DE927451C

DE927451C - Local line transmitter for telephone circuits with filter properties

Info

Publication number: DE927451C
Application number: DEM17911A
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl-Ing Dr Ganitta; Herbert Dipl-Ing Zeeh
Original assignee: Standard Elektrizitaetas Gesellschaft AG
Current assignee: Standard Elektrizitaetas Gesellschaft AG
Priority date: 1953-03-27
Filing date: 1953-03-27
Publication date: 1955-05-09

Description

Ortsleitungsübertrager für Fernsprechkreise mit Filtereigenschaften Neben den zu übertragenden Sprachfrequenzen werden in Fernsprechkreisen zur Auslösung bestimmter Vorgänge zusätzliche Frequenzen, sogenannte Hilfsfrequenzen, verwendet. Diese Hilfsfrequenzen müssen von bestimmten Teilen der Fernsprechkreise ferngehalten werden, wozu man zusätzliche Filter als Sperren benutzt. Beispielsweise erfolgt die Gebührenanzeige beim Teilnehmer mit einer Hilfsfrequenz von 16 kHz. Es ist hierbei erforderlich, die Richtung zum angerufenen Teilnehmer gegen diese Hilfsfrequenz zu sperren. Außerdem muß die Anschaltung der Hilfsfrequenz, die in Form von Impulsen zugeführt wird, über einen Hochpaß oder ein anderes geeignetes Siebmittel erfolgen, um einmal die bei der An- und Abschaltung der Hilfsfrequenzimpulse entstehenden Knackgeräusche zu unterdrücken und zum andern, um eine zusätzliche Dämpfung des Sprechkreises durch das Anschaltglied zu vermeiden. Im allgemeinen werden zu oben beschriebenem Zweck zusätzliche Filter in die Stromkreise geschaltet. Diese bedeuten einen erhöhten Aufwand und erfordern Platz.Local line transformer for telephone circuits with filter properties In addition to the voice frequencies to be transmitted, telephone circuits are used to trigger additional frequencies, so-called auxiliary frequencies, are used for certain processes. These auxiliary frequencies must be kept away from certain parts of the telephone circuit using additional filters as locks. For example takes place the charge display at the subscriber with an auxiliary frequency of 16 kHz. It is here required, the direction to the called subscriber against this auxiliary frequency to lock. In addition, the connection of the auxiliary frequency must be in the form of pulses is supplied, via a high pass or another suitable sieve means, by the one that occurs when the auxiliary frequency pulses are switched on and off To suppress crackling noises and, on the other hand, to provide additional attenuation of the To avoid speaking circuit through the connection element. In general become too above For the purpose described, additional filters are connected to the circuits. These mean an increased effort and require space.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, für tiefe Hilfsfrequenzen den vorhandenen Ortsleitungsübertrager zur Sperrung dieser Frequenzen als Hochpaß auszubilden. Man erreicht dies durch geeignete Dimensionierung der Induktivität des Übertragers und der zur Abriegelung gegen Gleichstrom vorgesehenen Kondensatoren. Der Ortsleitungsübertrager besitzt noch eine dritte Wicklung, die sogenannte Zeichenwicklung, um das Besetztzeichen der Teilnehmerschleife zuzuführen.It has already been suggested for the low auxiliary frequencies train existing local line transformer to block these frequencies as a high-pass filter. This can be achieved by appropriately dimensioning the inductance of the transformer and the capacitors provided for isolation against direct current. The local line transformer has a third winding, the so-called character winding, around the busy signal to be fed to the subscriber loop.

In der Verstärkertechnik wird gelegentlich die Streuinduktivität eines Übertragers zur Bildung von Resonanzkreisen bei höheren Frequenzen benutzt, aber jedoch meist nur zu dem Zweck, die Wirkung der Streuinduktivität auf. die Übertragungseigenschaften möglichst auszuschalten.In amplifier technology, the leakage inductance of a Transformer used to form resonance circles at higher frequencies, but but mostly only for the purpose of achieving the effect the leakage inductance on. to switch off the transmission properties if possible.

Gegenstand der Erfindung ist ein Ortsleitungsübertrager, der so dimensioniert wird, daß er zur Bildung der Sperre für die Hilfsfrequenz und des Hochpasses, welcher zur Anschaltung der Hilfsfrequenz und Knackgeräuschunterdrückung erforderlich ist, vorteilhaft ausgenutzt werden kann. Es brauchen dann nur wenige, meist sehr kleine Kondensatoren zugeschaltet zu werden. Diese stellen einen minimalen Aufwand dar und benötigen obendrein nur sehr wenig Platz, * .: .' Diese vörteilha.fte Ausnutzung des Ortsleitungsübertragers in- Fernsprechkreisen, dem außer der Sprache noch eine zusätzliche, oberhalb des Sprach-Bandes liegende Hilfsfrequenz zugeführt wird, die auf die Teilnehmerschleife oder auf die weiteren Vermittlungseinrichtungen übertragen wird, wobei für die Vermittlungseinrichtungen bzw. für die Teilnehmerschleife eine Sperre gegen diese Hilfsfrequenz erforderlich ist, wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß seine Streuinduktivität so bemessen ist, daß sie mit einer relativ kleinen zugeschalteten Kapazität die Sperre für die Hilfsfrequenz bildet, welche einer dritten, zur Zuführung des Besetztzeichens oder eines anderen Signals vorgesehenen Wicklung oder einem Teil von ihr zugeführt wird, und daß dieser Wicklung oder dem betreffenden Teil von ihr zur Bildung eines Hochpaßfilters eine geeignet bemessene Kapazität zugeschaltet wird.The invention relates to a local line transformer which is dimensioned in this way is that he is to form the lock for the auxiliary frequency and the high pass, which is required for connecting the auxiliary frequency and cracking noise suppression, can be used advantageously. Only a few, mostly very small ones, are then required Capacitors to be switched on. These represent a minimal effort and also require very little space, *.:. ' This beneficial use of the local line transmitter in telephone circuits, which besides the language still has one additional, above the voice band lying auxiliary frequency is supplied, the transferred to the subscriber loop or to the other switching devices becomes, with one for the switching equipment or for the subscriber loop Lock against this auxiliary frequency is required, according to the invention achieved that its leakage inductance is such that it is with a relative small connected capacitance forms the block for the auxiliary frequency, which a third one, provided for supplying the busy signal or another signal Winding or a part of it is supplied, and that this winding or the relevant part of it to form a high-pass filter a suitably dimensioned Capacity is switched on.

An Hand der Zeichnungen wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und die Erfindung selbst dabei näher erläutert. Es zeigt Fig. i das Schaltbild eines gemäß der Erfindung als Sperre ausgebildeten Ortsleitungsübertragers, Fig. 2 das Ersatzschaltbild für die in Fig. i dargestellte Anordnung, Fig. 3 das vereinfachte Ersatzschaltbild für die in Fig. i dargestellte Anordnung für hohe Frequenzen, Fig. q. die graphische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise des beschriebenen Ausführungsbeispiels, Fig. 5 die schematische Darstellung eines Ortsübertragers mit magnetischem Nebenschluß; Fig. 6 das Schaltbild eines gemäß der Erfindung als Sperre und Hochpaßfilter ausgebildeten Übertragers. In Fig. i ist ein solcher als Sperre ausgebildeter Ortsleitungsübertrager schematisch dargestellt. Seine Primärwicklung trägt das Bezugszeichen i und seine Sekundärwicklung das Bezugszeichen 2. Mit Cl sind die zur Abriegelung von Gleichstrom vorgesehenen Kondensatoren bezeichnet. Die Kondensatoren C2 werden zur Bildung der Sperre gemäß der Erfindung zugeschaltet. Die quer geschaltete Kapazität C3 dient zur Erhöhung der Sperrwirkung. Die Primärwicklung i sei hier an die Teilnehmerschleife und die Sekundärwicklung 2 an die weiter ins Amt führende Leitung angeschlossen. Die Hilfsfrequenz möge i6 kHz betragen und über die Teilnehmerschleife die Gebührenanzeige beim Teilnehmerapparat betätigen. Die dritte, zur Übermittlung des Besetztzeichens oder eines anderen Signals vorgesehene Wicklung ist hier der Übersicht halber nicht eingezeichnet. Auf die Zuführung der Hilfsfrequenz und die Bildung des Hochpaßfilters zur Unterdrückung der Knackgeräusche wird weiter unten eingegangen.An exemplary embodiment of the invention will now be described with reference to the drawings described and the invention itself explained in more detail. It shows Fig. I that Circuit diagram of a local line transformer designed as a lock according to the invention, FIG. 2 shows the equivalent circuit diagram for the arrangement shown in FIG simplified equivalent circuit diagram for the arrangement shown in FIG Frequencies, Fig. Q. the graphic illustration to explain the mode of operation of the exemplary embodiment described, FIG. 5 shows the schematic representation of a Local transformer with magnetic shunt; 6 shows the circuit diagram of an according to of the invention designed as a barrier and high-pass filter transformer. In Fig. I such a local line transformer designed as a lock is shown schematically. Its primary winding bears the reference symbol i and its secondary winding bears the reference symbol 2. The capacitors provided for isolating direct current are designated by Cl. The capacitors C2 are connected to form the lock according to the invention. The cross-connected capacitance C3 serves to increase the blocking effect. The primary winding i is here to the subscriber loop and the secondary winding 2 to the further ins Office leading line connected. The auxiliary frequency may be i6 kHz and above the subscriber loop press the charge display on the subscriber set. the third, intended for the transmission of the busy signal or another signal Winding is not shown here for the sake of clarity. On the feeding of the Auxiliary frequency and the formation of the high-pass filter to suppress the crackling noises will be discussed below.

Die Wirkungsweise des Ortsleitungsübertragers als Sperre wird nun an Hand der Fig. 2 und 3 beschrieben. Fig. 2 zeigt ein Ersatzschaltbild der Anordnung von Fig. i. Dem allgemein üblichen Ersatzschaltbild des Transformators sind hier die Kapazitäten Cl, C, und C3 (Fig. i) entsprechend zugefügt. Mit R, ist der Verlustwiderstand der Primärwicklung, mit L1 ihre Induktivität bezeichnet. R2' ist der auf primäre Windungszahl umgerechnete Verlustwiderstand der Sekundärwicklung und L2 ihre auf primäre Windungszahl umgerechnete Induktivität. Mit ß ist die Streuziffer bezeichnet. sind dann die Streuinduktivitäten und (i-a)Ll die Nutzinduktivität. Die Längskapazitäten 2 Cl und die Querinduktivität (i-a)Ll können bei Frequenzen oberhalb des hörbaren Bereiches vernachlässigt werden; unterhalb des Sprachbandes erzeugen sie die gewünschte Sperrwirkung. Man kommt dann zu dem einfacheren Ersatzschaltbild, welches in Fig. 3 gezeigt ist.The operation of the local line transformer as a lock will now be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram of the arrangement of FIG. The capacitances C1, C, and C3 (FIG. I) are added accordingly to the generally usual equivalent circuit diagram of the transformer. R denotes the loss resistance of the primary winding, and L1 denotes its inductance. R2 'is the loss resistance of the secondary winding converted to the primary number of turns and L2 is its inductance converted to the primary number of turns. The scatter figure is denoted by ß. are then the leakage inductances and (generally) Ll the useful inductance. The series capacitances 2 Cl and the shunt inductance (ia) Ll can be neglected at frequencies above the audible range; below the voice band they generate the desired blocking effect. The simpler equivalent circuit diagram, which is shown in FIG. 3, is then reached.

Die beiden Längsimpedanzen des Vierpols von Fig. 3 werden von zwei einander gleichen Parallelschwingkreisen mit der Induktivität der Kapazität C2 und dem geringen Verlustwiderstand gebildet. Der Vierpol besitzt also für die Frequenz eine sehr große Dämpfung und stellt daher eine Sperre für diese Frequenz dar. Die Bedeutung der mit 8 bezeichneten Klemmen wird weiter unten erläutert.The two series impedances of the quadrupole of Fig. 3 are of two equal parallel resonant circuits with the inductance the capacitance C2 and the low loss resistance educated. The quadrupole therefore has for the frequency a very high attenuation and therefore represents a block for this frequency. The meaning of the terminals marked 8 is explained below.

In Fig. q. ist die Betriebsdämpfung B in Abhängigkeit von der Frequenz gezeigt, wie sie an einer Anordnung gemäß der Erfindung gemessen wurde. Die Frequenz ist in logarithmischem Maßstab aufgetragen. Bei dieser Messung war der Abschlußwiderstand (Verbraucher) gleich dem Innenwiderstand der Spannungsquelle. Die Sperre ist für die Frequenz f h wirksam, wie es das Maximum der Betriebsdämpfung bei f l, andeutet. Für den Sprachbereich, der auf das Band zwischen den Frequenzen f1 und f2 beschnitten ist, ist die Betriebsdämpfung sehr gering. Unterhalb von f1 steigt sie wieder an. Nach Maßgabe des Ersatzschaltbildes von Fig. 3 müßte sie dort noch weiter abnehmen. Aber das Ersatzschaltbild von Fig. 3, bei dem die Längskapazität 2 Cl und die Querinduktivität (i-a) L1 vernachlässigt sind, -gilt in diesem Bereich nicht mehr. Dagegen spielen Cl und (i-u) L1 hier die Hauptrolle. Wie man an Hand von Fig. 2 sieht, bilden sie ein Hochpaßfilter, was die Kurve von Fig. q. bestätigt.In Fig. Q. the operating attenuation B is shown as a function of the frequency, as it was measured on an arrangement according to the invention. The frequency is plotted on a logarithmic scale. In this measurement, the terminating resistance (consumer) was equal to the internal resistance of the voltage source. The lock is effective for the frequency fh , as indicated by the maximum operational damping at fl. For the speech range that is cut to the band between the frequencies f1 and f2, the operational attenuation is very low. It rises again below f1. In accordance with the equivalent circuit diagram of FIG. 3, it would have to decrease further there. But the equivalent circuit diagram of FIG. 3, in which the series capacitance 2 Cl and the shunt inductance (generally) L1 are neglected, no longer applies in this area. In contrast, Cl and (iu) L1 play the main role here. As can be seen from FIG. 2, they form a high-pass filter, which is the curve of FIG. confirmed.

Es kann nun vorkommen, daß die Streuinduktivität des Übertragers so klein ist, daß man zur Erzielung der Sperrwirkung C, verhältnismäßig groß machen müßte, d. h. einen größeren Kondensator zuschalten müßte, wodurch die Ersparnis an Platz zum Teil wieder verlorengeht. Dieser Nachteil kann durch einen weiteren erfinderischen Schritt dadurch vermieden werden, daß man die Streuinduktivität künstlich vergrößert.It can now happen that the leakage inductance of the transformer is so is small that you make to achieve the locking effect C, relatively large would have to d. H. A larger capacitor would have to be switched on, which saves space is partly lost again. This disadvantage can be further inventive Step can be avoided by artificially increasing the leakage inductance.

Dies wird besonders vorteilhaft durch einen magnetischen Nebenschluß erreicht. Ein Beispiel eines solchen magnetischen Nebenschlusses zeigt Fig.5. Die Bezugszeichen der Wicklungen des Ortsleitungsübertragers sind von Fig. i übernommen. Seine drei Schenkel sind mit 3, q. und 5 bezeichnet. Zwischen die beiden Wicklungen i und 2 werden nun ein oder mehrere kleine Körper 6 aus Eisen oder sonst einem ferromagnetischen Stoff eingelegt. Die Körper 6 saugen magnetische Feldlinien aus dem Mittelschenkel 3 heraus und leiten sie direkt in die Außenschenkel q und 5 ab. Der magnetische Fluß, welcher beide Wicklungen durchsetzt, wird verkleinert, die Streuung also vergrößert.This is particularly advantageous with a magnetic shunt achieved. An example of such a magnetic shunt is shown in FIG. the Reference symbols for the windings of the local line transformer are taken from FIG. Its three legs are marked 3, q. and 5 denotes. Between the two windings i and 2 are now one or more small bodies 6 made of iron or some other ferromagnetic Fabric inserted. The body 6 suck magnetic field lines from the middle limb 3 and divert them directly into the outer legs q and 5. The magnetic one The flux that passes through both windings is reduced, so the spread is increased.

Es ist weiter wichtig, daß die Streuinduktivität des Ortsleitungsübertragers auf die Hilfsfrequenz abgeglichen werden kann. Zu einem derartigen Abgleich braucht man das Element 6 nur einstellbar zu gestalten. Für ein einstellbares Element 6 gibt es viele Ausführungsmöglichkeiten. Man kann es z. B. als Schraube ausbilden. Auch kann es z. B. die Form eines Ringes um den Mittelschenkel 3 haben. Diesem Ring ist dann ein über seinen Umfang veränderlicher Querschnitt zu geben.It is also important that the leakage inductance of the local line transformer can be adjusted to the auxiliary frequency. Needs for such a comparison one can make the element 6 only adjustable. For an adjustable element 6 there are many possible designs. You can z. B. train as a screw. It can also be B. have the shape of a ring around the center leg 3. This ring a cross-section that is variable over its circumference must then be given.

Wie schon eingangs erwähnt, wird die Hilfsfrequenz in Form von Impulsen zugeführt. Es müssen also die beim Ein- und Ausschalten der Impulse entstehenden Knackgeräusche unterdrückt werden. Wie ebenfalls eingangs erwähnt, wird gemäß der Erfindung aus der Zeichenwicklung oder einem Teil davon und einem zugeschalteten Kondensator ein Hochpaßfilter gebildet. Eine derartige Anordnung ist schematisch in Fig. 6 dargestellt. Die Anordnung ist im wesentlichen dieselbe wie die in Fig. i. Abweichend von Fig. i ist die Zeichenwicklung 7 eingezeichnet. Sie ist mit der Primärwicklung i möglichst eng magnetisch gekoppelt. Die Kopplung mit der Sekundärwicklung 2 ist soweit wie möglich unterdrückt: Das eine Ende der Zeichenwicklung 7 ist geerdet. Über das andere Ende wird das Besetztzeichen zugeführt. An die Mitte der Zeichenwicklung 7 ist der Generator G der Hilfsfrequenz über einen Kondensator C4 und einen Schalter S angeschlossen. Die andere Seite des Generators G ist geerdet. Mit dem Schalter S wird der Generator G abwechselnd aus- und eingeschaltet, je nachdem wie es der Verwendungszweck der Hilfsfrequenz erfordert. Der obere Teil der Zeichenwicklung 7 bildet mit dem Kondensator C4 ein Hochpaßfilter. Der Kondensator C4 ist so bemessen, daß alle Frequenzen unterhalb 16 kHz gesperrt werden.As already mentioned at the beginning, the auxiliary frequency is in the form of pulses fed. So it must be the result of switching the pulses on and off Cracking noises are suppressed. As also mentioned at the beginning, according to the Invention from the character winding or a part thereof and a connected Capacitor formed a high-pass filter. Such an arrangement is schematic shown in FIG. 6. The arrangement is essentially the same as that in Fig. i. Deviating from FIG. I, the character winding 7 is shown. She is with the Primary winding i magnetically coupled as closely as possible. The coupling with the secondary winding 2 is suppressed as far as possible: One end of the character winding 7 is grounded. The busy signal is fed in at the other end. In the middle of the character winding 7 is the generator G of the auxiliary frequency via a capacitor C4 and a switch S connected. The other side of the generator G is grounded. With the switch S the generator G is alternately switched off and on, depending on how it is Purpose of the auxiliary frequency requires. The upper part of the drawing winding 7 forms a high-pass filter with capacitor C4. The capacitor C4 is dimensioned so that all frequencies below 16 kHz are blocked.

Die Zeichenwicklung ist, wie schon erwähnt, möglichst eng mit der Primärwicklung gekoppelt. Die auf die primäre Windungszahl umgerechnete Spannung des Generators ist dann in dem Ersatzschaltbild von Fig. 3 an die mit 8 bezeichneten Klemmen zu legen. Über die beiden einander gleichen Widerstände - gelangt sie dann auf die Teilnehmerschleife. Von den zur Sperre gehörenden Schaltmitteln wird sie nicht beeinflußt.As already mentioned, the character winding is coupled as closely as possible to the primary winding. The voltage of the generator converted to the primary number of turns is then to be applied in the equivalent circuit diagram of FIG. 3 to the terminals labeled 8. Via the two equal resistances - it is then placed on the participant loop. It is not influenced by the switching means belonging to the lock.

Die Kopplung der dritten Wicklung mit der Sekundärwicklung läßt sich nicht ganz unterdrücken. Der restliche Einfluß der dritten Wicklung auf die Sekundärwicklung kann jedoch in einfacher Weise noch weiter herabgesetzt werden, indem zu diesem Zweck einige Windungen der dritten Wicklung der Sekundärwicklung magnetisch gegengekoppelt werden.The coupling of the third winding with the secondary winding can be not suppress entirely. The remaining influence of the third winding on the secondary winding however, it can easily be further reduced by going to this Purpose a few turns of the third winding of the secondary winding magnetically counter-coupled will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Local line transmitter for telephone circuits, to which, in addition to speech, an additional auxiliary frequency above the voice band is fed, which is transmitted to the subscriber loop or to the other switching devices, whereby a block against this auxiliary frequency is required for the switching devices or for the subscriber loop characterized in that the leakage inductance is dimensioned that it works together with a of the local line transformer of the relatively small connected capacitance (C2) forms the block for the auxiliary frequency (fl,) , which is supplied via a third winding (7) provided for supplying the busy signal or another signal, or a part of it, and that this winding (7) or the relevant part of it to form a high-pass filter, a capacitance (C4) is switched on.

2. local line transformer according to claim i, characterized in that its leakage inductance 3.

Urtsleitungstransformer according to claim 2, that is artificially enlarged. characterized in that the leakage inductance is increased by a magnetic shunt (6). q ..

Local line transformer according to claims 2 and 3, characterized in that the leakage inductance is adjustable is.

5. Output transmitter according to claim i, characterized in that the voltages induced from the third transmission winding (7) to the transmission winding (i), the circuit of which is to be blocked against the auxiliary frequency (fh), are compensated.

6. Local line transformer according to claim i, characterized in that some turns of the third winding (7) with opposite winding directions in the magnetic circuit of the opposite Auxiliary frequency to be blocked winding.