SE460244B - Telefonikrets som alstrar styrsignaler foer abonnentens avgiftsdisplay - Google Patents

Description

4 10 15 20 25 30 35 HO 60 244 till Frekvensen.

SE utläggningsskrift 456 630 Framlägger en lösning uflken är mer anpassad till kraven hos moderna telefonsystem av elektronisk typ och visar en telefonikrets vilken alstrar styrsignaler för abonnentens avgíftsdisplay och är utformad att vara monolitiskt integrerad och att bilda, tillsammans med abonnentlinjens talkrets, ett gränssnitt mellan abonnen- tens telefonlinje och styrkomponenterna vid växeln. Denna telefonikrets är kopplad till en spänningssignalgenerator av alternerande typ som har en förutbestämd amplitud och frekvens vilka är konstanta över tiden, och omfattar en generator med spänningssignaler vilka är fördelade i tiden och har en puls- Formad kurvform av trapetsoid typ.

En multiplikatorkrets beräknar produkten av signalerna som matas av de två generatorerna och matar en signal vilken avges till abonnentlinjens talkrets och adderas till talsignaler- na.

Den omfattar också kretsorgan som är utformade att upptaga en speglad signal av den signal hos anordningen som redan är anpassad till linjen, ett högpassfilter utformat att eliminera talsignalkomponenterna, en likriktarkrets utformad att likrikta den filtrerade signalen och en jämförare utformad att jämföra den likríktade signalen med en referenssignal, Om amplituden hos den likriktade signalen är större än amplituden hos referenssignalen, alstrar jämföraren en signal som är utformad att förhindra ökningen i nivån hos pulssígnaler- na med trapetsoid typ, och därigenom reglera deras amplitud.

Generatorn som alstrar pulssígnalerna med trapetsoid typ är uppbyggd genom att använda en krets som omfattar en konden- H sator vars första belägg är anslutet till jord eller till en likvärdig referenspotential, och vars andra belägg år anslutet till en matningskälla vilken har en positiv potential med hänsyn till jordpotentialen via en första styrd omkopplare och en första konstant strömgenerator anslutna i serie.

Det andra belägget hos kondensatorn är därvid anslutet till jord eller till en negativ potentialreferens med hänsyn till jordpotentialen via en andra omkopplare och en andra konstant strömgenerator anslutna i serie. J De första och andra omkopplarna fås att bli slutna genom växelns styrkomponenter, medan den första omkopplaren fås att lO 15 20 25 BO 35 5 460 244 öppnas av signalen alstrad av jämföraren.

Kondensatorns urladdning indikeras av lämpliga kretsorgan vilka orsakar den andra omkopplaren att öppna då spänningen över terminalerna hos kondensatorn är O.

Spänningen över kondensatorns terminaler är utformad att bilda den signal som matas av pulssignalgeneratorn.

Kondensatorn uppträder också som ett minneselement vilket bibehåller signalniván konstant då båda omkopplarna är öppna. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahål- la en telefonikrets vilken alstrar styrsignaler för abonnentens avgiftsdisplay, vilken kan integreras monolitiskt och är utfor- mad att bilda, tillsammans med abonnentlinjens talkrets, ett gränssnitt mellan abonnentens telefonlinje och växelns styr- komponenter, vilken krets är ekonomiskt fördelaktig med hänsyn till anordningar från förut känd teknik.

Detta ändamål uppnås genom den telefonikrets som alstrar "aVåíftSSíEnä1eP" SOW framgå? och är kännetecknad av bifogade krav.

Uppfinningen förklaras i den följande detaljerade beskriv- ningen, given enbart med ett icke begränsande exempel med hänsyn till bifogade ritningar, i vilka: Fig. 1 visar ett blockschema över en telefonikrets, vilken kan integreras monolitiskt och som omfattar en generatorkrets för "avgiftssigna1er"enligt uppfinningen, fig. 2 utgör ett känt kretsdiagram av en icke linjär omvand- lare av den typ som användes i en telefonkrets enligt uppfin- ningen.

En telefonikrets som alstrar "avgiftssignaler" enligt upp- finningen är ansluten tiH.en första spänningssignalgenerator, visad i fig. 1 genom ett block TTX, vilket utgör en växelkompo- nent och matar en alternerande signal som har en föreskriven amplitud och frekvens vilka är konstanta över tiden.

Frekvensen nos denna signal är vald att vara identisk med det värde som erfordras för "avgiftssignalerna", dvs. 12 eller 16 Kflz.

Kretsen omfattar.en andra spänningssignalgenerator, visad i fig. l genom ett block IG, vilket matar icke alternerande sig- naler, fördelade líkformigt över tiden och som har en pulsfor- mad kurvform av trapetsoid typ. 10 15 20 25 30 55 NO 460 244 “' Denna andra signalgenerator IG är uppbyggd genom att utnyttja en krets som omfattar, såsom visat inom själva bloc- ket IG, en kondensator Cl, och en icke linjär spännings-ström- omvandlare TB, i närheten av vilken den relativa spännings- strömöverföringskarakteristiken är visad.

Denna omvandlare har en första och en andra ingångster- minal, visad vid A resp. B, och en utgångsterminal visad vid U.

Denna omvandlare är av den typ som är känd för fackmannen genom förkortningen OTA (0perational Transconductance Amplifier) och matar en utgângsström IC proportionell mot spänningen VAB mellan ingângsterminalerna A och B för värden hos spänningen som ligger mellan två föreskrivna tröskelvärden med motsatt tecken och som har ett identiskt absolutvärde +VS och -VS. Över dessa tröskelvärden bibehålles strömmen IC matad av nmvandlaren konstant i fall av variationer i själva spänningen AB.

Om denna spänning har ett positivt värde, matas strömmen IC i utgående riktning med hänsyn till utgångsterminalen U och i fall av negativa värden, matas strömmen i den inkommande rikt- ningen.

Den första ingångsterminalen A hos omvandlaren är ansluten till jord eller till en därmed ekvivalent referenspotential via en generator med föreskriven konstant spänning VREF.

Denna íflâåflåsfiefmïnal A är ansluten till jord eller till den därmed likvärdiga referenspotentialen via en styrbar omkopp- lare Sl vilken aktiverar själva terminalen för att vara kort- sluten till jord eller till denna referenspotential.

Den andra signalgeneratorn IG är ansluten till växelns styrkomponenter, ej visade i figur 1, genom en logisk krets LC, vilken styr öppnandet och slutningen av omkopplaren S1 då lämp- liga synkroniseringssignaler matas från växeln.

Denna logiska krets är visad i figuren genom ett block med streckad kontur som visar att den kan eller inte behöver inne- fattas i den aktuella telefonikretsen och att den inte är väsent- lig för uppfinningens ändamål.

Den andra ingångsterminalen B och utgångsterminalen U hos omvandlaren TR är båda anslutna till ett första belägg hos kon- densatorn Cl vars andra belägg är anslutet till jord eller till en ekvivalent referenspotential.

Funktionen hos kretsen som bildar signalgeneratorn IG skall nu undersökas. rf, 10 15 20 25 50 35 UO Ö 460 244 Från början är omkopplaren S1 sluten, varvid kondensatorn Cl är urladdad och spänningen AB mellan ingångsterminalerna hos omvandlaren TR och utgångsströmmen IC är noll i båda fallen.

Så snart som omkopplaren S1 öppnas, stiger spänningen VAB till sitt maximala värde, vilke är lika med värdet på referens- spänningen VREF, eftersom potentialen hos terminalen B fortfa- rande är lika med jordpotential, eftersom kondensatorn Cl fort- farande är urladdad.

Omvandlaren TR börjar därvid att mata en utgångsström IC vars värde är det maximala som kan erhållas., Eftersom strömmen som tas upp via ingångsterminalen B hos flyter nästan hela strömmen IC in i (IC/C)t alstras vid dess terminaler (där C är kondensatorns kapacitans) vilken växer omvandlaren är försumbar, kondensatorn Cl, varvid en spänning VC = linjärt över tiden t så länge som strömmen IC förblir konstant, eller så länge som värdet på spänningen VAB = VREF - VC inte faller under tröskelspänningen +VS. - Så snart som värdet på spänningen VAB faller under tröskel- värdet +VS, börjar strömmen IC matad av omvandlaren att avta med ett värde proportionellt mot det hos spänningen VAB till dess att detta värde VAB är noll, eftersom värdet på spänningen vid terminalerna hos kondensatorn Cl därvid är lika med värdet på referensspänníngen VREF.

Spänningen över terminalerna hos kondensatorn Cl har under kondensatorns uppladdning en kurvform vilken ökar linjärt i förs- ta hand och därefter exponentiellt till dess att den uppnår sitt maximala värde vilket är lika med, såsom nämnts ovan, värdet hos referensspänningen VREF.

Spänningen VC är därvid konstant under hela den tid under vilken omkopplaren S1 är öppen. Om kondensatorn Cl började att urladdas, skulle spänningen VAB inte längre vara noll och om- vandlaren skulle därvid mata en utgångsström IC på sådant sätt att automatiskt återställa den maximala laddningsnivån hos kon- densatorn Cl föreskriven av den konstanta spänningsgeneratorn VREF' Så snart som omkopplaren S1 fås att sluta, varvid denna omkopplare kortsluter den första ingångsterminalen A hos om- vandlaren till jord, matas en negativ spänning VAB momentant mellan ingångsterminalerna A och B, varvid absolutvärdet hos denna spänning är lika med absolutvärdet hos referensspänningen 10 15 20 25 30 I: O e 460 244 VREF. Omvandlaren matar därför fortfarande en ström IC i detta fall i den inkommande riktningen, vars värde från början är det maximalt möjliga och är konstant vid starten.

Kondensatorn Cl urladdas därvid efter hand vid utgångster- mínalen hos ömvandlaren med en spänníngskurva VC vid dess ter- minaler vilket i detta fall avtar linjärt över tiden i det första ögonblicket då värdet hos spänningen VAB överskrider tröskelvär- det -VS, och därför börjar nivån hos strömmen IC att avtaga med ett värde som är proportionellt mot värdet hos spänningen VAB avtar exponentiellt över tiden till dess att kondensatorn är full- ständigt urladdad.

Så snart som kondensatorn Cl är urladdad, förblir spänningen VC vid dess terminaler lika med noll tills den efterföljande öpp- ningen av omkopplaren S1. I själva verket, om kondensatorn skulle börja uppladdas, skulle spänningen mellan ingångsterminalerna A och B hos omvandlaren inte vara noll eftersom den första ingångs- terminalen A fortfarande är kortsluten mot jord och omvandlaren skulle därför mata en ingångsström IC sådan att bibehålla konden- satorn Cl urladdad.

Sammanfattningsvis kan inses att spänningen över tiden vid terminalerna hos kondensatorn Cl har en pulsformad vågform av trapetsoid typ, i vilken den främre kanten och den bakre kanten av varje individuell puls båda har ett linjärt avsnitt och ett exponentiellt anslutande avsnitt.

Spänningen vid terminalerna hos kondensatorn Cl bildar den spänningssignal som matas av signalgeneratorn IG.

En telefonikrets enligt uppfinningen omfattar vidare en mul- tiplikatorkrets, visad med ett block X, vilken beräknar produk- ten över tiden hos utgångssignalerna matade av den första gene- ratorn TTX och av den andra generatorn IG. Den tillhandahåller således en spänningssignal vilken adderas, i en kretsnod S, till signalerna som alstras av en talsignalgenerator VF, mottagna av abonnenten, innehållna i abonnentlinjens talkrets med vilken kretsen som alstrar "avgiftssignalerna" bildar gränssnittet mel- lan växelns styrkomponenter och abonnentens telefonlinje.

Multiplikatorkretsen X är av den typ som har en förstärk- ning vilken varierar linjärt med nivån hos en av de två signaler för vilken den beräknar produkten, i detta fall med nivån hos signalen som matas från den andra signalgeneratorn IG. Den sam- mansatta signalen över tiden matad från multiplikatorkretsen är 14 10 15 20 25 BO 55 uf 460 244 därför en följd av alternerande signaler som har begränsad var- aktighet och en konstant frekvens likformigt fördelad över ti- den, vars vâgform både med hänsyn till dess positiva och dess negativa-delar har en envelopp av trapetsoid typ, vars främre och bakre kanter båda har ett linjärt avsnitt och ett exponen- tíellt anslutande avsnitt.

Denna vågform är speciellt lämplig för styrsignalerna till strömladdade displayer.

Abonnentlinjens talkrets, visad i figuren medelst blocket VC till vilken generatorkretsen för "avgiftssignalen" är an- sluten och med vilken denna kan integreras monolitiskt, omfattar också kretsorgan för att anpassa talsignalerna mottagna från ge- neratorn VF till abonnentens telefonlinje, visad medelst blocket ZL.

Dessa kretsorgan, visade medelst blocket ZAC inom blocket VC, är ekvivalenta till en impedans, men kan i själva verket utföras, såsom är känt för fackmannen, med komplexa kretsar ba- serade på negativ återkopplingsteknik.

Den summerande noden S, visad àtskild från blocket ZAC i figuren kan också utgöra del av den komplexa kretsen som akti- verar detta block ZAC i det praktiska utförandet av telefoni- kretsen.

Det bör också anmärkas att i vissa telefonsystem kan linje- impedansvillkoren göra att det är tillrådigt att sätta in ett filter vilket är resonant vid frekvensen hos "avgiftssignalerna" för att därigenom upphäva vid denna frekvens utgångsimpedansen hos linjen till generatorkretsen för "avgíftssignalen".

Det är därför uppenbart att en telefonikrets enligt uppfin- ningen inte endast är fördelaktig med hänsyn till konventionella anordningar av elektromekanisk typ eftersom den kan integreras monolitiskt, utan också är ekonomiskt fördelaktig med hänsyn till den ovan beskrivna kända telefonikretsen vilken också kan integreras monolitiskt. ' Denna krets använder sig av mindre möjliga integrationsytor, eftersom dess krets är mindre komplex och, speciellt, det är färre utformningsproblem både med hänsyn till anslutningen till växelns styrkomponenter och anslutningen till talkretsen med vilken telefonikretsen enligt uppfinningen är integrerad.

Den totala ekonomiska fördelen hos en telefonavgiftskrets enligt uppfinningen kan göra det möjligt i vissa telefonsystem 10 15 20 25 30 35 H0 2 460 244 att insätta denna krets i abonnentlinjen även om det inte är säkert i förväg att den kommer att utnyttjas.

Det kända kretsschemat över en icke linjär omvandlare, använd för att aktivera en generatorkrets enligt uppfinningen för "avgiftssignalen" här visad i figur 2. Dess verkningssätt är känt för fackmannen.

Den omfattar en differentialkrets bildad av en första och en andra transistor av p-n-p-typ T1 och T2, vilkas baser bildar ingångarna hos denna differentialkrets.

Basterminalerna hos Tl resp. T2 bildar de första och andra íngångsterminalerna A och B hos själva omvandlaren.

Emittrarna hos transistorerna Tl och T2 är anslutna till den positiva polen +Vccggštšihgsspänningsgenerator via en kon- stant strömgenerator IK.

Kollektorn hos transistorn Tl är ansluten till basen hos en tredje transistor T3 av en n-p-n-typ och till anoden hos en första diod Dl.

Emittern hos transistorn TB och katoden hos dioden Dl är anslutna till den negativa polen -Vcc hos matningsspänningsge- neratorn.

Kollektorn hos transístorn T2 är ansluten till basen hos en fjärde transistor TU av n-p-n-typ och till anoden hos en andra diod D2.

Emittern hos transistorn TU och katoden hos dioden D2 är anslutna till den negativa polen -Vcc.

'Kollektorn hos transistorn T3 är ansluten till katoden hos en tredje diod D3 och till basen hos en femte transistor TS av p-n-p-typ.

Anoden hos dioden D3 och emíttern hos transistorn TS är anslutna till den positiva polen +Vcc.

Kollektorerna hos transistorerna TU och T5 är sammankoppla- de för att bilda utgångsterminalen U hos själva omvandlaren.

Funktionen hos denna omvandlarkrets bestäms av strömgene-' ratorn IK vilken ställer det maximala absolutvärdet, identiskt mot IK, hos utgångsströmmen vilken laddar eller urladdar konden- satorn, och därför kurvan hos kanterna i varje alstrad puls av trapetsoid typ. Övriga individuella block i diagrammet enligt fig. l kan ut- föras enligt konventionella kretsutföranden kända för fackman~ nen . 9 460 244 Ehuru ett enda utförande av uppfinningen har beskrivits och visats, är det uppenbart att flera varianter är möjliga utan att avvika från uppfínningens skyddsomfång.

Claims (1)

1. IO 460 244 Patentkrav l. En telefonikrets, vilken kan integreras monolitiskt och vilken alstrar styrsignaler för abonnentens avgiftsdisplay, utformad att bilda ett gränssnitt mellan abonnentens telefon- linje (ZL) och växelns styrkomponenter tillsammans med abon- nentlinjens talkrets, omfattande en talsignalgenerator (VF) och ansluten till en första spänningssignalgenerator (TTX) vilken matar en alternerande signal som har en förutbestämd frekvens och u amplitud vilka är konstanta över tiden, varvid denna telefonikrets ytterligare omfattar en andra spänningssignalgenerator (IG) vilken matar signaler som är likformigt fördelade över tiden och har en pulsformad vågform av trapetsoid typ, och är ansluten till växelns styrkomponenter, vilka bestämmer de ögonblick vid vilka den sti- gande främre kanten och den fallande bakre kanten påbörjas, och en multiplikatorkrets (X) vilken har en förstärkning som varierar linjärt med nivån hos signalen alstrad av den andra generatorn (IG), vilken beräknar produkten över tiden hos de spänningssig- naler som matas av den första (TTX) och den andra (IG) generatorn, för att därigenom mata en spänningssignal vilken adderas till signalerna alstrad av talsignalgeneratorn (VF) innehållen i abon- nentlinjens (VC) talkrets, k ä n n e t e c k n a d av att den andra spänningssignalgeneratorn (IG) omfattar en spännings-ström- omvandlare (TR) vilken har en första (A) och en andra (B) in- gângsterminal och en utgångsterminal (U), vilken matar en ut- gångsström (IC), proportionell mot spänningen (VAB) mellan den första (A) och den andra (B) ingângsterminalen för de värden hos denna spänning vilka ligger mellantvåföreskrivna tröskelvärden (+VS, -VS), vilka är av motsatt tecken och har ett identiskt absolutvärde, över vilket strömmen (IC) matad av omvandlaren (TR) bibehålles konstant i det fall att själva spänningen (VAB) varierar, varvid den första terminalen (A) hos omvandlaren (TR) är ansluten till en konstant potentialreferens (jord) via en styrd omkopplare (S1) och en konstant spänningsgenerator (VREF) anslutna parallellt, och varvid växelns styrkomponenter orsakar denna omkopplare (Sl) att öppnas eller slutas, och en kondensator (Cl) vilken har en första terminal ansluten till den andra in- gångsterminalen (B) och till utgångsterminalen (U) hos omvand- laren (TR) och en andra terminal ansluten till den konstanta refe- 120 renspotentialen (jord), varvid spänningen mellan de två termina- 460 244 II lerna hos denna kondensator (Cl) är utformad att bilda den signal som matas av denna andra signalgener-ator (IG).