DE975471C - Elektronischer Umschalter in Fernmelde-, insbesondere Fernsprech-anlagen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 7. DEZEMBER 1961

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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Umschalter für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen mit Zähl- oder Anlaßkreisen, der aus zwei Gasentladungstrioden besteht, deren Steuergitter mit dem gleichen Impulsgeber verbunden sind und von denen das erste eine solche feste Vorspannung erhält, daß die Röhre beim Eintreffen eines Impulses zündet, und der mit einer Steuerleitung zur Zuführung eines Zündpotentials für die zweite Röhre versehen ist.

Es sind Zählschaltungen bekannt, die aus mehreren in Kaskade geschalteten Gasentladungsröhren bestehen. Die Anordnung ist derart, daß die Gasentladungsröhren nacheinander in Abhängigkeit von Impulsen leiten, die an alle Röhren gemeinsam angelegt werden. In einer besonderen Zählschaltung ist die Kathode einer Gasentladungsröhre mit der Zündelektrode der nächsten Röhre in Reihe geschaltet, um zu ermöglichen, daß ein Vorspannungspotential an die Zündelektrode der zweiten Röhre angelegt wird, wenn die erste leitet. Ein derartiges Vorspannungspotential ist unzureichend, um die Zündung der zweiten Röhre zu bewirken. Die Impulsleitung ist an die Zündelektroden aller Röhren angeschlossen, so daß der nächste Impuls, der auf der Impulsleitung auftritt, nachdem die zweite Röhre vorgespannt ist, zur Zündung der zweiten Röhre dient. Es wird darauf hingewiesen, daß der Impuls auf der Impulsleitung, der zur Zündung der zweiten Röhre dient, auch an die

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Kathode der ersten Röhre angelegt wird, aber ohne Wirkung ist. Die erste Röhre wird bei der Zündung der zweiten Röhre infolgeder Anordnung eines gemeinsamen Anodenwiderstandes und eines Kondensators gelöscht, der jedem Kathodenwiderstand parallel geschaltet ist.

Es ist auch bekannt, eine Wählvorrichtung mit einer Reihe von Gasentladungsröhren zu schaffen, von denen jede ein in den Hauptentladungspfad geschaltetes ίο elektromagnetisches Relais hat. Die Röhren sind mit einer Hauptanode, einer Hauptkathode, einer Zündanode und einer Zündkathode versehen.

Die Hauptkathoden sind alle über einen gemeinsamen Stromkreis mit einer Batterie verbunden. Der Stromkreis enthält einen Blindwiderstand und einen Wirkwiderstand, um Sperrbedingungen zu schaffen, wenn die Zündkathoden entweder an ein negatives Potential oder an Masse angeschlossen sind, je nachdem, ob die zugeordneten Relais frei oder besetzt sind. Wenn eine Wahl eines freien Relais gefordert wird, wird ein Schalter geschlossen, der positives Potential an die Zündanoden aller Röhren legt. Die Zündstrecken aller Röhren entsprechend den freien Relais werden ionisiert, und die Zündstrecken der restlichen a5 Röhren bleiben unionisiert. Sobald die Zündstrecken ionisiert sind, wird die Ionisation von den Zündanoden zu den Hauptkathoden übertragen, und die erste Röhre erzeugt zur Übertragung ihrer Ionisation eine Spannung an der gemeinsamen Schaltung und sperrt die anderen Röhren.

Ferner erläutert die österreichische Patentschrift 166 838 eine Vergleichsschaltung, durch welche zwei Spannungen verglichen werden. Ein Schaltvorgang findet statt, wenn beide Spannungen gleich sind. Die Schaltung enthält zwei Glühkathodenröhren und zwei veränderliche Potentialquellen. Die erste veränderliche Potentialquelle ist an das Steuergitter der ersten Röhre und die Kathode der zweiten Röhre, die zweite veränderliche Potentialquelle an das Steuergitter der zweiten Röhre und die Kathode der ersten Röhre angeschlossen. Die beiden veränderlichen Potentialquellen besitzen jeweils einen Schaltarm, dessen zugehörige Kontakte an verschiedene Potentiale angeschlossen sind. Die Vergleichsschaltung wird zur Steuerung der Einstellung eines automatischen Wählers insbesondere in automatischen Fernsprechanlagen verwendet. So kann der Schalter, welcher die erste Quelle des einstellbaren Potentials anschließt, ein Registerwähler sein, der vom Teilnehmer durch Impulse eingestellt wird, während der Schalter, der die zweite veränderliche Potentialquelle anschließt, ein Wähler im Verbindungs- oder Sprechweg sein kann, der entsprechend der Einstellung des Registerwählers gesteuert wird. Im Betrieb wird der Kontaktarm des Registerwählers in eine besondere Stellung gesetzt und ein Kennpotential an das Steuergitter der ersten Röhre und die Kathode der zweiten Röhre anlegen. Der Wähler im Sprechweg dreht seinen Kontaktarm, und in jeder Stellung des Kontaktarms wird ein Kennpotential an das Steuergitter der zweiten Röhre und die Kathode der ersten Röhre angeschlossen. Wenn das erste Kennpotential gegenüber dem zweiten Kennpotential negativ ist, wird die zweite Röhre leiten, während die erste Röhre leitet, wenn die Potentiale umgekehrt sind. In jedem Falle dreht sich der Wähler im Sprechweg weiter. Wenn die beiden Kennpotentiale jedoch gleich sind, wird der Stromfluß durch die Röhren klein, und die Verminderung des Stromes führt zu einem Schaltvorgang, um eine weitere Drehung des Wählers im Sprechweg zu verhindern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umschaltvorrichtung zu schaffen, die aus zwei Gasentladungsröhren besteht, bei welcher die eine oder die andere Röhre entsprechend der An- oder Abwesenheit von Potentialen auf einer Steuerleitung zündet.

Gemäß der Erfindung ist der elektronische Umschalter, der aus zwei Gasentladungstrioden besteht, deren Steuergitter mit dem gleichen Impulsgeber verbunden sind und von denen das erste eine solche feste Vorspannung erhält, daß die Röhre beim Eintreffen eines solchen Impulses zündet, und der mit einer Steuerleitung zur Zuführung eines Zündpotentials für die zweite Röhre versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Zündelektrode der zweiten Röhre angeschlossene Steuerleitung über einen im Kathodenkreis der ersten Röhre liegenden, so bemessenen Widerstand mit Erdpotential in Verbindung steht, daß durch ein bei Auftreten eines Impulses die zweite Röhre zündendes Steuerpotential die erste Röhre gelöscht gehalten wird.

Im Hinblick auf den Umschalter der vorliegenden Erfindung ist ersichtlich, daß bei der bekannten Zählschaltung zwei benachbarte Röhren immer in der gleichen Reihenfolge arbeiten müssen, wogegen in der erfindungsgemäßenUmschaltungsvorrichtungdieFrage der Reihenfolge der Arbeit nicht auftritt, sondern entweder die eine oder die andere der beiden Röhren entsprechend den an die Vorrichtung angelegten Potentialbedingungen zündet. Bei einem weiteren Vergleich der Erfindung mit der oben beschriebenen bekannten Wählvorrichtung ist ersichtlich, daß eine getrennte Steuerleitung für jede Röhre der Wählvorrichtung erforderlich ist, so daß eine aus zwei Röhren bestehende Wählvorrichtung zwei Steuerleitungen benötigen würde.

Es wird auch darauf hingewiesen, daß in dem Falle, in welchem die beiden angeordneten Relais frei sind, die Arbeit völlig zufällig abläuft, denn die Röhre zündet, welche die Entladung schneller von der Zündstrecke zu der Hauptstrecke überträgt.

Schließlich ist bei einem Vergleich der in der österreichischen Patentschrift 166 838 beschriebenen Vergleichsschaltung mit der erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung zunächst festzustellen, daß die in der genannten Patentschrift beschriebene Vergleichsschaltung nicht nach Art einer Umschaltung arbeitet, weil bei einer gegebenen Einstellung des Registerwählers eine Röhre leitet und so lange leitet, bis sich der Wähler im Sprechweg in der entsprechenden Stellung befindet, wenn der Strom durch beide Röhren im wesentlichen gleich Null ist. Wenn die Vergleichsschaltung andererseits zu einer Arbeit als Umschaltschaltung eingerichtet wird, indem Mittel zum Anschließen und Abschalten eines festgelegten Steuer-

potentials an beispielsweise die Kathode der ersten Röhre und das Steuergitter der zweiten Röhre und eines festgelegten Betätigungspotentials an die Kathode der zweiten Röhre und das Steuergitter der ersten Röhre vorgesehen werden, muß eine der beiden Röhren immer leiten, weil es sich um Glühkathodenröhren handelt. Bei einem gegebenen Steuerpotential kann eine Umschaltung daher nur in einer Richtung bewirkt werden. Das heißt, wenn eine Röhre leitet,

ίο wird in dem Ruhezustand die Anlegung des Betätigungspotentials den Stromdurchgang durch die zweite Röhre herbeiführen und durch die erste Röhre beenden. Ferner kann die Vergleichsschaltung bei Verwendung in dieser Weise nicht durch Impulse betätigt werden, da die Dauer des umgeschalteten Zustands auf die Dauer des Betätigungsimpulses beschränkt sein würde, wiederum weil Glühkathodenröhren vorgesehen sind.

Mit der erfindungsgemäßen Umschaltung wird jedoch, weil Kaltkathodenröhren verwendet werden, im Ruhezustand der Schaltung keine Röhre leiten, auch wenn ein Steuerpotential an die Steuerleitung angelegt wird. Daher fließt im Ruhezustand der Schaltung kein Strom ab. Weil keine Röhre im Ruhezustand leitend ist, kann die Anlegung des Betätigungspotentials darüber hinaus entsprechend dem Vorhandensein oder Fehlen des Steuerpotentials den Stromdurchgang durch jede Röhre auslösen. Schließlich ist die erfindungsgemäße Schaltung impulsbetätigt, d. h., die Schaltung bleibt umgeschaltet, nachdem der Betätigungsimpuls abgenommen worden ist, während, wie oben dargelegt worden ist, in der bekannten Schaltung die Umschaltstellung nur für die Dauer des Betätigungs- und Impulspotentials beibehalten wird.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf eine Anlaßkettenschaltung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen mit Anrufsuchern zur Belegung der nächsten gekennzeichneten, aus einer Mehrzahl zur Verfügung stehender Verbindungsstufen unter Verwendung von einer der Zahl der Stufen entsprechenden Zahl von elektronischen Umschaltern gemäß der Erfindung.

Diese Anlaßkettenschaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß

a) zur Kennzeichnung einer Stufe an dem Steuerwiderstand im Kathodenkreis der ersten Umschalteröhren ein Potential gegen Erde über eine Leitung angelegt ist, die an die Zündelektrode

einer j eder Stufe zugeordneten Gasentladungsröhre angeschaltet ist, deren Kathodenkreis der Steuerwiderstand angehört,

b) der Anlaßvorgang durch einen Auslöseimpuls über eine allen Stufen gemeinsame Leitung eingeleitet wird, die eine jeder Stufe zugeordnete Gasentladungsröhre steuert, in deren Kathodenkreis in Parallelschaltung zum Steuerwiderstand jeweils eine Diode angeordnet ist, deren anderer Pol über einen Anlaßwiderstand, der für die Dioden aller Stufen gemeinsam ist, an Erdpotential angeschlossen ist, derart, daß beim Zünden einer der Dioden das am Anlaßwiderstand auftretende Potential zur Auslösung des Umschaltimpulsgebers dient, der nur dem Umschalter der ersten Stufe vorgeschaltet ist,

c) die Fortschaltung bei Nichtkennzeichnung der ersten Stufe auf die nächste Stufe usf. bis zu der nächsten gekennzeichneten Stufe dadurch erfolgt, „₀ daß die Kathode der ersten Röhre des Umschalters in jeder Stufe mit der Zündelektrode der entsprechenden Röhre der nachfolgenden Stufe derart verbunden ist, daß ein Impuls zur nächsten Stufe gelangt, wenn die erste Röhre des Umschalters infolge Vorhandenseins eines Impulses vom Impulsgeber leitet.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. ι zeigt die Erfindung in einem vereinfachten Schaltbild;

Fig. 2 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer Kettenschaltung, wie sie in Telefonsystemen angewendet wird.

In Fig. ι enthält der Kreis zwei Röhren VK10 und VKn; er ist so geschaltet, daß infolge eines Impulses auf Leitung 10 die eine oder die andere Röhre zündet, je nachdem, ob ein positives Potential auf der Leitung 11 liegt, und dementsprechend eine Ausgangsleistung über die Leitung 12 oder 13 abgegeben wird. An der Zündelektrode der Röhre VK10 liegt eine ständige Vorspannung, während die Vorspannung der Röhre VKn von dem Potential auf der Leitung 11 abhängt. Die Leitung 11 ist an den Verbindungspunkt der Kathodenwiderstände 2? 10 und i?ii der Röhre VK10 angeschlossen.

Es wird zunächst angenommen, daß kein positives Potential auf der Leitung 11 liegt und ein Impuls über die Leitung 10 durch die Kapazitäten C10 bzw. Cn zu den Zündelektroden der Röhren VK10 und VKn geleitet wird. Die Röhre VK10 ist so geschaltet, daß sie bei Eintreffen eines Impulses über die Leitung 10 zündet, da an ihrer Zündelektrode eine positive Vorspannung liegt. Die Röhre VK11 wird jedoch infolge ihrer Schaltung nichtleitend, da an ihrer Zündelektrode keine Vorspannung liegt. Wenn dagegen ein positives Potential von ungefähr 50 V auf die Leitung 11 gegeben wird, wird die Kathode der Röhre VK10 im wesentlichen das gleiche Potential annehmen, und die Röhre ist daher gesperrt. Andererseits, gibt das positive Potential auf der Leitung 11 der Zündelektrode der Röhre VK11 eine Vorspannung, so daß infolge eines Impulses auf Leitung 10 die Röhre VKn leitend wird, die Röhre VK10 dagegen nicht.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung zeigt eine besondere Anwendung der Anordnung gemäß Fig. 1. Diese Anwendung betrifft eine Kettenschaltung, die vorgesehen wird, um z. B. den ersten freien Wähler einer Mehrzahl von Wählern eines Amtes in Benutzung zu nehmen. Die Kette besteht aus einer Mehrzahl ähnlicher Stufen, und zwar einer für jeden Wähler des Amtes. Zur Vereinfachung sind in der Zeichnung nur die erste und die letzte Stufe dargestellt. Die erste

Stufe enthält drei Röhren VK20, VKzx und VK22, während in der letzten Stufe in gleicher Anordnung die Röhren VK30, FK31 und VK32 liegen. In jeder Stufe entsprechen die Röhren, wie z. B. VK21, VK22 und VK^t, VK32, den zwei in Fig. 1 gezeigten Röhren. Leitungen 20 und 30 führen einzeln zu den Wählern, und wenn die letzteren verfügbar sind, wird ein positives Potential auf die angeschlossene Leitung gegeben. Wenn der an Leitung 20 angeschlossene Wähler verfügbar ist, dient das positive Potential dazu, der Röhre VK 20 eine Vorspannung zu geben. Während die Abtastoperation stattfindet, ist ein Impuls auf die Leitung 22 gegeben, welche über Kapazitäten an die Röhren VK 20 und VKy) angeschlossen ist. Dieser Impuls zündet die Röhren, welche an einer positiven Vorspannung, die über eine Leitung, beispielsweise Leitung 20, zugefügt ist, liegen. Zunächst wird angenommen, daß der mit Leitung 20 verbundene Wähler verfügbar ist. Die Röhre VK 20 zündet daher, und eine positive Spannung wird sich an dem Verbindungspunkt der zwei Kathodenwiderstände R 20 und R21 einstellen. Der Widerstand i?2i bestimmt zusammen mit dem Widerstand i?22 die Kathodenspannung der Röhre VK 21, und die positive Spannung der Verbindung der Widerstände 2? 20 und 2? 21 dient dazu, die Röhre VK 21 zu sperren. Die gleiche positive Spannung dient dazu, über den Widerstand 2? 23 eine positive Vorspannung an die Zündelektrode der Röhre VK 22 zu legen. Außerdem zündet, wenn die Röhre VK20 leitet, die Diode VN20, wodurch ein positives Potential von dem Widerstand R 24 an den Speicherkreis PD gelegt wird. Dieser gibt dann einen gespeicherten Impuls auf die Zündelektroden der Röhren VK2T und VK22. Nur die Röhre VK22 leitet, während die Röhre FiT 21, wie oben beschrieben, gesperrt ist. Die Röhre VK 22 legt, während sie leitet, ein positives Potential an die Leitung 21, die mit dem angeschlossenen Teil der Ausrüstung verbunden ist. Dieses positive Potential dient dazu, den Wähler in Benutzung zu nehmen, wodurch das positive Potential von der Leitung 20 fortgeschafft wird. Wenn der Wähler in Benutzung genommen worden ist, werden nicht gezeichnete Teile wirksam, um die leitenden Röhren des Abtastkreises zu löschen.

Es wird nun angenommen, daß der Wähler, der über die Leitung 20 angeschlossen ist, nicht verfügbar ist, während der Abtastvorgang erfolgt, aber daß wenigstens einer der anderen Wähler verfügbar ist. Wenn der Abtastvorgang eingeleitet ist, wird die Röhre VK20 nicht zünden; aber eine der Röhre VK20 entsprechende Röhre, die an einen verfügbaren Wähler angeschlossen ist, wird schließlich zünden, so daß sich im Widerstand R 24 ein positives Potential infolge der Zündung der angeschlossenen Diode entwickelt. Dieser Impuls wird von dem Impulsspeicherkreis PD auf die Röhren VKz~l und VK22 gegeben und macht die Röhre VK21 leitend, da diese Röhre nicht gesperrt ist. Aber die Röhre VK 22 leitet nicht, da kein positives Vorspannungspotential an ihrer Zündelektrode liegt. Die leitende Röhre VK21 gibt einen positiven Impuls an die zwei Röhren der nächsten Stufe, welche den Röhren VK 21 und VK 22 der ersten Stufe entsprechen. Die eine oder die andere dieser Röhren wird je nach dem Belegungszustand des angeschlossenen Wählers zünden. Wenn dieser verfügbar ist, wird er in Gebrauch genommen, während bei seiner Nichtverfügbarkeit der Impuls an die nächste Stufe weitergegeben werden wird. Dieser Ablauf setzt sich fort, bis ein freier Wähler gefunden worden ist.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektronischer Umschalter für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen mit Zähl- oder Anlaßkreisen, bestehend aus zwei Gasentladungstrioden, deren Steuergitter mit dem gleichen

" Impulsgeber verbunden sind und von denen das erste eine solche feste Vorspannung erhält, daß die Röhre beim Eintreffen eines Impulses zündet, und einer Steuerleitung zur Zuführung eines Zündpotentials für die zweite Röhre, dadurch gekenn zeichnet, daß die an die Zündelektrode der zweiten Röhre (VK 11) angeschlossene Steuerleitung (11) über einen im Kathodenkreis der ersten Röhre liegenden, so bemessenen Widerstand (Rix) mit Erdpotential in Verbindung steht, daß durch ein bei Auftreten eines Impulses die zweite Röhre zündendes Steuerpotential die erste Röhre gelöscht gehalten wird.

2. Anlaßkettenschaltung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, mit Anrufsuchern zur Belegung der nächsten gekennzeichneten, aus einer Mehrzahl zur Verfügung stehender Verbindungsstufen unter Verwendung von einer der Zahl der Stufen entsprechenden Zahl Umschalter, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) zur Kennzeichnung einer Stufe an dem Steuer- i_Oo widerstand {R21) im Kathodenkreis der ersten Umschalteröhren (F2?2i, VK^i) ein Potential gegen Erde über eine Leitung (20 bis 30) angelegt ist, die an die Zündelektrode einer jeder Stufe zugeordneten Gasentladungsröhre (VK20 bis VK 30) angeschaltet ist, deren Kathodenkreis der Steuerwiderstand (2? 21) angehört,

b) der Anlaßvorgang durch einen Auslöseimpuls über eine allen Stufen gemeinsame Leitung (22) eingeleitet wird, die eine jeder Stufe zugeordnete Gasentladungsröhre (VK20 bis VK30) steuert, in deren Kathodenkreis in Parallelschaltung zum Steuerwiderstand (2? 21) jeweils eine Diode (VN20 bis FIV30) angeordnet ist, deren anderer Pol über einen Anlaßwiderstand (2? 24), der für die Dioden aller Stufen gemeinsam ist, an Erdpotential angeschlossen ist, derart, daß beim Zünden einer der Dioden das am Anlaßwiderstand auftretende Potential zur Auslösung des Umschaltimpulsgebers (PD) dient, der nur dem Umschalter der ersten Stufe vorgeschaltet ist,

c) die Fortschaltung bei Nichtkennzeichnung der ersten Stufe auf die nächste Stufe usf. bis zu der nächsten gekennzeichneten Stufe dadurch erfolgt, daß die Kathode der ersten Röhre

(VK21 bis VK^i) des Umschalters in jeder Stufe mit der Zündelektrode der entsprechenden Röhre der nachfolgenden Stufe derart verbunden ist, daß ein Impuls zur nächsten Stufe gelangt, wenn die erste Röhre des Umschalters infolge Vorhandenseins eines Impulses vom Impulsgeber leitet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 166 838; britische Patentschrift Nr. 549324;
USA.-Patentschriften Nr. 2 235 153, 2 350 i The Post Office Electrical Engineers'Journal, Vol. 44,

Oktober 1951, Part 3, S. 97 bis 102; April 1951, S.

bis

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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