DE885725C - Signalempfaenger fuer Traegerwellentelephoniesysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Signalempfänger für Trägerwellentelephoniesysteme, bei denen die Signale durch die Aussendung der während der Gesprächsübertragung unterdrückten Trägerwelle übertragen werden-, wobei der Signalempfänger einen einfachen oder einen doppelten Gegentaktmodulator besitzt, dem die empfangenen Signale und eine Hilfsschwingung so zugeführt werden, daß die empfangenen Schwingungen in Schwingungen niedriger Frequenz umgewandelt werden, die von einem Filter ausgesiebt werden und nach erfolgter Demodulation ein Relais steuern.

In Telephoniesystemen is-t_ es erforderlich, Signale, wie z. B. Anruf- und Wählimpulse, zu übertragen, um eine Verbindung zwischen den verschiedenen Zentralen zustande zu bringen. In Systemen für Trägerwellentelephonie wird zu diesem Zweck häufig sogenannte Trägerwellensignalisierung verwendet. Die Sprache wird dabei als ein Seitenband einer Trägerwelle übertragen, während das andere Seitenband und die Trägerwelle unterdrückt werden. Die Signalisierung erfolgt durch Aussendung der Trägerwelle, die dann von in einem bestimmten Rhythmus auftretenden Impulsen moduliert ist. Die Signale werden in einem Signalempfänger empfangen, «der so selektiv sein muß, daß er nur auf die Signale, dagegen nicht auf die während der Gesprächsübertragung empfangenen Schwingungen ansprechen kann. Die erforderliche Trennschärfe des Signalempfängers ist

oft nur schwierig durch Filter erreichbar, da der relative- Frequenzabstand zwischen der -Trägerwelle und dem Gesprächsseiteniband, besonders bei hoher Trägerwellenfrequenz sehr gering ist. Die empfangenen Schwingungen werden daher zunächst ■mittels eines einfachen öder doppelten Gegentaktmodulators, 'dem gleichzeitig eine 'Hilfeschwingung anderer Frequenz zugeführt wind, in eine niedrigere Frequenz umgewandelt. Um zu verhüten, daß der

ίο Signalempfänger während der Gesprächsübertragung anspricht, genügt in diiesem Fall schon ein weniger selektives Filter. Bei einem üblichen Signalempf.anger wenden die so getrennten, zur S ignalisierung dienenden Wechselspannungsiimpulse demoduliert und steuern ein. Relais, das daher im Rhythmus der Signalimpulse anzieht oder abfällt. Nun ist, wie .sich später zeigen wird, die Zeit, wäh^ rend der das Relais anzieht oder abfällt, von der Amplitude der empfangenen Wechselspannungsimpulse abhängig, wodurch Fehler in der Signalgaibe auftreten können. Derartige Fehler können durch Begrenzung der empfangenen Schwingungen vermieden werden. Die Erfindung bezweckt, eine Schaltung zu schaffen, mit der in einfacher Weise eine solche Begrenzung möglich, ist.

Gemäß der Erfindung werden den Gleichrichtern, die zusammen einen Gegentaktmodulator bilden und die eine negative Vorspannung besitzen, die empfangenen und in der Amplitude zu begrenzenden Schwingungen in gleicher Phase und die Hilfsschwingung von konstanter Amplituide gegenphasig zugeführt.

In Fig. ι ist ein bekannter Siignalempfänger, wie er für die Signalisierung ibei Trägerwellientelephonie verwendet wird, dargestellt. Den Klemmen 1, 2 eines Eingangstransformators 3 werden die als Signal dienenden Wechselspannungsimpulse V_v mit der Frequenz/» zugeführt. In Fig. 2a ist ein derartiges, aus Wechselsparmungsimpulsien bestehendes Signal dargestellt. Die Signal© werden gegenphasig den Gleichrichtern eines' Doppelgegentaktmodulators 4 zugeführt. Den Gleichrichtern wind außerdem eine Wechselspannung V_q von konstanter Amplitude und mit einer Frequenz q zugeführt, so daß das an den Klemmen 6, 7 des Ausgangstransformators 5 entnommene, aus Wedhselspannungsimpulsen bestehende Signal die Grundfrequenz p—q Hz hat. Die Frequenz q wird meistens so gewählt, daß die Frequenz p—q dee modulierten Ausgangssignals Soioo Hz 'beträgt. Dann folgt ein Filter 8 das nur für die Frequenz p—q durchlässig ist. Die durchgelassemem Schwingungen wenden vom Demodulator 9demoduliert und steuernden Anoden-Strom einer Röhre io, in deren Anodenkreis ein Relais 11 liegt. Dieses Relais kann dann in der Empfangszentrale z. B. eine Lampe betätigen, wodurch dort der Wunsch der aussendenden Zentrale nach einer Verbindung kennbar gemacht werden kann. Um Fehlanschlüsse zu vermeiden, ist es besonders bei der Übertragung von Wahlimpulsen von größter Bedeutung, daß die Zeiten, während denen das Relais anzieht oder albfällt, genau der Zeitdauer der ausgesandten Wechselspannungsimpulse entspricht. Dies ist der Fall, wenn der durch das Relais fließende Strom i den gleichen zeitlichen Verlauf hat wie die Einhüllende der Wechselspannungsimpulse (s. Fig. 2b). Da die empfangenen Wedhselspannungsimpulse nach Fig. 2a bzw. die von ihnen durch Frequenzumwandlung abgeleiteten Schwingungen neben der Frequenz p bzw. p—q eine große Anzahl von Harmonischen enthalten, wäre es dazu erforderlich, auch alle diese Harmonischen dem Demodulator 9 zuzuführen. Da das Filter 8 jedochouir dieSchwingungen mit der Frequenz p—q durchläßt und die Harmonischen unterdrückt, wind das dem Gleichrichter entnommene und dem Steuergitter Ϊ2 der Röhre 10 zugeführte Signal und¹ daher auch der Relaisstrom den in Fig. 2 c dargestellten Verlauf haben, der von der Einhüllenden der empfangenen Impulse nach Fig. 2 a abweicht. Wenn io der Wert des Stroms ist, bei dem das Relais 11 anzieht oder abfällt, so wind das Relais anstatt während der richtigen Zeitdauer t_x (Fig. 2 b) infolge der vom Filter verursachten Verzerrung nur während der Zeit i₂ (Fig. 2 c) anziehen oder abfallen. Ist die Amplituide der empfangenen Weehselspannungsimpulse größer, so erhält der das Relais durchfließende Strom, die in Fig. 2d durch die Kurve 1 dargestellte Gestalt, und die Zeitdauer, während der das Relais betätigt wird, ist sodann länger, und zwar gleich f₃ geworden. Es tritt daher eine Verzerrung der Impulsdauer auf, die von der Amplitude der empfangenen Weehselspannungsimpulse abhängig ist.

Die folgende Betrachtung soll zeigen, daß die Amplitude der den Ausgangsklemmen 6, 7 des Gegentaktmodulators entnommenen Impulse von den empfangenen, den Eingangsklemmen 1, 2 zugeführten Impulsen abhängig ist.

In Fig. 4 ist die Kennlinie eines der Gleichrichter des Gegentaktmodulators dargestellt. Der durch den Gleichrichter fließende Strom ist mit / und die Spannung mit V bezeichnet. Die den Klemmen 13, 14 in Fig. ι zugeführte Hilfsschwingung V₉ von konstanter Amplituide verunsacht zwar während jeder Halbwelle einen Strom (max. io) durch die Gleichrichter, aber da die Gleichrichter in Gegentakt geschaltet sind, kann zwischen den Ausgangsklemmen 6, 7 keine Wechselspannung auftreten; die Sache liegt jedoch anders bei den den Klemmen 1,2 zugeführten Wechselspannungsimpulsen. Diese Impulse können wegen der guten Leitfähigkeit der Gleichrichter übertragen wenden. Wenn die Amplitude der Wechselspannung v_q groß ist in bezug auf die Amplitude der Wechselspannungsimpulse, so ist die Amplitude der den Ausgangsklemmen 6, 7 entnommenen Impulse jedem der Weehselspannungsimpulse nahezu proportional. Dk Zeitdauer, während der das Relais anzieht oder abfällt, ist daher stark abhängig von der Amplitude des empfangenen Signals.

Gemäß der Erfindung wind dieser Nachteil dadurch vermieden, daß, wie in Fig. 3 dargestellt ist, die Wechselspannung v_q mit gleichbleibender Amplitude und einer Frequenz q den Klemmen 1, 2 des Eingangstransformators 3 und gegenphasig den

GleichrichterndesGegentaktmodulators 4 zugeführt wird, während die empfangenen Wechselspannungsimpulse' in der gleichen Phase über die Klemmen 13, 14 den Gleichrichtern des Gegentaktmodulators 4, die je eine negative Vorspannung besitzen, zugeführt wird.

Wenn nun die Amplitude der empfangenen Wechselspannungsimpulse wesentlich größer ist als die negative Vorspannung, werden die: Gleichrichter nahezu während der ganzen Halb welle gut leitend sein. Infolge der Gegentaktschaltung bewirken diese Wediselspannungsimpulse keine Spannung zwischen den Ausgangsklemmen 6, 7. Während der Zeit, in der die Gleichrichter leitend sind, wird wohl die Wechselspannung v_q übertragen. Die Amplitude¹ der den Ausgangsklemmen6,7 entnommenen Wechselspannungsimpulse ist daher ausschließlich von der Amplitude der den Eingangsklemmen 1, 2 zugeführten Wechselspannung v_q abhängig. Dadurch, daß die Amplitude von v_q konstant gehalten wird, haben die den Ausgangsklemmen 6, 7 entnommenen Wechselspannungsimpulse einen gleichbleibenden Wert. Wie aus Fig.2d, Kurve 2 ersichtlich ist, wird bei einer bestimmten Amplitude der den Klemmen 6, 7 entnommenen Wechselspannungsimpulse und daher bei einem bestimmten Wert i des Relaisstroms die Zeit, während der das Relais anzieht oder abfällt, wieder den richtigen Wert J₁ bekommen. Die konstante Amplitude der den Eingangsklemmen i, 2 zugeführten Wechselspannung ist daher so zu wählen, daß die Amplitude der gleichgerichteten Wechselspannungsimpulse diesen Wert erhält. In Fig. 5 ist der Zusammenhang zwischen der Amplitude der den Klemmen 6, 7 entnommenen Wechiselspannungsimpulse F₆, ₇ als Funktion der Amplitude der den Klemmen 13, 14 zugeführten Wechselspannungsimpulse V_p dargestellt. Hieraus ist ersichtlich, daß von einem 'bestimmten Wert v_m ab die Amplitude der den Klemmen 6, 7 entnommenen Wechselspannungsimpulse konstant «bleibt.

Eine weitere Verbesserung ist dadurch möglich, daß .die negative Vorspannung der Gleichrichter vom Relaisstrom abhängig gemacht wird, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. In der Schaltung nach Fig. 6 wird die negative Vorspannung einem in den Anodenkreis der Röhre 10 aufgenommenen Widerstand 15, 16 entnommen. Die Polarität ist derart gewählt, daß bei zunehmender Signalstärke der Amplitude dieser den Klemmen 13, 14 zugeführten Wechselspannungsimpulse von einem bestimmten Wert an die Spannung am Steuergitter 12 und damit der Anodenstrom abnimmt. Hierdurch wird die negative Vorspannung über den Widerstand 15, 16 geringer. Die Übertragung des Doppelgegentaktmodulators wird besser, wodurch die Gitterspannung noch weiter abnimmt. Der Zustand ist daher labil, und die Amplitude der übertragenen Wechselspannungsimpulse wird bei dieser Signalstärke auf den konstanten, von der Amplitude der den Klemmen 1, 2 zugeführten Wechselspannung bestimmten Wert überspringen. Der Zusammenhang zwischen der Amplitude der übertragenen und der empfangenen Wechselspannungsimpulse ist in Fig. 7 Kurve ι .dargestellt. Bis zu einem bestimmten Wert a der empfangenen Wechselspannungsimpulse ist die Amplitude der übertragenen, in der Frequenz umgewandelten Wechselspannungsimpulse gering. Über diesen Wert springt die Amplitude der übertragenen Impulse diskontinuierlich auf den konstanten Wert. Auf diese Weise wird daher eine hohe Empfindlichkeit der Schaltung für die empfangenen Wechselspannungsimpulse erzielt.

Die Schwingungen mit von p—q Hz abweichenden Frequenzen, die z. B. von der Sprache herrühren, werden vom Filter 8 stark gedämpf t. Der Zusammenhang zwischen den übertragenen und den empfangenen Schwingungen mit von p—q Hz abweichenden Frequenzen ist in Fig. 7 durch die Kurve 2 dargestellt. Die Gefahr, daß das Relais auf diese z. B. von der Sprache herrührenden Schwingungen mit von p—q Hz abweichenden Frequenzen reagieren wird, ist sodann sehr gering. Sei ο der Wert der Amplitude der übertragenen Schwingungen, bei dem das Relais anspricht (der Anodenstrom beträgt somit ίο), so braucht die Amplitude der empfangenen Wechselspannungsämpulse nur α zu sein, während die Amplitude der ungewünschten, z. B. von der Sprache herrührenden Schwingungen mit von p—q Hz abweichender Frequenz b betragen muß, um das Relais zu betätigen. Im praktischen Betrieb ist α viel kleiner als b, so daß das Relais^! 11 bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nur auf die empfangene Wechselspannungsimpulse mit großer Amplitude anspricht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Signalempfänger für Trägerwellentelephoniesysteme, bei denen die Signale durch die Aussendung der während der Gesprächsübertragung unterdrückten Trägerwelle übertragen werden, wobei der Signalempfänger einen einfachen oder einen doppelten Gegentaktmodulator enthält, dem die empfangenen Signale und eine Hilfsschwingung so zugeführt werden, daß die empfangenen Schwingungen in Schwingungen niedrigerer Frequenz umgewan- no delt werden, die von einem Filter ausgesiebt werden und die ein Relais steuern, dadurch gekennzeichnet, daß den Gleichrichtern, die zusammen den Gegentaktmodulator bilden unddieeine negative Vorspannung besitzen, die empfangenen Schwingungen in gleicher Phase und die Hilfsschwingung von konstanter Amplitude in Gegenphase zugeführt werden.

2. Signalempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Vorspannung von der Amplitude jener empfangenen Schwingungen abhängig ist, die, in Schwingungen niedrigerer Frequenz umgewandelt, vom Filter durchgelassen werden, und zwar in der Weise, daß von einem bestimmten Mindestwert der Amplitude der empfangenen Schwingungen an

die negative Vorspannung mit zunehmender Amplituide der empfangenen Schwingungen abnimmt.

3. Signalempfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Vorspannung bei einem bestimmten Wert der Amplituide der vom Filter durchgelassenen Schwingungen sich sprungweise ändert, und zwar kleiner wird bei zunehmender Amplitude der -vom Filter durchgelassenen Schwingungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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