NL8000529A

NL8000529A - Schakelmatrix.

Info

Publication number: NL8000529A
Application number: NL8000529A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1980-01-29
Filing date: 1980-01-29
Publication date: 1981-08-17
Also published as: GB2068684B; GB2068684A; FR2474798B1; DE3102399C2; US4360809A; DE3102399A1; FR2474798A1

Description

PHN 9673 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven Schakelmatrix

De uitvinding heeft betrekking op een schakelmatrix bevattende een aantal ingangslijnen, een aantal uitgangslijnen en een aantal kruispuntschakelaars voor het selectief verbinden van één of meerdere ingangslijnen met 5 één of meerdere uitgangslijnen waarbij een schakelaar in een eerste stand een ingangslijn met een uitgangslijn verbindt en in een tweede stand de verbinding onderbreekt.

Een dergelijke schakelmatrix is algemeen bekend en wordt toegepast in bijvoorbeeld telefonie, computerbestu-10 ring, transmissiesystemen enz. Met een schakelmatrix is het mogelijk om willekeurig welke ingangslijn(en) te verbinden met willekeurige welke uitgangslijn(en). Daarbij worden de ingangslijnen veelal geassocieerd met de rijen van de matrix en de uitgangslijnen met de kolommen van de 15 matrix. De schakelaars zijn aangebracht op de kruisingen van de kolommen en rijen.

Bij de toepassing van een dergelijke schakelmatrix voor telefoniesystemen zijn de ingangslijnen aangesloten op de abonneelijnen en de uitgangslijnen aangesloten 20 op de uitgaande lijnen. Van de toekomstige telefooncentrales wordt geeist dat de abonneelijnen ook gedurende open lus, toon- en toonpauzeperioden met de vereiste lijnimpedanie worden afgesloten zulks in verband met echo-return en over-spraak eisen. Om hieraan te voldoen is het bekend uit het 25 Amerikaanse octrooischrift 3,713,105 om de aan/uit kruispuntschakelaars te vervangen door wisselschakelaars waarbij in een eerste stand van de schakelaars een ingangslijn met een uitgangslijn wordt verbonden en in een tweede stand de ingangslijn met een afsluitimpedantie wordt verbonden.

30 Een dergelijke schakelmatrix heeft het bezwaar dat de gebruikte schakelmatrix in zijn geheel vervangen dient te worden doordat niet meer volstaan kan worden met aan/uit schakelaars maar dat wisselschakelaars vereist zijn.

8000523 _ +- * PHN 9673 - 2 -

Een verder bezwaar is dat elke kruispuntschakelaar een af-sluitimpedantie dient te bevatten.

De onderhavige uitvinding beoogt een oplossing te geven die de aangegeven bezwaren niet heeft. De schakel-5 matrix overeenkomstig de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de schakelmatrix een verdere schakelmatrix bevat welke is voorzien van een aantal ingangslijnen, tenminste één uitgangslijn en een aantal kruispuntschakelaars, dat de ingangslijnen van de verdere schakelmatrix elk via een 10 impedantie zijn gekoppeld met ingangslijnen van de schakelmatrix, dat de uitgangslijn van de verdere schakelmatrix is gekoppeld met een punt van nagenoeg constante potentiaal voor het met de genoemde impedantie afsluiten van de door de kruispunt-schakelaars van de verdere schakelmatrix ge-15 selecteerde ingangslijnen van de schakelmatrix.

Een voordeel van de uitvinding is dat de oorspronkelijke eenvoudige schakelmatrix wordt gebruikt en dat door uitbreiding van de schakelmatrix met een gelijksoortige schakelmatrix de ingangslijnen kunnen worden afgesloten met 20 de vereiste impedantie.

In sommige telefoniesystemen bestaat tevens de behoefte om toonsignalen in het net te introduceren. Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de verdere schakelmatrix een toon-25 generator bevat welke is aangesloten tussen de uitgangslijn van de verdere schakelmatrix en het genoemde punt van nagenoeg constante potentiaal voor het toevoeren van toonfrequen-te signalen aan de door de kruispuntschakelaars van de verdere schakelmatrix bepaalde ingangslijnen van de schakelmatrix.

30 In de praktijk wordt de schakelmatrix van uit een processor bestuurd. Omdat de matrix, voor deze impedantie-aanpassing en injectie van toonfrequente signalen slechts met twee extra uitgangslijnen wordt uitgebreid, zal de besturing hiervan nagenoeg geen extra kosten met zich mee 35 brengen.

De eerste uitvoeringsvorm bevat lijnen van het niet-gebalanceerde type.

8000529 » $ PHN 9673 - 3 -

Overeenkomstig de uitvinding heeft een gebalanceerde tweede uitvoeringsvorm van de schakelmatrix het kenmerk, dat de ingangs- en uitgangslijnen van de schakelmatrix en de verdere schakelmatrix paarsgewijze zijn gecombineerd voor het vormen 5 van voor gebalanceerde aansturing geschikte lijnen.

De uitvinding en haar voordelen zullen aan de hand van de tekening verder worden toegelicht, waarbij overeenkomstige elementen met dezelfde verwijzingssymbolen worden aangeduid.Daarbij toont: 10 Figuur 1 een eerste uitvoeringsvorm van de schakelmatrix overeenkomstig de uitvindingj

Figuur 2 een gebalanceerde, tweede uitvoeringsvorm van de schakelmatrix overeenkomstig de uitvinding.

De in figuur 1 aangegeven schakelmatrix bevat 15 ingangslijnen X^,“'X2, ........ X8 en uitgangslijnen , Y2, ......... Y^. Hoewel aldus 8 ingangslijnen en 4 uitgangs- lijnen zijn aangegeven is de uitvinding geenszins beperkt tot deze 8x4 matrix. Op een matrix van willekeurig welk ander formaat is de uitvinding eveneens van toepassing. Op de in-

20 gangsklemmen 1-1, 1-2, .......1-8 van de ingangslijnen X

kunnen signaalbronnen zijn aangesloten. In het in figuur 1 weergegeven voorbeeld zijn als signaalbron, overigens bekende, voedingsbruggen PS1, PS2.....PS8 van een abonneestroomloop benut. In de figuur is alleen voedingsbrug PS1 nader weerge-25 geven. De overige voedingsbruggen PS2-PS8 zijn overeenkomstig opgebouwd. Met a, b zijn de klemmen aangegeven voor het aansluiten van de abonneenlijn op de primaire zijde van een transformator Tl van voedingsbrug PS1. De primaire zijde bevat een serieschakeling van een eerste wikkeling 1, een 30 condensator 3, en een tweede wikkeling 2. De gelijkstroom-voeding wordt verkregen door bijvoorbeeld aansluitklem 4 van condensator 3 met aarde te verbinden en aansluitklem 5 van condensator 3 een spanning van -48V toe te voeren. De secundaire zijde van de transformator Tl bestaat uit een wikkeling 35 6 waarvan één zijde met ingangsklem 1-1 van ingangslijn XI is verbonden en waarvan de andere zijde met aarde is verbonden .

8000529 * * PHN 9673 - 4 -

Op de kruispunten van de ingangslijnen XI,X2, ...

..... X8 en de uitgangslijnen Yl, Y2, .....Y4 bevinden zich kruispuntschakelaars. De kruispuntschakelaars zijn bijvoorbeeld uitgevoerd als halfgeleiderschakelaars. In de inzet van de 5 figuur is een dergelijke halfgeleiderschakelaar weergegeven.

Een MOSFET transistor 7 is met de hoofdstroombaan tussen een ingangslijn, hier XI,en een uitgangslijn, hier Y3,aange-sloten. Ingangsklem 8 is aangesloten op de gate van de transistor. Door een stuursignaal dat wordt toegevoerd aan 10 klem 8 u/ordt de transistor in de geleidende dan u/el niet geleidende toestand gebracht u/aardoor al of niet een verbinding tussen XI en Y3 u/ordt bewerkstelligd.

Van de toekomstige telefooncentrales u/ordt geëist, dat de abonneelijnen ook gedurende open lus, toon- en 15 toonpauzeperioden met de vereiste lijnimpedantie wordt afgesloten. Overeenkomstig de uitvinding wordt de schakelmatrix uitgebreid met een verdere schakelmatrix bevattende een

I I I

aantal ingangslijnen X^, ...... Xg ten minste één uit- gangslijn, in de weergegeven eerste uitvoeringsvorm twee I f 20 uitgangsli jnen Y^ en Y£ien een aantal kruispuntschakelaars aangebracht op de kruisingen van de ingangs- en uitgangslijnen. De ingangen II-l, II-2,....... II-8 van de verdere schakelmatrix zijn elk via een impedantie Zx met de ingangs-lijnen met de oorspronkelijke schakelmatrix verbonden.

25 Zo is lijn XI door impedantie Zxl met ingang II-l verbonden, lijn X2 door impedantie Zx2 met ingang II—2 verbonden etc.

Uitgangslijn Y^ van de verdere schakelmatrix is met aarde verbonden. Door nu de kruispuntschakelaars welke al of niet een verbinding vormen tussen de ingangslijnen XI van de ! 30 verdere schakelmatrix en de uitgangslijn Y^ selectief te bedienen kunnen op de gewenste ogenblikken de X-lijnen van de schakelmatrix (in telefonie-toepassing de abonneelijnen) met impedantie Zx worden afgesloten. In telefonie-toepassingen is het gewenst om buiten de gespreksperiode de abonneelijnen 35 af te sluiten met de vereiste lijnimpedantie. Dit kan door het buiten de gespreksperiode sluiten van de betreffende kruispuntschakelaar van de verdere schakelmatrix worden bewerkstelligd, waarbij de impedantie Zx de impedantie Zo van 5000529 PHN 9673 - 5 - de abonneelijn zo goed mogelijk dient te benaderen. Gedurende de gespreksperiode wordt de betreffende kruispuntschakelaar geopend waardoor de impedantie Zx geen extra belasting meer vormt. In de praktijk worden de kruispuntschakelaars van de 5 schakelmatrix door een processor gestuurd. De verdere scha-kelmatrix vormt in de praktijk slechts een geringe uitbreiding welke eveneens vanuit die processor bestuurd kan worden. Een voordeel van deze schakelmatrix is dat de bestaande matrix gehandhaafd kan worden en dat met geringe extra 10 middelen aan de hoge eisen welke aan de lijnafsluiting worden gesteld, kan worden volstaan.

Behalve voor de lijnafsluiting kunnen door toe- f voeging van een tweede uitgangslijn op eenvoudige wijze toonsignalen in het net worden geïnjecteerd. Daartoe is de 15 uitgangslijn van de verdere schakelmatrix aangesloten op een toongenerator 9 met een kleine inwendige impedantie 10.Door de geselecteerde kruispunten van X'/Y' gedurende een kortere of een langere tijdsduur open dan wel gesloten te schakelen kunnen ook wisselende tijdintervallen van 20 toonfrequentie signalen gegenereerd worden.

Gedurende de gespreksperiode worden ook hier de betreffende kruispuntschakelaars geopend ten einde geen extra belasting te veroorzaken.

De uitvoeringsvorm welke in figuur 1 is weer-25 gegeven is niet-gebalanceerd. Door de ingangs- en uitgangs-lijnen van de schakelmatrix en de verdere schakelmatrix paarsgewijs te combineren wordt de gebalanceerde schakelmatrix gevormd welke in figuur 2 is weergegeven. De secundaire wikkeling 6 van de transformator Tl is met een zijde 30 aangesloten op ingangsklem 1-1 van ingangslijn XI en met de andere zijde op de ingangsklem 1-2 van ingangslijn X2.

De uitgangslijnen Yl, Y2 vormen een paar waarop het van voedingsbrug PS1 afkomstige signaal (bij telefonie-toepas-singen het abonneesignaal) in gebalanceerde vorm beschik-35 baar is. De schakelmatrix volgens figuur 2 waarin net zoals in figuur 1 8 ingangslijnen en 4 uitgangslijnen zijn gekozen is geschikt voor 4 ingangselementen (bijvoorbeeld voedings-bruggen) met 2 uitgangselementen (bijvoorbeeld uitgaande 8000529 PHN 9673 - 6 - telefonielijnen) te verbinden. De ingangs- en uitgangslijnen van de verdere schakelmatrix zijn eveneens paarsgewijze ge-

I I

combineerd. De uitgangslijnen en Y2 zijn met elkaar en met aarde verbonden. Door de impedantie Zxl en Zx2 elke een 5 waarde te geven die overeenkomt met de halve waarde van de lijnimpedantie Zo van de abonneelijn wordt deze - in gebalanceerde vorm - karakteristiek afgesloten. Het injecteren van toonfrequente signalen kan in gebalanceerde vorm geschieden door de toongenerator 9 met inwendige impendatie 10 10 aan te sluiten op de primaire wikkeling 11 van een transformator T2. De secundaire wikkeling 12 - met de midden-aftakking aan aarde gelegd - is met een zijde met uitgangs- lijn Y-, verbonden en met de andere zijde met uitgangslijn

f J

Y^ verbonden. Door besturing van de kruispuntschakelaars 15 wordt op overeenkomstige wijze als beschreven bij figuur 1 de lijn met de geëiste impedantie afgesloten en de gewenste toonfrequente signalen geïnjecteerd.

20 25 30 1 8000529

Claims

1. Schakelmatrix bevattende een aantal ingangslijnen, een aantal uitgangslijnen en een aantal kruispunt-schakelaars voor het selectief verbinden van één of meerdere ingangslijnen met één of meerdere uitgangslijnen waarbij een 5 schakelaar in een eerste stand een ingangslijn met een uit-gangslijn verbindt en in een tweede stand de verbinding onderbreekt met het kenmerk, dat de schakelmatrix een verdere schakelmatrix bevat welke is voorzien van een aantal ingangslijnen, tenminste één uitgangslijn en een aantal kruispunt-10 schakelaars, dat de ingangslijnen van de verdere schakelmatrix elk via een impedantie zijn gekoppeld met ingangslijnen van de schakelmatrix,dat de uitgangslijn van de verdere schakelmatrix is gekoppeld met een punt van nagenoeg constante potentiaal voor het met de genoemde impedantie afsluiten van 15 de door de kruispuntschakelaars van de verdere schakelmatrix geselecteerde ingangsTi'jnen van de schakelmatrix.

2. Schakelmatrix volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verdere schakelmatrix een toongenerator bevat welke is aangesloten tussen de uitgangslijn van de 20 verdere schakelmatrix en het genoemde punt van nagenoeg constante potentiaal voor het toevoeren van toonfrequente signalen aan de door de kruispuntschakelaars van de verdere schakelmatrix bepaalde ingangslijnen van de schakelmatrix.

3. Schakelmatrix volgens conclusie 1 of 2 met het 25 kenmerk, dat de-ingangs- en uitgangsli jnen van de schakelmatrix en de verdere schakelmatrix paarsgewijze zijn gecombineerd voor hst vormen van voor gebalanceerde aansturing geschikte lijnen. 30 1 8000529