NO169809B

NO169809B - CLUTCH DEVICE FULFILLING THE FUNCTION OF A HOLDING THROUGH CENTRAL TABLE IN HOUSE PHONE SYSTEMS

Info

Publication number: NO169809B
Application number: NO863600A
Authority: NO
Inventors: Gerrit Willem Nijmolen; Hubert Ahlmer; Burkhard Pauli
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1985-09-20
Filing date: 1986-09-09
Publication date: 1992-04-27
Also published as: NO863600L; FI84123B; FI863800A; NO169809C; AU6295286A; FI863800A0; FI84123C; EP0215339A2; EP0215339A3; NO863600D0; ES2003354A6; AU564769B2

Description

I et moderne hustelefonanlegg hvor der for gjennomkoblingen In a modern house telephone system where there for the connection

av de enkelte forbindelser i koblingsfeltet anvendes elektroniske koblingspunktr, f.eks. i form av CMOS-komponenter, skjer der mellom ledningssiden og koblingsfeltsiden en avkobling med transformator. Dette er nødvendig, siden de nevnte koblings-punkter bare er i stand til å gjennomkoble små signalamplituder innen disse koblingsfeltkomponenters arbeidsområde. Takket være transformatoren kommer derfor bare talevekselspenningene inn på koblingsfeltet. Det bør nå unngås at sløyfestrømmen går gjennom den tilsvarende transformatorvikling, da der ellers må anvendes grovt dimensjonerte og dermed kostbare transfor-matorer for å unngå uheldig metning av transformatorkjernene. Av den grunn blir den respektive, transformator avkoblet for likestrømmens vedkommende, og samtidig blir der ved et slikt hussentralanlegg med sentral separasjon gjort mulig å la sløyfe-strømmen flyte gjennom den såkalte holdedrossel som er innkoblet mellom de to ledningsledere. Dermed kan sløyfestrømmen enn-videre på sentralsiden benyttes som indikator for pulsvalget og den respektive sløyfetilstand konstateres. Ved slike konven-sjonelle holdedrosler foreligger foruten de store dimensjoner også den ulempe at de innenfor det overføringsområde på ca. of the individual connections in the connection field, electronic connection points are used, e.g. in the form of CMOS components, there is a disconnection with a transformer between the line side and the connection field side. This is necessary, since the aforementioned connection points are only capable of connecting through small signal amplitudes within the working area of these connection field components. Thanks to the transformer, only the AC voltages enter the switching field. It should now be avoided that the loop current passes through the corresponding transformer winding, as otherwise roughly dimensioned and thus expensive transformers must be used to avoid unfortunate saturation of the transformer cores. For that reason, the respective transformer is disconnected for the direct current, and at the same time, in such a house central system with central separation, it is made possible to let the loop current flow through the so-called holding choke which is connected between the two conductors. Thus, the loop current on the central side can also be used as an indicator for the pulse selection and the respective loop condition can be ascertained. With such conventional holding throttles, in addition to the large dimensions, there is also the disadvantage that within the transmission range of approx.

300 Hz til 4 kHz som kommer i betraktning, bevirker en ikke uanselig dempning av de lavfrekvensamplituder som skal over-føres. Enda en ulempe ved en slik holdedrossel er den relativt høye pris. Den foreliggende oppfinnelse har til oppgave å 300 Hz to 4 kHz which comes into consideration causes a not inconsiderable attenuation of the low frequency amplitudes to be transmitted. Another disadvantage of such a holding throttle is the relatively high price. The present invention has the task of

gi anvisning på en anordning som oppfyller funksjonen til en slik holdedrossel, men ikke oppviser de nevnte ulemper. Dette blir oppnådd ved at holdekoblingen er oppbygget som brokobling med en lavohmig og en høyohmig brohalvdel, at den lavohmige brohalvdel i sin ene brogren inneholder en motstand og i sin annen brogren inneholder koblingsstrekningen hos en elektronisk bryter, at den høyohmige brohalvdel i sin ene brogren inneholder en parallellkobling av en motstand og en kondensator og i sin annen brogren inneholder en motstand, give instructions on a device that fulfills the function of such a holding throttle, but does not exhibit the aforementioned disadvantages. This is achieved by the retaining link being structured as a bridge link with a low-resistance and a high-resistance bridge half, that the low-resistance bridge half contains a resistor in one bridge branch and the other bridge branch contains the connection line of an electronic switch, that the high-resistance bridge half in its one bridge branch contains a parallel connection of a resistor and a capacitor and in its other bridge branch contains a resistor,

og at der i den diagonal av brokoblingen som ikke ligger på driftsspenningen, er anordnet en differanseforsterker som på utgangssiden er forbundet med styretilslutningen til den elektroniske bryter. and that in the diagonal of the bridge connection that is not on the operating voltage, a differential amplifier is arranged which is connected on the output side to the control connection of the electronic switch.

Ved anordningen ifølge oppfinnelsen blir en konvensjonell holdedrosséls funksjoner oppfylt med en enkel anordning som kan betegnes som elektronisk holdedrossel, og som har lite plassbehov og kan fremstilles til ytterst gunstig pris. Den i samsvar med oppfinnelsen oppbygde brokobling representerer i tilpasset tilstand en høy motstand for vekselstrømandelene og en liten motstand for likestrømandelene. Innføyelsesdemp-ningen er liten, så de lavfrekvensamplituder som skal overføres, bare undergår en uanselig dempning. With the device according to the invention, the functions of a conventional holding throttle are fulfilled with a simple device that can be described as an electronic holding throttle, which requires little space and can be produced at an extremely favorable price. The bridge connection constructed in accordance with the invention represents, in the adjusted state, a high resistance for the alternating current parts and a small resistance for the direct current parts. The insertion attenuation is small, so the low-frequency amplitudes to be transmitted only undergo negligible attenuation.

Ifølge en videre utvikling av oppfinnelsen utgjør den elektroniske bryter en transistor som på emittersiden er forbundet med den motstand som tilhører den lavohmige brohalvdel. According to a further development of the invention, the electronic switch constitutes a transistor which, on the emitter side, is connected to the resistance belonging to the low-resistance bridge half.

Derved kan det unngås at transistorens basis-/emitterspenning ligger nær koblingsanordningens nullpotensial. Dermed er det også ved anvendelse av integrerte operasjonsforsterkere koblet som differanseforsterkere, i ethvert tilfelle sikret at styrespenningen for transistorens basis, som er forbundet med differanseforsterkerens utgang, kan leveres av denne transistor. Avhengig av arten av den respektive anvendte transistor blir det nødvendig - referert til kollektor-/emittertilslutningene - å foreta den for det normale driftstilfelle nødvendige polarisering av driftsspenningen. Thereby, it can be avoided that the transistor's base/emitter voltage is close to the switching device's zero potential. Thus, even when using integrated operational amplifiers connected as differential amplifiers, it is in any case ensured that the control voltage for the transistor's base, which is connected to the output of the differential amplifier, can be supplied by this transistor. Depending on the nature of the respective transistor used, it becomes necessary - referred to the collector/emitter connections - to make the polarization of the operating voltage necessary for the normal operating case.

En ytterligere utvikling av oppfinnelsen går ut på at til-førselen av driftsspenningen for brokoblingen og/eller for differanseforsterkeren skjer over et lavpassledd. Dermed blir eventuelt innkoblede høyfrekvente signaler avsperret. Der kan derved heller ikke skje noen demodulasjon av innkoblede amplitudemodulerte høyfrekvenssignaler, så en ellers mulig innflytelse av taleinformasjoner som ikke står i direkte for-bindelse med vedkommende samtaleforbindelse, uteblir. A further development of the invention involves the supply of the operating voltage for the bridge connection and/or for the differential amplifier via a low-pass link. In this way, any connected high-frequency signals are blocked. Thereby, there can also be no demodulation of connected amplitude-modulated high-frequency signals, so an otherwise possible influence of speech information that is not directly connected with the call connection in question does not occur.

Oppfinnelsen vil bli belyst nærmere under henvisning til teg-ningen. The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

Fig. 1 er et prinsippskjerna for anvendelsen av anordningen ifølge oppfinnelsen ved et sentralbord i et hussentralanlegg, og Fig. 1 is a principle core for the use of the device according to the invention at a switchboard in a house switchboard system, and

fig. 2 viser den koblingstekniske oppbygning av den som holdedrossel anvendelige anordning ifølge oppfinnelsen. fig. 2 shows the connection technical structure of the device according to the invention which can be used as a holding throttle.

På fig. 1 ses bare de komponenter som behøves for forståelsen av oppfinnelsen. Sentralbordet AS i et hustelefonanlegg er via de to ledere La og Lb hos en forbindelsesledning forbundet med en telefonsentral A. Matespenningen Ub blir på kjent måte påtrykt lederparet via matedrosselen SD. Hustelefonanleggets koblingsfelt KF skal være oppbygget av integrerte komponenter, f.eks. CMOS-komponenter. Da det via et slikt koblingsfelt bare er mulig å koble talevekselspenningene for under inklu-dering av en deltagerkobling TS f.eks. å sette opp en for-bindelse fra en sentraldeltager til en deltagerstasjon Tn i hustelefonanlegget, blir der ved hjelp av en transforma- In fig. 1 shows only the components that are needed for the understanding of the invention. The switchboard AS in a house telephone system is connected to a telephone switchboard A via the two conductors La and Lb at a connection line. The supply voltage Ub is applied to the pair of conductors via the supply choke SD in a known manner. The house telephone system's switching field KF must be made up of integrated components, e.g. CMOS components. Since it is only possible to connect the voice switching voltages via such a connection field for including a subscriber connection TS e.g. to set up a connection from a central participant to a participant station Tn in the house telephone system, there is with the help of a transformer

tor Ue foretatt en sentral-separasjon. Med kondensatoren CO blir primærviklingen på transformatoren Ue avkoblet med hensyn til likestrøm for å unngå metning av transformatorkjernen. Likestrømmen blir opprettholdt gjennom en anordning ED som tor Ue carried out a central separation. With the capacitor CO, the primary winding on the transformer Ue is decoupled with respect to direct current to avoid saturation of the transformer core. The direct current is maintained through a device ED which

er innkoblet mellom ledningslederne og danner en holdekobling i form av en elektronisk drossel. Kontaktene nsi og nsa i sentralbordkoblingen AS blir ved et utgående pulsvalg betjent på grunnlag av valginformasjoner avgitt av en deltager. Denne betjening blir under innkobling av tilhørende releer forårsaket av en ikke nærmere vist styreenhet på grunnlag av de opptatte valginformasjoner. is connected between the conductors and forms a holding connection in the form of an electronic choke. The contacts nsi and nsa in the switchboard connection AS are operated during an outgoing pulse selection on the basis of selection information provided by a participant. This operation is caused by a control unit, not shown in detail, on the basis of the used selection information, when the associated relays are switched on.

På fig. 2 ses en anordning som oppfinnelsen gir anvisning In fig. 2 shows a device for which the invention provides instructions

på, og som skal anvendes som holdekobling istedenfor en konvensjonell holdedrossel på den beskrevne måte. Via tilslut-ningspunktene a og b skjer tilkoblingen til koblingspunktene med samme henvisningsbetegnelser henholdsvis a og b på fig. 1. Den anordning som oppfyller en holdedrossels funksjon, er oppbygget i form av en brokobling som har en lavohmig og en høyohmig brohalvdel. Den lavohmige brohalvdel består i utfør-elseseksempelet av en motstand R1 og en transistor av npn-type. on, and which is to be used as a holding coupling instead of a conventional holding choke in the manner described. Via the connection points a and b, the connection is made to the connection points with the same reference designations a and b respectively in fig. 1. The device that fulfills the function of a holding throttle is constructed in the form of a bridge coupling which has a low-resistance and a high-resistance bridge half. In the design example, the low-resistance bridge half consists of a resistor R1 and an npn-type transistor.

For transistoren T kunne der på samme måte benyttes en transistor av pnp-type. Det er da bare nødvendig å foreta den respektive polarisering som behøves for vedkommende enkelte transistortype. Den høyohmige brohalvdel består av en parallellkobling av en motstand R2 og en kondensator C2 samt en dermed seriekoblet motstand R3. Ohmverdien av motstandene R2 og R3 For the transistor T, a pnp-type transistor could be used in the same way. It is then only necessary to carry out the respective polarization required for the individual transistor type in question. The high-resistance bridge half consists of a parallel connection of a resistor R2 and a capacitor C2 as well as a series-connected resistor R3. The ohm value of resistors R2 and R3

er betraktelig høyere enn ohmverdien av motstanden RI. I den diagonal i brokoblingen som ikke ligger på driftsspenning, is considerably higher than the ohmic value of the resistor RI. In the diagonal in the bridge connection that is not on operating voltage,

er der via innganger E1 og E2 innkoblet en differanseforsterker DV hvis utgang er forbundet med basis hos transistor T i den lavohmige brohalvdel. For å sikre at styrespenningen for transistorens basis kan leveres av forsterkeren, ligger transistorens emitter ikke direkte på en pol for driftsspenningen, men er forbundet med en motstand R1 . a differential amplifier DV whose output is connected to the base of transistor T in the low-resistance bridge half is connected via inputs E1 and E2. To ensure that the control voltage for the base of the transistor can be supplied by the amplifier, the emitter of the transistor is not directly on a pole for the operating voltage, but is connected to a resistor R1.

I balansert tilstand av brokoblingen gjelder for likestrøm In the balanced state of the bridge connection applies to direct current

at produktet av ohmverdiene av motstandene R1 og R3 er lik produktet av ohmverdiene av motstanden R2 og motstanden av kollektor-/emitter-strekningen hos transitoren T. Betegner man forholdet mellom de to høyohmige motstander R3 og R2 med k, fås transistorens motstandsverdi lik produktet av k og ohmverdien av motstanden R1. På grunn av den høye ohmverdi av den brohalvdel som består av motstandene R2 og R3 og kondensatoren C2, blir broens likestrømmotstand hovedsakelig bestemt ved motstanden R1 og motstandsverdien av transistoren T. Da motstandsverdien av kollektor-/emitter-strekningen hos transistoren T for langsomme endringer, dvs. også for likestrøm, forholder seg som en ohmsk motstand, blir motstanden for like-strømkomponenter bestemt ved motstanden R1 og ved forholdet mellom de to motstander R3 og R2. Ved tilsvarende endringer er det derfor mulig å innstille enhver ønsket motstandsverdi for likestrømkomponenter. that the product of the ohmic values of the resistors R1 and R3 is equal to the product of the ohmic values of the resistor R2 and the resistance of the collector/emitter section of the transistor T. Denoting the ratio between the two high-ohmic resistors R3 and R2 by k, the transistor's resistance value is equal to the product of k and the ohmic value of the resistor R1. Due to the high ohmic value of the bridge half consisting of the resistors R2 and R3 and the capacitor C2, the DC resistance of the bridge is mainly determined by the resistor R1 and the resistance value of the transistor T. Since the resistance value of the collector/emitter section of the transistor T for slow changes, i.e. also for direct current, behaves like an ohmic resistance, the resistance for direct current components is determined by the resistance R1 and by the ratio between the two resistances R3 and R2. With corresponding changes, it is therefore possible to set any desired resistance value for direct current components.

For vekselstrømkomponenter gjelder ved balansert broanordning at produktet av ohmverdiene av de to motstander R1 og R3 er lik produktet av den resulterende vekselstrømmotstand av parallellkoblingen av kondensatoren C2 og motstanden R2 og veksel-strømmotstanden av transistoren T. På grunn av koblingens dimensjonering er vekselstrømmotstanden av parallellkoblingen av motstanden R2 og kondensatoren C2 forholdsvis liten innen det interesserende overføringsområde. Den høye motstand av kollektor-/emitter-strekningen hos transistoren T for veksel-strømkomponenten blir altså hovedsakelig bestemt ved den meget høyohmige motstand R3. Broanordningen forårsaker dermed bare en meget liten dempning av de lavfrekvensamplituder som skal overføres. Impedansen av differanseforsterkeren DV kan man se bort fra i praksis. For alternating current components, in the case of a balanced bridge arrangement, the product of the ohm values of the two resistors R1 and R3 is equal to the product of the resulting alternating current resistance of the parallel connection of the capacitor C2 and the resistor R2 and the alternating current resistance of the transistor T. Due to the dimensioning of the connection, the alternating current resistance of the parallel connection is resistor R2 and capacitor C2 relatively small within the transfer range of interest. The high resistance of the collector/emitter section of the transistor T for the alternating current component is thus mainly determined by the very high resistance resistor R3. The bridge device thus only causes a very small attenuation of the low-frequency amplitudes to be transmitted. The impedance of the differential amplifier DV can be disregarded in practice.

Likeretterbroen GB, som kan bestå av normale dioder og zener-dioder, sikrer et overspenningsvern og et feilpolariseringsvern. Til å bedre overspenningsfastheten kan der dessuten være anordnet en motstand R4. Denne motstand R4 danner samtidig sammen med kondensatoren C3 et lavpassledd. Et ytterligere lavpassledd som består av motstanden R5 og kondensatoren C1, ligger i driftsspenningstilførselen for differanseforsterkeren DV. Disse lavpasskoblinger blokkerer differanseforsterkerens for-syningsspenning mot høyfrekvente signaler som via sentral-ledningens ledere La resp. Lb ville kunne nå frem til den holdekobling som er realisert med den beskrevne broanordning. Dette er særlig av betydning når det ved de innkoblede signaler f.eks. dreier seg om amplitudemodulerte høyfrekvenssignaler. Derved forebygges forstyrrelser som ellers ville kunne opptre på grunn av demodulasjoner av høyfrekvenssignalene. The rectifier bridge GB, which can consist of normal diodes and zener diodes, ensures overvoltage protection and reverse polarity protection. To improve the overvoltage resistance, a resistor R4 can also be arranged. At the same time, this resistor R4 together with the capacitor C3 forms a low-pass link. A further low-pass stage consisting of the resistor R5 and the capacitor C1 is located in the operating voltage supply for the differential amplifier DV. These low-pass connections block the differential amplifier's supply voltage against high-frequency signals which, via the central line's conductors La resp. Lb would be able to reach the holding connection which is realized with the described bridge device. This is particularly important when the connected signals e.g. concerns amplitude-modulated high-frequency signals. This prevents disturbances that could otherwise occur due to demodulation of the high-frequency signals.

Claims

1. Coupling device which fulfills the function of a holding choke at switchboards in house telephone systems, characterized by that it is built as a bridge connection with a low-resistance (RI,T) and a high-resistance bridge half (R2, C2; R3), that the low-resistance bridge half contains a resistor (RI) in its one bridge branch and in its other bridge branch contains the switching current section of an electronic switch (T), that the high-resistance bridge half in its one bridge branch contains a parallel connection of a resistor (R2) and a capacitor (C2) and in its other bridge branch contains a resistor (R3), and that a differential amplifier (DV) is arranged in the diagonal in the bridge connection which is not directly on operating voltage, with its inputs (E1,E2) which is connected on the output side to the control connection on the electronic switch (T).

2. Switching device as specified in claim 1, characterized in that the electronic switch constitutes a transistor (T) which is connected on the emitter side to the resistor (RI) belonging to the low-resistance bridge half.

3. Switching device as stated in claim 1 or 2, characterized in that the supply of the operating voltage for the bridge connection and/or for the differential amplifier (DV) takes place via a low-pass link (R4, C3; R5, Cl).