DE918512C - Schaltungsanordnung zum UEbertragen von Nummernscheibensignalen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 27. SEPTEMBER 1954

N 5337 VIII a / 2i a*

Die Erfindung¹ bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für ein selbsttätiges Signalsystem, insbesondere eine Fernsprechanlage, zum Übertragen z. B. einer bestimmtem Ziffer entsprechender Nummernscheibensiigniale vom einer Unterstation, ζ. B. einer Teilnehmerstation, zu: einem Signalempfänger, z. B. einem Register in einem Fernsprechamt, über eine aus zwei Adern; bestehende Verbindungsleitung.

Es sind bereits Schaltungsanordnungen bekannt, bei denen die Nummernscheibensignale dadurch erzeugt wenden, daß im Teilnehmergerät Widerstände, deren Werte die z-u wählenden Ziffern kennzeichnen, durch Drucktasten in Reihe mit der leitung geschaltet werden, und; der Signafempfänger mit Mitteln versehen; ist, durch die der Wert des eingeschalteten Widerstandes geprüft wird. Diese Sahaltungsanordnungen sind im allgemeinen derart eingerichtet, daß die eine Leitungsader unmittelbar' mit dem einen Pol einer Stromquelle und die andere Leitungsader über einem Widerstand, mit dem anderen Pol der Stromquelle verbunden ist und daß der Signalempfänger die Spannung der anderen Leitungsader prüft.

Es ist auch bereits eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der die eine Leitungsader mit dem nicht geerdetem Pol einer einseitig¹ geerdeten SpannungsqueHe und die andere Leitungsadar über die Reihenschaltung· der Wicklungen einiger Relais mit verschiedener Empfindlichkeit mit Erde verbunden ist.

Bei Schaltumgsaniordnungen, der hier in Frage kommenden Art tritt die Schwierigkeit auf, daß in, der Praxis, die Leitungsadern eine: Ableitung nach Erde besitzen;, die nicht konstant ist undl die Genauigkeit der Prüfung beeinträchtigt. Die unmittelbar mit der SpaiMiungsquelle verbundene Leitungsader kann im; allgemeinen vernachlässigt

werden, weil sie parallel zur Stromquelle liegt und der die Ableitung durchfließende Strom nicht dem Wählwiiderstamd im Teilnehmergerät durchfließt. Zwar ruft dieser Strom einen kleineni zu,-sätzlichen Spannungsabfall in dear' betreffenden Leitungsader hervor, aber der Widerstand dieser Ader ist nur gering und in der Praxis; bedeutend, kleiner als der Ableitungswiderstand. Die Ableitung der anderen Leitungsader Hegt parallel zur Prüfvorrichtung, und ein Teil dies dien Wählwideristamd durchfließenden Stromes wird! durch den Ableitungswiderstand außerhalb der Prüfvorrichtung nach Erde abgeleitet. Da die Ableitung nicht konstant ist, aber z. B. für verschiedenie Leitungen nicht gleich groß ist und sich aiuch bei derselben! Leitung ändert, ist auch der erwähnte Teil des Prüfstromes nicht konstant. Dies hat zur Folge, daß die Zahl der verschiedenem Wählwiderstände, die die Prüfvorrichtung mit Gewißheit voneinander unterscheiden kann, beschränkt und in der Praxis kleiner ist als die Zahl der zu übertragenden Ziffern.

Bei den bekannten Schaltungsanordnungen wurde die Lösung darin gesucht, diaß beim¹ Wähleni einer Ziffer im der Tdilnehmerstation mehrere Widerstände eingesehaltet und, durch dem Signalempfänger nacheinamdar geprüft wurden. Diese Schaltungsanordnungen können z. B. derart eingerichtet sein, daß die Widerstände in der Teilnehmersfationi nacheinander eingeschaltet werden. Bei anderen Schaltungsanordnungen enthält die Teilnehmerstation, mindestens einem oder mehrere Gleichrichter, die derart mit Nummernschieibenwidierständen kombiniert sind, daß beim Wählen einer Ziffer der Widerstand! des Geräte für entgegengesetzte Stromrichitungen verschieden ist, und der Signaleimpfänger prüft diese Widerstände nacheinander durch Umschalten des Leitungsspeisestromes. Diese Lösungen habani mehrere Nachteile, da einerseits der Druckknopfmechaniismus in der Teilnehmerstationi verwickelter wird und: andererseits besondere Vorkehrungen im. Signalempfänger getroffen werdien müssen, um die Widerstände hin^ reichend schnell prüfen zu können. Bei dem System, bau dem der Leitungsspeisestrom umgeschaltet wird, entstellt außerdem noch zusätzlich die Gefahr von, Übersprechstörungein infolge der großen Änderungen: der Leifangspotentiale.

Die Erfindung .behebt diese Nachteile. Bei der Schaltungsanordnung mach der Erfindung ist die eine Leitungsader auf der Seite des Signalempfängers mit dem. nicht geerdeten Pol einer eimseitig geerdeten Sp annungs quelle und die andere Ader im Signalempfänger mit einer Vorrichtung zum Prüfen des diese Ader durchfließenden! Stromes verbunden. Die Schaltungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß dia andere Leitungsader mit der Kathode einer Entladungsrohre verbunden ist, bei der eine Steuerelektrode, ein solches Potential hat, daß beim Einschalten einer beliebigem WabMmpedanz; im djitei Leitung das Potential dier Kathode praktisch gleich dem Erdpotential ist, und daß Mittel vorhanden sind!, durch die der Strom in einem Ausgangskreis der Röhre geprüft wird.

Während der Prüfung wird also über dem Erd,-ableitwiderstand. dieser Leitung keim oder nahezu kein Strom nach, Erde abflteßen.. Vorzugsweise ist der Potentialunterschied zwischen der Kathode und Erde kleiner als ein Zehntel der Spannung der erwähnten Speisequdle.

Die Erfindung wird; nachstehend, am Hand: eines in der Zeichnung in schetmatischer und. vereinfachter Form dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt nur diiej einigen Elemente, die zum Verständnis der Erfindung erforderlich sind.

In der Figur ist mit Ab eine Teilnehmerstation bezeichnet, die über eine aus zwei Sprechadern ο und b bestehende Verbimdüngsleitung L und über nicht näher dargestellte¹ Verbindungsmittel, z. B. einen oder mehrere Anrufsucher, Relaiskontakte u. dgl., mit einem Signalempfänger 5*0 in einem Register eines entfernten Fernsprechamtes ververbundien ist. Die Station; Ab enthält eine Anzahl, z. B. zehn Wählwiderstände Rk₁ bis Rk₁₀, die vom Teilnehmer baum Wählen einer Nummer mittels Wähltasten Ci₁ bis d_1Q im Raine mit der Leitung geschaltet werden können. Im Reihe mit diesem Widerständen, ist eini Widerstand; Rc zum Ausgleich des Leitungswiiderstanides. geschaltet. Sein Wert ist derart bemessen, daß die Summe des Widerstandes der Leitungsadern, & und b und des Widerstandes Rc einen beistimmten festen Wert, z. B. 1000 Ohm, hat. Die Leitungsader α ist auf der Seite des Signalempfängers: mit dem Minuspol der Batterie Ba verbunden, deren Pluspol geerdet ist. Die Leitungsader b ist mit der Kathode k einer Entladungsrohre B₁ verbunden., deren Anode über einen Widerstand R₁ aus einer Spannungsquelle F₂ gespeist wird. Weiter ist eine Vorrichtung OJ zum Prüfen der Spannung der Anode α der Röhre B₁ vorhanden, die an sich bekannter Art sein kann. Die Sprechadern haben eine gewisse natürliche Ableitung gegen Erde, was in der Figur durch Ableitwiderständö Ra und Rb dargestellt ist, deren Wert in der Pr axis zwischen! z.B. 20000 Ohm und Unendlich schwanken' kann).

Zunächst sei angenommen, daß das Steuergitter g der Röhre B₁ mit einer Quelle geringer, konstanter, negativer Spannung geigen Erde, z. B. — 1,5 V, verbunden ist. Wenn der Teilnehmer¹ dem Hörer abgehoben hat und keine der Wahltasten gedrückt wird, ist der Widerstand des Teilnehmergerätes verhältnismäßig niedrig. Es fließt dann ein gewisser Strom vom der Batterie Ba, über die Sprechader a, die Station ^i &, die Sprechader¹ b, die Entladiumgsbahni zwischen der Kathodie und. der Anode der Rohre B₁ und den. Widerstand R₁ mach der Speisequelle F₂. Die Spannung der Kathode der iao Röhre B₁ und somit auch die der Sprechader b ist dann annähernd gleich Erdpotential oder hat z. B. einen geringem positiven Wert. Der Ableitwiderstand wird dann nahezu von keinem Strom oder doch nur von eimern Strom durchflössen!, der gegenüber dem die Röhre B₁ durchfließenden Strom sehr

klein ist. Wird nun durch das Drücken einer der Wähltasten J₁ bis J₁₀ einer dier Widerstände Rk₁ bis Rk₁₀ in Reihe mit der Leitung¹ geschaltet, so sinkt der die Leitungsschileife und die Röhre B₁ durchfließende Strom. Die Röhre B₁ bedeutet eine Belastung für den Leiter b, deren. Widerstands wert gleich dem reziproken Wert der Steilheit ist. Bei einer Steilheit von z. B. 8 mA/V bedeutet der Signalempfänger also einem scheinbaren Be ίο lastungswiderstand. für die Sprechadem von 125 Ohm, also praktisch einen. Kurzschluß gegen Erde. Bei einer Änderung des die Leitungsschleife durchfließendem Stromes von z. B. 20 mA ändert sich die Kathodenspannung und die Spannung der Ader b also nur um 2,5 V, so daß auch beim Einschalten eines Wähfaviderstandes sich nahezu; keine Spannung auf den Ableitwiderstand¹ Rb überträgt, so daß über letzteren kein Strom abfließt. Bei einer Änderung .der Größe des Ableitwiderstanides Rb ao ändert sich also auch der die Röhre B₁ durchfließende Strom nur in verhältnismäßig sehr geringem Maße. Der den. Widerstand! Ra durchfließende Strom beeinflußt den Strom in der Leitungsschleife praktisch niicht, da der Widerstand Ra parallel zur Batterie Ba liegt. Der die Leiltumgsschleife und; die Röhre B₁ durchfließende Strom ist alsoi praktisch gleich der Spannung der Batterie Ba, dividiert durch dem in der Leitungsschlei'fe vorhandenen Gesaimtwidlerstand. Eine durch das Einschalten eines Wählwiderstandes bedingte Änderung¹ des die Röhre B₁ durchfließendem Stromes führt eine Änderung des SpannuingsaibfaiUs am .Widerstand R₁ herbei, d. h. der Spannung der Anode α der Röhre JS₁, uinid diese Spaninungsänderung wird durch die Vorrichtung OJ geprüft. Obgleich infolge des niedrigen Eingamgswiderstandes der¹ Röhre JS₁ die Spannung der Kathode sich nur in geringem Maße bei einer Änderung dös Stromes ändern kann, gibt eine kleine Stromänderung¹ be^ reits eine verhältnismäßig große Spannungsänderung, weil der Wert des Widerstandes R₁ bedeutend; größer als der Eingangsiwiideretand aim der Kathode ist.

Wenn, wie vorstehend angenommen wurde, das Steuergitter ein konstantes Potential hat, beideutet der Signalempfänger keinen vollständigen Kurzschluß der Ader b gegen Erde, und es wird, somit nicht erreicht, daß beim Einschalten eines beliebigem Wählwiderstandes der Ahleitwiderstand Rb ganz und gar stromlos ist. Dar Ableitwiderstand beeinflußt also noch in gewissem Maße die Genauigkeit der Prüfung. Dieser Einfluß kann dadurch behoben werden, daß der Eingangswiderstand weiter erniedrigt und vorzugsweise genau gleich Ntill gemacht wird. Dazu fet bei der dargestellten Schaltungsanordnung das Steuergitter g nicht mit einer konstanten Spannungsquelle verbunden, sondern in eine Rückkoppelsahaltung eingefügt, die eine Hilfsröhre B₂ enthält. Das Steuergitter der Röhre B₂ ist an dlie Anzapfung eines zwischen¹ dem, Speisepunkt V₁ und der Anode α der Röhre B₁ eingeschalteten Spannungsteilers R₃, R₁ angeschlossen. Umgekehrt ist das Steuergitter g der Röhre B₁ an die Anzapfung eines zwischen dem Punkü V₁ und der Anode der Röhre B₂ eingeschalteten Spannungsteilers R₅, R₆ angeschlossen. Wenn das; Steuergiitter g der Röhre B₁ eine konstante Spannung, hätte, würde die Spannung¹ der Kaithode zunehmen, wenn der Widerstand in der Leitungsscihleife erhöht wird. Infolge der Erniedrigung dies die Röhre B₁ durchfließenden Stromes steigt jedoch die Spannung des Steuergitters der Röhre B₂ an, wodurch die Gitterspannung der Röhr© B₁ abnimmt, und es ergibt sich für die Spannung der Kathode k eine absinkende Tendenz. Durch passende Wahl der Elemente der Schaltungsanordnung und der Speisespannungen kann also* erreicht werden, daß für einen ausgedehnten. Bereich der die Röhre B₁ durchfließenden Ströme die Spannung der Kathode k gleich dem Erdpotential ist. Damit bedeutet der Signalempfänger eiben scheinbaren völligen Kurzschluß der Ader b gegen Erde, und der Ahleitwiderstand! Rb bleibt stromlos.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Schaltungsanordnung für ein selbsttätiges Signalsystem, insbesondere eine Fernsprechanlage, zum Übertragen von Nummernscheibensignalen von einer Unterstation zu einem Signalempfänger über eine aus zwei Adern bestehende Verbindungsleitung, wobei in der Unterstation Wählwiderstände in Reihe mit der Leitung geschaltet werden, während die eine Leitungsader auf der Seite des Signälempfängers mit dem nicht geerdeten Pol einer einpolig geerdeten Spannungsquelle und die zweite Leitangsader im Signalempfänger mit einer Vorrichtung zum Prüfen des diese Leitungsader durchfließenden Stromes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiteLeitungsader (b) mit derKathode (k) einer Entladungsrohre (B₁) verbunden ist, deren Steuerelektrode (g) ein solches Potential hat, daß beim Einschalten eines beliebigen Wählwiderstandes in die Leitung (L) das Potential der Kathode angenähert gleich dem Erdpotential ist, und daß Mittel vorhanden sind, durch die der Strom im Ausgangs'kreis der Röhre (S₁) geprüft wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgangselektrode (α) der Röhre (S₁) derart auf die Steuerelektrode (g) rückgekoppelt ist, daß bei Vergrößerung des Emissionsstromes durch die Röhre (S₁) das Potential der Steuerelektrode (g) zunimmt.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalempfänger (»SO) einen Kurzschluß zwischen der zweiten Leitungsader (b) und Erde bedeutet.

   Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 542 592.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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