SE429707B - Tonalstrar krets - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 8204441-5 2 till följd av att tonalstrarna har ett visst arbetsspänningsområde.

Telefonanknytningar med tonalstrare ökar belastningen på ringspän- ningen, vilket medför ytterligare sänkning av den tillgängliga spän- ningen. Sålunda är värdet på den ström som står tillgänglig för ton- alstraren en kritisk, känslig faktor. Dessutom uppkommer problem till följd av att tonalstrarkretsar ofta uppvisar en tendens att reagera på väljarpulser eller omkopplingstransienter och därvid-felaktigt av- ge en ton. _ _ Q ' Föreliggande uppfinning har till ändamål att undanröja denna nackdel, vilket uppnås därigenom att tonalstrarkretsen uppvisar de i patentkravet l definierade kännetecknen. I tonalstrarkretsen ingå- ende avkänningsorgan fungerar för särskiljande mellan giltiga och ogiltiga ringsignaler genom att de beaktar ringsignalens varaktighet ovanför en viss, fix spänningsnivå. Denna verkan uppnås genom inle- dande jämförelse och därefter integrering av inspänningen. Under det intervall då inspänningen överstiger en första referensspänningsnivâ, uppladdas en kondensator från en första strömkälla. Eljest urladdas kondensatorn av en andra strömkälla. Om inspänningen förorsakas av en giltig ringsignal, kommer kondensatorn att uppladdas till en spänning som överstiger en andra referensspänningsnivå, vid vilken tidpunkt tonalstraren aktiveras och omvandlaren avger-ljud. Om inspänningen är förorsakad av en väljarpuls eller.omkopplingstransient kommer kon- densatorn icke att uppladdas tillräckligt för att dess spänning skall överstiga den.andra referensspänníngsnivån, varför omvandlaren för- hindras från att ljuda. Sålunda kommer konventionella ringsignaler att kunna aktivera tonalstraren och förorsaka en hörbar utsignal, under det att transienter och pulser upp till nivåer av flera hundra volt är oförmögna därtill.

Uppfinningen-beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning. Pig. 1 är ett blockschema för en elektronisk ton- alstrare och visar de väsentligaste funktionella kretskomponenterna i tonalstraren samt dessas förening med varandra i enlighet med upp- finningen. Pig. 2 och 3 är ett schematiskt principschema som visar den detaljerade kretsen vid en utföringsform av den elektroniska tonalstraren enligt föreliggande uppfinning. Pig. U illustrerar det inbördes sambandet mellan fig. 2 och 3. Pig. 5 visar en signalgene- ratorkrets enligt en annan utföringsform av uppfinningen. 10 20 25 JO 35 HO 8a20444”:-3 s Pig. 1 visar ett funktionellt blockschema av en tonalštrare arbetande enligt uppfinningsprincipen. Såsom framgår av figuren in- gär i tonalstraren effektomvandlingsorgan 200 anslutna till ett par inkommande ledningar 101, 102, över vilka inkommande ringsignaler mottages. Omvandlingsorganen 200 har till uppgift att likrikta den inkommande ringsignalen och även tjäna som effektkälla för reste- rande del av tonalstrarkretsen. Härvid ingår även spänningsbegräns- ningskretsar för att begränsa den maximispänning som uppkommer över resten av kretsen. Dessutom tjänar effektomvandlingsorganen 200 som en spänningskälla som över ledningen 103 driver den elektroakustiska omvandlaren 300.

Avkänningsorgan H00 är anslutna över omvåndlingsorganens 200 ut- gångsledningar 104 och 105. Dessa organ N00 fastställer förefintlig- heten av en giltig in-ringsignal. Diskriminering mellan giltiga in- ringsignaler och väljarpulser eller omkopplingstransienter faststäl- les genom att insignalspänningen längre tid kvarligger över en refe- rensspänningsnivå. över ledningarna 10k, 105 är även inkopplade oscillations-gene- ratororgan 500, som alstrar den signal som driver utkretsorganen 703.

Den frekvens varmed generatororganen 500 arbetar styrs av frekvens- bestämningsorganen 600. Under ett arbetstillstånd medger frekvensbe- stämningsorganen att generatororganen arbetar vid en grundfrekvens, som överföras till omvandlaren via utkretsorganen 700. Under ett and- ra arbetstillstånd förorsakar frekvensbestämningsorganen 600 att ge- neratororganen 500 avger en frekvensskiftad utsignal som via krets- organen 700 överföres till omvandlaren 300. I utgångskretsenganen 700 ingår en låskrets, som vid verksamgörande från avkänningsorganen 400 slås till och från i en takt bestämd av generatororganen 500. När ut- kretsorganen 700 aktiveras såväl av avkänningsorganen 400 som gene- ratororganen 500 upprättar de via ledningen 106 en strömbana från om- vandlaren till ledningen 105. ' I fig. 2 visas ett detaljerat principschema för tonalstrarkretsen enligt fig. 1. Den inkommande ringsignalen på ledningarna 101, 102 inmatas i effektomvandlingsorganen 200, nämligen till en diodbrygga bestående av dioderna 201-ZOH samt även en diod 205. Till sistnämnda diod 205 är anslutna en elektroakustisk omvandlare 300 och utkrets- organen 700, vilket kommer att behandlas närmare nedan. Diodbryggans ena utgång är förbunden med en diod 206, som i kombination med en kondensator 207 överför effekt till tonalstrarkretskomponenterna.

Diodbryggans utgång är även kopplad till ett resistivt spännings- w 20 25 30 35 40 '820444í-3 delarnät bestående av motstânden 208, 209, 210. Ett uttag, punk- ten 10, hos denna spänningsdelare leder till en Darlington-tran- sistor 211, 212, som matar en spänningsregulator bildad av tran- sistorerna 213, 21k, 215. Transistorerna 213 och 215 fungerar till följd av backriktningsgenombrott vid sina bas-emitter-övergångar som zenerdioder. Dessa transistorer har flera funktioner{ Tillsam- mans med motstânden 208, 209, 210 och transistorerna 211 och 212 begränsar de maximispänningen vid punkten 11 till en bestämd nivå.

Denna begränsning ger en säker marginal till den maximalt tillåtna spänningen för den vid tillverkning av den integrerade tonalstrar- kretsen använda konventionella tekniken med inbäddad kollektor. För det andra ger de vid punkten 12 en spänning som används som insig- nal till avkänningsorganen 400, se nedan. Slutligen tillhandahåller transistorn 215 en spänningsreferens som används för att fastställa strömmen i alla strömkällor i tonalstrarkretsen.

-Den av transistorn 215 bestämda spänningen vid punkten 13 åstad- kommer en ström som bestämmes av motstânden 216-220 och transistorer- _nas 221, 222, 223 bas-emitterspänningsfall. Transistorns 221 emitter- ström (minus denna transistors försumbara basström) utgör transis- torns 224 emitterström (om man bortser från transistorernas 22U och 225 små basströmmar). Transistorerna 22%, 225 och 226 samt transis- torerna #01, 402, H03 i avkänningsorganen H00 bildar härvid en ström- spegel, där transistorns 22H emitterström reflekteras eller propor- tioneras i strömspegeltransistorernas emittrar i enlighet med resi- stansvärdet i respektive emittertilledning. Således är strömmen i transistorernas 226, 402 och H03 emittertilledningar dubbelt så stor som transistorns 224 emitterström eftersom de respektive emitter- motstânden 227, HON och H05 uppgår till hälften av motståndets 228 värde, under det att transistorns #01 emitterström till följd av att " motståndet 406 är dubbelt så stort som motståndet 228 är hälften av strömmen i transistorn 22%. Det bör observeras att antalet likytiga kollektorer'för varje transistor visas medelst antalet kollektor- tilledningar. Transistorn 225 används som hjälptransistor för ström- spegelns basdrivning. Till följd av att transistorn 226 har uppdelad kollektor med lika stora ytor, kommer vardera kollektorn - betecknade "a" och "b" - att föra hälften av den totala emitterströmmen. Vidare uppdelas transistorns H01 emitterström i fem olika stora delar medelst de fem kollektorerna, varvid tre femtedelar av strömmen leds till jordningspunkten och en femtedel till var och en av punkterna 14 och 15. 10 15 20 25 30 35 NO 82044-43-3 5 I enlighet med anvisningarna givna av T.M. Frederiksen, W.M.

Howard och D.M. Monticelli i uppsatsen “A Single-Chip, All Bipolar, Camera Control IC" - presenterad vid 1977 IEEE International Solid State Circuits Conference, 18 februari 1977, och återgiven i "ISSCC Digest of Technical Papers", sid. 21H-215 - uppdelas transístorns 407 emitterström i fem lika stora delar, av vilka fyra shuntas till jord- 'ningspunkten och den återstående delen matas till transistorns H08 kollektor. Denna transistor bildar tillsammans med transistorerna N09 och 410 en ytterligare strömspegel med transístorn H11 fungerande som hjälptransistor. Transistorn H12 används för att göra transistorer- nas H11 och 413 basströmmar lika stora genom att via transistorns H10 kollektorström kompensera transistorns N13 basström. Denna ström in- nebär ett betydande tillskott till kondensatorns H1U.urladdningsström om transistorernas förstärkningsfaktorer skulle vara låga. Transis- torernas H09, H10 och 412 emitterströmmar har fastställda värden som beror på emitterövergångarnas relativa storlek (indikeras medelst an- talet emitterledare) och värdena på emittermotstânden.

Transistorns 401 kollektor b är förbunden med emittrarna hos ett differentialkopplat transístorpar H15, N16, som bildar en komparator med parets ena transistor alltid tillslagen. När transistorn N16 är ledande, leds strömmen från transistorns H01 kollektor b till jord.

När däremot transistorn H15 är ledande, leds fyra femtedelar av ström- men från transistorns RO1 kollektor b till jord och en femtedel till punkten 16 för uppladdning av kondensatorn ß1H.

Transistorns 22% kollektorström är i huvudsak densamma som transistorns 223 emitterström (om man bortser från basströmmarna).

Transistorn 223 bildar en strömspegel med transistorn N17 i fig. 2 och transistorerna 601, 502 och 503 i fig. 3. Transistorn 222 används som hjälptransístor för denna strömspegel.

Avkänningsórganens funktion beror på spänningsnivån vid punkten 12 och på spänningen över kondensatorn 414. Så snart som inspänning av tillräcklig storlek tillföres börjar transistorn 215 att utföra sin reglerfunktion och strömkällorna aktiveras, Transistorn 215 hål- les i reglertillstånd av strömmen i transistorns 226 kollektor a.

Konstanta spänningar upprättas härvid utefter motståndskedjan 216-219 och dessa spänningar uttages såsom spänningsreferenser. Spännings- referensen vid punkten 17 används i generatororganen 500 såsom diskuï teras senare, under det att spänningsreferensen vid den med transis- torn N18 förbundna punkten 18 upprättar den minimíspänníng som kon- densatorn H14 tillâtes uppladdas till. Punkten 19 tillhandahåller en =10 15 20 25 30 35 H0 s2@444@-3 6 referensspänning för transistorns H19 bas. Transistorn 419, driven, via motståndet H20 av strömmen i transistorns 226 kollektor b, till- handahåller en spänning vid transistorns N15 bas när transístorn 433 är strypt. Transistorn H16 har sin bas förbunden med punkten 12, vars spänning står i proportion till den helvägslikriktade inspänningen.

Såsom tidigare antytts, kontrollerar det differentialkoppåade itransistorparet,415, 416 laddningen av kondensatorn 414. När spän- _ningen vid punkten 12 är lägre än referensspänningen vid transistorns H15 bas, är transistorn 416 ledande och transistorn 415 strypt, var- _vid strömmen genom transistorns H01 kollektor b flyter till jord. Un- der denna tid urladdas kondensatorn 414 av transistorns N10 kollektor- ström. När spänningen i punkten 12 är högre än spänningen vid tran- sistorns H15 bas är emellertid transistorn N15 ledande och transis- torn U16 stryp, varvid strömmen i transistorns 415 kollektor a min- skad med transistorns H10 ström används för laddning av kondensatorn RTR. Spänningen över kondensatorn 41k kommer att stiga enligt en trianguüär kurvform bestämd av den tid under vilken spänningen i punkten 12 är större än spänningen vid transistorns N15 bas. Genom användning av små laddnings- och urladdningsströmmar kan kondensa- torn Hlk vara relativt liten och billig.

Transistorerna H09, 413, R17 och 421-42k bildar en förstärkare med förstärkningen ett och fungerar såsom buffert mellan den högimpe- diva punkten 16 och den lägre impedans uppvisande basen hos transis- torn_U25. Transistorerna 425 och H26 bildar ett differentialpar.

Transistorns 426 bas tillföres en referensspänning bestämd av tran- sistorns H03 konstanta kollektorström, en spänningsnivâskiftande transistor N27, motstånden H28, H29, N30 och H31 samt strömmen i transistorn 425.

När spänningen över kondensatorn H14 är lägre än spänningen vid transistorns'H26 bas, är transistorn 425 ledande och transistorn H26 strypt, varvid transistorns #02 kollektorström via transistorn H25 och motståndet #30 flyter till jord. Denna extra ström genom mot- ståndet 430 höjer spänningen vid transistorns H26 bas och åstadkom- mer kretshysteres på följande sätt. När kondensatorn H14 uppladdats tillräckligt mycket för att höja spänningen vid transistorns N25 bas till approximativt samma spänning som vid transistorns H26 bas, kom- mer transistorerna att slå om så att transistorn H25 stryps och transistorn #26 blir ledande. Vid denna tidpunkt inträffar tre saker samtidigt. För det första flyter tre fjärdedelar av transistorns 426 emitterström till utkretsorganen 700, som diskuteras senare, så att 10 15 20 25 30 35 HO 82044-4É-5 1 dessa aktiveras och medger att ringning påbörjas, eftersom gene- ratororganen 500 vid denna tidpunkt alstrar en signal. För det andra flyter en fjärdedel av transistorns 426 emitterström till kollektorn och basen hos transistorn N32, vilken tillsammans med transistorn 433 bildar en strömspegel. Förhållandet mellan emitter- motstånden HSR och 435 för transistorerna N32 resp. 433 är sådant, att transistorns H33 kollektor avger en ström som subtraheraå från strömmen i transistorns 226 kollektor b, kvarlämnar en låg ström genom motståndet H20. Denna strömreducering tjänar till att minska referensspänningen vid transistorns 415 bas till en nivå som säker- ställer att tonalstraren förblir tillslagen sedan den väl en gång börjat ljuda. En dylik minskning är nödvändig, eftersom omvandlar- belastningen - efter det att tonalstraren börjat arbeta - förorsakar att den inkommande ringspänningen faller under sina positiva halv- perioder. Slutligen upphör den genom motståndet N30 flytande kollek- torströmmen genom transistorn H25, varvid referensspänningen vid transistorns ü26 bas sänks till en nivå som säkerställer att ton- alstraren förblir tillslagen. Sedan en giltig ringsignal identifierats kommer således låsning attttillförsäkras till följd av referensnivà- skiften. Väljarpulser och andra transientsignaler detekteras ej av dessa organ eftersom deras nivåer och varaktigheter över referens- spänningen vid transistorns R15 bas är mindre än resp. kortare än den inkommande ringspänningen. Således uppladdas kondensatorn N1U ej till- räckligt för att referansspänningen vid punkten 30 skall överskridas, varför ringning uteblir vid dylika signaler.

I fig. 3 visas schematiskt tonalstrarkretsens generatororgan 500, frekvensbestämningsorgan 600 och utkretsorgan 700. Generatororganen 500 fungerar på liknande sätt som avkänningsorganen H00 såtillvida att upp- och urladdning av en kondensator medelst komplementärt kopplade konstant-štrömkällor utnyttjas för inställning av frekvens och pulskvot. I detta fall reagerar en kondensator 505 på laddnings- och urladdningsströmkällor, vilka utgöres av transistorerna SOM resp.

S03. Beroende på vilken av differentialparets transistorer 506 eller S07 som är ledande, kommer kondensatorn 505 att antingen laddas eller urladdas. Såsom tidigare angivits utgör tranšistorerna 501, 502 och 503 del av strömspeglar bildade av transistorn 223 visad i fiig. 2.

Transistorernas 502 ohh 503 kollektorströmmar är lika när alla strömkällor är aktiverade. Om transistorn S10 är strypt, kommer re- ferensspänningen vid punkten 17 (fig. 2) minus transistorns S08 bas- emitterspänning Vbe plus spänningsfallet över motståndet 514 att 210 20 25 30 HO 8204441-5 5 8 uppträda vid transistorns 506 bas. Till en början är kondensatorn 505 urladdad, varför transistorns 507 bas ligger vid lägre poten- tial än transistorns 506 bas, vilket medför att transistorn 507 är strypt och transistorn 506 ledande. Som resultat flyter transistorns 502 kollektorström genom transistorn 506 och blir väsentligen tran- sistorns 509 emitterström. Transistorn 509 bildar härvid en ström- spegel med transistorerna 602, 510, 504 och 511. Transistorerna 512 och 513 bildar en Darlington-hjälptransistor för avgivande av bas- lström till strömspegeln.

Strömmen genom transistorn 510 flyter genom motståndet 514 och transistorn 501 till jord. Det uppkomna spänningsfallet över mot- ståndet 514 adderas till transistorns 503 emitterspänning och höjer spänningsnivån vid transistorns 506 bas. Samtidigt uppladdar tran- sistorns 504 kollektorström, minskad med transistorns 503 kollektor- ström, kondensatorn 505, varjämte transistorns-511 kollektorström flyter genom motståndet 515 och öppnar transistorn 516. När transis- torn 516 är ledande förhindras utgångstransistorn 701 från att öppna oberoende av närvaro av kollektorström hos transistorn H26. Konden- satorn 505 fortsätter att uppladdas av transistorernas 503, SOM över- skottskollektorström tills uppladdningen när en spänningsnivå lika med nivån vid transistorns 506 bas. Kort därefter blir transistorns 506 bas-emitterövergâng förspänd i backriktningen till följd av den reducerade strömmen genom transistorn 510, varjämte transistorns 507 bas-emitterövergàng blir förspänd i framriktningen, varvid således transistorn 507 slår till och transístorn-506 från. Omkopplingen av dessa båda transistorer befrämjas av transistorn 517 med uppdelad kollektor. Vid denna tidpunkt flyter transistorns 502 kollektorström genom transistorn 507, och den kring transistorn 509 uppbyggda ström- spegeln stängs av. Införandet av motståndet 518 förbättrar denna strömspegels frånslagsegenskaper.

När transistorerna 507 och 506 ändrar tillstànd kommer tran- -sistorns 506 basspänning att med spänningsfallet över motståndet 51U sänkas till den ursprungliga referensspänningsnivån. Kondensatorn 505 börjar härvid att urladdas av transistorns 505 konstanta kol- lektorström. Vidare upphör basdrivningen av transistorn 516, som därför stryps. Om en giltig ringsignal detekterats i enlighet med vad som diskuterats ovan, kommer transistorn N26 att avge ström till utkretsorganen 700 så att - när transistorn 516 stryps - f strömmen i transistorn 426 tjänar till att driva utkretsorganens 700 transistor 701 till ledtillstånd. På detta sätt uppnås således 10 15 20 25 30 8204441-3 en invertering av oscillatorns utspänning. Kondensatorn 505 fortsätter därefter att urladdas via transistorn 503 Üíll ÖGSS att dess spänning sjunkit till.spänningsnivån'vid transistorns 506 bas. Vid denna tidpunkt stryps transistorn 507 under det att transistorn 506 åter slår till och matar de kring transis- torn 509 speglade strömkällorna. Transistorns 506 bas återgår till sin tidigare spänningsnivå, kondensatorn 505 börjar upp- laddas och oscílleringen upprepas.

Frekvensbestämningsorganen 600 medger möjlighet till utsignal av frekvensmodulerad typ genom att generatororganens 500 oscille- ringsfrekvens skiftas under den inkommande ringspänningens nega- tiva halvperioder. I frekvensbestämningsorganen ingår transistorer 601-BOH och motstånd 605-610. Möjligheten till frekvensskift uppnås genom att transistorns 604 bas via motståndet 610 och en strömstäl- lare, såsom strömställaren 611, ansluts till ledningen 102 i fig. 2.

Under insignalens negativa halvperioder kommer härvid transistorn BOR att förspännas i framriktningen så att basström bortshuntas från transistorn 601, som härvid stryps, liksom transistorn G03. Detta arbetssätt tillåter att transistorn 602 blir del av den kring tran- sistorn 509 bildade strömspegeln så att ström kan bortshuntas från transistorn 510 via motståndet 608 och transistorn 602 till jord.

Resultatet blir att lägre spänning uppkommer vid transistorns 506 bas, vilket i sin tur medför att minskning sker av den spänning var- till kondensatorn'505 mäste uppladdas för att bringa transistorerna 506 och 507 att slå om. Detta minskar i sin tur kondensatorns 505 laddnings- och urladdningstider och höjer således oscillatorns fre- kvens. Under resterande negativa insignalperioder kommer transistorn 602 att förorsaka en sänkning av transistorns 510 kollektorström och således ge upphov till den höjda svängningsfrekvensen. Värdet på mot- ståndet 608 väljes så att den höjda frekvensen har den harmoniska relationen 5/H till ursprungsfrekvensen och därmed ger upphov till ett angenämt ljud. Det bör observeras att de båda frekvensernas puls- kvoter förblir lika eftersom kondensatorns 505 1addnings~ och urladd- 10 _ 15 20 25 30 35 HO 10 ningsströmmar är oförändrade. Om frekvensskiftmöjligheten ej ut- nyttjas, förblir transistorn 601 tillslagen och håller därmed transistorn 603 bottnad. Som resultat härav förblir transistorn_ 502 strypt, varvid ingen ström bortshuntas från transistorn 510 och oscillatorn bibehåller sin ursprungliga frekvens. I . _ Utkretsorganen 700 för tonalstraren bildas av transistorer 701, 702 och ett motstånd 703 kopplade i tyristorekvivalent kombi- nation. När en giltig ringsignal identifieras av avkänningsorganen H00 kommer, såsom diskuterats tidigare, en kontinuerlig ström att matas från transistorns 426 kollektor till utkretsorganen 700. Ef- tersom-generatororganen 500 befinner sig i arbete vid denna tidpunkt, kommer transistorn 516 att slå till och från i överensstämmelse med frekvens och pulskvot för dessa organ. När transistorn S16 är till- slagen, kommer styrelektrodströmmen från transistorn H26 att passera _, dess kollektor, varför tyristorekvivalenten kommer att vara strypt. il När transistorn 516 är strypt kommer omvänt tyristorekvivalenten att' vara ledande till följd av ström tillförd av transistorn N26.

I utkretsorganen 700 som helhet ingår även omvandlarförbindel- sen, som förses med driveffekt från likriktardioden 205. Viss glätt- ning av den likriktade insignalspänningen sker medelst kondensatorn 705, varför den resulterande, till omvandlaren matade spänningen är amplitudmodulerad med en moduleringsgrad på omkring 40%; den amplitud- modulerade inspänningen ger sålunda'enveloppen till den puls som dri- _. ver omvàndlaren. Motstånd 706-709 utgör volymkontroll för tonalstraren.

Dioden 710 släpper igenom den back-emk som genereras av den avtagande spänningen över omvandlarens 300 induktans.

De med frekvensskiftingång försedda generatororganen 500 åskåd- liggöres i fig. 3 såsom en speciell utföringsform men kan ges en mer -generell form, se fig. S. I generatororganen 500 ingår tre strömkäl- lor S20, 521 och;5É2, en komparator 523, en kondensator C och ett motstånd R. Strömkällan 520 avger en ström av storleken I och är kon- tinuerligt i arbete. Strömkällan 521 avger strömmen K1I och är till- slagen när komparatorns 523 utsignal är logisk etta. Strömkällan 522 är likaså tillslagen när komparatorns 523 utsignal är logisk etta men avger en ström av storleken KZI eller K3I i beroende av förefint- 'ligheten av en frekvensskiftinsignal. Detta förhållande framgår av en likaledes i fig. 5 visad sanningstabell.

' Komparatorn 523 är försedd med två inkommande ledningar A och B och en utgående ledning D. En spänning VREF är via ett motstånd R kopplad till komparatorns ingângsledning A. Strömkällan 522 är in- 82044--21-5 11 kopplad mellan ledningen A och en gemensam referenspotential såsom jord. Kondensatorn C och strömkällorna 520 och 521 är inkopplade mellan ingángsledningen B den gemensamma referenspotentialen. Ut- gängsledningen D, som befinner sig vid logisk etta om ingângsled- ningen A ligger vid högre nivå än ingángsledningen B och vid logisk nolla om ingângsledningen A är vid lägre nivå än ingângsledningen B, :förbinder komparatorns 523 utgång med strömkällorna 521 och S22.

Till strömkällan 522 tillföres även frekvensskift-insignalen.

Kondensatorn C drladdas av strömmen I från strömkällan 520 och uppladdas av strömmen K1I från strömkällan 521. Eftersom K1I är proportionell mot I kan nettoladdningsströmmen skrivas som (X1-1)I, De tre spänningsnivåer som kan förekomma över motståndet R är 0.

RKZI eller RK3I och beror på om frekvensskiftsignalen är närvarande.

De spänningströsklar som kondensatorn C måste svänga mellan är således antingen 0 och RKZI eller 0 och RK3I.

För det tidsintervall under vilket kondensatorn C uppladdas vid logisk etta som utsignal från kondensatorn 523 gäller: Å VRC 1<2RIc xz tupbl = = _ = RC (1) Iuppl (K1-1)I (X1-1) Vidare gäller AVRC KZRIC - (2) turl :Intl = -_l__ = K2Rc ' Periodtiden uppgår således till . K _ 2 _ tuppi * 'Curl ' :<1 -1 * Kz] Rc ' =1+ 1 xxc-Káxz Rc (a) x1-1 2 ' 1< -1 1 För frekvensen gäller således r_ 1 frekv - (ll) och i frekvensskiftfallet 1 K -1 frekv = (5) K1K3RC För pulskvoten gäller *<2 RC K1-1 _ 1 - 2:* ~ _ (6) per K K 12 Rc K1-1 š 10 15 20 25 30 s2o444z-ät 12 Av ovanstående framgår för det första att frekvensen och puls- kvoten bestämmas av värdena på motståndet R och kondensatorn C samt på förhållandet mellan I och K1I och för det andra att änd- ring av frekvensen genom ändring av R, C eller K2 icke påverkar pulskvoten.

Om urladdning av kondensatorn C tages som begynnelsepunkt, fungerar oscillatorn på följande sätt.,Spänningen över kondensa- torn C och på ingångsledningen B urladdas av strömkällan 520 så att den blir mindre än spänningen VREè på ingângsledningen A. Detta med- för att komparatorns 523 utsignal ändras till logisk etta. Denna etta startar härvid strömkällan 521 med strömmen K1I. En uppladd- ningsström om (K1-1)I uppladdar därefter kondensatorn D. Den logiska ettan från komparatorn S23 startar även strömkällan.522 med strömmen KZI eller Kal varvid spänningen på ingângsledningen A höjs till en spänning svarande mot RK2I resp. RK3I plus YREFr När kondensatorn C uppladdats till den punkt där komparatorns ingångsledning B blir positivare än íngångsledningen A, övergår komparatorns 523 utsignal till noll. Strömkällan 522 stängs härvid av, och spänningen på in- gângsledningen A blir åter VREF. Vidare stängs även strömkällan 521 av, varjämte strömkällan S20 påbörjar en urladdning av kondensatorn C från en spänning lika med RKZI + VREF eller RK3I + VREF ned till en spänning understigande VREF vid vilken punkt komparatorutsignalen åter övergår till logiskt ett-tillstånd, varefter osdilleringen återupp- repas. Det är således uppènbart_ptt spänningssvinget över kondensa- torn bestämmes av den_av strömkällan S22 avgivna strömmen KZI eller K3I samt att kondensatorns C upp- och urladdningshastigheter bestäm- mes av strömkällorna 521 resp. 520. Svängningens periodtid utgör så- ledes en funktion av motstånd:-oobh kondensatorvärdena plus ström- källornas förhållande (samtliga K-termer konstanta). Eftersom ström- källorna är relaterade till varandra kan dessutom strömmen från dem variera inom ett stort område utan att arbetsfrekvensen påverkas förutsatt att nämnda förhållanden upprätthålles. Matningsspännings- variationer kommer därigenom att ha minimal inverkan på oscillatorns arbetsfrekvens. -___

Claims (3)

8204-44 n-h -s 13 Patentkrav

1. Tonalstrarkrets innefattande dels ingångsklämmor för mottagning av ringsignaler, dels en elektroakustisk omvandlare (300) för alstring av en hörbar utsignal, dels oscillations~ -generatororgan (500) för aktivering av den elektroakustiska om- vandlaren, dels effektomvandlingsorgan (200), som reagerar på ríngsígnalen över ingångsklämmorna och är inrättade att mata energi till tonalstrarkretsen, och dels avkänningsorgan (400) Ä för särskiljning mellan giltiga och ogiltiga ringsignaler på- - tryckta över íngångsklämmorna, k ä n n e t e c k n a d av att avkänningsorganen (400) innefattar ett flertal konstantström- generatorer (401, 402, 403, 408, 409, 410, 412, 417), Som är kompleï 0 mentärt anordnade över utgångsledningar hos effektomvandlings- organen (200) inrättade för matning av energi till avkännings- organen (400), när en inspänning påtryckes på effektomvandlings- organen, vilka strömgeneratorer aktiverar en första eller en andra transistor (415 resp. 416) i differentialkoppling i och för laddning respektive urladdning av en kondensator (414) såsom gensvar på att den av effektomvandlingsorganen (200) avgivna spänningen ligger över eller under en första förutbestämd nivå, och vilka strömgeneratorer avger energi till en tredje och en fjärde transistor (425 resp. 426), vilka är differentialkopp- lade och vilkas ledtillstånd inverteras vid kondensatorns (414) uppladdning över en andra, förutbestämd spänningsnivå, varvid den fjärde transistorn (426) är förbunden med utkretsorgan (700) och tillhandahåller en aktiveríngssígnal för selektiv förbíndníng av generatororganen (500) med omvandlaren (300).

2. Tonalstrarkrets enligt kravet 1, k ä n n ett e c k - n a d av att avkänningsorganen (400) innefattar låsorgan, som aktiveras när kondensatorn (414) uppladdats ovanför den andra förutbestämda spänningsnivån och som upprätthåller aktiverings- signalen för utkretsorganen (700) under den tidsperiod som ring- signal uppträder vid ingångsklämmorna. _

3.Tona1strarkrets enligt kravet 2, k ä n n e t e c k - n a d av att låsorganen innefattar en femte och en sjätte transistor (413 resp. 421) anordnade i differentialkoppling, varvid den femte transistorn har sin bas förbunden med ett av multipelkollektorpartierna hos den första transistorn (415), under det att den sjätte transistorn har sin bas förbunden med den tredje transistorn (425), som är differentialkopplad med den fjärde transistorn (426); att den tredje transistorn stryps och den fjärde transistorn öppnas när kondensatorn upp- 8204441-5 1& laddas ovanför den andra förutbestämda spänningsnivån; att den tredje och den fjärde transistorns emittrar gemensamt är anslutna till en positiv referenspotential via en konstantströmgenerator (402); varjämte den fjärde transistorns bas är förbunden med den positiva referenspotentíalen via en andra konstantströmgene- rator och med_den negativa referenspotentialen via en serie- * koppling bestående av en spänningsnívåskiftníngskrets (427, 428, 429), ett första motstånd (431) och ett andra motstånd (430), j under det att den tredje transistorns kollektor är förbunden med den negativa referenspotentialen via det andra motståndet; att den fjärde transistorns kollektor är uppdelad i multipel- partier, av vilka ett första kollektorparti är förbundet med utkretsorganen för tíllförande av en aktiveríngssígnal till dessa, och av vilka ett andra kollektorpartí är förbundet med en sjunde transistors (432) med varandra förbundna bas och kollektor i och för drivning därav; samt att den sjunde transis- torn bildar en strömspegel med en åttonde transistor (433); som har sin kollektor ansluten till den första transistorns bas.