. in der Sprache vorkommenden Komponenten der Signalfrequenz nicht stark und häufig genug auftreten, um den Signalempfänger zum Ansprechen zu bringen. Hauptsächlich wird es sich also darum handeln, Einrichtungen dafür zu treffen, daß die Stärke aller am Signalempfänger ankommenden Ströme einen bestimmten Wert nicht übersteigt. Dadurch wird verhindert, daß Ströme übernormaler Stärke, insbesondere von den der Signalfrequenz benachbarten Frequenzen, zur Auswirkung auf den Empfänger kommen. Diesem Zweck dienen die das Hauptmerkmal der Erfindung darstellenden Strombegrenzungseinrichtungen im Eingangskreis des Signalempfängers.

Für die Begrenzungseinrichtimgen sind^nun verschiedene Ausführungen möglich; nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele hierfür beschrieben und dargestellt.

Eine Ausführungsform zeigt eine Brückenanordnung von Gleichrichtern mit einer Polarisationszelle in der Brücke und parallel dazu

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geschaltet einen Spannungsresonanzkreis, der auf die Signalfrequenz abgestimmt ist. Als Polarisationszelle kann man eine gewöhnliche Akkumulatorenzelle verwenden. Die Gleichlichter sind so geschaltet, daß über die Brückenanordnung kein Strom fließen kann, solange die an dem Eingangstransformator auftretende Spannung die Zellenspannung nicht übersteigt; dies ist aber der Fall, wenn Ströme normaler ίο Stärke von Signalfrequenz auf den Empfänger treffen. Infolgedessen wird ein reiner Signalstrom sich nur an dem Resonanzkreis auswirken und den Signalempfänger zum Ansprechen bringen. Wenn dagegen Ströme anderer als der Signalfrequenz am Signalempfänger eintreffen, steigt der Scheinwiderstand des Spannungsresonanzkreises in bezug auf die anderen Teile des Stromkreises, und die Brücke bildet einen Nebenschluß geringen Widerstandes, weil die Spannung an ihr zufolge der Erhöhung des Scheinwiderstandes des Resonanzkreises größer ist als dann, wenn, wie oben gesagt, Strom reiner Signalfrequenz auftritt. Die am ■Verbindungspunkt des Resonanzkreises mit dem nachfolgenden Gleichrichter resultierende Spannung reicht alsdann nicht hin, die Gleichrichterröhre zur Erregung und damit das die Signalauslösung bewirkende, im Anodenkreis liegende Relais zu betätigen. Eine andere Ausführungsform zeigt zwei Glühkathodenröhren und einen Stromresonanzkreis, der in Reihe mit den beiden Röhren liegt. Das eine Ende des Resonanzkreises einerseits sowie der eine Verbindungspunkt der beiden umgekehrt parallel geschalteten Röhren andererseits liegen an den Klemmen der Sekundärwicklung des Transformators. Die Röhren sind sog. Zweielektrodenröhren, arbeiten nahe am Sättigungspunkt und begrenzen dadurch den Stromfluß in dem Stromkreis auf einen bestimmten Wert. Wenn der ankommende Strom keine reine Signalfrequenz hat, sondern z. B. Sprachfrequenzen, so besitzt der Resonanzkreis diesen gegenüber bekanntlich nicht den maxi- +5 malen Scheinwiderstand. Er bildet also für die von der Signalfrequenz abweichenden Frequenzen einen Kurzschluß und der dem Resonanzkreis nachgeordnete Gleichrichter kommt nicht zum Ansprechen.

Ferner können auch zwei oder mehrere Frequenzen zur Signalisierung gebraucht werden. Alsdann wird eine gemeinschaftliche Begrenzungseinrichtung in Verbindung mit je einem Resonanzkreis für jede Frequenz vorgesehen oder eine für mehrere Frequenzen, d. h. eine Frequenzkombination, bestimmte Einrichtung, wie nachstehend an einigen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben wird.

Fig. ι zeigt einen Transformator T, dessen Primärwicklung mit der Leitung, über welche die Signale ankommen, direkt verbunden ist; jedoch kann auch ein Stromkreis, der eine Verstärkerröhre enthält, zwischen Leitung und Transformator geschaltet werden. Ein Ende der Sekundärwicklung dieses Transformators T ist über die Widerstände R₁ und R₂ mit dem auf die Signalfrequenz abgestimmten Spannungsresonanzkreis verbunden, der die Induktivität L und den Kondensator C, beide sind in Reihe geschaltet, enthält. Der Kondensator C ist mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung des Transformators T verbunden. Der Verbindungspunkt S zwischen Induktivität L und Kondensator C ist mit dem Gitter der Gleichrichterröhre V verbunden, in deren Anodenkreis ein Relais R liegt, zu dem ein kleiner Kondensator C₁ parallel geschaltet ist. GB stellt die Gitterbatterie und H T die Anodenbatterie dar. Die Gleichrichterröhre kann evtl. noch auf eine Verstärkerröhre arbeiten; in diesem Falle ist das Relais R im Anodenkreis der Verstärkerröhre angeordnet.

Parallel zur Sekundärwicklung des Transformators T, und zwar an den Punkten P und Q im Eingangskreis des Signalempfängers, ist eine Brückenanordnung von Gleichrichtern, und zwar von Kupferoxyd - Gleichrichtern, angeschlossen. In jedem der vier Brückenzweige liegt ein solcher Gleichrichter. In der Brücke go selbst liegt eine Akkumulatorenzelle. Die Gleichrichter in den Brückenzweigen sind so geschaltet, daß kein Stromfluß vom Akkumulator aus über die Brückenzweige und die Sekundärwicklung des Transformators stattfindet und daß kein Nebenschluß für den Resonanzkreis gebildet wird, sobald vom Transformator T her eine Wechselspannung an den Punkten P und Q auftritt, die geringer ist als die des Akkumulators B. too

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist im wesentlichen wie folgt:

Relais R spricht an, wenn an dem Verbindungspunkt S des Resonanzkreises eine genügend hohe Spannung der Signalfrequenz auftritt, und dies ist der Fall, wenn reiner Signalstrom am Transformator T auftritt; alsdann herrscht an dem Resonanzkreis L, C Resonanz. Der Stromfluß wird in erster Linie bestimmt durch die Widerstandswerte von R _t, R₂ und L und den Spannungsunterschied an den Enden der Sekundärwicklung des Transformators T. Im Resonanzfalle wird die Spannung am Kondensator C eine verhältnismäßig hohe und der Stromfluß ausreichend sein, das Relais R zum Ansprechen zu bringen. Übersteigt die vom Transformator T erzeugte, an den Punkten P und Q auftretende Spannung nicht die Spannung des Akkumulators B, so bildet dieser auch keinen Nebenschluß für den Resonanzkreis; dies ist der Fall, wenn, wie oben gesagt, reiner Signalstrom in normaler Stärke auftritt. Über-

steigt der Stromfluß die normale Stärke, so bildet die Brücke einen ausgleichenden Nebenschluß für die den normalen Wert übersteigende Spannung am Resonanzkreis. Die Grenze wird durch die Gegenspannung der Zelle bestimmt. Besitzt der eintreffende Strom eine andere als Signalfrequenz oder enthält er ein Frequenzgemisch, z. B. Sprachfrequenzen, so tritt an dem Resonanzkreis keine Resonanz auf, und ίο der Scheinwiderstand des Kreises steigt an. In diesem Falle wirkt die Brücke als Nebenschluß. Die Spannung am Resonanzkreis ist gering, und nur ein Bruchteil der von der Sekundärwicklung des Transformators gelieferten Spannung fließt über den Kondensator C, so daß die am Verbindungspunkt S auftretende Spannung nicht ausreicht, das Relais R zu betätigen.

Die Brückenanordnung dient somit zur Begrenzung. der im Eingangskreis des Signalempfängers auftretenden Spannung und in Abhängigkeit von dieser des Stromes der ankommenden Wechselströme.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in welchem im Eingangskreis des Empfängers eine Begrenzungseinrichtung gebraucht wird, in der ein Stromresonanzkreis C, L Anwendung findet, sowie zwei Glühkathodenröhren, und zwar zwei Zweielektrodenröhren D₁ und D₂, für jede HaIbwelle eine, die nahe am Sättigungspunkt arbeiten. Die Kondensatoren C₃ und C₄ dienen zur Blockierung des Anodengleichstromes. Die Adern 1 und 2 sind mit einem Transformator verbunden, ähnlich wie in Fig. 1 gezeigt. Der Resonanzkreis ist, wie gesagt, ein Stromresonanzkreis; Kondensator C und Selbstinduktion L liegen parallel, und beide zusammen sind in Reihe mit den beiden Gleichrichterröhren D₁ und D₂ geschaltet. Die beiden umgekehrt parallel geschalteten Röhren sind so angeordnet, daß eine von ihnen die eine Halbwelle und die andere die zweite Halbwelle einer Wechselschwingung hindurchläßt. Parallel zum Resonanzkreis liegt die Röhre V, deren Gitter eine entsprechende Vorspannung aus der Batterie GB erhält, so daß sie als Gleichrichter arbeitet. Die am Gitter auftretende Spannung ist von der Spannung am Resonanzkreis abhängig. Wenn reiner Signalstrom über die Adern 1 und 2 eintrifft, besitzt der Resonanzkreis C, L einen sehr hohen Scheinwiderstand. Die am Gitter der Gleichrichterröhre V wirkende Spannung ist wegen des hohen Scheinwiderstandes des Resonanzkreises auch verhältnismäßig hoch und bewirkt das Ansprechen des Relais R. Wenn Strom anderer Frequenz oder Frequenzgemische auftreten, so besitzt der Resonanzkreis geringen Widerstand, infolgedessen ist die dem Gitter der Gleichrichterröhre V zugeführte Energie nicht ausreichend, letztere zum Ansprechen zu bringen.

Übersteigt die Stärke des ankommenden Stromes den normalen Wert, so verhindern die Röhren D₁ und D₂ ein Ansteigen des Stromes, da ihr Arbeitspunkt bereits an der Sättigungsgrenze liegt. Die vom Resonanzkreis dem Gitter der Röhre zugeführte Energie bleibt daher niedrig, und letztere und damit auch Relais R spricht nicht an.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das angewendet wird, wenn mehrere verschiedene Frequenzen zur Signalisierung gebraucht werden, wobei für die einzelnen Frequenzen je ein Spannungsresonanzkreis nach Fig. 1 Verwendung findet.

Mit VLD ist die Brückenanordnung mit den Widerständen R₁ und i?₂nach Fig. 1 angedeutet. Es sind vier Resonanzkreise für je eine Frequenz parallel geschaltet, angenommen mit den Induktivitäten L₁, L₂, L_z, Z₄ und den 8a. zugehörigen Kondensatoren. Von den Verbindungspunkten S der letzteren mit den Induktivitäten führen einzeln die Anzapfungen 4, 5, 6, 7 zu den Gittern von vier Gleichrichterröhren, in ähnlicher Weise wie in Fig. 1 gezeigt. GB ist die für alle vier Röhren gemeinschaftliche Gitterbatterie, bei 3 werden die Heizkreise angeschlossen.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist grundsätzlich die gleiche wie die der Anordnung nach Eig. 1.

Fig. 4 zeigt ein Atisführungsbeispiel, nach welchem ebenfalls mehrere verschiedene Frequenzen zur Signalisierung verwendet werden, bei dem jedoch die Begrenzungseinrichtung nach Fig. 2 gebraucht wird, die durch CLD angedeutet ist. Die Anordnung kann, wie die Anordnung nach Fig. 3, auf jede der vier Frequenzen ansprechen, für welche je ein Stromresonanzkreis nach Fig. 2 vorgesehen ist too mit den Induktivitäten L₁, L₂, L₃ und L₁ und den zugehörigen Kondensatoren. Die Resonanzkreise sind über die Adern 4, 5, 6, 7 mit den Gittern der nachfolgenden Röhren gekoppelt, wie in Fig. 2 zu ersehen ist. Die Kopplung erfolgt hier im Gegensatz zu Fig. 2 induktiv. Auch hier bezeichnet GB die gemeinsame Gitterbatterie, und die Heizkreise werden wieder bei 3 angeschlossen. *

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ent- no spricht sinngemäß der nach Fig. 2.

Jeder der in Reihe geschalteten Resonanzkreise bietet einen hohen Scheinwiderstand für seine Resonanzfrequenz und einen geringen Widerstand für Ströme anderer Frequenzen. Demzufolge werden die einzelnen der vier Relais, entsprechend Relais R nach Fig. 2, bei Eintreffen der jeweiligen Resonanzfrequenz über die Adern 1 und 2 zum Ansprechen gebracht.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, nach welchem eine Frequenzkombination, zusammen-

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gesetzt aus drei verschiedenen Frequenzen, den Signalempfänger zum Ansprechen bringen kann, im Gegensatz zu den nach Fig. 3 und 4, wo die vorgesehenen Frequenzen einzeln zur Wirkung gelangen.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung entspricht im Prinzip der Anordnung nach Fig. 2. Die Adern 10 und 11 führen zum Gitter- und Heizstromkreis einer Gleichrichterröhre, wie ο der Röhre V in Fig. 2; GB ist die gemeinschaftliche Gitterbatterie.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltungsanordnung für Signalempfänger in Fernsprechanlagen, in welchen über die zum Sprechen benutzten Leitungen mit Wechselströmen im Bereiche der Sprachfrequenzen Signale ausgesandt werden und der Signalempfänger nur auf reine Signalfrequenzen anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Eingangsseite von abgestimmten Empfangseinrichtungen eine als Strombegrenzer wirkende Einrichtung (B, D₁, D₂ usw.) angeordnet ist, die in Verbindung mit der Empfangseinrichtung verhindert, daß die Signalempfangsröhre (F) durch Wechselströme mit von der Signalfrequenz abweichender Frequenz erregt wird.

   ν 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungseinrichtung (Fig. 1) aus einer Brückenanordnung mit in den Brückenzweigen angeordneten Gleichrichtern und einer in der Brücke liegenden Polarisationszelle (Akkumulator B) gebildet wird und parallel zum Resonanzkreis (L, C) liegt.

   3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Brückenzweigen liegenden Gleichrichter so geschaltet sind, daß kein Gleichstrom aus der Zelle über die Brückenzweige fließen kann.

   4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Gleichrichter und Zelle (B) so angeordnet sind, daß die Brückenanordnung als Nebenschluß von geringem Widerstand für den Spannungsresonanzkreis (L, C) dient, sobald die am Brückenzweig wirksam werdende Wechselspannung größer wird als die Spannung der Zelle.

   5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis zwischen Transformator (T) und Resor nanzkreis (L, C) Widerstände (A₁, R₂) angeordnet sind, welche zusammen mit dem Widerstand des Resonanzkreises die Stärke des Stromflusses im Kreise (Resonanz-, Brückenkreis) auf einen bestimmten Wert einstellen.

   6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungseinrichtung (Fig. 2) aus zwei umgekehrt parallel geschalteten Glühkathodenröhren (Zweielektrodenröhren) besteht, die mit einem Stromresonanzkreis (C, L') in Reihe geschaltet sind.

   7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweielektrodenröhren (D₁, D₂) so geschaltet sind, daß beide Halbwellen eines Wechselstromes über den Stromkreis verlaufen können, und daß der Arbeitspunkt der Röhren so gewählt ist, daß sie bei Signalstrom normaler Stärke nahe am Sättigungspunkt arbeiten, wodurch der Stromfluß in dem Kreise auf einen bestimmten Wert begrenzt ist.

   8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere individuell auf verschiedene Frequenzen abgestimmte Resonanzkreise (L₁-L₄,, Fig. 3), deren jeder eine ihm zugeordnete Empfangseinrichtung beeinflußt, parallel geschaltet sind und von einer gemeinschaftlichen, parallel dazu angeordneten Begrenzungseinrichtung (VLD) gesteuert werden.

   9. Schaltungsanordnung nach Anspruch X, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere individuell auf verschiedene Frequenzen abgestimmte Resonanzkreise (U₁-U₁, Fig. 4), deren jeder eine ihm zugeordnete Empfangseinrichtung beeinflußt, in Reihe geschaltet sind und von einer in Reihe mit ihnen liegenden gemeinschaftlichen Begrenzungseinrichtung (CLD) gesteuert werden.

   10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere individuell auf verschiedene Frequenzen abgestimmte, hintereinander geschaltete und von einer mit ihnen in Reihe liegenden Begrenzungseinrichtung (CLD') gesteuerte Resonanzkreise (xCU'-^CL") vorgesehen sind, die auf eine gemeinsame Empfangseinrichtung arbeiten und nur bei Auftreten von Strömen, die die Kombination der einzelnen Frequenzen gleichzeitig aufweisen, in Tätigkeit treten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen