NO832372L - Koblingsanordning til aa avgi likestroem-koblingskjennetegn i en kjennetegnomformer - Google Patents

Description

Koblingsanordning til å avgi likestrøm-koblingskjennetegn i en kjennetegnomformer

Oppfinnelsen angår en koblingsanordning som inngår i en kjennetegnomformer og tjener til å avgi likestrøm-koblingstegn ved mellom to telefonledere å koble inn en motstand dannet av en seriekobling av primærviklingen på en transformator og en periodisk sluttende elektronisk bryter omfattende en likeretterdiode som forbinder transformatorens sekundærvikling med kjennetegnomformerens spenningsforsyning for tilbakematning av energi, samt en overvåkningsinnretning for sløyfestrøm, likeledes tilkoblet sekundærviklingen.

I Siemens-særtrykk "Zeitmultiplex-System PCM3OF" mit Schleifensignalisierung, bestillingsnr. S42022-A732-A1-1-29 er der på side 3 vist et PCM-nett med kjennetegnomforming. Oppfinnelsen vedrører f.eks. kjennetegnomformeren SCI-L som igjen omformer de PCM-kodede koblingskjennetegn til likestrøm-signaler. Mellom denne kjennetegnomformer og den lokale formidlingssentral LW kan der selvsagt også være innskutt flere formidlingssteder. De hittil kjente kjennetegnomformere "ankommende" frembringer likestrøm-koblingskjennetegnene ved å koble inn en ohmsk motstand mellom lederne a, b hos en telefonledning. Strømforsyningen skjer i den forbindelse gjerne fra neste formidlingssted. Da sløyfemotstanden er gitt på forhånd med ca. 200 ohm, blir der i kjennetegnomformeren utviklet en anselig varme som i sin tur motsetter seg ønsket om en kompakt byggeform.

Fra DE-AS 27 48 522 er der kjent en koblingsanordning som tjener til sløyfesignalisering, og hvor den ohmske motstand er erstattet med en seriekobling av en periodisk betjent elektronisk bryter og en induktivitet. Ved denne anordning blir energi som gjenvinnes fra koblingskjennetegnene, matet tilbake til strømforsyningen. Den elektroniske bryter påstyres potensialfritt via en optokobler eller en transformator.

Denne koblingsanordning har ingen strømbegrensning når en ser bort fra induktiv!tetens lille ohmske motstand.

Oppfinnelsens oppgave er for en kjennetegnomformer å gi anvisning på en tapsfattig koblingsanordning til å avgi like-strøm- koblingstegn med en motstand som er konstant ved deres vanlige strømverdier, samt med en strømbegrensning.

Med utgangspunkt i en koblingsanordning av den innled-ningsvis angitte art blir denne oppgave løst ved.

at der til styring av den elektriske bryters slutningstid er anordnet et differensieringsledd som for påstyring av den elektroniske bryter får tilført en takt som har konstant frekvens, og hvis pulser på grunn av differensieringsleddet skråner i toppen,

at differensieringsleddets utgang er forbundet med en første inngang til en operasjonsforsterker som styrer den elektroniske bryter, og ved hvis annen inngang der opptrer en sammenligningsspenning,

og at der fra overvåkningsinnretningen tilføres en inngang til operasjonsforsterkeren en av sløyfestrømmen avhengig reguleririgsspenning for å fastlegge en koblingsterskel.

Med denne form for regulering blir sløyfestrømmen be-grenset.. Dette er nødvendig når telefonledningens motstand er meget -liten. I normale tilfeller representerer denne koblingsanordning derimot en konstant motstand.

Ytterligere gunstige utforminger av oppfinnelsesgjen-standen er angitt i underkravene.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen vil bli belyst under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser en koblingsanordning til å avgi likestrøm-koblingskj ennetegn. Fig. 2 er et prinsippkoblingskjerna over frembringelsen av en ekvivalent likestrømmotstand ved hjelp av en seriekobling av en induktivitet og en bryter. Fig. 3 viser anvendelsen av en transformator som induktivitet. Fig. 4-6 viser tidsdiagrammer til å belyse koblings-'anordningens funksjon, og

Fig. 7 viser et koblingseksempel.

På fig. 1 ses stasjonen til tilkobling av en vanlig lokal telefonledning til en PCM-multipleksinnretning. Multipleksinnretningen er tilkoblet tilslutningsklemmene m^ og m_ på en transformator T. Samtalene blir overført over denne transformator. Mellom sekundærviklingen på transformatoren T og telefonledningens ledere a, b er der innskutt en kondensator Cl til likestrømavkobling. Mellom telefonlederne a, b ligger en seriekobling av en første drossel DRl, en annen kondensator C2 og en annen drossel DR2. Parallelt med den annen kondensator C2 ligger seriekoblingen av en bryter S og en motstand RI. Tilslutningene til kondensatoren er betegnet med a-^og b^. Droslene. DRl og DR2 kan også erstattes med en eneste drossel med to viklinger.

De kjennetegn som mottas av multipleksinnretningen, blir gitt videre som likestrømkjennetegn til telefonlederne a, b. Dette skjer ved slutning og åpning av bryteren S. Spenningsforsyningen skjer i den forbindelse via telefonlederne a, b. Ved tolkning av sløyfestrømmen er det mulig for det formidlingssted som er tilkoblet lederne a, b, å fastslå kjenne-tegnene.

På fig. 2 er den ohmske motstand Ri erstattet med en induktivitet LO og en elektronisk bryter SE. Parallelt med denne anordning ligger igjen kondensatoren C2. Ved tilslutningsklemmene a^og b£ innstiller der seg en spenning U"vsom er avhengig av sløyfestrømmen og av likestrømmotstanden; ved tilslutningspunktet a^ligger det positive potensial. Via en likeretterdiode Dl er induktiviteten LO likeledes koblet til kjennetegnomformerens spenningsforsyhihg Ug. Likelederdioden Dl er koblet slik at den ved sluttet elektronisk bryter SE er sperret, dvs. at dens anode er tilkoblet minuspolen hos kjennetegnomformerens spenningsforsyning Ufi.

På fig. 4 ses det prinsipielle forløp av strømmen gjennom induktiviteten LO. Forutsatt at den ohmske motstand igno-reres, stiger strømmen iv gjennom, induktiviteten LO lineært når den elektroniske bryter SE sluttes. Når den elektroniske bryter åpnes, går strømmen i D fortsatt i samme retning gjennom induktiviteten LO og opplader nå kjennetegnomformerens

spenningsforsyning U_.

På fig. 3 ses en koblingsanordning som langt på vei til-svarer den på fig. 2. Induktiviteten LO er erstattet med en transformator Tl. Antas oversetningsforholdet for transformatoren Tl lik 1:1, blir der oppnådd et potensialskille mellom de anvendte spenningsforsyninger uten at de elektriske

- forhold endrer seg vesentlig. Gjennom primærviklingen på transformatoren Tl går nå selvsagt bare den strøm ivp som er vist på fig. 5. Ut fra middelverdien av den viste strøm i^ og den påtrykte spenning kan der utregnes en midlere indre likestrømmotstand av koblingsanordningen på fig. 2 eller fig. 3. Da strømmens middelverdi er avhengig av slutningstiden for

den elektroniske bryter SE, er det mulig ved å endre slutningstiden å variere den indre likestrømmotstand ved en gitt koblingsfrekvens.

På fig. 7 ses et utførelseseksempel på koblingsanordningen ifølge oppfinnelsen. Til primærviklingen på transformatoren Tl er en transistor Tr, som tjener som ..elektronisk bryter, koblet med sin kollektor. Denne transistors emitter og den annen tilslutning til primærviklingen på transformatoren Tl er koblet til tilslutningspunktene a^. resp. b^via en Graetz-kobling bestående av fire dioder D11-D14, og over en og en drossel DRl resp. DR2. Droslene DRl og DR2 kan igjen erstattes med en drossel med to viklinger. Kondensatoren C2 ligger parallelt med Graetz-koblingen. Basis hos transistoren Tr blir påstyrt via en annen transformator T2. Dennes sekundærvikling ligger her mellom basis og emitter hos transistoren Tr. Primærviklingen påstyres av en første operasjonsforsterker VI via en kombinasjon av en motstand R5 og en kondensator C5. Til den inverterende.inngang til denne operasjonsforsterker er der koblet en sløyfestyreinngang lg. Den ikke-inverterende inngang til første operasjonsforsterker VI er via en kondensator C6 forbundet med en taktinngang IT. Kondensatoren C6 danner sammen med en annen ohmsk motstand R2, som likeledes er tilkoblet den ikke-inverterende inngang til første operasjonsforsterker VI, et differensieringsledd. Den annen tilslutning til annen ohmske motstand R2 er ført til gods via en parallellkobling av en tredje ohmsk motstand R3 og en kondensator C3. Forbindelsespunktet mellom de to ohmske motstander R2 og R3 er via to dioder D3 og D4 forbundet med en tilslutning til sekundærviklingen på første transformator Tl. Den annen tilslutning til sekundærviklingen er tilkoblet minuspolen på spenningsforsyningen Ug. En fjerde kondensator C4 tjener til filtrering. I ledningen til minuspolen på spenningsf orsyningen U_. kan der innkobles en ytterligere drossel. Forbindelsespunktet mellom de to drosler D3 og D4 er via en motstand R4 likeledes koblet til gods. Forbindelsespunktet mellom motstandene R2 og R3 er ført til en annen

operasjonsforsterker V2, som takket være de ohmske motstander R6 og R7 arbeider som terskelverdibryter, dg hvis ikke-inverterende inngang får en referansespenning Un tilført. Utgangen fra annen operasjonsforsterker V2 er betegnet med A^.

"Takket være Graetz-koblingen blir koblingsanordningen ifølge oppfinnelsen uavhengig av polariteten av spenningen på telefonlederne a, b. Kondensatoren C2 forhindrer forstyr-relser av talefrekvensbåndét. Via taktinngangen IT blir der tilført første operasjonsforsterker VI en takt på 64 kHz med et samplingsforhold 3:1. Opptrer ca. 0 Volt ved sløyfestyre-inngangen lg, kommer takten via annen transformator T2 til basis hos transistoren Tr og gjennomkobler denne periodisk. Tilbakematning av den lagrede energi mens transistoren Tr er sperret, skjer via sekundærviklingen på transformatoren Tl og via dioden D4 samt den fjerde ohmske motstand R4.

På kondensatoren C3 fås en reguleringsspenning"som via annen ohmske motstand R2 kommer til den ikke-inverterende inngang til første operasjonsforsterker VI. På denne inngang til operasjonsforsterkeren opptrer den spenning som er vist på fig. 6 med perioden T. Flyter større strømmer via transistoren Tr, så stiger reguleringsspenningen inntil den på fig. 6 viste inngangsspenning på den ikke-inverterende inngang er høynet så meget at utkoblingen allerede skjer i forløpet av utladningskurven for kondensatoren C6 (stiplet kurve). Derved blir innkoblingstiden Tl for transistoren Tr forkortet, og koblingsanordningens likestrømmotstand øket.

Overvåkningen av om der flyter noen sløyfestrøm, skjer likeledes via reguleringsspenningen. Flyter der ingen sløyfe-strøm, er reguleringsspenningen 0. Flyter der derimot en tilstrekkelig sterk strøm, blir reguleringsspenningen positiv, og annen operasjonsforsterker V2 avgir et tilsvarende signal ved sin utgang Ac.

Styring av koblingsanordningen skjer via sløyfestyre-inngangen Ig. Er potensialet på denne inngang negativt, forblir transistoren Tr sperret. Det betyr at det ikke går noen sløyfestrøm. Ligger derimot sløyfestrøminngangen lg på 0 Volt, blir transistoren Tr periodisk gjennomkoblet, og der kan gå sløyfestrøm. Sløyfestyreinngangen Ig er tilkoblet kjennetegnomformerens styredel.

Claims (6)

1. Koblingsanordning som inngår, i et kjennetegnsmønster til å avgi likestrøm-koblingstegn ved mellom to telefonledere (a, b) å koble inn en motstand dannet av en seriekobling av primærviklingen på en transformator (Tl) og en periodisk sluttende elektronisk bryter (SE) omfattende en likeretterdiode (D4) som forbinder transformatorens (Tl) sekundærvikling med kjenne-tegnomf ormerens spenningsforsyning (U£n5) for tilbakematning av energi, samt en overvåkningsinnretning- for sløyfestrøm, likeledes tilkoblet sekundærviklingen, karakterisert ved at der til styring av den elektroniske bryters (SE) slutningstid er anordnet et differensieringsledd (C6, R2) som for påstyring av den elektroniske bryter (SE) får tilført en takt som har konstant frekvens, og hvis pulser på grunn avd ifferensieringsleddet skråner i toppen, at differensieringsleddets (C6, R2) utgang er forbundet med en første inngang til en operasjonsforsterker (VI) som styrer den elektroniske bryter (SE), og ved hvis annen inngang der opptrer en saitunenligningsspenning (0 Volt) , og at der fra overvåkningsinnretningen tilføres en inngang til operasjonsforsterkeren (Vi) en av sløyfestrømmen avhengig reguleringsspenning for fastleggelse av en koblingsterskel.

2. Koblingsanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at reguleringsspenningen til styring av den elektroniske bryters (SE) slutningstid fås via en diode (D3) på et RC-ledd (R3, C3) ut fra den.spenning som avgis ved transformatorens (Tl) sekundærvikling.

3. Koblingsanordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at der som elektronisk bryter (SE) er anordnet en transistor (Tr) som påstyres potensialfritt av operasjonsforsterkeren (VI) via en annen transformator (T2).

4. Koblingsanordning som angitt i krav 2, karakterisert ved' at der er anordnet en annen operasjonsforsterker (V2) som arbeider som terskelverdibryter, og som for overvåkning av sløyfemotstanden likeledes får reguleringsspenningen tilført.

5. Koblingsanordning som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at takten til påstyring av den elektroniske bryter (SE) har et samplingsforhold 3:1 svarende til slutningstid til åpningstid ved en vanlig sløyfe-strøm.

6. Koblingsanordning som angitt i et av kravene 1-5, karakterisert ved at taktens frekvens er et helt multiplum av 8 KHz.