DE931243C - Elektronische Sperre fuer Schaltungen zum Herstellen von Verbindungen durch Frequenzwahl in Selbstanschlussanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Nachrichtenübertragungssystem, insbesondere ein Fernsprechsystem, bei dem die Verbindung zwischen den Teilnehmern durch Frequenzauswahl über Elektronenröhren-Schaltungen erfolgt. Sie kann in Vielfachselbstanschlußanlagen und auch in Mehrkanalnachrichtensystemen verwendet werden. Zum Herstellen einer Verbindung zwischen zwei Teilnehmern sind veränderliche, elektrische Filter nicht erforderlich,

ίο sondern das Durchschalten der Verbindung geschieht über elektronische Röhrenschaltungen, ohne daß nennenswerte Störungen zwischen den zu verbindenden Leitungen auftreten.

Jeder ankommenden Leitung ist eine besondere Trägerfrequenz zugeteilt. Die ankommenden und abgehenden Leitungen werden wahlweise dadurch miteinander verbunden, daß die der ankommenden Leitung zugehörige Trägerfrequenz an die abgehende Leitung, mit der die ankommende Leitung verbunden werden soll, gelegt wird.

Zwischen den ankommenden und abgehenden Leitungen, von denen jede einen Sender- und einen Empfangskanal aufweist, ist ein gemeinsamer Vierdrahtübertragungsweg vorgesehen. Die Übertragung über die Kanäle findet jeweils nur in einer Richtung statt, wobei die Nachrichten sendeseitig in den Wähler und emp fangs sei tig aus dem Wähler übertragen werden.

Der Kanal einer jeden ankommenden oder abgehenden Leitung enthält einen ersten Modulator,

dessen Trägerfrequenz für alle Kanäle gleich ist, einen zweiten Modulator, dessen Trägerfrequenz für alle Kanäle verschieden ist, und die entsprechenden Filter zum Aussieben des Nachrichtenbandes und der verwendeten Seitenbänder. Es kann jeder ankommende Sendekanal wahlweise mit jedem abgehenden Empfangskanal entsprechend verbunden werden, so daß die ankommende Sendeleitung und ihre zugehörige abgehende Empfangsleitung von ίο bzw. zu einem Teilnehmer führen.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Durchschaltung der Verbindung durch Frequenzwahl über eine elektronische Sperre, der mindestens gleichzeitig zwei Eingangsspannungen über getrennte Wider-IS stände zu ihrem öffnen zugeführt werden, und deren Ausgangsspannung über einen Widerstand nach ihrem Öffnen die Dämpfung eines veränderlichen Netzwerkes derart steuert, daß das Netzwerk die an seinem Eingang liegenden und über einen Kondensator zugeführten Schwingungen weiterleitet. Diese Sperre bleibt erfindungsgemäß nach ihrem öffnen unabhängig von den zur Zeit an ihr liegenden Eingangsspannungen geöffnet und kann nach Fortfall aller oder einiger Eingangsimpulse nur durch eine über eine Leitung ihr zugeführte Löschspannung, wieder geschlossen werden.

Ferner wird gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung die eine Eingangsspanmmg jeder Sperre der Selbstanschlußanlage über den einen Widerstand von der Wählerleitung des anrufenden Teilnehmers und die andere Eingangsspannung aller Sperren gemeinsam über die anderen zusammengeschalteten Widerstände von der Anrufsucherleitung zugeführt. Die Löschleitungen der Sperren sind miteinander verbunden, und jedes Netzwerk ist eingangsseitig an eine besondere Schwingungsquelle angeschlossen, während alle Netzwerke ausgangsseitig miteinander, verbunden sind. An Hand der Figuren wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen näher erläutert.

Fig. ι stellt in Blockform Schalter elemente zum Durchschalten einer Verbindung dar; 4-5 Fig. 2 und 3 zeigen ein selbsttätiges Vermittlungsamt für zehn Leitungen.

Nach Fig. ι können die vier ankommenden Sendeleitungen ι bis 4 über eine gemeinsame Verbindungsleitung wahlweise mit den abgehenden Sendeleitungen, von denen nur zwei, 11 und 12, dargestellt sind, verbunden werden. Die auf der Leitung 1 z. B-. liegende Nachricht wird durch das Filter WF1 begrenzt, so daß nur die Frequenzen bis zu fh Hertz durchgehen. Dieses Frequenzband moduliert die " für alle Sendeleitungen gleiche Träger fr equenz/o. Das modulierteBand wird durch das Filter WF 2, innerhalb der Grenzen fo + fh und fo — fh beschnitten und moduliert nunmehr eine zweite Trägerfrequenz fc; diese zweite Trägerfrequenz ist für jeden Kanal verschieden gewählt (fc, fc + fs, fc + 2 fs usw.). Von den entstandenen Seitenbändern kann das obere oder das untere Seitenband weiterverwendet werden. Die Auswahl erfolgt durch das im gemeinsamen Weg für alle Sendekanäle liegende Filter WF3.

Nach Fig. 1 ist die ankommende Sendeleitung 1 mit der abgehenden Sendeleitung 12 und die ankommende Empfangsleitung 12' mit der abgehenden Empfangsleitung 1' über Wähler schal tungen Si 2 verbunden. Die Frequenzwählerschaltungen Sn und 6*12 werden durch über die Sendeleitungen oder auch über andere von außen angeschlossene Leitungen gesteuert; über sie wird dann eine der zweiten Modulationsfrequenzen zugeführt. So· ist Z..B. fc + 3 fs, die der ankommenden Sendeleitung 4 zugeleitet ist, an die Modulatoren FC 3 und FC 2' angelegt, so daß gleichzeitig der abgehende Sendekanal 11 und der abgehende Empfangskanal 4' übertragungsbereit sind. Die Übertragung der Nachrichten von der ankommenden Empfangsleitung 11' über Filter WF1', ersten Modulator FC 1' und Filter WF 2' zum zweiten Modulator FC 2' erfolgt in gleicher Weise.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine der zehn Teilnehmerleitungen und Wählerleitungen. Die Sendeleitung ist mit einer Empfangsleitung verbunden. Diese beiden Leitungen werden Verbindungsleitungen genannt und dienen zum Verbinden eines anrufenden Teilnehmers.mit einem angerufenen Teilnehmer. Die Verbindungsleitungen werden von einem einzigen Leitungsbezeichner und von einzelnen Registerbezeichnern gesteuert. In jeder Verbindungsleitung enthält die eine abgehende Leitung einen Anrufsucher, der durch die Steuerung des Leitungsbezeichners mit dem rufenden Teilnehmer verbunden wird. Die andere abgehende Leitung wird infolge der Steuerung durch den Registerbezeichner mit dem gerufenen Teilnehmer verbunden.

Die Sende- und Empfangsleitungen sind Vierdrahtleitungen, die mittels Ringübertrager in Zweidrahtleitungen umgewandelt werden, an die die Teilnehmer angeschlossen sind. Der einzelne Leitungsbezeichner bezeichnet eine freie Verbindungsleitung, die von dem Teilnehmer, der seinen Hörer als erster abnimmt, belegt wird. Diese Verbindungsleitung wird besetzt, und der Leitungsbezeichner schaltet weiter. Über die belegte Verbindungsleitung wird ein Amtszeichen zum anrufenden Teilnehmer gegeben, der darauf die gewünschte An- »» schlußnummer wählt. Auf das Wählen spricht der Registerbezeichner an und sendet bei besetzter, gewünschter Leitung ein Besetztzeichen an den anrufenden Teilnehmer oder verbindet bei freier, gewünschter Leitung die Verbindungsleitung mit dem angerufenen Teilnehmer und sendet ein Rufzeichen. Die Verbindung fällt zusammen, wenn der anrufende Teilnehmer das Gespräch beendet.

In Fig. 2 sind die zum Teilnehmer gehörigen Schaltungen links von der gestrichelten Linie dargestellt. Die Adern 1 und 2 führen zum Teilnehmerapparat, der ein Zentralbatterieapparat mit Wählerscheibe ist. Die Adern sind an die Zweidrahtseite des Ringüberträgers 3 angeschlossen. Der Aus-

leichswiderstand R4 weist denselben Wert wie der Scheinwiderstand der Teilnehmerleitungen auf,

wenn keine Verstärkerstufe zwischen die beiden Teilnehmer eingeschaltet ist. Die Vierdrahtseite des Ringübertragers ist mit dem Frequenzwandler 5 und dem Übertrager 6 verbunden. Die Trägerfrequenz fo Hertz wird dem Frequenzwandler 5 zugeführt, dessen Brückenschaltung im Ruhezustand ausgeglichen ist, so daß fo nicht weitergesendet wird. Wenn der Teilnehmer seinen Hörer abnimmt, werden die beiden Drähte 1 und 2 miteinander verbunden; es fließt ein Strom von der Batterie 7, die auf der Zweidrahtseite des Ringübertragers 3 liegt, über den Apparat und die Adern 1 und 2 zum Relais A 3; der am Relais A 3 auftretende Spannungsabfall, der durch denWiderstand R 2, den Gleichrichter U1 und die BatterieB2 begrenzt wird, wird über die Widerstände R 8 und Rg dem Frequenzwandler 5 zugeführt, wodurch das Brückengleichgewicht des Frequenzwandlers 5 gestört wird und ein Zeichen von der Frequenz fo Hertz zum Filter 10 gelangt. Die Amplitude dieses Zeichens hängt von der begrenzten Spannungsdifferenz an dem Verbindungspunkt von R 2, U ι und RS ab und ist praktisch von der Amplitude der Trägerfrequenz fo unabhängig.

Wenn nun der rufende Teilnehmer in sein Mikrophon spricht, wird der durch den Apparat fließende Gleichstrom moduliert. Die Sprechfrequenzen laufen über den Ringübertrager zum Frequenzwandler 5, wo sie die Trägerfrequenz fo modulieren. Die oberen und die unteren Seitenbänder und die Trägerfrequenz gelangen zum Filter 10. Der Ringübertrager und der Eingangsübertrager des Frequenzwandlers 5 sind so bemessen, daß die Frequenzen über der Frequenz fh Hertz unterdrückt werden. Die Seitenbänder des amplitudengesteuerten Trägerfrequenzzeichens fo laufen dann durch den Frequenzwandler 13, dem eine Trägerfrequenz fc Hertz, im dargestellten Beispiel/6, zugeführt wird. Diese Frequenz ist eine der zehn Frequenzen, von denen je eine einem Teilnehmer zugeordnet ist. Die Ausgänge der Frequenzwandler 13 von jedem der zehn Teilnehmer sind miteinander verbunden. Ihre Ströme laufen durch das Filter 14, das nur die unteren Seitenbänder der zweiten Modulationsfrequenzen zum Verstärker 15 weiterleitet, so daß die Nachricht zum Ausgleich der in den vorhergehenden Schaltelementen eingetretenen Verluste verstärkt wird.

In der anderen Übertragungsrichtung gelangt die Nachricht zu dem Frequenzwandler 16, dem die gleiche Trägerfrequenz/6 zugeführt wird, und von dort als demodulierte Nachricht über das Filter 17, das nur die Frequenzen eines Kanals durchläßt, zu dem Sprechdetektor, der aus dem Gleichrichter U3· dem Kondensator C 2 und dem Widerstand R18 besteht. Die am Widerstand R18 auftretende Gleichspannung steuert das Gitter der Röhre Vi, das im Ruhezustand bis zum Sperrpunkt vorgespannt ist. Der dann einsetzende Anodenstrom bringt das Relais £3 zum Ansprechen und folgt den niederfrequenten Wechselspannungen, die an dem Widerstand R18 entstehen. Diese Wechselspannungen werden durch die Röhre Vi verstärkt über den Anodenübertrager 6 und den Ringübertrager 3 zum Teilnehmer gegeben.

Wie bereits ausgeführt worden ist, spricht das Relais A3 beim Abheben des Hörers, z. B. des Teilnehmers 6, an. Durch Umlegen des A 2-Kontaktes wird an die Bezeichner- oder Wählerleitung 1/6 von der Batterie 21 eine Spannung von 100 Volt gelegt. Gleichzeitig wird durch den dann geschlossenen ^3-Kontakt die anrufende Leitung als besetzt dem nicht dargestellten Registerspeicherwähler über seine Leitung Y 6 gemeldet. Die an das Netzwerk R20 und C3 vom Gleichrichter U2 gelieferte Gleichspannung dient zur Amplitudenregelung der Schaltung 16.

Die Fig. 3 zeigt den Anrufsucher und den Bezeichner für die gemeinsame Verbindungsleitung. Der Verbindungsleitung sind nun zehn elektronische Sperren gemäß der Erfindung zugeordnet; jede Sperre weist einen Schaltröhrenkreis und ein veränderliches Dämpfungsnetzwerk auf, durch das mittels der Schaltröhre das Anlegen der zweiten Modulationsfrequenz, z. B. /6, gesteuert wird. Die Wählerleitung M6 ist mit der Schaltröhre Vy verbunden. Die beiden Gleichrichter t/8 und Ug und der Widerstand R 22 bilden das veränderliche Netzwerk, dessen Dämpfung durch die den Gleichrichtern U& und Ug von der Schaltröhre F7 zugeführte Gleichspannung gesteuert wird. Die zweite Modulationsfrequenz/6 wird auf den Eingang des Netzwerkes über den Kondensator C14 gegeben, während die Ausgangsseite des Netzwerkes über den Verstärker 23 mit den Modulatoren 32 und 33 der Verbindungsleitung gekoppelt ist. Die Batterie 24 spannt die Gleichrichter i/8 und Ug derart vor, daß das Netzwerk das Anlegen der zweiten Trägerfrequenz /6 an die Modulatoren 32 und 33 im Ruhezustand verhindert.

Das Netzwerk ist mit dem Kathodenkreis der gasgefüllten, gittergesteuerten Röhre Vy über den Widerstand R 2y verbunden, so daß bei leitender Röhre Vy dem Netzwerk eine Spannung zugeführt' wird, die der Spannung der Batterie 24 entgegengesetzt gerichtet ist. Wenn z. B. die Spannung am Gitter von Vy weniger als 70 Volt über der Kathodenspannung liegt, dann leitet die Röhre Vy nicht. Wenn jedoch die Gitterspannung um mehr als 75 Volt die Kathodenspannung übersteigt, wird die Röhre leitend und bleibt leitend, unabhängig von der dann etwa zwischen dem Gitter und der Kathode auftretenden Spannungsdifferenz.

Der Verbindungspunkt der beiden Widerstände Ä28 und Z? 29 ist an das Gitter von Vy angeschlossen. Das freie Ende des Widerstandes 29 ist mit dem Verbindungsleitungsbezeichner, der strichpunktiert umrahmt ist, verbunden, über den das Gitter von Vy entweder an ο Volt oder an 100 Volt gelegt wird. Die Werte der Widerstände R28 und i?29 sind so gewählt, daß beim Anstieg der Spannung am freien Ende von R 2g auf 100 Volt an das Gitter der Röhre Vy 50 Volt gelangt, welche Spannung zum Zünden dieser Röhre nicht ausreicht. Wenn indessen das freie Ende des Wideretandes i?28 ebenfalls an 100 Volt gelegt wird, wird die

Gitterspannung von Vj auf ioo Volt steigen, wodurch diese Röhre leitend wird. Durch den dann einsetzenden Anodenstrom wird das aus U 8, Ug und i?22 bestehende Netzwerk derart vorgespannt, daß es die zweite Trägerfrequenz/6 zu den Modulatoren 32 und 33 weiterleiten läßt. Die Röhre Vj bleibt leitend, selbst wenn ihrem Gitter über die WiderständeR28 oder R29 eine Spannung nicht mehr zugeführt wird. Das Löschen der Röhre Vj wird später beschrieben werden.

Die Röhre V¹Z im Anrufsucher ist gitterseitig derart vorgespannt, daß sie im Ruhezustand nicht leitet und ihr Anodenkreisrelais C 2 nicht anspricht. Beim Ansprechen im Betrieb wird sein Konitakt C1 geschlossen, wodurch das mit Abfallverzögerung arbeitende Relais D 4 anspricht^ das sein Kontakt D ι schließt. Hierdurch wird ein Kontakt der Bank Wi des Verbindungsbezeichners geerdet, der in bekannter Weise nicht auf einem an Erde liegenden Kontakt stehenbleibt. Da nun der Kontaktarm einer zweiten Kontaktbank Wz an einer 100-Volt-Batterie liegt, wird dieser Arm, wenn der Arm Wx auf einer freien Verbindungsleitung ruht, 100 Volt an die freien Enden der miteinander verbundenen Widerstände R 29 legen.

Die entsprechenden freien Enden der miteinander verbundenen Widerständet28 liegen, wie bereits ausgeführt worden ist, über die zugehörige Bezeichnerleitung, z. B. M 6, und die dann umgelegten A 2-Kontakte an der Batterie 21 von 100 Volt, so daß nunmehr durch Zünden der Röhre Vj das Netzwerk durchlässig wird und die zweite Trägerfrequenz f6 zu den Modulatoren 32 und 33 gelangt. Da diese Trägerfrequenz f6 die gleiche ist, die auch den Modulatoren 13 und 16 (vgl. Fig. 2) zugeführt wird, ist der anrufende Teilnehmer mit der Anrufsucherausgangsleitung der bezeichneten Verbindungsleitung durchgeschaltet.

Die amplitudenmodulierte Trägerfrequenz fo gelangt dann zu dem Verbindungspunkt der Gleichrichter U4 und U5. Die durch t/4 gleichgerichtete Spannung läuft zu der aus dem Kondensator Cj und dem Widerstand .R34 bestehenden. Parallelschaltung, von der die Amplitudenregelspannung zur Pegelregelung den Modulatoren 32 und 33 zugeführt wird. Die an der Parallelschaltung C 6 und R25 auftretende positive und von dem Gleichrichter U 5 gelieferte Spannung wirkt der an der Kathode der Rohe V2 auftretenden, durch die Batterie 36 gelieferten Spannung entgegen und macht Vz leitend, wodurch das Relais C 2 anspricht, das dann die bereits beschriebenen Schaltvorgänge auslöst. Diese Leitung wird hierdurch durch den Verbindungsleitungsbezeichner als besetzt bezeichnet. Da durch das Leitendwerden der Röhre V2 über das Relais C 2 das Relais D 4 anspricht, wird der Kontakt!)2 umgelegt, wodurch das Brückengleichgewicht des Modulators 41 gestört wird und die Frequenz fo die Frequenz /6 moduliert. Diese modulierten Schwingungen laufen über den Frequenzwandler 16 (Fig. 2) und die Gleichrichter 173 und Uz, wie bereits ausgeführt worden ist, zur Röhre Vi, die leitend wird. Das Anodenkreisrelais B 3 spricht an und öffnet seinen B 2-Kontakt, wodurch die Bezeichnungsspannung der Batterie2i von der Leitung M6 abgeschaltet wird. Die freien Enden aller WiderständeR 28 und i?20 aller Schaltröhren Vj in. der besetzten Verbindungsleitung liegen nunmehr auf Erdpotential.

Die Schaltröhren Vj (Fig. 3) sind anodenseitig miteinander und über einen Widerstand R 30 mit der Batterie 26 verbunden. Wenn eine der Schaltröhren Vj leitend wird, fällt das Potential an dem Verbindungspunkt der Anoden und des Widerstandest 30 plötzlich. Dieser Spannungsabfall wird über den Kondensator C8 der Anode der gasgefüllten Entladungsröhre F3 zugeführt, so daß durch den Spannungsabfall an einer Anode der Röhren Vj die Röhre F3, die zu Beginn eines Anrufs im Arbeitszustand gewesen ist, gelöscht wird.

Am Ende des Gespräches, wenn der Anodenstrom durch die Röhre Vz eine hinreichend lange Zeit aufgehört hat zu fließen, steigt die Steuerspannung der Röhre F3, die mit der Röhre Vz durch das Netzwerk R 63, C 5 gekoppelt ist, plötzlich an, so daß die Röhre F3 wieder zündet. Die Zeitkonstante dieses Netzwerkes ist derart festgelegt, daß die Spannung über den Kondensator C 5 den Wählerimpulsen nicht folgt. Der an der Anode V3 beim Leitendwerden auftretende Spannungsabfall wird auf die Anoden der Schaltröhren Vj übertragen und löscht diese. Durch das Stromlos wer den der Röhre Vj wird das ihr zugehörige Dämpfungsnetzwerk für die zweite Modulationsfrequenz nicht mehr durchlässig, so daß z. B. die Frequenz /6 nicht zu den Modulatoren 31 und 32 gelangen kann. Obwohl die Erfindung an Hand einer Telephonanlage mit Trägerfrequenzen zum Auswählen der Leitungen beschrieben worden ist, können die Sperren auch zum Steuern in anderen Übertragungssystemen, z. B. in einer Fernsprechanlage mit Impul'svielfachschaltungen, verwendet werden.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Elektronische Sperre, insbesondere für Schaltungen zum Herstellen von Verbindungen durch Frequenzwahl in Selbstanschluß anlagen, - dadurch gekennzeichnet, daß mindestens gleichzeitig zwei Eingangsspannungen der Sperre über getrennte Widerstände (R28 und 2? 29) zum Öffnen der Sperre zugeführt werden und daß die an der geöffneten Sperre auftretende Ausgangsspannung über einen Widerstand (2? 27) dieDämpfung eines veränderlichen Netzwerkes (R 22, U 8 und Ug) derart steuert, daß das Netzwerk die an seinem Eingang liegenden und über einen Kondensator (C 14) zugeführten Schwingungen (/6) weiterleitet, und daß ferner die Sperre unabhängig von den zur Zeit an ihr liegenden Eingangsspannungen nach ihrem Öffnen geöffnet bleibt· und nach Fortfall aller oder einiger Eingangsimpulse nur durch eine über eine Leitung ihr zugeführten Löschspannung wieder geschlossen werden kann.
2. 2. Elektronische Sperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Eingangs-

   Spannung jeder Sperre derSelbstanscMußanlage über den Widerstand (R 28) von der Wählerleitung (M) des anrufenden Teilnehmers und die andere Eingangsspannung allen Sperren gemeinsam über die zusammengeschalteten Widerstände (R 2g) von der Anruf Sucherleitung zugeführt werden und daß die LöscMeitungen der Sperren miteinander verbunden sind und daß ferner eingangsseitig jedes Dämpfungsnetzwerk an eine besondere Schwingungsquelle angeschlossen ist, während ausgangsseitig alle Dämpfungsnetzwerke miteinander verbunden sind.
3. 3. Elektronische Sperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sperre eine gittergesteuerte, gasgefüllte Röhre (Vy) mit drei Elektroden enthält, deren polarisierter Ausgangsstrom kathodenseitig abgenommen wird und dieDämpfung des Netzwerkes steuert, und daß die Anode über einen Belastungswiderstand an dem positiven Pol der Spannungsquelle liegt und mit der LöseMeitung verbunden ist und daß ferner die Kathode über einen Widerstand geerdet ist.
4. 4. Elektronische Sperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das veränderliche Dämpfungsnetzwerk aus einer aus Gleichrichtern (U8 und Ug), Widerstand (R 22) und Kondensator aufgebauten T-Schaltung besteht.
5. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
6. 509 531
7. 7. SS