SE467333B - Krets foer att alstra debiteringspulser avsedda foer presentation hos en teleabonnent - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 ~<1 om om w hos abonnenten. I den svenska patentskriften nr. 8502130-1 beskrives en krets som alstrar den nämnda typen av debiterings- pulser. Denna krets har en multiplikator i vilken en sinusformad växelspänning multipliceras med en begränsande spänning, som bestämmer amplituden hos debiteringspulsen. Växelspänningen har en frekvens av antingen 12 KHz eller 16 KHz. Den begränsande spänningen som alstras i en generatorkrets, stiger i pulsens första del linjärt till en önskad amplitud, vid pulsens andra del är spänningen konstant och i pulsens tredje del avtar den begränsande spänningen linjärt. Efterhand som pulsen alstras i multiplikatorn matas den ut till abonnentlinjen för registrering hos abonnenten. Pulsen återkopplas också via ett högpassfilter genom vilket endast den sinusformade växelspänningen passerar.

Den filtrerade pulsen likriktas och jämföres med en referens- spänning i en komparator, vars utsignal utnyttjas för att styra generatorkretsen. Denna generatorkrets har en kondensator samt strömgeneratorer vilka upp- och urladdar kondensatorn. En i televäxel alstrad styrsignal omställer en första brytare i generatorkretsen och ansluter den ena strömgeneratorn till kondensatorn. Spänningen över kondensatorn, som är den begrän- sande spänningen, stiger linjärt med tiden och alstrar debi- teringspulsens första del. När debiteringspulsen nått samma amplitud som referensspänningen öppnar komparatorn den första brytaren. Kondensatorspänningen förblir härvid huvudsakligen konstant och utgör debiteringspulsens andra del. Styrsignalen från televäxeln sluter en andra brytare i generatorkretsen och ansluter den andra strömgeneratorn till kondensatorn. Denna urladdas och avger en linjärt avtagande spänning som 'utgör debiteringspulsens tredje del.

Den ovannämnda kretsen har nackdelen att debiteringspulsens amplitud kan variera beroende pä variationer i abonnentlinjens impedans eller beroende på variationer i amplitud hos den sinusformade växelspänningen. Detta medför en risk att en felaktig debitering registreras hos abonnenten. (i 10 15 20 25 30 4> O\ \J Od 04 OJ REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Till grund för föreliggande uppfinning' ligger tanken att amplituden för en debiteringspuls styres mot ett bestämt värde efterhand nackdelar. Debiteringspulsen har ett första intervall med linjärt stigande amplitud, ett andra intervall med konstant amplitud och ett tredje intervall med ett linjärt avtagande amplitud. som pulsen alstras för att undvika ovanstående Med hjälp av en spänning över ett kapacitivt element styres en ström, vilken bestämmer amplituden hos debiteringspulsens andra intervall. Debiteringspulsen alstras genom att denna ström multipliceras med en sinusformad växelspänning från en spännings- generator. Debiteringspulsen áterkopplas och den konstanta amplituden under debiteringspulsens andra intervall erhålles genom att kondensatorn uppladdas till referensspänningens nivå för varje period av den sinusformade växelspänningen.

Uppfinningen har de kännetecken som framgår av bifogade patent- krav.

FIGURFöRTEcmING Ett utföringsexempel av uppfinningen skall närmare beskrivas i anslutning till figurer av vilka figur 1 schematiskt visar en telefonväxel och en abonnent, figur 2 visar ett diagram med en debiteringspuls, figur 3 visar ett blockschema över den uppfinningsenliga kretsen och figur 4 visar ett diagram med en detalj av debiteringspulsen.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I figur 1 visas mycket schematiskt en televäxel X7 X som är förbunden med en abonnent 1 via abonnentens anslutningsledning 2.

När abonnenten 1 gör en uppringning, kopplar växeln V X upp en förbindelse till en uppringd abonnent över en ledning 3. Den uppringande abonnenten 1 debiteras för samtalet, vilket sker via signaler i växeln. Abonnenten 1 har intresse av att känna till dessa debiteringar under den uppkopplade förbindelsens gång.

ILO 15 20 25 30 35 (Tx CN (14 OJ Växeln V X kan med hjälp av en krets 4 alstra debiteringspulser P som överföres på anslutningsledningen 2 och registreras på en presentationsenhet 5 hos abonnenten 1. C Det är väsentligt att debiteringspulserna P inte stör den pågående förbindelsen. Pulserna, som i föreliggande utförings- exempel är strömpulser, har därför en bärfrekvens som kraftigt överskrider frekvensen för exempelvis ett pågående samtal. Högsta frekvensen för samtalet är cirka 4 KHz och pulsens bärfrekvens F väljes vanligen till 12 KHz eller 16KHz. För att undvika störningar måste också amplituden. hos pulsen växa och avta relativt långsamt, såsom visas i figur 2. I denna figur betecknar T tiden och IC betecknar pulsens strömstyrka. Debiteringspulsens P strömstyrka visas med en kurva 6 som har den valda frekvensen F. Pulsens amplitud begränsas av en kurva 7, som visas streckad i figuren. Pulsen P har ett första intervall A i vilket den högfrekventa strömmens amplitud växer linjärt med tiden. Inom ett andra intervall B är amplituden konstant med ett värde I0 och i ett tredje intervall C avtar amplituden linjärt till ett nollvärde.

Den uppfinningsenliga kretsen 4, som alstrar den ovan beskrivna debiteringspulsen P, visas närmare i figuren 3. Kretsen 4 har en multiplikatorkrets MULT med två ingångar. Till den ena ingången är ansluten en spänning VTTX, vilken alstras i en krets 8 i växeln VX och vilken har den nämnda frekvensen F. Den andra ingången är ansluten till en rampsignalgenerator RAMP, vilken närmare skall beskrivas nedan. RAMP alstrar en ström I C vilken följer begränsningskurvan 7 i figur 2. Multiplikatorkretsen har en 'utgång som är ansluten till abonnentlinjen i en, anslut- ningspunkt R. Spänningen VTTX och strömmen IC multipliceras med varandra och bildar pulsen P, vilken adderas till en talsignal SP i anslutningspunkten R. Denna punkt är förbunden med en ingång hos en talsignalförstärkare SA, i vilken talsignalen SP och pulsen P förstärks. Talsignalförstärkarens SA utgång är förbunden med anslutningsledningen 2 och förstärkaren avger talsignalen SP och debiteringspulsen P till abonnenten 1. I figur 3 är abonnen- ten 1 endast antydd med en impedans ZL som representerar en total impedans för anslutningsledningen 2 och abonnenten 1. f: 10 15 20 25 30 35 467 553 För att alstra strömmen IC har kretsen 4 ett bandpassfilter BF, en jämförelsekrets COMP och rampsignalgeneratorn RAMP. Filtrets BF ena pol är ansluten till talsignalförstärkaren SA och dess andra pol är ansluten till en ingång hos jämförelsekretsen COMP.

Denna har en referensspänningskälla REF med en polspänning UR.

COMP har en utgång 9a som är ansluten till en ingång 9 hos rampsignalgeneratorn RAMP. Jämförelsekretsens COMP utgång 9a är elektriskt oledande när en spänning UF från bandpassfiltret BF underskrider referenskällans REF polspänning UR. När UF över- skrider UR är utgången hos jämförelsekretsen COMP elektriskt ledande. Rampsignalgeneratorn RAMP har en första strömgenerator 10 vilken är ansluten mellan ingången 9 och en icke närmare visad spänningskälla med en polspänning VCC. Polspänningen VCC = + 5 V och strömgeneratorn 10 driver en ström IS i riktning mot ingången 9. Rampsignalgeneratorn RAMP har en andra strömgenerator ll vars ingång 12 via en diod D 1 är ansluten till ingången 9. Den andra strömgeneratorns 11 utgång 13 är via en strömställare SW ansluten till en icke närmare visad spänningskälla med en polspänning VEE = - 5 V. Den andra strömgeneratorn 11 driver en ström 2 x IS från ingången 9 genom strömställaren SW. En kondensator C1 är med sin ena pol ansluten till ingången 9 och med sin andra pol ansluten till jordpotential. Den andra strömgeneratorns 11 ingång 12 är även via en diod D 2 förbunden med jordpotential. Rampsignal- generatorn R AMP har en styrsignalingång 14 till vilken växeln avger styrsignaler för debitering D. Dessa styrsignaler D påverkar strömställarens SW styrorgan för att ställa strömställa- ren i sitt öppna eller stängda läge. Kondensatorn C1 är med sin ena pol ansluten till en styringång hos en tredje strömgenerator 15 och en spänning VC över kondensatorns C1 poler styr en ström IC genom strömgeneratorn 15. Denna är med sin ingång ansluten till spänningskällan med polspänningen VEE = - 5 V och dess utgång är ansluten till en utgång 16 hos rampsignalgeneratorn RAMP. Utgângen 16 är förbunden med den nämnda andra ingången hos multiplikatorkretsen MULT.

Kretsen 4 genererar' pulserna P _på följande sätt. När styr- signalerna för debitering ID ställer strömställaren SW i. sitt stängda läge alstrar strömgeneratorn 11 sin ström 2 x I S genom .få Ch 10 15 20 25 30 35 \~'I CN CN L» i strömställaren SW. Ena hälften av denna ström kommer från strömgeneratorn 10 via dioden D 1 och andra hälften av strömmen kommer från jord via dioden D 2. Dioderna D 1 och D 2 är så valda att de har samma spänningsfall i framriktningen, så att spän- ningen VC över kondensatorn Cl blir VC = 0 V. Strömmen genom den tredje strömgeneratorn 15 blir därför IC = 0 och amplituden hos den utgående strömmen från multiplikatorkretsen MULT antar nollvärde. Talsignalen SP, som förstärks i talsignalförstärkaren SA, filtreras bort i bandpassfiltret BF, vilket har sitt passband frekvensen F hos spänningen VTTX. Spänningen UF efter filtret BF har nollvärde och underskrider referensspânningen UR, så att jämförelsekretsens COMP utgång är elektriskt oledande.

När styrsignalerna D ställer störmställaren SW i sitt öppna läge upphör den andra strömgeneratorn 11 att föra ström och den första strömgeneratorn 10 uppladdar kondensatorn Cl. Spänningen VC över kondensatorn ökar proportionellt mot tiden och strömmen IC till multiplikatorkretsen MULT ökar proportionellt mot VC. Amplituden hos växelspänningen från multiplikatorkretsens utgång ökar härigenom proportionellt mot tiden T och utgör det första inter- vallet A hos debiteringspulsen P enligt figur 2. Debiterings- pulsen P och talsignalen SP förstärks i talsignalförstärkaren SA och talsignalen SP bortfiltreras som tidigare i bandpassfiltret BF. Den förstärkta debiteringspulsen P passerar filtret BF och ger upphov till spänningen U'F på jämförelsekretsens COMP ingång.

När UF når upp till referensspänningen UR börjar ingången hos jämförelsekretsen COMP att leda ström så att strömmen IS från den första strömgeneratorn avledes. Uppladdningen av kondensatorn Cl upphör och dess spänning VC slutar växa. Detta sker i gränsen mellan tidsintervallen A och B i figur 2 så att multi- plikatorkretsen MULT avger en ström med amplituden I0.

Under tidsintervallet B hålles kondensatorspänningen VC nära ett konstant värde genom att kondensatorn Cl för varje period H av spänningen VTTX uppladdas och urladdas med små strömmar såsom förklaras i anslutning till figur 4 . I denna figur betecknar U en spänning och figuren visar perioden H av spänningen UF från bandpassfiltret BF. Under en första del H 1 av perioden H fr. 10 15 20 25 30 35 4-67 CN (_14 (N underskrider spänningen UF referensspänningen UR. J ämförelsekret- sens COMP utgång är härvid elektriskt oledande och den första strömgeneratorn 10 uppladdar kondensatorn Cl med strömmen IS.

Under en andra del H 2 av perioden H överskrider spänningen UF referensspänningen UR så att jämförelsekretsens utgång 9a blir strömledande. Härvid avledes strömmen IS från strömgeneratorn 10 och kondensatorn Cl urladdas. Denna urladdning sker genom en impedans som är en parallellkoppling av den tredje strömgene- ratorns 15 ingångsimpedans och jämförelsekretsens COMP utgångs- impedans. Genom att välja impedansens storlek i förhållande till kondensatorns Cl kapacitans fås kondensatorspänningen 'VC att variera mycket nära det nämnda konstanta värdet. Om en störning inträffar, exempelvis att spänningen VTTX ökar, kommer spänningen UF att öka i motsvarande grad. Härvid ökar den andra perioddelens H2 längd, under vilken kondensatorn Cl urladdas. En annan tänkbar störning är att abonnentlinjens impedans ZL plötsligt minskar.

Härvid minskar spänningens UF amplitud, så att den första perioddelen H1 under vilken kondensatorn Cl uppladdas av strömmen IS ökar i längd. Det andra intervallets B längd hos debiterings- pulsen P är av storleken 100ms och om spänningen VTTX har den nämnda frekvensen l6KHz kommer kondensatorns spänning VC att justeras kring det nämnda konstanta värdet med storleksordningen rl600 gånger per debiteringspuls P. Kondensatorns Cl utspänning styr den tredje strömgeneratorn 15 att avge den nära konstanta strömmen I0 enligt figur 2.

När styrsignalerna D återställer strömställaren SW i sitt slutna läge börjar kondensatorn Cl att urladdas av den andra ström- generatorn ll. Spänningen VC sjunker, vilket enligt ovan medför att spänningen UF sjunker under referensspänningen UR och komparatorns COMP utgång blir elektriskt oledande. Kondensatorn Cl kommer härigenom att urladdas med en ström 2 x IS - IS = IS genom den första dioden Dl och genom strömställaren SW. När kondensatorspänningen VC nått nollvärde behàlles detta nollvärde och den andra strömgeneratorn ll får ström via de båda dioderna Dl och D2 såsom nämnts ovan. Kondensatorspänningen VC avtar på detta sätt linjärt och styr den tredje strömgeneratorn 15 så att 4-67 3333 10 15 20 25 30 35 strömmen IC avtar linjärt med tiden. På detta sätt alstras det tredje intervallet C hos debiteringspulsen P.

Enligt ett alternativ år det möjligt att förse jâmförelsekretsen COMP med två skilda förstärkare. Dessa har sin ena ingång ansluten till bandpassfiltret och sin andra ingång ansluten till referensspänningen UR respektive en referensspänning -UR. Båda förstärkarnas utgångar är anslutna till ingången 9 hos ramp- signalgeneratorn. Härvid kommer kondensatorn C1 att urladdas två gånger under perioden H, både under perioddelen H2 och under en perioddel H3, vilken visas i figur 4. Det är också möjligt att välja andra strömvärden ån IS och 2 x IS för strömgeneratorerna 10 och 11, så att tidsintervallen A och C får skilda längder. Den andra strömgeneratorns 11 strömstyrka.måste emellertid överskrida den första strömgeneratorns 10 strömstyrka.

Såsom nämnts är det väsentligt att en riktig registrering av debiteringspulserna P sker hos abonnenten och att pulserna har rätt amplitud I0. När anslutningsledningarna 2 till abonnenten 1 är långa måste debiteringspulsen P ha större amplitud än vid korta ledningar. För detta ändamål har jâmförelsekretsen COMP en ingång 17 för styrsignalerna D, vilka kan omställa referens- spänningskällans REF spänning UR för anslutningsledningar av skilda längder. Det är också väsentligt att debiteringspulsen T endast når den abonnent som skall debiteras, enligt exemplet den uppringande abonnenten 1. Debiteringspulsen P frånskiljes därför från en utgående talsignal SPO från abonnenten 1. För detta ändamål har kretsen 4 en förstärkare SU, vilken har en ingång 18 som år ansluten till bandpassfiltrets BF ena pol och en in- verterad ingång 19 som är ansluten till bandpassfiltrets BF andra pol. Till ingången 18 kommer den utgående talsignalen SPO och debiteringspulsen P, till den inverterade ingången endast debiteringspulsen P. Förstärkaren SU subtraherar debitering- spulsens P och avger endast den utgående talsignalen SPO. Denna subtraktion är möjlig emedan frekvensfiltret BF är ett bandpass- filter såsom nämnts, vilket fasriktigt avger debiteringspulsen P till den inverterade ingången 19.

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 467 333 P A T E N T K R A V

1. Krets för att alstra debiteringspulser avsedda för presen- tation hos en teleabonnent, vilken krets är ansluten till en växel och omfattar - en multiplikatorkrets med åtminstone två ingångar, - ett frekvensfilter vars ena pol är ansluten dels till en utgång hos multiplikatorkretsen, dels till teleabonnentens anslut- ningsledning, - en med en referenskälla försedd jämförelsekrets, vilken har en ingång ansluten till frekvensfiltrets andra pol, varvid jäm- förelsekretsens utgång är elektriskt oledande åtminstone under tidsintervall när beloppet av en spänning från frekvensfiltret underskrider beloppet av en referenspänning från referenskållan, - en rampsignalgenerator vilken har en ingång som är ansluten till jämförelsekretsens utgång, en styrsignalingång samt en utgång som är ansluten till den ena plikatorkretsen och ingången hos multi- - en spänningsgenerator vilken avger en spänning med en önskad frekvens och år ansluten till den andra ingången hos multi- plikatorkretsen, varvid styrsignaler för debitering avges från televäxeln till rampsignalgeneratorns styrsignalingång k ä n n n e t e c k n a d därav - att rampsignalgeneratorn (RAMP) har ett kapacitivt element (Cl) vars ena pol är ansluten till dels en första strömgenerator (10), dels den nämnda ingången (9) hos rampsignalgeneratorn och vars andra pol är ansluten till jordpotential, - att rampsignalgeneratorn (RAMP) har en andra strömgenerator (ll) med två poler, varav den ena polen via likriktare (D1,D2) är ansluten dels till jordpotential, dels till den nämnda ingången (9) hos rampsignalgeneratorn, och. varav den andra polen år ansluten till en strömställare (SW), - att den andra strömgeneratorns (11) ström (2 x IS) överskrider en ström (IS) hos den första strömgeneratorn (10), - att strömställarens (SW) styrorgan är anslutet till den nämnda styrsignalingången (14) hos rampsignalgeneratorn (RAMP) och 10 15 20 10 - att det kapacitiva elementet (Cl) är anslutet till den nämnda utgången (16) hos rampsignalgeneratorn, varvid, då strömställaren (SW) debitering (D), den första strömgeneratorn (10) uppladdar det kapacitiva elementet (Cl) är ställd i sitt öppna läge genom styrsignalerna för varje period (H) av spännings- generatorns (8) spänning (VTTX) under en andel (H1) av perioden då jämförelsekretsens (COMP) utgång är elektriskt oledande och varvid, då strömställaren är ställd i sitt slutna läge, den första och den andra strömgeneratorn (10,l1) alstrar en skill- nadsström (IS) med vilken det kapacitiva elementet (Cl) urladdas så att, vid en öppning och en slutning av strömställaren (SW), multiplikatorkretsen (MULT) avger debiteringspulsen (P) till frekvensfiltret (BF) och till teleabonnenten (1).

2. Krets enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d därav att frekvensfiltret (BF) är ett bandpassfilter med passband kring spänningsgeneratorns (8) frekvens (F).

3. Krets enligt patentkrav 1 eller 2 k ä n n n e t e c k n a d därav att det kapacitiva elementet (Cl) är anslutet till en styringâng hos en tredje strömgenerator (15), vars utgång utgör utgången (16) hos rampsignalgeneratorn (RAMP).

4. Krets enligt patentkrav 1,2 eller 3 k ä n n e t e c k n a d därav att strömstyrkan (2 x IS) hos den andra strömgeneratorn (ll) är dubbelt så stor som strömstyrkan (IS) hos den första strömgeneratorn (10). I)