NO153590B - Sambandslinje-grensesnitt for sammenkobling av en totraads sambandslinje med en telefonsentral. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår sambandslinje-grensesnitt for sammenkobling av en totråds sambandslinje med en telefonsentral av den art som angitt i innledningen til krav 1.

Ved et telefonnett blir hovedsambandslinjer knyttet

for å tilveiebringe linjer mellom forskjellige telefonsentraler. Når en totråds hovedsambandslinje blir benyt-

tet for eksempel mellom en hustelefonsentral (PBX) og en hovedsentral (CO) blir et PBX-sambandslinje-grensesnitt og et CO-sambandslinje-grensesnitt benyttet for å frembringe tilkobling for sambandslinjen. Hver av sambands-lin j e-grensesnittene er nødvendige for å koble vekselstrøm-signaler mellom hovedlinjen og de respektive tilknyttede telefonsentraler. Sambandslinje-grensesnittene er dessuten nødvendige for å tilføre og reagere på overordnet signalisering som innbefatter anvendelsen av CO-sentralbatteri over to sambandslinjetråder i forover og revers retningen.

En omformer i PBX sambandslinje-grensesnittet innbefatter

en kjerne av magnetisk materiale som har minst to viklinger. En av viklingene er for forbindelse i serie mellom sambandslinjens ledere og den andre er forbundet med en kommunika-sjonsport til PBX. Da overordnet likestrømsignalisering blir ledet via den serieforbundne viklingen, er transfor-matorkjernen forsynt med tilstrekkelig masse for å forhindre metting av kjernen fra likestrømsfluksen tilknyttet det overordnede signalets likestrøm.

Eksempler på miniatyriserte strømkompenserte omformere i linjekretser er beskrevet i US patent nr. 3.714.548, nr. 4.046.967, 4.103.112. Hvert av disse eksemplene blir abonnentssløyeaktiverende likestrøm matet i en retning til en sløyfekrets gjennom en omformervikling mens en komplemen-tærspolet vikling er bevirket til å lede en toveisrettet balanserings- eller kompenseringsstrøm. Ved et sambands-lin je-grensesnitt er det derimot nødvendig å føre likestrøm-men i to retninger, dvs. fremover og bakover. I tilfelle av et PBX sambandslinje-grensesnitt er en vekselstrøms-signalkobling nødvendig ved fjerntilført overordnet signali-seringsstrøm som strømmer i en av to retninger. Følgelig har disse sambandslinje-grensesnittene fortsatt blitt frem-stilt uten fordelene ved omformerminiatyriseringen.

US-patent nr. 4103112 beskriver reduksjon eller annullering av likestrømsfluksen i en linjekretstransformator ved å regulere en balansestrøm i en vikling i samsvar med en sum av strømmen som flyter i ledningene til en abonnentsløyfe. Driftsstrømmen for abonnentsløyfen blir tilført via motstander. En strømavfølende krets innbefatter inngangene forbundet med motstandene slik at ved drift frembringer den strøm-avfølende kretsen et spenningssignal proporsjonalt med summen av spenninger utviklet over motstandene. Strømmen i balanseviklingen blir regulert i samsvar med spenningssig-nalet. Problemet med likestrømsfluksannulleringen ved et grensesnitt for en totråds sambandslinje løses imidlertid ikke.

I samsvar med foreliggende oppfinnelse blir det tilveiebrakt et sambandslinje-grensesnitt for sammenkopling av en totråds sambandslinje med en telefonsentral av den innled-ningsvis nevnte art og hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av underkra-vene.

Konstruksjonen og operasjonen av et eksempel på en utførel-sesform av oppfinnelsen vil bli nærmere forklart med henvis-ning til et sambandslinje-grensesnitt vist på medfølgende skjematiske tegning.

På tegningen er vist spiss og ringlederne til en totråds sambandslinje som er vekselstrømtorbundet med et sentral-bord, ikke vist, ved hjelp av en omformer 10. Overordnet signalisering er indikert ved hjelp av tilstedeværelsen eller fraværet av likestrøm i enden forovergående eller sperreretningen til en første vikling 11 i omformeren 10. Likestrømmen blir tilført ved en fjerntliggende ende til totråds sambandslinjen. En følerkrets med henvisningstallet 30 og som innbefatter en motstand 20 frembringer et signal som angivelse av retningen og størrelsen på strømmmen i den første viklingen 11. En spenning blir frembrakt over en motstand 20 som er proporsjonal med strømmen som fremkommer i den første viklingen 11. En toveis strømregule-ringskrets med henvisningtallet 40 reagerer på signalindi-kasjonen for første og andre likestrømsignalbane 36a og 36b for å regulere en likestrøm i en av de to retningene i en kompenseringsvikling 13 i transformatoren 10, slik at likestrømsfluksen tilknyttet likestrømmen i første viklingen blir i hovedsaken redusert. Følgelig er en magnetisk per-meabel kjerne 14 i transformatoren 10 gjort massiv kun tilstrekkelig for å koble stemmebåndssignalenergien, typisk for konversasjonssignaler, mellom totråds sambandslinjen og sentralbordet.

Kretsen er vist ved henvisningstallet 30 og gir komplemen-tærutgangssignaler på første og andre likestrømssignalbane 36a og 36b. Disse utgangssignalene blir også fortrinnsvis benyttet ved en overordnet signaldetektor med henvisningstallet 50 for å tilveiebringe tobits binærsignalindikasjon på den overordnede tilstanden til totråds sambandslinjen for bruk som en styrer, ikke vist, ved telefonsentralen. Brytere med henvisningene A og C er forsynt med relekontak-ter til tre korresponderende releer A, B og C, ikke vist. Releene A, B og C er styrt av styreren for å danne sambands-lin je-grensesnitt ved hver av de forskjellige sambandslinje-overordnede tilstander som vist i tabellen nedenfor: Betrakter man sambandslinje-grensesnittet nærmere frembringer elementene 22 til 29 i kombinasjon med de viste relebryter-kontaktene fremstillingen av sambandslinjegrensesnittet for operasjon i hver ovenfor oppsatte overordnede tilstander. En bruddkontakt Al og en kontaktdannende kontakt Cl er forbundet parallelt mellom spisslederen til sambandslinjen og motstanden 20 via en halvdel av viklingen 11. En motstand 22 og en kondensator 23 forbundet som vist gir kon-taktbeskyttelse for kontaktene Al og Cl. Kontaktfrembring gerne C2 og Bl er forbundet i serie mellom ringlederen til sambandslinjen og motstanden 20 via den andre halvdelen av viklingen 11. En kondensator 21 er forbundet som vist mellom forbindelsen mellom kontaktfremstillerne C2 og Bl og forbindelsen mellom motstandene 20 og 22. En motstand 26 er forbundet parallelt for å danne kontakten Bl. Som vist er en motstand 27, en kontaktdanner B2 og en kontaktbryter A2 forbundet i serie mellom jordings- og ringlederen til sambandslinen via den andre halvdelen av viklingen 11.

En leder 30a er direkte forbundet fra forbindelsen mellom kontaktene Bl og C2 med kretsen med henvisningstallet 30.

Lederen 30a er også forbundet via en sluttedel til en over-føringskontakt A4. En leder 30b er forbundet fra forbindelsen mellom motstandene 20 og 22 med kretsen med henvisningstallet 30 vda en sluttedel til en overføringskontakt A3 og via en spenningsdeler som består av motstander 28 og 29. Forbindelsen mellom motstanden 28 og 29 er forbundet med en bryterdel til overføringskontakten A4. En bryterdel av overføringskontakten A3 er forbundet med en kraftforsynings-terminal -V.

Kretsen med henvisningstallet 30 innbefatter første og andre differensialforsterkere 31a og 31b, hvis utganger er forbundet med henholdsvis første og andre likestrømssignalbaner 36a og 36b. Inngangssignalene er tilført en inverteringsinngang til forsterkeren 31a over en motstand 33a med verdier for motstand 33a og en tilbakekoblingsmotstand 32a som bestemmer forsterkerens 31a forsterkning. Inngangssignalene blir til-ført en inverteringsinngang til forsterkeren 31b over en motstand 33b med verdiene for motstanden 33b og en tilbakekoblingsmotstand 32b som bestemmer forsterkerens 31b forsterkning. I dette eksempelet er forsterkningen til forsterkeren 31a og 31b like. Forbindelsespunktet til over-føringskontakten A4 er forbundet over en spenningsdeler som består av motstanden 34A og 35A med jord. Lederen 30b er forbundet over en spenningsdeler som består av motstanden 34b og 35b med null-lederen 39. En ikke-inverterende inngang til forsterkeren 31b er forbundet med knytepunktet mellom motstanden 34b og 35b. Den tidligere nevnte første likestrømssignalbane 36a avsluttes ved et knutepunkt for en motstand 37a og en kondensator 38a forbundet i serie med jord. Den andre likestrømssignalbanen avsluttes likeledes ved et knutepunkt mellom en seriemotstand 37b og en kondensator 38b forbundet i serie med jord. RC-tidskonstan-tene til disse nettverkene 37a, 38a og 37b, 38b er slik at vekselstrømsstemme-frekvenssignalene er i hovedsaken fravæ-rende ved avslutningen til de første og andre likestrøm-signalene 36a og 36b.

Toveis strømreguleringskretsen med henvisningstallet 40 innbefatter første og andre styrbare toveis strømkilder adskilt av komponenthenvisningen med tillegg henholdsvis a og b. De første og andre strømkildene innbefatter innganger forbundet ved knutepunktet mellom motstanden 37a og kondensatoren 38a og ved knutepunktet mellom motstandene 37b og kondensatoren 38b henholdsvis. Ved den første strøm-kilden er en forsterker 41a, en transistor 43a og en motstand 44a forbundet som vist i spenningsfølgeroppstilling i kombinasjon med et felles knutepunkt 46. Den andre strømkilden er en forsterker 41b, en transistor 43b og en motstand 44b forbundet som vist i spenningsfølgeroppstilling med felles knutepunkt 46. En motstand 47 er forbundet med jord. Motstanden gir en strømbane mellom fellesknutepunktet 46 og jord. Transistoren 43a har en kollektor forbundet med en ende 15 til kompensasjonsviklingen 13 og en emitter forbundet med fellesknutepunktet 4 6- Transistoren 43b har en kollektor forbundet med den andre enden 16 til kompensasjonsviklingen 13 og en emitter forbundet med fellesknutepunktet 46. En motstand 48 er forbundet mellom kraftforsyningsterminalen -V og midtuttakterminalen 17 til kompensasjonsviklingen 13. Et diodebeskyttende nettverk er forbundet paralllelt med kompensasjonsviklingen 13. Diodene 42a og 42b er forbundet i serie med utgangen til forsterkeren 42a og 42b henholdsvis og gir en brytervirkning slik at kun en av toveis strømkildene er operativt virksomme til en hver tid. Største delen av potensialene som fremkommer ved de ikke-inverterende inngangene til forsterkerne 41a og 41b fremkommer ved felles knutepunktet idet de tilsvarende transistorene 43a og 43b er ledende i samsvar med reguleringsstrømmen i en eller den andre retningen i kompensasjonsviklingen 13.

Den overordnede signaldetektoren med henvisningstallet 50 innbefatter en spenningsdeler som består av motstandene 57

og 58 forbundet i serie mellom jord og kraftterminalen +V.

Et spenningsuttak 59 ved knutepunktet mellom motstandene 57 og 58 er forbundet med differensialforsterkernes 51 og 54 ikke-inverterende innganger. En motstand 53 og en kondensator 52 er forbundet i serie mellom den første likestrøms-signalbanen 36a og nullterminalen 39. Knutepunktet mellom kondensatoren 52 og motstanden 53 er forbundet med en inverterende inngang til forsterkeren 51. En motstand 55 og en kondensator 56 er forbundet i serie mellom den andre like-strømssignalbanen 3 6 og jord. Knutepunktet mellom motstanden 55 og kondensatoren 56 er forbundet med en inverterende inngang til forsterkeren 54. Utgangene 60 og 61 til forsterke-rene 51 og 52 tilveiebringer tobitsbinærsignalet for bruk ved styring i den tilknyttede telefonsentralen. Verdiene for elementene 52, 53 og 55, 56 er valgt for å filtrere transienter. Tyve Hz-ringesignaler på sambandslinjen fremkommer som pulser med utgangene 60 eller 61 og PBX-styreren vil vanligvis telle pulsene for å godkjenne ringingen.

Driften av sambandslinje-grensesnittet i hver av de fem overordnede stadiene vil nå bli beskrevet.

(1) LEDIG, JORDINGSSTART

Denne tilstanden forekommer i løpet av et tidsrom når totråds-sambandslinjen er ledig og sambandslinje-grensesnittet er sammenstilt for jordingsstartoperasjonen. Når ledig, er ingen av releene A, B eller C aktiverte og sambandslinje-.: grensesnittet er forberedt for å detektere ringesignaler på sambandslinjen. Når ringesignalene blir tilført fjerntfra ved CO over sambandslinjen flyter strøm gjennom motstandene 20 og 26 og kondensatoren 21 utvikler et potensial som fremkommer ved forsterkeren 31b og periodisk overskrider poten-sialet ved knutepunktet til motstanden 34b og 35b. Forsterkeren 31b frembringer en tilsvarende periodisk firkantbølge og dens utgangssignal trygger forsterkeren 34 som bevirker at dens utgang 61 frembringer pulser som angir ringingen på sambandslinjen.

Dersom spisslederen til totråds-sambandslinjen er jordet ved CO flyter strøm via brytedelen til overføringskontakten A3 og motstandene 28 og 29 ved brytekontakten Al. Dersom tilstrekkelig strøm flyter blir den resulterende spenningen som har utviklet seg over motstanden 28 forsterket av opera-sjonsforsterkeren 31a og fremkommer på første likestrøms-signalbane 36a. Dersom denne spenningen overskrider spenningen ved spenningsuttakene 59 så gir forsterkeren 51 en lav spenning ved dens utgang 60.

(2) LEDIG, SLØYFESTART

Ved denne overordnede tilstanden blir sambandslinje-grensesnittet sammenstilt til å være direkte strømisolert fra spiss-og ringelederne, idet rele A er påvirket. Ringesignalene på sambandslinjen er vekselstrømskoblet med kondensatorne 23 og 25 med inngangene til forsterkeren 32b. Deretter blir reaksjonen til forsterkerne 32b og 54 å tilføre ringesignalene som beskrevet tidligere ved den overordnede tilstanden 1.

(3) RINGING JORDET

For å gripe en jordingsstartsambandslinje ved dens tilknyttede telefonsentral er det nødvendig å legge ringelederen til totråds-sambandslinjens jord. Dette blir tilveiebrakt ved betjening av releet B slik at en strømbane blir eta-blert over brytekontakten A2, sluttekontakten B2 og motstanden 27 mot jord. CO vil bekrefte sambandslinjegrepet ved å jorde spisslederen, som blir detektert som tidligere beskrevet i overordnet tilstand 1.

(4) HØRER AV

Ved denne overordnede tilstanden er alle releene A, B og C påvirket og begge forsterkerne 31a og 31b er forbundet for å motta spenning oppstått over motstanden 20. Dersom motstanden 20 f.eks. har en verdi på 200 ohm vil en 20 mA

strøm fra spisslederen til ringelederen medføre ca. 0,4 volt ved forsterkerens 31b utgang. Med et terskelnivå på omkring 0,3 volt ved spenningsuttaket 59 blir en spiss- og ringe-lederstrøm større enn 15 mA nødvendig for signalpåstanden ved en av utgangene 60 og 61. I dette tilfelle virker hver av motstanden 53 i kombinasjon med kondensatoren 52

og motstanden 55 i kombinasjon med kondensatoren 56 som et støyfilter for å forhindre transientsignaler eller støy-

signaler fra feilaktige frembrakte utgangssignaler ved forsterkerne 51 og 54 henholdsvis.

Likeledes virker i den første likestrømssignalbanen 36a motstanden 37a og kondensatoren 38a som et lavpassfilter og i den andre likestrømssignalbanen 36b virker motstanden 31b og kondensatoren 38b som et lavpassfilter hvor signaler mot-tatt av forsterkeren 41a og 41b er hovedsakelig ledig for likestrøms-stemmefrekvenser.

Strømkompensasjonen i samsvar med de høyere spenningsnivåene ved forsterkernes 31a og 31b utganger blir tilveiebrakt ved hjelp av toveis-strømregulering gjennom kompensasjonsviklingen 13. Kompensasjonsstrømmen 13 ført fra midtuttaket 17 utelukkende gjennom en eller den andre av transistorene 43a og 43b i en størrelse for å utvikle tilsvarende spenning ved fellespunktet 46. Resistansen mellom fellesknutepunktet 4 6 og jord er valgt for å frembringe kompensasjonsstrømmen i samsvar med viklingsforholdet mellom kompensasjonsviklingen 13 og den første viklingen 11. I et tilfelle hvor kompensasjonsviklingen f.eks. har åtte viklinger for hver av den første viklingen er den nødvendige kompensasjonsstrømmen en fjerdedel av likestrømmen som flyter i den første viklingen .

(5) ANROP

Anropspulser blir overført fra sambandslinje-grensesnittet under direkte styring av telefonsentralen. I dette tilfelle blir releet C påvirket og frigjort for å bevirke slutting av relekontaktene Cl og C2 for gjentagende avbrudd av strøm-men fra CO.

Claims (5)

1. Sambandslinje-grensesnitt for sammenkobling av en totråds sambandslinje med en telefonsentral og som innbefatter en transformator (10) med en kjerne (14), en kompensasjonsvikling (13), en strømreguleringsinnretning (30, 40) forbundet med kompensasjonsviklingen (13) og en første vik-lingskonstruksjon (11) innbefattende første og andre del for forbindelse med totråds sambandslinjen, idet sambandslinje-grensesnittet er karakterisert ved en motstand (20) som er forbindbar i seriestrømforhold mellom den første og andre delen til den første viklingen for å tilveiebringe en avslutningsmotstand for totråds sambandslinjen, idet strømreguleringsinnretningen (30, 40) er forbundet med kompensasjonsviklingen (13) og reagerer på spenningen som oppstår over motstanden (20) i forbindelse med likestrømmen i sambandslinjen, for å lede en likestrøm via kompensasjonsviklingen (13) med en størrelse proporsjonal med spenningen oppstått over motstanden (20) og i en av to retninger som korresponderer med en polaritet for nevnte spenning.

2. Sambandslinje-grensesnitt ifølge krav 1, hvor strøm-reguleringsinnretningen er karakterisert ved en toveis strømregulator (40), en første likestrømsforsterkerkrets (31a) for frembringelse av et første signal som reaksjon på et forovergående potensial utviklet over resistansen som følge av strømmen som flyter i forovergående retning, en andre likestrømsforsterkerkrets (31b) for frembringelse av et andre signal som reaksjon på et sperre-potensial utviklet over resistansen som følge av strømmen i sperreretningen, en første og andre likestrømssignalbane (36a og 36b) for separat kobling av det første og andre signal fra den første og andre likestrømsforsterkerkretsen med korresponderende første og andre innganger til den toveis strømregu-lerende kretsen.

3. Sambandslinje-grensesnittet ifølge krav 2, karakterisert ved en krets (57,58) for frembringelse av et terskelsignalnivå, og en overordnet signaldetektor (50) som har sin første og andre inngang (53 og 55) forbundet med den første og andre likestrømsignalbane, en tredje inngang (59) forbundet med terskelsignalnivå-frembringelseskretsen og første og andre utganger (60 og 61), idet den overordnede signaldetektoren reagerer på signalene fra første og andre sig-nalbane som overskrider teskelnivået for påståtte signaler ved korresponderende første og andre utganger, hvorved tobitsbinærsignalindikasjonene til overordnede signalisering på sambandslinjen blir tilveiebrakt for bruk ved tilknyttet telefonsentral.

4. Sambandslinje-grensesnittet ifølge krav 2, karakterisert ved en spenningsdeler (57, 58) som har et spenningsuttak (59) for tilveiebringelse av et terskelsignalnivå, en første og andre differensialforsterker (51 og 54) som hver har en utgang (60 og 61), en ikke-inverterende inngang forbundet sammen med spenningsuttaket, og som hver har en inverterende inngang for mottagelse av signalene fra den første og andre likestrømssignalbanen, henholdsvis via første og andre resistive,kapasitive nettverk (52, 53 og 55, 56), idet hver av den første og andre differensialforsterkeren reagerer på et signalnivå ved dets inverterende inngang som overskrider terskelsignalnivået for å forfekte dens utgang, hvorved 2-bitsbinærsignal-indikasjonen til overordnet signalisering på sambandslinjen blir tilveiebrakt for bruk ved tilknyttet telefonsentral.

5. Sambandslinje-grensesnittet ifølge krav 1, hvor kompensasjonsviklingen innbefatter et par endeterminaler (15,16) og en midtuttaksterminal (17) og hvor den toveis strømregulerende kretsen er karakterisert ved et par med styrbare toveis strømkilder (41-44a) og (41-44b) som hver har en1 inngang tilknyttet for å motta signalet tilveiebrakt av følerkretsen, en utgang tilknyttet med en respektiv en av endeterminalene og en referanseter-minal, idet referanseterminalene er tilsluttet ved et felles-punkt (46) med en motstand (47) for forbindelse i serie med en strømtilførselskilde, idet strømkildene utelukkende reagerer på respektive polariteter for signalet tilveiebrakt fra følerkretsen hvorved en av strømkildene ved drift reagerer for å lede en strøm via midtuttakterminalen og en halvdel av kompensasjonsviklingen i forutbestemte forhold for å dirigere strøm inn ,i den første viklingen.