DE959198C - Verbindungsorgan oder Anschaltvorrichtung zum Aussenden tonfrequenter Wechselstromsignale ueber eine Zweidrahtleitung - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 28. FEBRUAR 1957

Die Erfindung betrifft die Signalübertragung im besonderen in Selbstanschlußfernsprechanlagen, in denen tonfrequente Wechselstromsignale über eine Zweidrahtleitung von einem Sender aneinen Empfänger geschickt werden. Der Empfänger kann eine Amtsausrüstung enthalten oder mit der Fernsprechanlage über eine andere Leitung verbunden sein, die mit der erstgenannten Leitung in Verbindung steht. Es sind bereits derartige Anlagen bekannt, bei denen die Wechselstromsignale aus gedämpften Schwingungen kurzer Dauer bestehen, die in dem Geber durch Ladung oder Entladung einer energiespeichernden Impedanz in einem Schwingungskrek erzeugt werden, der aus einem kapazitiven und einem induktiven Teil besteht. In dem Geber ist außerdem eine Anzahl Schalter angeordnet, die mit verschiedenen Klemmen oder Abgriffen des Schwingungskreises verbunden sind. Die Betätigung eines dieser Schalter bewirkt das Schließen des Schwingungskreises und den Anschluß der Impedanz an diesen, so daß eine gedämpfte Schwingung entsprechend dem betätigten Schalter entsteht, die einen Tonfrequenzstrom auf der Leitung erzeugt.

In bekannten Verbindungsorganen oder Schaltgliedern wird ein Übertrager zum Anschließen des Schwingungskreises an die Leitung verwendet. Zwecks Materialersparnis ist die in dem Schwingungskreis liegende Übertragerwicklung mit Klemmen oder Abgriffen versehen, welche die Frequenz des Schwingungskreises bestimmen. Dies hat den Nachteil, daß sich die Eingangsamplitude der gedämpften Schwingung mit der Signalfrequenz ίο infolge des Umstandes ändert, daß verschiedene Windungszahlen der in dem Schwingungskreis liegenden Übertragerwicklung für jede Signalfrequenz angeschlossen werden. Dies hat den Nachteil, daß die Amplitude der ■ Signalspannung für die höchste Frequenz am größten ist, wodurch die Möglichkeit des Nebensprechens erhöht wird. Ferner wird die Dämpfung für -die höchste Signalfrequenz am größten. Da die Bandbreite der Filter in umgekehrtem Verhältnis zu der Impulslänge steht, hat es sich als notwendig erwiesen, die Zeichenfrequenz als geometrische Reihe vorzusehen, was im Hinblick auf die verfügbare Bandbreite unwirtschaftlich ist.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, die gleiche Ausgangsspannung für alle Signalfrequenzen zu erhalten. Außerdem soll die Dämpfung für alle Frequenzen gleichgemacht werden, da die von den Impedanzen der Leitung und des Empfängers erzeugte Belastungsimpedanz nicht auf den Signalkreis über einen Umformer rücktransportiert wird, dessen Übersetzungsverhältnis sich mit der gewählten- Signalfrequenz ändert. Dies wird in der Weise erreicht, daß der kapazitive Teil des Schwingungskreises einen Spannungsteiler bildet, der den Tonfrequenzstrom von dem Schwingungskreis auf die Leitung überträgt, während der induktive Teil mit der Klemme für die Schalter versehen ist, welche die Frequenz des Schwingungskreises bestimmt. Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung genauer beschrieben. Fig. 1 und 2 zeigen, wie die Erfindung praktisch ausgeführt werden kann, um Ströme für Nummernsignale in einem Teilnehmerapparat zu erzeugen und Signale an ein Fernspreohamt über eine Teilnehmerleitung auszusenden. Fig.'ι zeigt einerseits einen Teilnehmerapparat, bei dem die energiespeichernde Impedanz ein Kondensator ist, andererseits Vorrichtungen in dem Fernsprechamt;

Fig. 2 zeigt einen Teilnehmerapparat, bei dem die energiespeichernde Impedanz eine Induktivitätsspule ist. Die Vorrichtungen in dem Fernsprechamt unterscheiden sich von denen in der Fig. ι durch die Art und Weise, in welcher der Empfänger gegen Tonsignale von dem Mikrophon des Teilnehmerapparates geschützt wird.

Fig. ι zeigt einen Teilnehmerapparat A, der über eine Leitung L an ein Fernsprechamt X angeschlossen ist. In dem Teilnehmerapparat befindet sich der Wecker B, der in Reihe mit dem Kondensator C ι zwischen die Leitungszweige a-b geschaltet ist, wenn sich der Apparat im Ruhezustand befindet. Der Hakenumschalter enthält die Kontakte Ki bis K 4, die betätigt werden, wenn der Handapparat abgehoben wird. Die Induktivitätsspule/C, das Mikrophon M, der Hörer R und der Kondensator C 2. bilden den üblichen Sprechkreis.

Die α-Ader der Leitung ist mit dem Sprechkreis über einen Gleichrichter E verbunden, und der Signalgeber besteht aus einem Tastensatz mit zehn Druckknöpfen P i, P2... Po, einer Induktivitätsspule PC mit Klemmen oder Abgriffen für die Druckknöpfe P1 bis Po und zwei Kondensatoren Ci bis C 3. Wie oben erwähnt wurde, wird Ci zugleich auch zur Zuführung von Rufsignalen an den Wecker B verwendet, wenn sich der Apparat im Ruhezustand befindet. Außerdem sind zwei Widerstände r ι und r 2 vorhanden. Die Funktion von r 1 besteht darin,- während der Signalübertragung einen Gleichstromkreis über die Leitung L geschlossen zu halten; r2 hat die Aufgabe, den Kondensator C3 zu entladen. Der Widerstandr2 ist groß gegen den Blindwiderstand des Schwingkreises.

In dem Fernsprechamt ist eine. Leitungsausrüstung LR für die Teilnehmerleitung L, ein Leitungssucher F mit einem Relaissatz R und ein Speicher M mit einem Registerwähler V vorhanden. In dem Speicher M befinden sich ein Verstärker G, zehn Filter Ti, T 2...To, ein Signalempfänger MM und ein Register- oder Speichermechanismus RM.

Das Verbindungsorgan arbeitet in der folgenden Weise: Bei einem Anruf von dem Apparat^ aus wird ein Stromkreis von der Leitungsausrüstung LR über die Leitung L₁ den Kontakt K1, den Gleichrichter E, die Spule IC und das Mikrophon M geschlossen. Die Leitung L wird über den Leitungssucher F an den Relaissatz R und über den Registerwähler oder Leitungssucher V an den Speicher M angeschlossen. Das Relais R1 zieht seinen Anker in einem Stromkreis über den Kontakt 33, den Kontaktarm Vc und die Wicklung des Prüf relais R 4 des Registerwählers V an. Die Kontakte 11 bis 14 werden betätigt. Der folgende Stromkreis wird geschlossen: Von Plus über die obere Wicklung des Relais R 2, den Kontakt 12, den Kontaktarm Fb, die &-Ader, den Wecker B, den Widerstandri, die KontakteK4 und Ki, die α-Ader, den Kontaktarm Fa, den Kontakt 14 und die untere Wicklung des Relais R 2 nach Minus. Es ist nicht erforderlich, daß das Relais R 2 in diesem Stromkreis arbeitet, da die Verbindung mit Spannungsprüfvorrichtungen kontrolliert werden kann, die an die Drähte Ma, Mb in dem Empfänger MM angeschlossen sind. Der Kondensator C1 wird über das Mikrophon M und die Spule IC in einem Stromkreis geladen, der parallel zu dem Widerstand r ι geschaltet ist. Aus diesem Grunde soll der Widerstand r I so groß sein, daß die Ladung des Kondensators für alle Teilnehmerleitungen L im iao wesentlichen gleich groß ist.

Ein Summerton wird von dem Empfänger MM über die Drähte Ma-Mb und die Kontaktarme Va-Vb gegeben und in dem Relaissatz R empfangen. Er zeigt an, daß die Ziffernwahl beginnen kann. Wenn einer der DruckknöpfeP1 bis Po, z. B. P2,

gedrückt wird, wird ein Schwingungskreis geschlossen, der die Kondensatoren Ci und C3 sowie den Teil der Wicklung der Spule PC enthält, der auf der linken Seite des Druckknopfes P 2 liegt. Der Kondensator C 3 wird in diesem Schwingungskreis geladen, so daß eine gedämpfte Schwingung entsteht. Auf diese Weise ergibt sich ein Wechselstrom über den Kondensator C1 und somit ein tonfrequenter Wechselstrom auf der Leitung L. Der Wechselstrom wird in dem Verstärker G verstärkt, verläuft durch das dem Druckknopf P 2 entsprechende Bandfilter T 2 und wird in dem Signalempfänger MM an besonderen Relais aufgenommen, die eine Speicherung in einem an sich bekannten Speicher- oder Registriermechanismus RM bewirken. Das Wechselstromsignal verläuft durch die Spule IC und wird von der rufenden Person vernommen, wodurch die Ziffernwahl erleichtert wird. Wenn der Druckknopf P 2 losgelassen wird, wird der Kondensator C 3 über den Widerstandr2 und das Mikrophon M geladen.

Nachdem alle Ziffern der Teilnehmernummer auf dem Tastensatz P1 bis P ro gewählt worden sind, stellt der Speicher M eine Verbindung über die Adern α i, bx her, dabei werden Stromkreise zum Einstellen von Wählern über die Kontaktarme Ve und Vf geschlossen. Dann wird das Relais R 3 in einem Stromkreis über den Kontaktarm Vd angezogen, und die Kontakte 31 bis 34" werden betätigt. Der Anker des Relais R1 fällt ab, und das Relais R2 zieht in dem folgenden Stromkreis an: Von Plus über die obere Wicklung des Relais R2, den Kontakt 11, den Kontaktarm Fa, die α-Ader, den Kontakt K1, den Gleichrichter E₁ die Spule IC₁ das Mikrophon M, die δ-Ader, den Kontaktarm Fb₁ den Kontakt 13 und die untere Wicklung des Relais R2 an Minus. Der Kontakt 21 wird geschlossen, und das Relais R 3 wird über die Kontakte 21 und 34 erregt gehalten, nachdem der Speicher M abgetrennt ist. Der Geber in dem Teilnehmerapparat A wird dann von dem Gleichrichter B kurzgeschlossen.

Es ist wesentlich, daß die Wechselstromsignale von dem Geber in dem Teilnehmerapparat unabhängig von der Frequenz die gleiche Amplitude haben. Dies wird einerseits durch den Kondensator C ι .erreicht, der immer auf angenähert die gleiche Spannung aufgeladen ist, und andererseits dadurch, daß die Leitung L den Schwingungskreis während aller Signale gleichmäßig belastet, was mittels der Kondensatoren C1 und C 3 erreicht wird. Es ist jedoch auch wichtig, daß die Dauer der Signale unabhängig von der Frequenz ist, weshalb die Dämpfung in dem Schwingungskreis bei allen Signalen gleich groß sein soll. Dies wird dadurch erzielt, daß die Spule PC in der Weise gewickelt ist, daß das Verhältnis zwischen der Induktivität der Spule und ihrem Widerstand für alle Abgriffe an der Spule im wesentlichen gleich ist.

Wenn der Empfänger MM mit der Leitung L verbunden ist, wird das Mikrophon M abgeschaltet oder außer Betrieb gesetzt, so daß störende Tonfrequenzströme nicht ausgesandt werden können.

Dies geschieht mittels des Gleichrichters E und durch Wechsel der Stromrichtung der Leitung mit dem Relais J?i.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Wechsel der Stromrichtung der Leitung nicht erforderlich ist. Die energiespeichernde Impedanz ist hier eine Induktivitätsspule PC, deren zehn Wicklungen in Reihe geschaltet sind. Hierbei besteht der Tastensatz nicht nur aus zehn Druckknöpfen Pi, P2...Po, sondern enthält auch eine gemeinsame Kontaktvorrichtung P₁ die von allen Druckknöpfen zusätzlich betätigt wird. Wenn das Mikrotelephon abgehoben wird, werden die Kontakte Ki bis K 4 des Hakenumschalters betätigt, und der Teilnehmerapparat A wird an den Zwischenkreis oder Relaissatz R über den Leitungssucher P und an den Empfänger MM in dem Speicher M über den Registerwähler V in dem Fernsprechamt X angeschlossen. Die Impedanz PC wird in dem folgenden Stromkreis geladen: Von Plus über die obere Wicklung des Speiserelais R2, den KontaktarmFa, die Ader«, den Kontakt Ki, die Impedanz PC, die Kontaktvorrichtung P, das Mikrophon M, die Ader b, den Kontaktarm Fb, die untere Wicklung . des Relais R 2 und den Thermistor U nach Minus.

Tonfrequenzströme, die von dem Mikrophon erzeugt werden, können den Empfänger MM nicht erreichen, da eine Dämpfungsvorrichtung N zwischen das Hochpaßfilter HF und den Verstärker G1 geschaltet ist. Das Tiefpaßfilter LF überträgt keine Sprechströme. Wenn ein Druckknopf, z. B. Pi, gedrückt wird, wird der Kondensator C 3 zuerst mit der Spule PC verbunden, und dann wird die Kontaktvorrichtung P betätigt. Das Mitrophon M ist kurzgeschlossen, und der Strom durch die Spule PC wird unterbrochen. Eine gedämpfte Schwingung entsteht in dem Schwingungskreis C1-C3-PC, wodurch eine Tonfrequenzspannung über den Kondensator Ci an die Leitung L geliefert wird. Gleichzeitig wird die Verbindung in einem Stromkreis über den Wecker B, den Widerstand r 1 und den Kontakt K4. aufrechterhalten. Der Widerstand ei ist jedoch so groß, daß eine beträchtliche Stromabnahme in dem Speiserelais R2 entsteht und eine Niederfrequenzspannungswelle durch das Tiefpaßfilter LF und den Verstärker G 2 hindurchgeht, so daß kurzzeitig eine große Impedanzabnahme in der Dämpfungsvorrichtung N entsteht und somit das von dem Schwingungskreis C i-C 3-PC erzeugte Tonsignal durch das Hochpaßfilter HF₁ die Dämpfungsvorrichtung N, den Verstärker G1 und in diesem Falle das Filter T1 zu dem Empfänger MM verlaufen kann. Wenn das Signal beendet ist, wird der Kondensator C 3 über den Widerstand r 2 entladen, und die Spule PC wird wieder erregt. Hierbei wird bemerkt, daß auch in diesem Falle die Dämpfung in dem Schwingungskreis unabhängig von der Frequenz wird und die Eingangsamplitude von der magnetischen Energie der Spule PC bestimmt wird. Diese Energie ist also ebenfalls von der Frequenz unabhängig. Die Energie der Spule PC kann außerdem verhältnis-

mäßig unabhängig von dem Widerstand der Leitung L mittels des Thermistors U gehalten werden. Der Register- oder Speichermechanismus RM, das Relais R 3 und die Leitungsausrüstung LR haben die gleichen Funktionen wie in Fig. 1. Die Prüfkreise für die Leitungssucher F und V über die Kontaktarme Fc bzw. Vc haben für die Erfindung kein Interesse und sind in der Zeichnung nur angedeutet.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verbindungsorgan oder Anschaltvorrichtung, im besonderen für Selbstanschlußfernsprechanlagen, zum Aussenden von tonfrequenten Wechselstromsignalen über eine Zwei drahtleitung von einem Sender oder Geber an einen Empfänger, in dem Tonfrequenzströme, die in dem Geber erzeugt werden, von frequenzabhängigen Vorrichtungen getrennt werden, so daß eine dort vorhandene Speichervorrichtung erregt wird, und der Geber einerseits eine energiespeichernde Impedanz, z. B. einen Kondensator oder eine Spule, die über die Zweidrahtleitung von einer einer Vielzahl Leitungen gemeinsam dienenden Gleichstromquelle geladen wird, und andererseits einen Schwingungskreis aufweist, der aus einem kapazitiven Teil und einem induktiven Teil besteht, sowie eine Anzahl Schalter enthält, die an verschiedene Klemmen oder Abgriffe des Schwingungskreises angeschlossen sind, so daß die Betätigung eines dieser Schalter das Schließen des Schwingungskreises und den Anschluß der Impedanz an diesen bewirkt, so daß eine dem betätigten Schalter entsprechende gedämpfte Schwingung entsteht, die einen Tonfrequenzstrom in der Leitung hervorruft, dadurch gekennzeichnet, daß der kapazitive Teil des Schwingungskreises einen Spannungsteiler bildet, der den Tonfrequenzstrom von dem Schwingungskreis auf die Leitung überträgt, während der induktive Teil mit der Klemme für die Schalter versehen ist, welche die Frequenz des Schwingungskreises bestimmt.
2. 2. Verbindungsorgan nach Anspruch 1 mit zwei hintereinandergeschalteten Kondensatoren, die den kapazitiven Teil des Schwingungskreises bilden, und durch einen Widerstand, der gegen den Widerstand der Zweidrahtleitung verhältnismäßig groß ist und über den der eine Kondensator vor jedem Signal entladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der letztgenannte Kondensator die energiespeichernde Impedanz bildet und während des Signals geladen wird, während der zweite Kondensator mit der Zweidrahtleitung verbunden ist und über diese geladen gehalten wird.
3. 3. Verbindungsorgan nach Anspruch 1, gegekennzeichnet durch einen Stromkreis über die Leitung durch den induktiven Teil des Schwingungskreises, der vor jedem Signal geschlossen ist und unterbrochen wird, wenn der Schwingungskreis über einen der Schalter geschlossen ist.
4. 4. Verbindungsorgan nach einem der Ansprüche 2 und 3, gekennzeichnet durch eine Induktivitätsspule mit Klemmen oder Abgriffen für die Schalter, die den induktiven Teil des Schwingungskreises darstellt und so ausgebildet ist, daß das Verhältnis zwischen der Induktivität und dem Widerstand des an den Schwingungskreis angeschalteten Wicklungskreises für alle Abgriffe an der Spule im wesentlichen gleich ist.
5. 5. Verbindungsorgan nach Anspruch 1 zum Aussenden von Tonfrequenzsignalen von einem Teilnehmerapparat, gekennzeichnet durch einen in Reihe mit dem Mikrophon des Teilnehmerapparates geschalteten Gleichrichter, durch Vorrichtungen zum Wechseln der Stromrichtung der Leitung, so daß der das Mikrophon speisende Strom während der Signalaussendung abgetrennt wird, und durch einen gegen den Widerstand der Leitung verhältnismäßig großen Widerstand (B + ri) zum Schließen eines Haltekreises über die Leitung während der Signalaussendung und dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung über diesen Widerstand die energiespeichernde Impedanz aufladet. ·
6. 6. Verbindungsorgan nach Anspruch 1 zum Aussenden von Tonfrequenzsignalen von einem Teilnehmerapparat, gekennzeichnet durch Kontakte (P) zum Kurzschließen des Mikrophons während jedes Signals und einer gleichzeitigen Änderung der Stromstärke über die Leitung und durch Vorrichtungen in dem Empfänger, die abhängig von der Stromänderung den Empfänger während jedes Signals verbinden und diesen dann wieder abtrennen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen