DK155392B - Relaematrix, isaer en tungerelaematrix - Google Patents

Description

o i DK 15539213

Opfindelsen angår en relamatrix af den i krav l's indledning angivne art.

Der kendes tungerelæmatricer af forskellig art, og deres betjening kan ske på flere forskellige måder. Det 5 er kendt at anbringe bistabile elektromagnetiske tungerelæer i matricens krydspunkter og betjene disse ved strømsamtidig-hed på en række- og en søjletråd. Denne opbygning har imidlertid den ulempe, at de bistabile relæer og deres betjening bliver forholdsvis kompliceret og dyr.

10 Ved en anden kendt løsning forsynes hvert af de mono stabile relæenheder i matricen foruden med kontakter for taletrådene med et ekstra kontaktsæt, der kan tjene som holdekontakt for relæet. En sådan løsning er f.eks. vist i tysk fremlæggelsesskrift nr. 1 047 851. Denne løsning har 15 den ulempe, at den foruden at nødvendiggøre et ekstra tungeeelement plus en diode i hver krydsningspunkt også nødvendiggør gennemgående holdetråde mellem centralens vælgertrin.

Det er på baggrund heraf opfindelsens formål at til-20 vejebringe en forbedret relæmatrix, der er væsentligt billigere og mere kompakt end de tidligere kendte apparater.

Det angivne formål opnås ifølge opfindelsen ved en relæmatrix af den i krav l's indledning angivne art, som tillige er udformet som angivet i krav l's kendtegnende del.

25 Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et blokdiagram over tre matricer, der indgår i et vælgertrin, og den overordnede centrale styreenhed , 30 fig. 2 et oversigtsdiagram for en relæmatrix i et vælgertrin, fig. 3 et koblingsdiagram for de til et krydspunkt hørende dele i styrekredsløbsenheden og holdekredsløbsenheden, fig. 4 et koblingsdiagram for en anden udførelsesform 35 af styrekredsløbet, fig. 5 en udførelsesform for en holdekredsløbsenhed opbygget med holdekredsløb ifølge fig. 3, o 2

DK 155392 B

fig. 6 en anden udførelsesform for holdekredsløbsenheden, fig. 7 holdekredsløbsenheden ifølge fig. 6 indrettet til anvendelse i en bestemt type matrixopbygning, 5 fig. 8 en udførelsesform for et styrekredsløb iføl ge fig. 2, fig. 9 en udførelsesform for den til et krydspunkt hørende del af en holdekredsløbsenhed HU, fig. 10 et kredsløbsdiagram for en tredie udførelses-10 form for kontrolkredsløbet, og fig. 11 en ændret udformning af holdekredsløbsenheden ifølge fig. 5.

I den efterfølgende beskrivelse antages det, at relæmatricerne indgår i vælgere for telefoncentraler, hvilket 15 naturligvis ikke indebærer nogen begrænsning af opfindelsens område. s

Forudsætningen for det her viste eksempel er, at der aldrig er tilsluttet mere end et krydspunktsrelæ pr. række i matricen. I den anden koordinatretning i matricen, her 20 betegnet som søjleretningen, skal der i visse tilfælde, som f.eks. ved konferencesamtale, kunne foretages opkobling, dvs. at en eller flere yderligere abonnenter eller en telefonist skal kunne sluttes til en opkoblet samtale, hvorved to eller flere yderligere krydspunktsrelæer i samme søjle i matricen 25 skal kunne være trukket samtidigt. Forholdene vedrørende rækken gør, at der kun behøves et styreelement pr. række, hvis hver krydspunkt i rækken får sit eget holdeelement. Samtlige styreelementer til et kort, ifølge eksemplet lig med en 8 x 8 matrix, sammenføres til en styrekredsløbsenhed, qn der på integreret form realiseres i et hus. De rækkevis samlede holdeelementer realiseres ligeledes i en holdekredsløbsenhed i et fælles hus pr. række.

Fig. 1 viser et blokdiagram for tre matricer, der indgår i et vælgertrin, samt den overordnede centrale styre-35 enhed. Matricerne Ml, M2, M3 adresseres over fælles dataskinner DB fra den styrende og overvågende centrale styreenhed CP.

O

3

DK 15 5 3 y 2 B

Hver matrix består af selve krydspunktsnetværket CPN og den for dette fælles styrekredsløbsenhed CU og holdekredsløbsenhed HU. Krydspunktsnetværket indeholder talevejenes kob-lingselementer, der i dette tilfælde består af monostabi-5 le tungerelæer, der styres af en magnetiserende spole. Gen-nemkoblingen er topolet, dvs. hvert krydspunkt indeholder kun to arbjedskontakter, og der findes således ingen elektromagnetisk eller elektromekanisk holdekontakt. Den for matricen fælles styreenhed CU er funktionsmæssigt opdelt i to enhe-10 der, en styrelogikenhed CLU, der adresseres fra den centrale styreenhed CP, og selve spændingsforsyningsdelen. I det følgende skal styrekredsløbsenheden beskrives sammenhængende uden opdeling i de nævnte dele. Også den for matricen fælles holdekredsløbsenhed HU er funktionsmæssigt opdelt i to dele, 15 en holdelogikenhed HLU og kredsløbsdelen til tilslutning af holdespænding. I det følgende skal holdekredsløbsenheden i-midlertid beskrives sammenhængende uden opdeling i de nævnte funktioner.

Det må forstås, at den nævnte centrale styreenhed 20 CP også styrer de øvrige vælgertrin i centralen. Endvidere kan de forskellige vælgertrin være opbygget på en mængde forskellige måder, og det viste eksempel udgør kun én af mange udførelsesformer.

Fig. 2 viser skematisk og overskueligt en relæma-25 trxx ifølge fig. 1 med tilhørende styrekredsløbsenhed CU og holdekredsløbsenhed HU, der indgår i et vælgertrin. Det viste krydspunktsnet indeholder 64 relæer anbragt i 8 rækker.

Kun det første og sidste relæ i rækkerne 1 og 8 er vist. De ikke viste mellemliggende relæer har egne holdekredsløbsen-30 heder, men anvender samme styreenhed. Relæerne er betegnet med R efterfulgt af et tocifret indeks, i hvilket første ciffer angiver rækken, og andet ciffer angiver søjlen. I det viste eksempel er krydspunktsnettet med den tilhørende styrekreds løb s enhed og holdekredsløbsenheder monteret på et fælles 35 kredsløbskort og danner således en enhed. I en vælgerkreds med flere trin er hvert vælgertrin opbygget af en eller flere matricer af den viste art. Krydspunktsrelæerne er som nævnt forsynet med topolede sluttekontakter, der i krydspunkterne o 4

DK 155392 B

kan slutte taletråden i en række til tilsvarende tråde i en søjle. En indgang til matricen, dvs. taletrådene hørende til en søjle X0-X7, kobles til en udgang på matricen, dvs. taletrådene i en række Y0-Y7, ved at det tilsvarende 5 krydspunktsrelæ trækkes med et impulsformet aktiveringssignal fra styrekredsløbsenheden og derpå holdes trukket med en speciel holdekredsløbsopstilling. Relæmatricens elektroniske styreenhed CU modtager fra den centrale styreenhed information om, i hvilken række i krydspunktsnettet det relæ 10 befinder sig, som skal aktiveres eller bringes til at vende tilbage til sin udgangsstilling. Ved et signal til holdekredsløbsenhederne HU adresseres på tilsvarende måde en søjle i krydspunktsnettet. Styreenhedens styrelogik adresseres fra den centrale styreenhed med en adresse på binær form.

15 En bit i den nævnte adresse på matrixindgangen CM vælger styrekredsløbsenheden, dvs. kortet i vælgertrinnet, mens tre bit i den nævnte adresse på rækkevalgindgangene YA0-YA2 udgør en deladresse, der vælger styrekredsløb inden for styrekredsløbsenheden, dvs. rækken i den valgte matrices kryds-20 punktsnet, og en yderligere bit i den nævnte adresse på styreindgangen RLS angiver om der skal ske trækning eller udløsning.

Også holdekredsløbsenheden adresseres fra den centrale styreenhed til valg af holdekredsløb hørende til et 25 relæ i den valgte række. Denne enhed adresseres med en adresse bestående af 6 bits. I det viste eksempel er adressen opdelt i to dele, den første del bestående af to bits og den anden del bestående af de resterende fire bits. Denne type adresse er valgt for at få en enkelt dekodningslogik. Den 30 sidstnævnte adressering beskrives mere detaljeret i det følgende .

De otte par taletråde X0-X7, der udgør indgangene til den betragtede matrix, er sluttet til centralens indgange eller til taletråde Y0-Y7 i det foregående vælgertrin. På til-35 svarende måde er matricens udgange, dvs. de otte par taletråde Y0-Y7 sluttet til indgangene til en matrix i det påfølgende trin. Krydspunktsnettets rækketråde YH0-YH7 kan fra styrekredsløbsenheden CU selektivt påtrykes spændinger

O

5

DK 155392 B

til trækning, holdning eller udløsning af et relæ i den tilhørende række. Dette er antydet i figuren ved hjælp af transistorene T8 og Til, der parvis er anbragt for hver række, og som styres fra logikken i styrekredsløbsenheden 5 CU, som det senere skal beskrives nærmere. Transistoren T8 påtrykker i ledende tilstand i hovedsagen spændingen +E1 på rækketroden YHO, hvorved der tilvejebringes adressering af et relæ i den tilsvarende krydspunktsrække. Som antydet ved modstanden RD i serie med spændingskilden +E1 skabes 10 der et strømafhængigt spændingsfald beregnet til detekteringsformål. En detektor DE afgør, hvorvidt trækstrømmen ligger indenfor et givet, tilladt interval. En udførelsesform for detekteringskredsløbet ifølge ovenstående skal senere beskrives nærmere.

15 Holdekredsløbsenhderne HU, der hver især er fælles for en række i krydspunktsnettet, indeholder som skematisk antydet et antal holdeelementer H0-H7, der fortrinsvis er realiseret ved hjælp af thyristorer eller bipolære thyri-storækvivalenter. I fig. 2 antydes det, at elementerne be-20 står af styrede firlagshalvledere, men i det følgende skal disse elementer vises som thyristorækvivalenter i bipolær teknik.

Fig. 3 viser mere detaljeret, hvorledes et styrekredsløb CO, dvs. den del af styrekredsløbsenheden CU iføl-25 ge fig. 2, der står i forbindelse med en række i matricen, kan realiseres. Som tidligere nævnt er en holdekredsløbsenhed HU fælles for samtlige relæer'i en række, og i fig. 3 vises et holdekredsløb HC, dvs. den del af en holdekredsløbsenhed, der står i forbindelse med et enkelt relæelement 30 i rækken. Den for hele matricen fælles styrekredsløbsenhed CU indeholder yderligere identiske styrekredsløb C1-C7, en for hver række i matricen. Krydspunktsrelæerne R11-R18 er hver især med sin ene pol sluttet til rækkelederen YHO hørende til rækken nr. 0 i krydspunktsnettet. Med sin anden pol er de respektive relæer sluttet til en tilsvarende relætilslutningsklemme XH0-XH7 på den til rækken hørende hol- 35 o 6

DK 1 5539 2 B

dekredsløbsenhed HU. Det til rækkelederen YHO hørende styre-kredsløb CO, der indgår i styrekredsløbsenheden CU, har tre spændingsklemmer Ul, U2, U3 til tilslutning af ydre styrespændinger til trækning og holdning. Desse spændinger er i 5 det viste tilfælde en positiv spænding +E1, en negativ spænding -E2 og desuden 0 volt. Foruden de nævnte tilslutningsklemmer på styrekredsløbet CO findes også en matrixvælge-indgang CM, tre rækkevælgeindgange YAO, YAl, YA2 og to styreindgange henholdsvis RLS og RLS. Styrekredsløbet CO's ud-10 gang Y er sluttet til den tilhørende rækketråd YHO. For at forsyne en udvalgt rækkeleder, i dette tilfælde rækkelederen YHO, med trækspnding føres der på ordre fra den centrale sty-reenhed CP en positiv spænding, f.eks. spændingen +E1, til matricen og fordeles inden for denne til samtlige matrix-15 vælgeindgange CM til styrekredsløbene C0-C7 i styrekredsløbsenheden CU. På denne måde udvælges matrixkort inden for vælgertrinnet. Til samtlige kort, dvs. matricer i et vælgertrin, sendes der derefter en adresse til udpegning af en række i matricen. Denne adresse distribueres derefter til samt- 20 lige styrekredsløb CO-C7 inden for styrekredsløbsenhden CU på det pågældende kort. Hvert styrekredsløb har ligesom styrekredsløbet CO i det viste eksempel tre rækkevælgeindgange YAO-YA2. Den binære adresse for den valgte række føres til disse indgange i en sådan kodeform, at styrekredsløb-25 et for den valgte række på samtlige sine rækkevælgeindgange modtager højt niveau, medens de øvrige styrekredsløb på kortet modtager en adresse med lavt niveau på mindst en af rækkevælgerindgangene. Af det ovenfor nævnte fremgår det, at samtidig med at rækkelederen YHO udpeges i nærværende til-30 fælde, udpeges også tilsvarende rækker i samtlige matricer hørende til samme vælgertrin. Inden for vælgertrinnet modtager imidlertid kun ét kort samtidigt en positiv spænding +E1 på matrixvælgeindgangen CM. Der findes nu to forskellige styretilfælde. Enten trækning, hvilket omfatter en efter-35 følgende tilslutning af holdespænding, eller udløsning.

Valg mellem disse to muligheder sker ved at påtrykke hen-

DK 155392B

O

7 holdsvis lav eller høj spænding på styreindgangen RLS.

Styrekredsløbet består i princippet af to identiske dekodningskredsløb, der parallelt forsynes med samtlige nævnte indgangssignaler til styrekredsløbet. Hvert de-5 kodningskredsløb består af en multiemittertransistor T5, T6 efterfulgt af en NPN-PNP-transistorkombination. Multi-emittertransistoren er af typen NPN. Dekodningskredsløbet kan betragtes som et OG-kredsløb med fire indgange, hvor transistorerne T5, T6's emitter danner indgangene. Den bi-10 nære udgang, dvs. PNP-transistorens kollektor antager således kun sit høje niveau, når samtlige indgange har højt niveau. Dekodningskredsløbet for trækning, der er det øvre dekodningskredsløb i fig. 3, driver med sit udgangssignal direkte et trækkeelement, her vist som en NPN-transistor 15 T8, hvis kollektor forsynes med trækspænding +E1 fra spæn dingsforsyningsklemmen Ul. Et tilsvarende dekodningskredsløb for udløsning driver med sit udgangssignal et niveauskiftende trin bestående af en PNP-NPN-transistorkombination.

Dersom det antages, at det i eksemplet viste styre-20 kredsløb er adresseret til trækning af et element i den tilhørende række 1, påføres der altså i dette tilfælde ma-trixvælgeindgangen en positiv spænding, f.eks. spændingen +E1, og samtlige rækkevælgeindgange påføres ligeledes positive spændinger, der svarer til et binært "et", og styreindgan-25 gen RLS påføres eri spænding nul volt, der svarer til et binært nul. Herved ses, at den inverterede styreindgang RLS har højt potential svarende til et binært "et". Under disse forudsætninger indses, at dekodningskredsløbet for trækning på sine indgange, dvs. multiemittertransistorens emitter, mod-30 tager spændinger svarende til binært "et". Med basis positiv bliver transistoren T5 således spærret i denne tilstand. Basis-kollektordioden leder strøm til den efterfølgende NPN--transistors basis, hvorved denne transistu leder og overfører den jordede emitters potential til basis på den efter-35 følgende PNP-transistor T7. Denne transistor bliver ledende og overfører sit emitterpotential +E1 til kollektoren. Trækelementet for således højt potential på basis og leder trækspændingen +E1 til styrekredsløbet CO's udgang Y.

O

8

DK 155392 B

Da styreindgangen RLS ifølge det ovenstående har lavt niveau, vil multiemittertransistoren, der indgår i dekodningskredsløbet for udløsning, dvs. det nedre af dekodningskredsløbene i det i fig. 3 viste eksempel, bli-5 ve ledende, hvorved styreindgangens lave potential overføres til denne transistors kollektor. Ved en betragtning a-nalog til den ovenfor anførte indses det at dekodningskredsløbets udgangstransistor T9 spærrer og udgangsspændingen fra dekodningskredsløbet bliver lav. Herved trækkes potentialet 10 på den efterfølgende PNP-transistor ved hjælp af modstanden RIO og spændingskilden -E2 ned på en under nul liggende værdi, hvorved PNP-transistoren T10 leder og derved hæver potentialet på den efterfølgende transistor Til's basis. Da spændingen på denne transistors emitter, der er direkte kob-15 let til styrekredsløbet CO's udgang Y imidlertid, ifølge det ovenstående er lig med trækspændingen El, vil NPN-tran-sistoren Til i det niveauskiftende trin altså holdes spærret.

Når det udpegede relæ imidlertid er trukket ved medvirken af det nedenfor beskrevne holdekredsløb, overføres 20 styrekedsløbet til holdetilstanden ved, at matrixvælgeind-gangen CM's spænding sænkes til nul. Ved denne foranstaltning spærres trækelementet, transistoren T8, og NPN-tran-sistoren Til i det niveauskiftende trin overgår til ledende tilstand, hvorved potentialet nul volt overføres fra dens 25 kollektor til dens emitter og videre til udgangen fra styrekredsløbet CO.

Dioderne Dl og D2, der er sluttet til styrekredsløbets udgang Y, sørger for sammen med de tilsluttede spændingskilder +E1 og -E2 at spændingen på udgangen henholds-30 vis aldrig overstiger El eller aldrig falder udner -E2.

I fig. 3 ses også som tidligere nævnt de dele af holdekredsløbsenheden HU, der hører til et krydspunkt i krydspunktsnettet, i dette tilfælde krydspunktet 11 med relæet Ril. Denne del af holdekredsløbsenheden HU kaldes 35 i det følgende et holdekredsløb HC og er i figuren vist inden for en punkteret ramme. De punkterede ledningssymboler o 9

DK 155392 B

inden for rammen antyder tilslutningspunkter for yderligere holdekredsløb inden for enheden. Selve holdeelementet i kredsløbet er tegnet som et bipolært totransistors thyristor-ækvivalent indeholdende transistorerne T4 og T3 med basis-5 -emittermodstandene R4 henholdsvis R3. Det betragtede holdekredsløb HC i holdekredsløbsenheden HU adresseres som tidligere nævnt på et antal relævælgeindgange XM0-XM5. Som tidligere nævnt er adressen opdelt i to dele. Den første del består af to bits til relævælgeindgangene XM4 og XM5, 10 hvilke bits angiver, om relæet hører til en første eller en anden gruppe på hver fire relæer. De resterende fire relævælgeindgange XM0-XM3 adresserer det valgte relæ inden for gruppen. I eksemplet i fig. 3 udgør relævælgeindgangene XM4 og XMO de aktuelle indgange for det valgte relæ. Dette 15 medfører, at den på disse indgange lagte spænding skifter fra hvilespændingen +E1 til aktiveringsspændingen nul volt i udpeget tilstand.

Ifølge det ovenstående har rækkelederen YHO spændingen +E1 volt i udpeget tilstand. Transistoren TI's 20 emitter, der over modstanden Ri er sluttet til rækkelederen over indgangen YH på holdekredsløbet, får altså højt niveau, hvorved transistoren Ti leder strøm til den efterfølgende transistor T2's emitter. Også denne transistor har lav basisspænding på grund af adresseringen, hvorfor også 25 denne transistor bliver ledende. NPN-transistoren T3 i thy-ristorækvivalentet får således styrestrøm, hvorved thyri-storen bliver ledende og trækker strøm igennem relæspolen Ril, relætilslutningsklemmen XHO og imod spændingskilden -E2, der er sluttet til holdekredsløbets spændingsforsy-30 ningsklemme U4. Trækkestrømmen gennem relæspolen Ril vokser således op mellem spændingerne +E1 og -E2. Når overgangen til holdetilstanden sker ifølge det ovenstående, holdes relæet Ril i aktiveret tilstand mellem spændingen 0 volt på rækkelederen YHO og spændingskilden -E2.

Ved relæets udløsning adresseres styrekredsløbet på samme måde som tidligere med undtagelse af, at styreindgan- 35 o 10

DK 155392 B

gangen. RLS nu modtager et signal med højt niveau. Dette medfører, at transistoren T6 spærres, hvilket ifølge det tidligere resonnement får til følge, at også transistoren Til spærres. Herved brydes holdestrømvejen til relæ-5 et Ril, og dette vender tilbage til sin hvilestilling. På grund af, at transistoren T5 i styrekredsløbet CO er ledende ved udløsning, vil trækkeelementet, transistoren T8 i-følge det tidligere ræsonnement være spærret. I det første øjeblik efter udløsningsadresseringen af styrekedsløbet 10 CO kortsluttes relæspolen Ril altså over dioden D2 og thyristoren. Herved aftager strømmen gennem relæet og thy-' ristoren mod nul, og når thyristorens holdestrøm passeres, spærrer denne. Strømvejen for relæstrømmen går stadig, efter at holdeelementet er spærret, over modstanden R4, 15 dioden D3, zenerdioden DZ indgangen YH til relæet. Senerdioden DZ spærrer denne strømvej, indtil holdeelementet er overgået til ikke ledende tilstand. I denne forbindelse kan det nævnes, at den vigtigste grund til at anvende thyri-storer til holdefunktionen er, at koblingen får stor støj-20 immunitet uden ekstra komponenter, som f.eks. kondensatorer. Selvinduktionen hindrer nemlig strømmen i at ændre sig i spring under eller over holdestrømsniveauet for thyristoren under en kortvarig forstyrrelse. Med de amplituder, der forekommer hos støjkilderne, f.eks. tordenforstyrrelse 800 25 volt i 10 mikrosekunder, eller brydning af ringesignal på 90 volt med relækontakt, turde det være vanskeligt med rimelige midler at hindre forstyrrelser i at påvirke kredsløbene. Forstyrrelserne får imidlertid ingen indvirkning, eftersom thyristoren efter en forstyrrelse vender tilbage 30 til udgangstilstanden.

Fig. 4 viser et koblingsdiagram for en anden udførelsesform for styrekredsløbet. Forskellen i forhold til den beskrevne udførelsesform består i en anden udformning af niveauskiftetrinnet LS, der af dekoderen styres til ud-35 løsning.

I fig. 4 ses et koblingsdiagram for en anden udførelsesform af styrekredsløbet. Ligesom tidligere er basis- o 11

DK 1S 5 59 2 B

-emittermodstandene i thyristorækvivalenterne ikke vist. Dekod-ningsproceduren og påtrykning af trækspænding er den samme som i udførelsesformen i fig. 3. Det niveauskiftende trin for holdespænding og udløsning er imidlertid udformet an-5 derledes. Ved trækadressering er transistoren T17 ligesom tidligere spærret, hvilket også gælder de øvrige transistorer T12, T13, T14 og T15. Transistoren T8 leverer under trækningen strøm over styrekredsløbets udgang til relæet. Da spændingen +E1 ifølge det ovenstående falder bort fra matrix-10 vælgeindgangen CM, spærrer transistoren T8, og trækspændingen +el på styrekredsløbets udgang falder bort. Relæets induktans søger at drive strøm igennem relæviklingen på samme måde som tidligere. Over relæviklingen induceres nemlig en elektromotorisk kraft med minuspolaritet imod styre-15 kredsløbsudgangen. Induktansen trækker da en strøm over dioden D4, hvis anode er sluttet til spændingskilden -E2 og videre gennem transistoren T15's basis-emitterdiode. Herved tændes thyristoren, dvs. også transistoren T14 bliver ledende, og overfører jordpotential til styrekredsløbets udgang.

20

Ved udløseadressering bliver transistoren T17 som tidligere ledende, hvilket også gælder transistorerne T12 og T13. Når transistoren T13 er blevet ledende, kortslutter denne transistor basis-emitterstrækningen på transistoren T15, der således ikke længere får nogen basisstrøm pc og derved spærres. Transistoren T14 spærres også, og holdestrømmen til relæet afbrydes. På samme måde som tidligere søger relæets induktans nu at trække strøm igennem relæet, og en strømvej igennem dioden D4 og transistoren T13 står nu til rådighed. I dette kredsløb forbruges den 30 i induktansen oplagrede energi, og strømmen går imod nul. Fordelen ved denne udformning af det niveauskiftende trin er, at effektudviklingen i transistoren 15 under udløseforløbet bliver lavere.

I fig. 5 er vist en udførelsesform for holdekreds-35 løbsenheden opbygget med holdekredsløb ifølge fig. 3. De otte holdekredsløb for en række i krydspunktsnettet er grupperet i to rækker. I den øvre række er der på de indgåen-

O

12

DK 155392 B

de komponenter anført betegnelser, der stemmer overens med betegnelserne på de tilsvarende komponenter i fig. 3.

I fig. 6 ses en anden udførelsesform for holdekredsløbsenheden. Ligesom i fig. 5 er basis-emittermodstanden i 5 thyristorækvivalentet udeladt i figuren. Betegnelser for komponenter i forbindelse med det første krydspunkt er anført i figuren. Transistorerne i thyristorækvivalentet har fået samme betegnelser som i fig. 3. Ledningssymboler, der afsluttes med et plustegn, anses for værende koblet til kreds-10 løbets spændingsforsyningsklemme U5, og ledningssymboler, der er afsluttet med et minustegn, anses for værende koblet til spændingsforsyningsklemmen U4. Ligesom tidligere er der til spændingsforsyningsklemmen U4 sluttet den ydre spænding -E2 og til klemmen U5 sluttet den ydre spænding 15 +E1. I denne udførelsesform påvirkes det valgte krydspunkts thyristor af relæstrømmen, når basis på PNP-transistoren T4 får påtrykt en spænding nul volt. Thristoren bliver imidlertid ikke ledende, før relæstrømmen er vokset til thyri- storens hoIdestrømværdi. Når dette indtræffer, går relæ- 2Π strømmen igennem transistoren T4's basis-emittermodstand, dioden D6 og transistoren T18 mod jord. Holdekredsløbsenheden mangler således i denne udførelsesform den specielle indgang YH ifølge fig. 3. Indgangsbetingelsen fra styrekredsløbsenheden til styrelogikken i holdekredsløbet kommer 25 altså over relæspolen. Holdekredsløbet i holdekredsløbsenheden vælges på samme måde som tidligere ved en adresse på relævælgeindgangen XM. Ved adressering af f.eks. krydspunktet 1 lægges spændingen +E1 på relævælgeindgangen XM4 og spændingen nu volt på relævælgeindgangen XMO. Ved ud- on løsning bliver thyristoren spærret, hvorved relæspolen over indgangen XHO, transistoren T4's basis-emittermodstand, dioden D5 og videre imod spændingskilden +E1 kortsluttes. Ved den viste forbindelse af dioden D5 opnås endvidere at thyristoren ved en kortvarig forstyrelse, der 35 bryder strømmen til denne, atter bliver ledende, når strømmen vender tilbage.

DK 155392 θ

O

13 I fig. 7 er vist en holdekredsløbsenhed svarende til den i fig. 6 viste. Denne holdekredsløbsenhed danner en del af krydspunktsfeltet omfattende 4x4 relæer. Også i denne figur er basis-emittermodstandene til transistorerne 5 i thyristorækvivalenterne udeladt. Denne udførelsesform for holdekredsløbsenheden, der også kan anvendes til f.eks. krydsfelter med 8 eller 16 søjler, har en specielt enkel dekodningslogik bestående af dioderne, der er sluttet til thyristorækvivalenterne. I denne udførelsesform bliver thy-10 ristorerne ligesom i udførelsesformen ifølge fig. 6 først ' ledende, når relæstrømmen overstiger thyristorernes holde-strømværdi.

I fig. 2 er det vist, hvorledes trækspændingen +E1 sluttes til styrekredsløbsenheden over en målemodstand RD for 15 derved at skabe strømafhængigt spændingsfald til detekteringsformål. Som det fremgår af ovenstående beskrivelse findes der ingen styrefunktioner indbygget i de forskellige kredsløbsenheder. Apparatets opbygning er i stedet for indrettet til at muliggøre en kontrolmåling af, at trækstrømmen har den ret-20 te værdi. I fig. 8 er der vist en udførelsesform for et styrekredsløb, der indeholder den nævnte målemodstand og detekteringsorganer. Styrekredsløbet trækker kun strøm fra spændingskilden +E1, når den er aktiveret af et signal på ma-trixvælgeindgangen CM. To komparatorer Kl, K2 er indrettet 25 til hver især på sin ene indgang at modtage den nævnte strømafhængige spænding og på sin anden indgang at modtage hver sin referencespænding. Komparatorerne er indstillet således, at komparatoren Kl giver signal på sin udgang, hvis strømmen gennem målemodstanden er større end den 30 mindste trækkestrøm, og komparatoren K2 giver signal på sin udgang, hvis strømmen er større end den største trækkestrøm for et krydspunktsrelæ.

En kontrolcyklus kan under de givne forudsætninger f.eks. udføres på følgende måde. Først aktiveres den aktu-35 eller styrekreds til trækning, men der gives ingen anvisningsbesked, dvs. ingen adressering, til holdekredsløbene. Hvis

O

14

DK 155392 B

komparatoren Kl da giver signal på sin udgang, er et relæ i den anviste række sandsynligvis allerede trukket, og et yderligere trukket relæ skal sandsynligvis give en samtaleopkobling som ovenfor beskrevet. Denne del af kontrol-5 cyklen varer ca. lms på grund af relæspolens tidskonstant.

Ved signalet fra komparatoren Kl foretages en udløsningsstyring og en ny trækkekontrol for at give meddelelse om, hvorvidt fejlen er permenent eller ikke.

Hvis komparatoren Kl ikke giver signal ved kon-10 trolmanøvren, afgives den aktuelle anvisningsinformation, dvs. adresse, til holdekredsløbene. Et krydspunktsrelæ får nu trækkestrøm, og komparatoren Kl afgiver et signal. Hvis imidlertid også komparatoren K2 afgiver signal på en udgang, foreligger der sandsynligvis dobbelt anvisning, og 15 der beordres udløsning.

I den her beskrevne udførelsesform for kontrolkredsløbet kan komparatoren K2 eventuelt også anvendes for at beskytte kredsløbene imod overbelastning, f.eks. ved kortsluttet relævikling. Udgangssignalet fra komparatoren skal ΠΛ i denne forbindelse give en umiddelbar og uvilkårlig undertrykkelse af matrixvælgedekoderens signal.

Den første fase i kontrolcyklen, dvs. når man ved hjælp af komparatoren Kl afgør, om et relæ i den anviste række allerede er trukket, kan gøres betydeligt hurtigere.

25 En tredje komparator KO, der på sine indgange modtager dels den strømafhængige spænding, der frembringes af modstanden RD, dels en egen referencespænding, indstilles således, at den giver udgangssignal for strømme, der er større end den minimale holdestrøm for et relæ. Under forudsætning af, at 30 et relæ i den anviste række allerede trækker holdestrøm, føres denne holdestrøm direkte over til trækspændingskilden +E1 ved trækordre til styrekredsløbet. Herved fås en umiddelbar indikering af, at et relæ i rækken allerede er trukket.

Referencespændingerne til de respektive komparatorer kan f.eks. frembringes ved hjælp af en spændingsdeler mellem de ydre spændingskilder 4-El og -E2 som vist i figuren.

35 DK 155392 8 o 15 I fig. 9 er der vist en udførelsesform for den til et krydspunkt hørende del af en holdekredsløbsenhed HU. A-dresseringsmåden er den samme som i apparatet ifølge fig. 3. Transistorerne TI, T2 og modstanden RI svarer direkte til 5 komponenterne med disse betegnelser i fig. 3. Holdekredsløbet består i denne udførelsesform ikke af et PNP-NPN--thyristorækvivalent, men er opbygget af udelukkende NPN--transistorer T3, T19, T20. Transistoren T3 gøres ledende ved trækadressering på samme måde som i apparatet ifølge fig.

10 3. Herved spærres transistoren T19, og transistoren T20 bli ver ledende. Relæstrømmen kan således løbe gennem transistoren T20 og modstanden R3 imod spændingskilden -E2, der er forbundet med spændingsforsyningsklemmen U4. Relæstrømmen gennem modstanden R3 holder transistoren T3 og 15 dermed transistoren T20 ledende.

Ved overgang til holdetilstand forbliver kredsløbet i den beskrevne tilstand.

Udløseadresseringen bryder relæstrømmen fra styrekredsløbet CO. Når relæstrømmen er faldet under apparatets 20 holdestrømværdi, der kan påvirkes ved valg af modstanden R3's værdi, spærres transistoren T3 og dermed også transistoren T20. Når holdekredsløbet er spærret, aftager relæstrømmen imod nul gennem en for hvert holdekredsløb speciel zenerdiode DZ1, der shunter transistoren T20's kol-25 lektor-emitterstrækning.

I fig. 10 er der vist et kredsløbsdiagram for en tredje udførelsesform for styrekredsløbet. Dekoderenheden AK i den punkterede ramme kan realiseres på samme måde som i udførelsesformen ifølge fig. 4. Dekoderenheden AK har to 30 binære udgange A og B, der antager deres høje henholdsvis lave værdier i afhængighed af indgangssignalerne på samme måde som i udførelsesformen ifølge fig. 4. Basis-emitter- shunten R66, der i hovedsagen bestemmer holdestrømmen for PNPN-organet T14-T15, er vist i niveauskiftetrinnet 35 LS'*. Shuntens modstandsværdi er valgt således, at holdestrøm-men for PNPN-organet bliver af samme størrelsesorden som for

O

16

DK 155392 B

et af de indbyrdes ens relæer i den tilhrøende række. Herved opnås det, at en kort forstyrrelse ikke bevirker trækning eller udløsning af relæet, eftersom strømmen på grund af relæets induktans ikke kan vokse henholsvis falde hur-5 tigt til PNPN-organets holdestrømværdi.

Transistoren T13 der shunter transistoren Tl4's basis-emitterovergang, holdes ligesom PNPN-organet T14-T15 spærret ved trækkeadressering. Når der sker en skiftning til holdetilstand ifølge den tidligere beskrivelse falder ud-10 gangen Y's trækkespænding +E1. Relæinduktansen trækker da strøm igennem dioden D4 og modstanden R67 fra jord. Fællespunktet for modstanden og dioden D4 holdes ved hjælp af fikseringsdioden D9, der er forbundet med spændingskilden -E2, på en spænding, der overskrider -E2 med spændingsfaldet 15 i lederetningen i en diode, for at begrænse spændingen på PNPN-organet Tl4-T15's katode. Denne opstilling forhindrer forekomst af substratstrømme i ikke anviste holdeorganer, der er koblet til den samme styrekredsløbsudgang Y. Når relæet trækker strøm som ovenfor nævnt, gøres thyristoren .

20 ledende og overfører jordpotentialet til styrekredsløbets udgang, og relæet holdes. Ved udløseadressering antager udgangen B højt niveau, hvorved transistoren T13 leder og kortslutter basis-emitterovengangen på transistorens T14, og denne transistor modtager følgelig ikke længere basis- oc strøm og spærres.'Når transistoren T14 spærres, falder relæstrømmen gennem transistorerne T13 og T15 imod nul.

Holdeenheden for en matrixrække på 8 krydspunktselementer, der er vist i fig. 11, udgør en ændring af kredsløbet ifølge fig. 5. Ved en dobbeltmarkering i holdeenheden ifølge figuren, dvs., når to krydspunkter f.eks. på grund af en fejl i styreenheden på samme tid adresseres til funktion på indgangen XM0-XM5, aktiveres sandsynligvis kun et af krydspunkterne. Endvidere er det rent tilfældigt, hvilket af de to krydspunkter, der aktiveres. Dette afhænger af 35 hvilken af thyristorerne T4-T3, der på grund af forskelle 1 thyristorernes komponentparametre først bliver ledende o- 17

DK 155392 B

o ver den anviste transistor T2's kollektor-emitterforbindel-se og reducerer spændingen ved transistoren TI's kollektor.

På denne måde hindres tilførsel af styrestrøm til den anden anviste thyristor. Det vil således ikke være muligt 5 at detektere fejlen i styreenheden med styrekredsløbet i-følge fig. 8. Samtidig vil der være risiko for at det forkerte krydspunkt er aktiveret.

For at fjerne virkningen af indbyrdes forskelle mellem komponentparametrene for henholdsvis PNPN-organerne og 10 transistorerne Ti og T2 i anvisningslogikken i kredsløbet ifølge fig. 11 er et antal udligningsmodstande indført samtidig med, at modstanden RI i opstillingen ifølge fig. 5 er fjer net. Følgelig er en modstand RB koblet til basis på de respektive transistorer TI, og i emitterkredsløbet på hver 15 transistor T2 er en modstand RE indsat. På denne måde vil styrestrømmen til eventuelt dobbelt anviste krydspunkter bliver ligeligt fordelt, og aktivering af begge de markerede krydspunkter sikres. Det vil følgelig være muligt at detektere dobbeltmarkering ved hjælp af et kontrolkreds- 20 løb af den tidligere beskrevne art.

En diode D3 for hvert holdeorgan og en zenerdiode DZ fælles for alle holdeorganer giver en strømvej i kredsløbet ifølge fig. 5, gennem hvilken relæstrømmen efter udløseadressering kan dø hen, når PNPN-organet afbrydes. Funk-25 tionen af de ovenfor nævnte to dioder er her overtaget af en speciel zenerdiode DC" for hvert PNPN-organ. Denne zenerdiode er som vist i fig. 11 koblet mellem basiselektroderne på thyristorækvivalentet og begrænser følgelig spændingen over PNPN-organet. Hvis en kort forstyrrelse skulle 30 aflede strømmen fra PNPN-organet T4-T3 under holdetilstande, vil PNPN-organet tænde igen som følge af, at strømmen af relæinduktansen drives igennem PNPN-organets basis-emit-terovergang og gennem zenerdioden DZ", når forstyrrelsen er ophørt. Det antages imidlertid i dette tilfælde, at re- læstrømmen ikke er faldet under PNPN-organets holdestrøm under forstyrrelsen.

35

Claims (14)

1. Relæmatrix (Ml... Mn), især tungerelæraatrix, som styres over en styre- og dataskinne ved hjælp af en central elektronisk styreenhed (CP), til f1ertrinsvælger- 5 organer i telekommunikationsanlæg, hvilken matrix omfatter vandrette rækkeledere (YH0...YH7) og søjleledere samt mellem disse ledere ved deres krydsningspunkter forbundne monostabile relæer (Ril, R12...), kendetegnet ved: 10 a) en styreenhed (CU) til at påtrykke relætrække- spænding, hvilken styreenhed er forbundet med styre- og dataskinnen (DB) og indrettet til selektiv forbindelse med rækkelederne (YHO...YH7), b) et måle- og styreorgan (RD,K1) for markerings- 15 strøm, der er tilsluttet styreenheden (CU), c) holdekredsløbsenheder (HU), der er tilsluttet styre- og dataskinnen (DB), d) bistabile elektroniske kontaktorganer (HO... H7), forbundet i serie med et krydspunktsrelæ, 20 e) et måle- og styreorgan (RD,K1,K2) for relætræk- kestrøm, hvilket organ er forbundet med styreenheden (CU), og f) organer til at påtrykke holdespænding (T6, T17, LS), hvilke organer er forbundet med styre- og dataskinnen (DB) 25 og indrettet til selektiv forbindelse med rækkelederne (YHO... YH7).

2. Relæmatrix ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de bistabile kontaktorganer (T3,T4) hver især er forsynet med en styreindgang, som er indrettet til at mod- 30 tage et aktiveringssignal fra holdekredsløbsenhederne (HU), og to hovedelektroder, hvoraf den ene er sluttet til et krydspunktsrelæ (Rll,Rl2...) og den anden er sluttet til en spændingskilde (-E2).

3. Relæmatrix ifølge krav 2, kendetegnet o c ved, at kontaktorganerne (T3,T4) består af et firlaget halv-lederelement (PNPN), hvor en resistiv shunt (R3,R4) danner bro over hver af de to PN-overgange. O DK 155392B

4. Relæmatrix ifølge krav 2, kendetegnet ved, at kontaktorganerne (T3,T4) hver især omfatter to bipolære transistorer af modsatte ledningstyper (NPN-PNP), hvor basis på den ene er sluttet til kollektoren på den 5 anden og omvendt, og at hver transistor er forsynet med en resistiv basis-emittershunt.

5. Relæmatrix ifølge krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at den ene shunt (R4) har en modstandsværdi, der er valgt på en sådan måde, at kontaktorganets hol- 10 destrøm bliver af samme størrelsesorden som det til kontaktorganet sluttede relæs (R11,R12...) holdestrøm.

6. Relæmatrix ifølge krav 1, kendetegnet ved, at organerne til påtrykning af holdespænding (T6, T17, LS) hver især er sluttet til en rækkeleder (ΥΗΟ,ΥΗΙ...) i 15 krydspunktsnettet (CPN) og omfatter en dekodningsenhed (T6, T17) og et niveauskiftende trin (LS,LS'), der er forbundet mellem en holdespændingskilde (U2) og den tilhørende rækkeleder .

7. Relæmatrix ifølge krav 6, kendetegnet 20 ved, at det niveauskiftende trin (LS') indeholder et fir-laget halvlederelement (PNPN) tilsluttet mellem holdespændingskilden (U2) og rækkelederen, at der er dannet bro over hver af det firlagede elements to PN-overgange ved hjælp af en resistiv shuntmodstand, der er valgt på en sådan må- Λ C . ...... de, at det firlagede elements holdestrøm bliver af samme størrelsesorden som for et af de til den tilhørende rækkeleder sluttede matrixrelæer (R11,R12...).

8. Relæmatrix ifølge krav 3, kendetegnet ved, at N-laget i den PN-overgang, som shunten (R4) dan- 30 ner bro over, over en diode (D3) og en i serie hermed anbragt zenerdiode (DZ) er forbundet med den tilhørende rækkeleder (ΥΗΟ,ΥΗΙ,...), hvorved zenerdioden (DZ) er fælles for samtlige til en og samme rækkeleder hørende kontaktorganer . 35

9. Relæmatrix ifølge krav 7, kendetegnet ved, at hver af det firlagede elements to PN-overgange er shuntet af en bipolær transistor, hvis basis er sluttet til O DK 155392 B dekodningsenhedens (T6,T17) udgang.

10. Relæmatrix ifølge krav 7 eller 9, kendetegnet ved, at det firlagede elements af N-lag omgivne P-lag over en diode er sluttet til en spændingskilde.

11. Relæmatrix ifølge krav 2, kendetegnet ved, at holdekredsløbsenhederne (HU) omfatter i det mindste et første koblingsorgan (TI), og et antal andre koblingsorganer (T2), ét for hvert krydspunkt, at hvert organ er forsynet med en styreindgang og en første og en 10 anden hovedelektrode, og at det første koblingsorgan (TI) med sin styreindgang er tilsluttet styre- og dataskinnen (DB) og med sine hovedelektroder er tilsluttet en rækkeleder og en første hovedelektrode på hver og en af de parallelt anbragte andre koblingsorganer (T2), hvis styreind- 15 gange er tilsluttet styre- og dataskinnen (DB) og hvis andre hovedelektroder er forbundet med styreindgangen på det tilhørende bistabile elektroniske kontaktorgan i det pågældende krydspunkt.

12. Relæmatrix ifølge krav 11, kendetegnet ved, at der i serie med det første koblingsorgans styreindgang og i serie med den første hovedelektrode på hvert af de andre koblingsorganer er forbundet en modstand.

13. Relæmatrix ifølge krav 3, kendetegnet ved, at det mellemste N-lag og det mellemste P-lag i det 25 firlagede element er indbyrdes forbundet ved hjælp af en ze-nerdiode (DZM).

14. Relæmatrix ifølge krav 7 eller 9, k ende-tegnet ved, at det firlagede elements af N-lag omgivne P-lag over en diode (D4) er tilsluttet udtaget på en ΟΛ spændingsdeler bestående af en modstand (R67) og en diode (D9), hvilken spændingsdeler er forbundet mellem jordpotential og en spændingskilde (-E2). 35