NL8004970A - Inrichting voor het uitwisselen van signalen tussen gescheiden schakelinginrichtingen. - Google Patents

Description

* t * PHN 9828 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Inrichting voor het uitwisselen van signalen tussen gescheiden schakelinginr ichtingen.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het over- ' dragen van signalen van een eerste schakelinginrichting, welke is voorzien van een eerste spanningsreferentiepunt en van tenminste twee signaal-bronnen welke ieder aan één zijde met het eerste spanningsreferentiepunt 5 zijn verbonden, naar een tweede schakelinginrichting, welke is voorzien van een tweede spanningsreferentiepunt en van tenminste twee signaalput-ten welke ieder aan één zijde met het tweede spanningsreferentiepunt zijn verbonden, waarbij de twee spanningsreferentiepunten door een impedantie met een van nul afwijkende impedantiewaarde zijn gescheiden en 10 waarbij tussen de genoemde spanningsreferentiepunten een stoorspanning aanwezig kan zijn.

Tussen door een impedantie gescheiden circuits kunnen als gevolg van storingen van buitenaf stoorspanningen geïnduceerd worden. Voorbeelden van dergelijke gescheiden circuits zijn de electronische bestu-I5 ringscircuits in telefooncentrales enerzijds en de electronische circuits, welke direct verbonden zijn met. de telefoonlijnen anderzijds. De geleiders van deze lijnen kunnen ten gevolge van in de longitudinale richting daarvan werkzame induktieve storingen vanuit sterkstrcoicircuit^lls gevolg van bliksem een hoge gemeenschappenj ke-mode spanning (catmcn-itode 20 spanning) hébben ten opzichte van de centrale batterij van de telefooncentrale. Stoorspanningen kunnen ook gevormd worden door gemeenschappe-lijke-mode spraaksignalen van de telefooncircuits of door gemeenschappe-lijke-mode kostentelsignalen op de abonneelijnen.

In het algemeen is het gewenst, dat de spanningen welke tussen 25 de spanningsreferentiepunten van de gescheiden circuits staan, geen invloed uitoefenen op de overdracht van signalen van het ene circuit naar het andere circuit.

Het is bekend cm voor de signaaloverdracht gebruik te maken van transformatoren of andere wijzen van galvanisch gescheiden signaalover-30 dracht, zoals bijvoorbeeld optisch-electrische koppelinrichtingen. Dergelijke oplossingen zijn duur of zijn slechts in een beperkt amplitudebe-reikt lineair.

De uitvinding beoogt tussen gescheiden circuits een lineaire 8004970 PHN 9828 2 overdracht van signalen te realiseren over een breed amplitudebereik welke onafhankelijk is van de stoorspanningen welke tassen de spanningsrefe-rentiepunten van deze circuits aanwezig kunnen zijn, welke met eenvoudige middelen te realiseren is en welke gebruik maakt van slechts een klein 5 aantal geleiders.

De inrichting volgens de uitvinding vertoont daartoe het kenmerk, dat voor de overdracht van ieder van de signalen van de tenminste twee signaalbronnen van de eerste naar de tweede schakelinginrichting één afzonderlijke signaalgeleider met een daarin qpgenomen impedantie met een 10 hoge impedantiewaarde, aangeduid als hoogohmige signaalgeleider, tussen de betreffende signaalhron van de eerste schakelinginrichting en een afzonderlijke signaalput van de tweede schakelinginrichting is aangebracht, dat tenminste twee van zulke hoogohmige signaalgeleiders zijn aangebracht voor de overdracht van tenminste twee onafhankelijke signalen en dat tus-15 sen het eerste spanningsreferentiepunt van de eerste schakelinginrichting en een afzonderlijke signaalput van de tweede schakelinginrichting een signaalgeleider met een daarin opgenanen impedantie met een hoge impedantiewaarde, aangeduid als hoogohmige referentie-signaalgeleider, is aangebracht en dat in de tweede schakelinginrichting middelen aanwezig zijn 20 voor het lineair combineren van de strcmen, welke in de hoogohmige signaalgeleiders en de hoogohmige referentie-signaalgeleider vloeien voor het opwekken van signaalstramen in de tweede schakelinginrichting welke evenredig ziin met de door de eerste schakelinginrichting naar de tweede schakelinginrichting overgedragen signalen en nagenoeg onafhankelijk *ijn 25 van de stoor spanning, welke tussen de spanningsreferentiepunten van de twee schakelinginrichtingen aanwezig kan ziin.

Het dient te worden opgemerkt dat de hoogohmige inpedanties floor weerstanden kunnen worden gevormd, wanneer DC-transmissie vereist is. Voor alleen AC-transmissie kunnen als alternatief kondensatoren wor-30 den toegepast. Er kan worden opganerkt flat in het geval dat tussen de spanningsreferentiepunten een gelijkspanning staat en de hoogohmige impe-danties door weerstanden gevormd worden, de dissipatie in deze weerstanden betrekkelijk gering zal zijn.

De karakteristiek van een s ignaaloverdrachtweg bevattende een 35 signaalgeleider wordt praktisch volledig door de hoge impedantie bepaald, waardoor nauwkeurig werkende vorkschakelingen, welke door hoqe iinpedan-ties worden gebalanceerd, aan beide zi jden van de signaalgeleiders kunnen worden aangebracht, ter realisering van duplextransmissie.

8004970 ‘ , * i PHN 9828 3

De uitvinding zal aan de hand van de f iguren. nader worden toegelicht. Daarbij toont:

Figuur 1 een voorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding.

Figuur 2 een tweede voorbeeld van een inrichting volgens de 5 uitvinding, welke is voorzien van een hoogohmige compensatiesignaalgelei-der.

Figuur 3 een stroom-spanningscmzetter voor toepassing in de inrichting volgens Figuur 2.

Figuur 4 een derde voorbeeld van een inrichting volgens de uit-10 vinding, welke is voorzien van een hoogohmige compensatiesignaalgeleider en een besturing daarvoor in de signaalontvangende tweede schakelinginh-richting.

Figuur 5 een vierde voorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding, met een gebalanceerde signaaloverdracht zonder een afzonder-15 lijke hoogohmige compensatiesignaalgeleider.

Figuur 6 een vijfde voorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding, met een signaalonafhankelijk derde spanningsreferentiepunt in de signaalontvangende tweede schakelinginrichting.

Figuur 7 een zesde voorbeeld van een inrichting volgens de uit-20 vinding, met een signaalonafhankelijk derde spanningsreferentiepunt dat op een alternatieve wijze is gerealiseerd.

Figuur 8 een zevende voorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding, waarin signalen in twee signaalrichtingen worden overgedragen.

In Figuur 1 en de volgende figuren duidt ST een geaarde signaal-25 zendende eerste schakelinginrichting aan en duidt SR een signaalontvangende tweede schakelinginrichting aan. Zonder af te wijken van de algemeenheid van de onderhavige uitvinding kan als illustratie het geval beschouwd worden dat het circuit SR een deel is van een lijncircuit, een zogenaamd SLIC-circuit of BORSCHT-circuit, van een automatische telefcon-30 centrale en dat het circuit ST een deel is van het spreekwegennetwerk of de besturing van de automatische telefooncentrale.

Het circuit ST bevat een aantal onafhankelijke signaalbronnen welke signaalspanningen leveren met de spanningswaarden V1, V2 en V3.

Van deze signaalbronnen ligt telkens één zijde aan aarde. Deze aarde kan 35 in het geval van een automatische telefooncentrale de aarding van de centrale batterij zijn. Deze aarde vormt het referentiepunt voor de signaalspanningen V1, V2 en V3 en zal alternatief worden aangeduid als een (eerste) spanningsreferentiepunt.

8004970 PHN 9828 4 * f ♦ r

Het circuit SR bevat een aantal signaalputten dat één groter is als het aantal signaalbronnen van het circuit ST. Deze signaalputten worden gevormd door de emitter-bas isovergangen van de trans istoren T1, T2, T3 en T4. De bases van deze transistoren zijn onderling verbonden 5 met een aftakking van een uit de serieschakeling van twee batterijen B1 en B2 bestaande DC-voedingsbron. De spanning van het punt dat wordt aangeduid door RI en dat verbonden is met de genoemde aftakking verrat een referentie voor de signalen welke van het circuit ST ontvangen worden en dit punt zal worden aangeduid als het tweede spanningsreferentiepunt RI. 10 De potentiaal van dit punt zal in het algemeen afwijken van de potentiaal van de aarde van het circuit ST. De spanning van het tweede spanningsreferentiepunt ten opzichte van aarde wordt aangeduid door Vri.

Het tweede spanningsreferentiepunt heeft ten opzichte van aarde een impedantie met een van nul afwijkende impedantiewaarde Z. Deze 15 impedantie is de gemeenschappelijke - mode impedantie van het circuit SR ten opzichte van aarde. De waarde Z kan oneindig groot zijn in welk geval het circuit SR zweeft ten opzichte van aarde. Er zal worden aangenomen dat Z eindig is en van nul verschilt.

Tussen de andere zijde van ieder van de signaalbronnen V1, V2 20 en V3 en telkens een afzonderlijke signaalput van het circuit SR is een signaalgeleider geschakeld, waarin een weerstand met een hoge weerstands-waarde R in de orde van grootte van 100 kilo ohm is opgenemen. Tevens is een signaalgeleider geschakeld tussen de aarde van het circuit ST en een afzonderlijke signaalput (transistor T4) van het circuit SR en is ook 25 in deze signaalgeleider een hoogohmige weerstand R opgenemen.

De kollektor van transistor T4 is aangesloten op de ingang van een strocmspiegel CM1 en de kollektoren van de transistoren T1, T2 en T3 zijn ieder aangesloten op een afzonderlijke uitgang van de strocmspiegel en op een afzonderlijke signaalstrocmuitgang C01, C02 of C03. De gemeen-30 schappelijke klem van de strocmspiegel CM1 is aangesloten qp de positieve pool van de zwevende voedingsbron. De stroomverhouding tussen de ingang van de stroamspiegel en ieder van de uitgangen is 1 : 1.

Tussen de negatieve pool van de voedingsbron bevattende de batterijen B1 en B2 en de emitters van de transistoren T1-T4 zijn bronnen 35 van een constante voorstroom geschakeld. De transistoren T1-T4 worden dan niet afgesneden, tenzij de stromen in de signaalgeleiders welke op de emitters zijn aangesloten groter worden dan de voorstroom. Dit geldt voor de ene richting van de stroom in de signaalgeleiders, welke hier als po- 8004970 * * 'PHN 9828 5 sitief wordt beschouwd. Voor de andere stroomrichting is er geen bepaalde grenswaarde voor de stroom anders dan de maximale waarde van de stroom welke door de transistor getolereerd kan worden en deze waarde kan door een geschikte keuze van de transistor bepaald worden.

5 De stroom welke vloeit naar een signaalstroanuitgang C01, C02 of CQ3 is het verschil tussen de kolléktorstroom van transistor T1, T2 of T3 en de kolléktorstroom van transistor T4. Deze laatste stroom is gelijk aan de stroom met de waarde Ir, welke in de qp de emitter aangesloten · signaalgeleider vloeit, vermindert met de voorstroom, wanneer de basis-10 stroom wordt verwaarloosd.

De stromen welke in de qp de signaalbronnen V1, V2 en V3 aangesloten signaalgeleiders vloeien worden aangeduid door respectievelijk 11 + Ir, 12 + Ir en 13 + Ir. Voor de stromen 11, 12 en 13 geldt:

V1 = II.R

15 V2 * 12.R (1)

V3 = 13.R

Op de signaalstrocmuitgangen COT, C02 en C03 treden dan respectievelijk de met de signaalspanningen V1, V2 en V3 evenredige signaal-stromen 11, 12 en 13 qp onafhankelijk van de waarde van Ir.

20 De waarde van Ir kan beïnvloed worden door de aanwezigheid van een stoorspanning tussen aarde en het tweede spanningsreferentiepunt RI. De aanwezigheid van een dergelijke stoorspanning met de waarde Vs is in Pig. 1 geïllustreerd door de aanwezigheid van een equivalente spanningsbron met de spanningswaarde Vs in ieder van de signaalgeleiders, welke 25 het circuit ST met het circuit SR verbinden en in serie mstilmpedantie Z. Voor de spanning Vri geldt :

Vri = Vs + (V1+V2+V3) .Y/ (R+Y) waarin : (2) Y = Z.R/3 (Z+iy3) 30 Het effekt van stroamspiegel CM1 is, dat van de stromen 11 +

Ir, 12 + Ir en 13 + Ir welke vloeien in de signaalgeleiders welke op de signaalbronnen V1, V2 en V3 zijn aangesloten, de stroom Ir welke in de overblijvende signaalgeleider vloeit, wordt afgetrokken en het resultaat qp de signaalstrocmuitgangen C01, C02 en C03 wordt gepresenteerd. De stro-35 men 11, 12 en 13 zijn alleen afhankelijk van respectievelijk de signaal-spanningen V1, V2 en V3, zodat de stroom Ir een werkelijke referentie-stroom is voor de stromen welke in de andere signaalgeleiders vloeien. De signaalgeleider'welke de stroom Ir voert zal verder als referentiesignaal- 8004970 t PHN 9828 6 geleider worden aangeduid.

De spanning Vri van het tweede spanningsreferentiepunt RI van circuit SR volgens figuur 1 hangt af van de signaalspanningen VI, V2 en V3. Dit betekent dat het circuit SR een gemeenschappenjke-mode spanning' 5 heeft ten opzichte van de aarde van het circuit ST, welke signaalafhanke-lijk is.

De signaalafhankelijke gemeenschappelijke-mode spanning van circuit SR is een gevolg van het feit dat er door de signaalgeleiders welke op de signaalbronnen V1, V2 en V3 zijn aangesloten een netto sig-10 naalstrocra vloeit van het circuit ST naar het circuit SR.

In de inrichting volgens figuur 2 is een ccmpensatiesignaal-geleider aangebracht, welke in circuit ST wordt bestuurd door een sig-naalbron bevattende de serieschakeling van drie signaalbronnen met signaalspanningen met respektievelijk de waarden VI, V2 en V3, welke ge-15 lijk zijn aan die van de afzonderlijke signaalbronnen V1, V2 en V3. De polariteit van de signaalspanning van een signaalbron uit de serieschakeling is telkens tegengesteld aan die van de afzonderlijke signaalbron.

In de campensatiesignaalgeleider is ook weer een hoogohmige weerstand R opgenonen. Deze signaalgeleider eindigt in circuit SR in een 20 afzonderlijke signaalput, welke wordt gevormd door de emitter-basisover-gang van de transistor T5.

Door de campensatiesignaalgeleider vloeit een stroom met de waarde Ic + Ir, waarbij Ic = - (11 + 12 + 13) met als resultaat, dat er door de signaalgeleiders welke op de afzonderlijke signaalbronnen V1, 25 V2 en V3 zijn aangesloten, en de compensatie-signaalgeleider tezamen geen netto signaalstroom vloeit. De spanning Vri van het tweede spanningsreferentiepunt RI is dan onafhankelijk van de signaalspanningen.

De inrichtingen volgens de figuren 1 en 2 verschaffen signaal-stroomuitgangen C01, C02 en C03 welke de met de signaalspanningen V1, 30 V2 en V3 evenredige signaalstrcmen 11, 12 en 13 leveren.

Een signaalstrocmuitgang kan op eenvoudige wijze worden omgezet in een signaalspanninguitgang gebruikmakende van de stroomspannings-omzetter volgens figuur 3. Deze omzetter zet bijvoorbeeld signaalstrocmuitgang C01 cm in een signaalspanninguitgang V01, gebruikmakende van een 35 operationele versterker OP1 en een uitgangstransistor OT1 en een terugkoppeling van de signaalspanningsuitgang naar de inverterende ingang van de operationele versterker door een weerstand net de weerstandswaarde R. De uitgangsspanning bedraagt dan Vro-I1 .R=Vro-V1, waarin Vro de waarde 8004970

* * V

EHN 9828 7 van een aan de niet-inverterende ingang van de operationele versterker. toegevoerde referentiespanning voorstelt en waarbij gebruik is gemaakt van de betrekking (1). Op de uitgang is nog een niet nader aangeduide bron van een constante voorstroom aangesloten. Deze beïnvloedt de uitgangs-5 spanning niet en dient alleen ter instelling van het werkgebied van transistor QT1.

Een uitbreiding van de schakelinrichting volgens figuur 1 net stroom-spanningsomzetters van het type volgens figuur 3, voor het omzetten van de signaalstrocmuitgangen C01, C02 en C03 .in de signaalspanning-10 uitgangen V01, V02 en V03 is weergegeven in figuur 4. De referentiespanning welke aan de operationele versterkers OP1, OP2 an OP3 wordt toegevoerd is in dit geval de spanning Vri van het tweede spanningsreferentie-punt RL.

De kollektoren van de transistoren ΟΓ1, OT2 en ÖT3 zijn onder-15 ling verbonden en zijn aangesloten op de ingang van een strocmspiegel CM2.

Op de uitgang van de strocmspiegel is een stroomspanningsomzetter aangesloten, bevattende een operationele versterker OP4 en een terugkoppelweer-stand met de weerstandswaarde R. De referentiespanning voor de strocmspan-ningsomzetter wordt gevormd door de spanning Vri.

20 De signaalstroomcornponent van de ingangsstroom van strocmspie gel CM2 bedraagt 11+12+13 en de stroomverhouding tussen de ingang en de uitgang is 1:1. Op de uitgang van strocmspiegel CM2 is een niet nader aangeduide bron van constante voorstroom aangesloten, welke de voorstroomr component van de uitgangsstroom van de strocmspiegel kan opnemen. De uit-25 gangsspanning van de operationele versterker OP4 bedraagt dan:

Vri + (V1 + V2 + V3).

De uitgang van de operationele versterker OP4 is aangesloten op een compensatiesignaalgeleider waarin een hoogohmige weerstand R is op-genomen en waarvan het andere uiteinde is verbonden met de aarde van het 30 circuit ST. De signaalstroon Ic = -(11+12+13) welke dientengevolge door de compensatiesignaalgeleider gaat vloeien, balanceert de som van de signaalstromen welke vloeien door de signaalgeleiders welke op de afzonderlijke signaalbronnen V1, V2 en V3 van circuit ST zijn aangesloten.

Door de signaalgeleiders welke op de afzonderlijke signaalbron-35 nen V1, V2 en V3 zijn aangesloten en de compensatiesignaalgeleider vloeit geen netto signaalstrocm, waardoor evenals in de inrichting volgens figuur 2 de spanning Vri van het tweede spanningsreferentiepunt RI onafhankelijk is van de signaalspanningen. Er kan worden opgemerkt dat in de in- 8004970 PHN 9828 8 richtingen volgens de figuren 2 en 4 de stroom Ir onafhankelijk is van de signaalspanningen VI, V2 en V3 en dat Ir=o wanneer Vs=o.

De functies van de referentiesignaalgeleider en de compensa-tiesignaalgeleider kunnen gecombineerd worden op een wijze zoals is ge-5 ïllustreerd in Figuur 5. Het aantal signaalbronnen in deze figuur is alleen cm reden van eenvoud van presentatie tot twee teruggebracht.

In het circuit ST is een signaalbron bevattende een seriescha-keling van signaalbronnen met de spanningswaarden V1 en V2 op de referentiesignaalgeleider aangesloten en deze signaalbron veroorzaakt in de 10 referentiesignaalgeleider het vloeien van een stroom met de waarde Ic + Ir. In de andere signaalgeleiders vloeien de stromen 11 + Ir en 12 + Ir waarbij (11 + 12) = -Ic. In het circuit SR moet de referentiestroom bepaald worden, teneinde van de stromen 11 + Ir en 12 + Ir de signaalstroomcorrponen-ten 11 = V1/R en 12 = V2/R te kunnen bepalen.

15 De kollektoren van de transistoren T1, T2 en T4 zijn aange sloten op de ingangen van de strocmspiegels CM3, CM4, en CM5. De gemeenschappelijke klemmen van deze strocmspiegels zijn onderling verbonden en zijn aangesloten qp de ingang van een stroamspiegel CM6.

De strocmverhauding tussen de ingang en uitgang van ieder van 20 de strocmspiegels CM3, CM4 en CM5 is 1 : 1. De waarden van de stromen welke naar de gemeenschappelijke klemmen van deze strocmspiegels vloeien zijn dan respectievelijk 2(11 + Ir), 2(12 + Ir) en 2(Ic + Ir).

(Hierbij en in het volgende is afgezien van de bijdragen van eventuele constante voorstromen tot deze stroomwaarden.) De son van deze stromen 25 wordt toegevoerd aan de ingang van de strocmspiegel CM6. De ingangstrocm van strocmspiegel CM6 heeft de waarde 6Ir, cmdat de stromen met de waarden 211, 212 en 21c elkaar opheffen.

Strocmspiegel CM6 heeft twee uitgangen en de strocmverhouding tussen de ingang en ieder van de uitgangen is 6 : 1, zodat de uitgangen 30 de stromen met de waarde Ir voeren.

De uitgang van strocmspiegel CM3 is verbonden met de ingang van stroamspiegel CM7 en de uitgang daarvan is tezamen met een uitgang van strocmspiegel CM6 verbonden net de ingang van een strocmspanningsarrr zetter. Deze laatste bevat een operationele versterker OP5 en een terug-35 koppelweerstand met weerstandswaarde R. Aan de niet-inverterende ingang van de operationele versterker OP5 wordt de referentiespanning Vri toegevoerd. De ingangstrocm van de stroamrspanningscmzetter is het verschil tussen de uitgangsstroom van strocmspiegel CM7 en de uitgangsstrocm van 80 0 4 9 7 0 PHN 9828 9 een uitgang van stroomspiegel CM6 en heeft als gevolg daarvan de waarde 11. De uitgangsspanning van de operationele versterker 0P5 heeft dan de waarde Vri - V1.

Op gelijke wijze wordt met behulp van een stroomspiegel CM8, 5 de tweede uitgang van stroomspiegel CM6, de operationele versterker 0P6 en een terugkoppelweerstand met de weerstandswaarde R een uitgangsspanning met spanningswaarde Vri - V2 opgewekt.

Door toepassing van een ccmpensatie-signaalgeleider, welke een stroom voert welke de som van de signaalstromen 11, 12 etc. balan-10 ceert wordt de spanning Vri van het spanningsreferentiepunt RI van het circuit SR onafhankelijk van de signaalspanningen.

In circuit SR kan een signaalonafhankelijk spanningsreferentiepunt RO met de spanning Vro gerealiseerd worden door bij de signaal-afhankelijke spanning Vri een spanning op te tellen welke het signaalaf-15 hankelijke deel van de spanning Vri opheft. Een methode om dit te realiseren is geïllustreerd in Figuur 6.

Ter vereenvoudiging van de beschrijving wordt opgemerkt, dat gezien in de signaalrichting Figuur 6 tot aan de signaalspanningsuitgang-en V01, V02 en V03 nagenoeg gelijk is aan Figuur 4, met als enig verschil 25 dat in Figuur 6 de referentiespanning van de operationele versterkers OP1, OP2 en OP3 de spanning Vro is.

De kollektoren van de transistoren OT1, 012 en OT3 zijn aangesloten op de emitter van een transistor OT4. Op deze emitter is een niet nader aangeduide bron van constante voorstroom aangesloten en aan de 25 basis van transistor ΟΓ4 wordt een geschikte voorspanning Vb toegevoerd.

De kollektor van transistor T04 is verbonden met de ingang van een strocmr spanningscmzetter bevattende een operationele versterker OP7 en een terug-koppelimpedantie met een impedantiewaarde W. W is de iirpedantiewaarde van de parallelschakeling van de signaalgeleiders en de impedantie Z : 30 W = Z.R/4 (Z + R/4) (3)

Op de inverterende ingang van de operationele versterker OP7 is een niet nader aangeduide bron van constante voorstroom aangesloten, welke de voorstrocmccmponent van de kollektorstrocm van transistor ΟΓ4 kan opnemen. De niet-inverterende ingang van de operationele versterker 35 OP7 is aangesloten op het spanningsreferentiepunt RI.

Afgezien van de bijdragen door de voorstromen heeft de som van de kollektorstrcmen van de transistoren OT1, ΟΓ2 en OT3 de waarde (11 + 12 + 13) en dit is tevens de waarde van de ingangsstroom van de 8004970 PHN 9828 10 strocmrspanningscmzetter bevattende de operationele versterker OP7 . Voor de uitgangsspanning Vro hiervan geldt:

Vro = Vri - (11 + 12 + 13) .W (4)

Gebruikmakende van de uitdrukkingen (1), (2), (3) en (4) kan 5 getoond worden, dat Vro onafhankelijk is van de signaalspanningen V1, V2 en V3.

De uitgang van de operationele versterker OP7 vormt het signaal-onafhankelijke spanningsreferentiepunt RO en deze uitgang is verbonden met de niet-inverterende ingangen van de operationele versterkers OP1, 10 OP2 en OP3 om deze te voorzien van de signaalonafhankelijke referentie-spanning Vro.

De impedantie W hangt af van de impedantie Z, zodat de methode volgens Figuur 6 alleen kan worden toegepast wanneer de impedantiewaarde Z bekend is of wanneer Z veel groter is als R, in welk geval uitdrukking 15 (3) overgaat in W = ~R/&.

Een alternatieve methode voor het realiseren van een signaalonafhankelijke spanningsreferentiepunt RO onafhankelijk van de impedantie Z is geïllustreerd in Figuur 7.

Ter vereenvoudiging van de beschrijving wordt er op gewezen, dat 20 gezien in de signaalrichting Figuur 7 met slechts enkele wijzigingen gelijk is aan Figuur 6 tot aan de signaalspanningsuitgangen V01, V02 en V03.

De in de referentiesignaalgeleider opgenamen weerstand is voorzien van een aftakking. Het deel van de weerstand tussen de aftakking en de aarde van circuit ST heeft de waarde R2 en het deel tussen de aftakking 25 en de emitter van transistor T4 de waarde R3. Deze aftakking is door een condensator C met een lage impedantiewaarde voor signaalstrcmen verbonden met de ingang van een spanningsvergelijker bevattende een operationele een versterker OP8 welke is teruggekoppeld door weerstand met de weerstands-waarde o<R2. De inverterende ingang van de operationele versterker OP8 is 30 door een weerstand met de weerstandswaarde ©< R1 verbonden met het spanningsreferentiepunt RI.

De niet-inverterende ingang van de operationele versterker OP8 is door een weerstand met de weerstandswaarde R4 verbonden met het spanningsreferentiepunt RI. Op deze ingang is een niet nader aangeduide bron 35 van constante voorstroom aangesloten.

De weerstandswaarden R, R1, R2, R3 en R4 voldoen aan de betrekkingen : R1 = R3.R4/(R3 + R4) (5) 8004970 PEN 9828 11 JR = R1 + R2 (6)

De referentiesignaalgeleider heeft dan dezelfde effectieve weerstand voor signaalstranen als de andere signaalgeleiders.

De inverterende ingang van de operationele versterker OP8 zal 5 van het spanningsreferentiepunt RI een spanning krijgen net een waarde •zoals gegeven door de uitdrukking :

Vri.<*R2/(o<R1 +o<R2) = Vri. R2/R (7)

De niet-inverterende ingang van de operationele versterker 0P8 ontvangt van de referentiesignaalgeleider een spanning met een waarde 10 zoals gegeven door de uitdrukking : -Ir.R2 = Vri. R2/R (8)

Vergelijking van de uitdrukkingen (7) en (8) leert dat er geen spanningsverschil bestaat tussen de twee ingangen van de operationele versterker OP8. De uitgang hiervan kan dan worden benut als signaalonaf-15 hankelijk spanningsreferentiepunt RO.

Door instelling van de waarde van de voorstroom van de op de niet-inverterende ingang aangesloten baron van constante voorstroom kan de spanning van het spanningsreferentiepuntRO op den gewenste DC-waarde worden ingesteld.

20 Opgemerkt wordt dat een deel van de stroom welke door de refe rentiesignaalgeleider vloeit door condensator C wordt afgetakt en niet de emitter van transistor T4 bereikt. Cm toch een goede werking van circuit SR te verkrijgen kan de strocmverhouding van strocmspiegel CM1 worden aangepast cm het verlies aan stroom van transistor T4 te compenseren 25 De signaalgeleiders kunnen ieder worden benut voor het over dragen van een signaal van het circuit ST naar het circuit SR en voor het overdragen van een signaal van het circuit SR naar het circuit ST, voor het geval tussen de circuits signalen in twee richtingen moeten werden uitgewisseld.

30 Een methode voor het realiseren van duplex overdracht is ge ïllustreerd in Figuur 8. Ter vereenvoudiging van de beschrijving wordt opgemerkt, dat in dit geval het onderste deel van Figuur 8, welke het circuit ST illustreert, het spiegelbeeld is van het bovenste deel van Figuur 8, welke het circuit SR illustreert. De corresponderende delen in het onder-35 ste deel van Figuur 8 worden door dezelfde aanduidingen aangeduid als in het bovenste deel van Figuur 8 en deze aanduidingen zijn ter onderscheiding voorzien van een accent. Verder wordt opgemerkt, dat gezien in de s ignaalr icht ing het bovenste deel van Figuur 8 vanaf de kollektoren van 8004970

* V

PHN 9828 12 de transistoren T1, T2 en T4 gelijk is aan Figuur 5.

Het circuit SR bevat de afzonderlijke signaalbronnen met de waarden signaalspanningen met de 2V1' en 2V2' voor de overdracht van signalen naar het circuit ST. Het circuit ST bevat de afzonderlijke signaalbron-5 nen met de signaalspanningen met de waarden 2V1 en 2V2 voor de overdracht van signalen naar het circuit SR.

Het circuit SR bevat verder een ccmpensatiesignaalbron bevattende een serieschakeling van twee signaalbronnen met de spanningswaarden 2V1' en 2V2'. Het circuit ST bevat verder een compensatiesignaalbron 10 bevattende een serieschakeling van twee signaalbronnen met de spanningswaarden 2V1 en 2V2.

De afzonderlijke signaalbron 2V11 is aangesloten op de vier-draadsingang van een vorkschakeling bevattende de transistoren TV1 en T1 waarvan de vierdraadsuitgang wordt gevormd door de kollektor van transis-15 tor T1. De vierdraadsingang van de vorkschakeling wordt gevormd door de basis van transistor TV1. De emitter van transistor TV1 is door een weerstand met de weerstandswaarde R verbonden met de signaalgeleider welke op de emitter van transistor T4 is aangesloten. Deze weerstand heeft de functie van balansimpedantie van de vorkschakeling. Van de signaalspan-20 ning 2V11 komt de helft te weten de spanning V1' te staan over de balansweerstand en komt de andere helft te weten de spanning V11 te staan op het uiteinde van de signaalgeleider.

De ingang van de vorkschakeling is verder door een spannings-deler bestaande uit twee weerstanden met de weerstandswaarde ®CR verbon-25 den met de basis van transistor T1. Deze basis ontvangt daardoor de helft van de signaalspanning te weten de spanning V1', welke de spanning V11 van de emitter van transistor T1 balanceert. Het gevolg hiervan is, dat in de uitgang van de vorkschakeling geen stromen kunnen vloeien welke een gevolg zijn van de signaalspanning 2V11.

30 De afzonderlijke signaalbron 2V2' en de compensatiesignaalbron 2V1' + 2V2' zijn op soortgelijke vorkschakelingen als zojuist beschreven aangesloten. De vorkschakeling bevattende de transistoren T2 en TV2 voert de signaalspanning V2' toe aan de signaalgeleider welke op de emitter van transistor T2 is aangesloten. De vorkschakeling bevattende de transisto-35 ren T4 en TV4 voert de compensatiesignaalspanning - (V11 + V2') toe aan de signaalgeleider welke op de emitter van transistor T4 is aangesloten.

In het circuit ST, welke in het onderste deel van Figuur 8 is geïllustreerd, worden door de vorkschakelingen de signaalspanningen V1, 8004970 I ' * PHN 9828 13 V2 en -(V1 + V2) aan de signaalgeleiders toegevoerd.

De eraitter-basisovergangen van de transistoren T1, T2 en T4 fungeren als signaalputten voor de signalen, welke van het circuit ST naar het circuit SR worden overgedragen. Uit deze signalen worden de uit-5 gangssignaalspanningen Vri-V1 en Vri-V2 op de uitgangen Vo1 en Vo2 afgeleid op een wijze welke reeds aan de hand van figuur 5 in detail is beschreven.

De emitter-basisovergangen van de trans is tor en T1', T2' en T4' fungeren als signaalputten voor de signalen welke van het circuit SR naar 10 het circuit ST worden overgedragen. In het circuit ST worden uit deze signalen de uitgangssignaalspanningen -V11 en-V2' qp de uitgangen Vo1 ’ en Vo2' afgeleid qp dezelfde wijze als hierboven is beschreven voor de overeenkomstige signaalspanningen van het circuit SR. Als spanningsrefe-rentiepunt voor de uitgangen Vo1' en Vo2' fungeert hier de aarde (nul 15 Volt) van het circuit ST.

20 25 30 35 8004970

Claims (5)

1. Inrichting voor het overdragen van signalen van een eerste schakelinginrichting, welke is voorzien van een eerste spanningsreferen-• tiepunt en van tenminste twee signaalhronnen welke ieder aan één zijde met het eerste spanningsreferentiepunt zijn verbonden, naar een tweede 5 schakelinginrichting welke is voorzien van een tweede spanningsreferentiepunt en van tenminste twee signaalputten welke ieder aan één zijde net het tweede spanningsreferentiepunt zijn verbonden, waarbij de twee spanningsreferentiepunten door een impedantie met een van nul afwijkende inpedantiewaarde zijn gescheiden en waarbij tussen de genoemde spannings-10 referentiepunten een stoorspanning aanwezig kan zijn, met het kenmerk, dat voor de overdracht van ieder van de signalen van de tenminste twee signaalbronnen van de eerste naar de tweede schakelinginrichting één afzonderlijke signaalgeleider met een daarin opgenomen impedantie met een hoge inpedantiewaarde, aangeduid als hoogohmige signaalgeleider, tussen 15 de betreffende signaalbron van de eerste schakelinginrichting en een afzonderlijke signaalput van de tweede schakelinginrichting is aangebracht, dat tenminste twee hoogohmige signaalgeleiders zijn aangebracht voor de overdracht van tenminste twee onafhankelijke signalen en dat tussen het eerste spanningsreferentiepunt van de eerste schakelinginrichting en een 20 afzonderlijke signaalput van de tweede schakelinginrichting een signaalgeleider met een daarin opgenomen impedantie met een hoge impedantie-waarde, aangeduid als hoogohmige referentiesignaalgeleider, is aangebracht en dat in de tweede schakelinginrichting middelen aanwezig zijn voor het lineair combineren van de stromen welke in de hoogohmige signaalgeleiders 25 en de hoogohmige referentiesignaalgeleider vloeien voor het opwekken van signaalstramen in de tweede schakelinginrichting welke evenredig zijn met de door de eerste schakelinginrichting naar de tweede schakelinginrichting overgedragen signalen en nagenoeg onafhankelijk zijn van de stoorspanning, welke tussen de spanningsreferentiepunten van de twee schakelinginrich-30 tingen aanwezig kan zijn.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een com pensaties ignaalbron is verschaft met een signaalspanning overeenkomende met die van een serieschakeling van de genoemde tenminste twee signaalbronnen en dat de canpensatiesignaalbron In serie met een signaalgeleider 35 met een daarin opgenomen impedantie met een hoge inpedantiewaarde, aangeduid als hoogohmige compensatiesignaalgeleider, is geschakeld tussen het eerste en het tweede spanningsreferentiepunt, waarbij de polariteit van de signaalspanningen in de genoemde serieschakeling zodanig is bepaald, 8004970 Τ 9 * K PHN 9828 15 dat de totale signaalstroom welke door de op de genoemde tenminste twee signaalhronnen aangesloten signaalgeleiders vloeit, wordt gebalanceerd door een in de compensaties ignaalgeleider vloeiende compensatiesignaal-stroom van gelijke sterkte en tegengestelde polariteit.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de twee de schakelinginrichting optelmiddelen bevat voor het vormen van een uit-gangsstrocm welke evenredig is met de som van de signaalstromen welke evenredig zijn met de door de eerste schakelinginrichting naar de tweede schakelinginrichting overgedragen signalen en impedantiemiddelen voor 10 het in responsie op de uitgangsstroam van de optelmiddelen verschaffen van een ccmpensatiespanning en middelen voor het optellen van de compen-satiespanning bij de spanning van het tweede spanningsreferentiepunt voor het aan de uitgang van laatstgenoemde middelen vormen van een signaalon-afhankelijk derde spanningsreferentiepunt.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de in de hoogohmige referentiesignaalgeleider opgenomen impedantie is voorzien van een aftakking, dat de tweede schakelinginrichting is voorzien van een spanningsvergelijker voor het in responsie op de spanning van de genoemde aftakking en een spanning welke evenredig is met de spanning van 20 het tweede spanningsreferentiepunt aan de uitgang van de spanningsvergelijker vormen van een signaalonafhankelijk derde spanningsreferentiepunt.

5. Inrichting volgens conclusie 1 voor het uitwisselen van sig nalen tussen de twee schakelinginrichtingen in twee signaalrichtingen, waarbij iedere schakelinginrichting is voorzien van tenminste twee sig-25 naalbronnen en tenminste twee signaalputten met het kenmerk, dat aan beide zijden van tenminste êên van de signaalgeleiders een combinatie van een signaalput en een signaalbron door een vorkschakeling op de signaalgeleider is aangesloten. 30 35 8004970