SK160694A3 - Switching arrangment for a communications channel - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Tento vynález sa týka komunikačných okruhov, hlavne však údržby koncových jednotiek, použitých v telefónnych okruhoch.

Doterajší stav techniky

V nedávnej dobe, hlavne v rámci liberalizácie mnohých telefónnych systémov, boli do budov účastníkov inštalované súkromné oznamovacie zariadenia a v rámci týchto systémov - k čomu to v súvislosti s tým vedie - je často nutné stanoviť, či nedochádza v telefónnych linkách alebo na účastníckom zariadení k poruchám v budovách alebo na kábeloch, a to z dôvodu určenia zodpovednosti za tieto· vzniknuté poruchy. Ekonomicky je veľmi výhodné, ak je možné určiť poruchu na diaľku, vyslaním signálu z telefónnej ústredne po linke, aby sa predišlo nutnosti vyslať k účastníkovi pracovníka telefónnej spoločnosti.

Z dôvodu testovania telefónnej linky na výskyt akéjkoľvek poruchy je nutné najskôr inštalovať na účastnícku linku v budove užívateľa takzvanú diagnostickú koncovú jednotku (MTU), ktorá môže odpojiť účastnícke zariadenie od 1inky a zapojiť 1inku a b, alebo koncovú účastnícku linku a okružnú linku na príjem príslušných signálov z ústredne. Počas testovania liniek je nutné zistiť hodnotu odporu medzi linkami a medzi prvou a druhou linkou vzhľadom na odpor uzemnenia. Môže byť tiež zistená priechodnosť liniek elektronickou detekciou prítomnosti MTU.

Rôzne formy uskutočnenia MTU sú opísané v rámci doterajšieho stavu techniky a môžu zahrňovať pevné masívne (polovodičové) spínače (silikónové) alebo elektrické relé. Tento vynález sa zaoberá pevnými spínačmi z dôvodu ich väčšej spoľahlivosti a nižších zaobstarávacich nákladov ,v porovnaní so zariadením, ktoré je vybavené relátkami.

Veľa takých zariadení je opísaných v US patente č. 4 710 949, vydanom na meno Om Ahuja. Toto zariadenie zahrňuje pár spínačov, ktoré sú citlivé na napätie, jeden je umiestnený na každú koncovú a okružnú linku. Zvláštne koncové zariadenie, ktoré spojuje koncovú účastnícku a ukružnú linku, je umiestnené na strane spínačov, citlivých na napätie smerom k účastníkovi. Každý z týchto spínačov môže mať prahové napätie okolo 16 V; takže pri normálnej činnosti sú uzavreté, pri napätí akumulátora 48 V, ale sa otvoria, akonáhle ja napätie nahradené testovacím napätím okolo 32 V a to za účelom zmerania impedancie medzi linkami a účastníckou a ukružnou linkou.

Zvláštne koncové zariadenie · môže obsahovať diódu úsporného zaťaženia a Zenerovu diódu, ktoré vyvolajú asymetrický odpor, keď sa použije vyššie napätie (vyššie ako prevádzkové napätie) rozdielnej polarity.

Akonáhle táto forma MTU poskytuje možnosť zistenia miesta výskytu chyby, má nedostatok v tom, že vyžadujú zaradenie zvodových kondenzátorov na ceste signálu a to paralelne so spínačmi, citlivými na napätie. Použitie týchto kondenzátorov je nutné, pretože amplitúda vyzváňacieho signálu (okolo 80 V RMS), ktorý je priložený na napätie akumulátora 48 V jednosmerného prúdu je dostatočne veľká pre polaritu výsledného signálu na to, aby sa táto polarita počas cyklu vyzváňacieho signálu zmenila a spôsobila prechodové skreslenie, ktoré vzniklo otvorením spínačov citlivých na napätie v prechodových bodoch vyzváňacieho signálu. Keďže je frekvencia vyzváňacieho signálu nízka, ' okolo 20 Hz, je nutné použiť zvodové kondenzátory s veľkým kapacitným odporom, rádovo 10 pF. Keďže sú kondenzátory pripojené na signálnej linke, potrebujú byť zaťažené vysokým napätím, aby odolali bežným elektrickým transientom, atd., ktoré zvýšia náklady a fyzickú veľkosť. Okrem toho môžu poskytovať transientom dráhu s nízkou impedanc iou.

Podstata vynálezu '

Podľa tohto vynálezu je k dispozícii spínacie zariadenie/ ktoré môže byť zapojené na komunikačný kanál, ktorý pozostáva z dvojice liniek, medzi prístrojmi koncového zariadenia, ktoré zahrňuje;

i) jednosmerný detekčný obvod okienka (ďalej uvedený ako detekčný obvod okienka alebo obvod okienka), ktorý je zapojený medzi linkami a reaguje na napätie medzi linkami, ii) jeden alebo viac spínacích obvodov, zapojených sériovo alebo paralelne, pričom spínací obvod môže byť aktivovaný obvodom okieka vtedy a iba vtedy, ak je napätie medzi . linkami y dopredu stanovenom .pásme, pričom jeden alebo viac spínacích obvodov môže byť uvedených do činnosti na diaľku pomocou jednosmerného signálu na linke, pričom toto usporiadanie zahrňuje nízkofrekvenčný filter, spojený s jedným alebo viacerými spínacími okruhmi, ktoré majú dostatočne nízky medzný kmitočet, aby zabránili aktivácii spínacích okruhov vyzváňacím signálom na kanále.

Obvod okienka normálne umožní prúdu pretekať vtedy, ak je napätie na linke v dopredu stanovenom pásme (ktoré má hodnotu vyššiu ako normálne signálne napätie), to znamená, že prúd, ktorý tečie obvodom okienka je podstatne vyšší, ak je napätie na linke v rozpätí pásma, než by bolo napätie mimo pásma, hoci pri použití veľmi vysokého napätia na linke môže zvodový prúd, ktorý tečie obvodom okienka, dosiahnuť alebo i prekročiť prúd o napätie v rámci pásma. Tak vzhľadom na aspekt, ktorý dostáva prednosť, tento vynález poskytuje spínacie zariadenie, ktoré môže byť zapojené v komunikačnom kanáli, ktorý zahrňuje dvojicu liniek medzi prístrojmi koncového vybavenia, napríklad medzi účastníkom a ústredňou a obsahuje;

i) detekčný obvod okienka jedhosmerného napätia, ktorý je zapojený medzi linkami a ktorý umožní prúdu ním tiecť a to vtedy a iba vtedy, ák je hodnota napätia v rámci dopredu stanoveného pásma,

	f ·	-.ŕt ...../.·			-
i i ) jeden	!. alebo viac	spínacích okruhov,	ktoré sú	zapojené
medzi	linkami a	ktoré môžu	byť	aktivované	prúdom,.
pretekajúcim detekčným obvodom	okienka tak, že	spínač í
obvod	(obvody)	môžu byt diaľkovo	ovládané	pomocou

jednosmerného signálu na linke, pričom toto zariadenie zahrňuje nízkofrekvenčný filter, spojený s každým spínacím obvodom, ktorý má medzný kmitočet dostatočne nízky na to, aby zamedzil spínaciemu obvodu (obvodom) byt aktivovaný vyzváňacím signálom na kanáli.

Toto usporiadanie podľa vynálezu má výhodu v tom, že môže byť aktivované signálom s amplitúdou, ktorá má hodnotu medzi hodnotou amplitúdy normálneho komunikačného signálu a amplitúdou vyzváňacieho signálu bez toho, že by vyzváňací signál uviedol do činnosti spínač alebo spínače a bez potreby zaradiť do liniek zvodové kondenzátory. Skreslenie vyzváňacieho signálu je redukované použitím sériových spínačov. Obvody, použité v tomto usporiadaní, podľa tohoto vynálezu, sa môžu zopnúť do vodivého stavu napätím tak nízkym, ako jeden úbytok p-n prechodu (0,6 V), ktorý v kombinácii s poklesom napätia na ktorejkoľvek prítomnej dióde spôsobí prechodové skreslenie na vyzváňacom signále menšie ako 2 V na rozdiel od skreslenia 32 V, spôsobené spínačmi, citlivými na napätie, pri absencii zvodových kondenzátorov vyzváňania.

Ako spínací obvod môže použiť toto zariadenie sériový spínací obvod, zapojený na každú linku kanálu,a/alebo jeden alebo viac paralelných spínacích obvodov, zapojených medzi linkami alebo v prípade systému, ktorý má uzemnenie, medzi linkami a zemou.

Keďže je testovacie napätie použité sériových spínacích okruhov a zatvorenia podstatne nižšie ako špičkové napätie počas za účelom otvorenia paralelných obvodov vyzváňania, budú sa spínacie obvody snažiť počas vyzváňania prepnúť, aby privedené napätie bolo v rozpätí dopredu stanoveného pásma. Takému prepnutiu sa dá zabrániť vložením nízkofrekvenčného filtra s dostatočne nízkym medzným kmitočtom.. Hodnota požadovaného medzného kmitočtu bude závisieť na šírke pásma napätia, v rámci prúd tiecť do obvodu okienka, pričom čím užšie je vyšší musí byť medzný kmitočet, keďže privedené napätie bude pôsobiť kratšiu dobu počas cyklu a určeného pásma. Napríklad pásmo napätia 20 V približne hodnote medzného kmitočtu 300 Hz.

ktorého bude pásmo, tým v rámci dopredu bude odpovedať

Detekčný obvod okienka, ktorý určuje privedené napätie, pri ktorom sa spínače otvoria a zavrú, môže obsahovať Zenerovu diódu, ktorá nastaví spodnú hranicu privedeného napätia, čo spôsobí, že prúd potečie. Horná hranica privedeného napätia múze byt ľahko nastavená pomocou spínacích obvodov s nadprúdom, ktorý sa otvorí, ak prechádzajúci prúd s privedeným napätím presiahne dopredu stanovenú hodnotu. Ak je privedené napätie v rámci tohotc pásma, vyšle obvod okienka spínaciemu obvodu určitý signál.

Bolo by ž iadúce, aby paralelný spínací obvod bolo možné zopnúť nezávisle na sériových spínacích obvodoch. Tak napríklad bude potrebné zavrieť v priebehu testu pomocou aby sa určila kontinuita linky (v tomto prípade paralelný obvod spätnej slučky, nezáleží na tom, či sú sériové spínacie obvody otvorené alebo zatvorené), zatiaľ čo paralelné a sériové spínacie obvody budú musieť byt otvorené, aby sa zistil odpor izolácie linky (odpor okruhu, atď.). Nezávislá napríklad zmenou polarity aktivácia spínačov sa dá dosiahnuť jednosmerného . signálu z dôvodu aktualizácie rôznych spínačov, v tomto prípade môže byť signál vstupov paralelného a sériového obvodu pripojený na rôzne linky obvodu okienka, kedy tok prúdu každej linky je obmedzený tým, že môže tiecť iba vtedy, ak má jednosmerný aktivačný signál správnu polaritu.

Obmedzenie nie je, ak horná a dolná hranica dopredu určeného pásma napätia obvodu okienka by mohli byť iné ako maximálne signálne napätie, pritom je možné mať pre rôzne zariadenia rôzne napäťové okienka. Prednosť ša áj tak dáva tomu, aby pásmo napätia nebolo nastavené na tak vysoké napätie, ktoré by vyžadovalo akýkol’vek rôzny stupeň znalosti od osoby, ktorá ovláda a udržuje telefónne zariadenie, najlepšie je mať napäťové pásmo pod špičkovou hodnotou vyzváňacieho napätia, takže požadované napätie už nie je nebezpečnejšie, ako normálne vyzváňacie napätie.

Okrem schopnosti zariadenia byť riadené za účelom zistenia chyby v kanáli je možné vzhľadom na aspekt, ktorému sa dáva v tomto vynáleze prednosť, aby boli obvody schopné ochrániť systém pred nadprúdom a prepätím tým, že sa obvody otvoria alebo zatvoria. To sa dá dosiahnuť zaradením spínačov, opísaných ďalej. Sériovým spínacím obvodom každej linky je obyčajne polovodičový spínač, bežne zabudovaný do silikónu, ktorý má spínací tranzistor, ktorého vstupné napätie je riadené prepäťovým riadiacim prvkom, ktorý sa zapne, ak je na spínacom obvode prepatie a tým sa vypne tranzistor. Taký obvod sa iba zopne ako odpoveď na prítomnosť nadprúdu v pridruženej linke. Obvod má riadiaci testovací prvok, ktorý rovnako riadi vstupné napätie spínacieho tranzistora. Riadiaci testovací prvok sa zapne, ak tečie obvodom v obvode okienka, pričom spínací tranzistor vypína. Takto môže byť sériový spínací obvod aktivovaný na diaľku alebo nadprúdom v linke. Riadiaci prvok môže byt vytvorený z celého radu súčiastok a ich výber bude do určitej miery závisieť na typoch použitých spínacích tranzistorov. Riadiaci prvok nadprúdu môže zahrňovať tranzistor, ktorého báza alebo hradlo sú umiestnené v deliči napätia, ktorý premostuj.e spínací tranzistor tak, že napätie bázového emitora alebo hradlového zdroja sa zvyšuje tak, ako sa zvyšuje prúd v linke.

Alebo ináč - riadiaci prvok môže zahrňovať komparátor, ktorý porovnáva podiel napätia na spínacom tranzistore s referenčným i otvára spínač, ak je podiel väčší ako referenčné ako to je uvedené, v napätí m napätí e medzinárodnej prihláške č

PCT/GE91/02215 . Ak je použitý ako spínací tranzistor tranzistor typu FET, JFET alebo deplečný režim iíOSFET, môže sa použiť ako riadiaci prvok generátor záporného napätia, t.j. nabíjacie čerpadlo alebo optický väzobný člen, tak ako je to uvedené v GB prihláške č. 9114717.3. Zverejnenie týchto špecif ikác i í j e v týchto materiáloch zaradené.

Každý sériový spínací obvod je schopný zostať v určitom časovom úseku po ukončení aktivačného jednosmerného signálu otvorený, aby bol schopný uskutočniť jeden alebo niekoľko testov na linkách , bez potreby držať jednosmerný signál alebo preto, že je polarita signálu obrátená. Obvod môže napríklad zostať otvorený po dobu 1 minúty, ale skôr do 20 až 40 sekúnd, obyčajne po dobu najmenej 5 sekúnd. Obvod, ktorý bol opísaný, sa toto môže dosiahnuť zaradením kondenzátora medzi vývody báze a emitora alebo vyvody Kondenzátor jednosmerným tým spínací hradia a zdroja riadi ;.a nabíja počas aztrv spínacieho obvodu signálom, drží riadiaci testovací prvok tranzistor rozopnutý zapnutý a a x 11 v a c i Ϊ jednosmerným signálom

V sériovom spínacom obvode tranzistor a/alebo tranzistor s použijú bipolárne tranzistory, použijú sa v tzv. daríingtonskom usporiadaní ako spínací tranzistor, sa účelom zníženia prúdu báze požadovaného v dobe, kedy je tranzistor rozopnutý. Prúd báze sa musí dodávať cez odpor, ktorý je zapojený medzi bázou a kolektorom spínacieho tranzistora. Ak sa okruh prepne do blokovaného alebo otvoreného stavu, prúd báze spínacieho = je vychýlený cez riadiaci prvok (ktorý je teraz tane sa zvedovým prúdom.Kedž odpore oveľa vyšší, ak je zariadenie v blukovanom srave, prúd je väčší ako prúd báze spínacieho tranzistora. Ak je zapojená dar 1ingtonská dvojica alebo trojica, efektívny zisk jednosmerného prúdu sa značne zvýši a tým sa dá použiť i vyšší odpor. Tam, kde je použitý tranzistor s efektom poľa, dáva sa prednosť typu OSFETS, napr. môže sa použiť typ so zvýšeným režimom MOSFETS, ale dá sa použiť i spínač MOSFET a deplečným s a ui ô z, tť p« efektom poľa

Tam, nipoiarny kde sa :ranz i sror< zapnutý) a napätia na ovanom stave, zvodový režimom, hlavne tam, kde je dôležitá linearita. Príklady spínačov MOSFET.s deplečným režimom sú opísané y GB patentovej prihláške č. 9114717.3. Odpory, použité v spínacom obvode, môžu mat s hradlami a vývodmi, zapojenými ako v logických Riadiace tranzistory a odpor, ktoré spolu tvoria hradia spínacieho tranzistora, môžu byť kanálom a p kanálom FETSu, zapojených

MOSFETS, napr. obvodoch NMOOS delič napätia pre bázu a opatrené doplnkovým n rovnakým spôsobom ako logický obvod CMOS.

Za prednosť sa u sériových spínacích obvodoch považuje zapojenie bezodporových prvkov do série so spínacím tranzistorom. Toto usporiadanie znižuje úbytok napätia alebo vloženého útlmu v linke obvodu a naviac znižuje plochu silikónu, ktorý sa musí použiť pri konštrukcii integrovaného obvodu v tomto usporiadaní, čím sa znižujú výrobné náklady.

Paralelný spínací obvod bežne obsahuje triak, zapojený medzi linky. Kradlo Zenerových diód ako napätie pri triaku je pripojené na jednu linku cez pár so vzájomným zaťažením tak, že prepätie väčšie prerušení u diódy vyvolá prúdový impulz, který sa privedie bradlo triaku a spôsobí, že triak začne fungovať.

toho môže byť hradlo prúd, ktorý tečie do

Okrem pričom tr i ak. spí nací triaku spojené s obvodom okienka, obvodu okienka, bude tiež napájať Tak ako u sériových spínacích obvodov, je paralelný okruh opatrený filtrom dolných kmitočtov, aby sa zabránilo škodlivé prepínanie paralelného spínacieho obvodu vyzváňacím signálom. Paralelný spínací okruh môže spojiť dve linky navzájom priamo alebo cez zvláštny typ ukončenia, t.j. diódu alebo Zenerovu diódu so vzájomným zaťažením a to tak, že odpor tohoto ukončenia je nelineárny a so závislou polaritou.

Obvod okienka môže byť zapojený do spínacích obvodov rôznymi protriedkami. V jednom zariadení napríklad pomocou optoelektronického prepojovacieho zariadenia. V inom zariadení pomocou jednosmerného pripojenia liniek na obvod okienka tým, že použije svoje spúšťacie napätie, získané z úbytku napätia na odpore v obvode okienka.

Všetky prvky zariadenia Odoberajú prúd z liniek alebo z úbytku napätia medzi nimi, čím nie je nutné mať zvláštne napájacie vedenie.

Je možné vyrábať veľa zariadení, kedy každé má rôzne okienko s jednosmerným spúšťacím napätím, takže môžu byť pripojené v rôznych bodoch pozdĺž dlhého kanála a to preto, aby sa kanál rozdelil na sekcie pre ľahšie zisťovanie miesta poruchy.

Prehľad obrázkov na výkrese

Tri formy usporiadania podľa tohto vynálezu budú teraz opísané pomocou príkladov a s odkazom na priložené výkresy, na ktorých :

obr. 1 znázorňuje blokovú schému hlavných prvkov usporiadania podľa vynálezu, obr. 2 zobrazuje schému obvodov jedného spôsobu usporiadania z obr.1, obr. 3 znázorňuje graf napätia linky a výstupné napätie obvodu okienka podľa usporiadania na obr.2 a to počas vyzváňacieho signálu, obr. 4 znázorňuje schému obvodov podľa druhého spôsobu usporiadania, obr.5 znázorňuje schému obvodov podľa tretieho spôsobu usporiadania a obr. 6 znázorňuje graf I - V krivky obvodov okienka podľa usporiadania, znázorneného na obr.2 a 5.

Príklady konkrétneho uskutočnenia vynálezu

S odvolaním na koncová jednotka i spínacích okruhov 2, kanála, pričom každý priložené výkresy zahrňuje diagnostická (MTU) telefónnych umiestnených na liniek dvojicu sériových každej linke komunikačného sériový kanál ja riadený obvodom / okienka.

Obvod 3 okienka tiež riadi paralelný spínací obvod 4 prepätia, ktorý bočníkom premostuje každé prepätie záťaže.V inom obvode je možné spojenie so zemou, v tomto prípade obvod prepätia môže byť použitý na premostenie prepätia so zemou.

Za účelom uskutočnenia údržbových testov liniek, čo môže byť rutinný test alebo test vynútený sťažnosťou účastníka, privedie sa na linky najprv kladné jednosmerné napätie s hodnotou od 80 do 100 V, pričom paralelný spínací okruh 4 uzatvára a spojuje linky navzájom. To umožňuje uskutočniť test spätnou sľučkou, pri ktorom sa dá merať celkový odpor liniek. Akonáhle sa privedené napätie odpojí, paralelný spínací okruh sa otvorí. Privedením záporného napätia s hodnotou od 80 do 100 V medzi linky spôsobí, že sa sériový spínací obvod 2 otvorí, čím sa účastník izoluje od liniek. Sériový spínací obvod zostane po odpojení napätia počas asi 20 sec otvorený, čo umožní vyhodnotiť odpor medzi linkami a medzi linkou a zemou.

Elektrický obvod, vytvárajúci 1 MTU, je znázornený na obr.2.

diagnostickú koncovú jednotku

Každý sériový spínací obvod 2 a 2ý. má tri tranzistory Ti, T2 , T3 v doplnkovom dar1 ingtonskom usporiadaní, ktoré sú sériovo zapojené v pridruženej linke v rámci nôstika diódy BR-, a vytvárajú tým spínací tranzistor. terminál báze daríingtonského tripletu je upevnený v deliči napätia, ktorý je vytvorený odporom Ri a riadiacim tranzistorom T4 prepätia, pričom delič napätia, premosťujuci dar1ingtonský triplet bázový terminál riadiaceho tranzistora T4 je sám upevnený v deliči napätia, vytvoreným odporom Ra a R3 a zároveň premostuje spínací tranzistor daríingtonského tripletu. Tento obvod chráni systém od prepätia v koncovej a okružnej linke takto:

kedže sa napätie v tranzistory budú rozpojené linkách zvyšuje od nuly, všetky pokiaľ napätie v obvode neprevýši úbytok napätia na môstiku diódy plus jednotlivý úbytok na p-n prechode. pre spínací tranzistor. Spínací tranzistor sa potom prepätia. To spôsobí, že tranzistora budú skratované bude blokovať tok prúdu v zapojí a umožní, aby prúd prechádzal, zatiaľ čo riadiaci tranzistor T4 zostáva rozpojený. Ak sa prúd v linkách zvýši, zvýši sa napätie báze riadiaceho tranzistora T4 vplyvom úbytku napätia na R3, pokiaľ sa tranzistor T4 nezapojí do zistenia terminály báze-emitora spínacieho a spínací tranzistor vypnutý, čím linkách. V tomto stave bude zvodový prúd určený hodnotou R1 , R2 a R3, v rozpätí 50 kQ až 1 ΜΩ. Kondenzátor C1 100 nF je paralelne spojený s odporom R3, aby sa zabránilo zapojeniu tranzistora Ti. Tým sa zabráni prepínaniu spínacieho obvodu trans i entným nárazom prúdu vplyvom indukčného odporu a kapacitného odporu linky, ak je obvod prvýkrát zapojený. Okrem toho je Zenerova dióda Zi pripojená cez tranzistor Ti, aby chránila spínací obvod 2 pred napätiami, ktoré prevyšujú pracovné napätie tranzistorov, napr. indukčné špičky.

Okrem toho je k riadiacemu tranzistoru T4 nadprúdu pripojený tranzistor Ts riadenia testu zvýšeného režimu FET medzi bázové a emitorové terminály spínacieho tranzistora.

tranzistora FET T5 je pripojený

Hradlový terminál na obvod okienka, čím môže byť spínací okruh zapínaný a vypínaný na diaľku.

Faralelný spínací okruh 4 má triak TR1, ktorý je zapojený medzi koncovú linku a okružnú 1inku a ktorého hradlový terminál je pripojený na koncovú linku cez dvojicu Zenerových diód so vzájomným zaťažením Z5 a Ze a na odpor R1 7 , obmedzujúci prúd hradia. Ak je zitené prepätie, ktoré presahuje napätie Zenerových diód Z5 a Z5 pri prerušení prúdu, prenesie sa do hradia triaka prúdový impulz, ktorý spôsobí, že koncové, a okružné linky budú skratované. Tranzistor FET Ti 4 zvýšeného režimu je tiež pripojený medzi hradlo triaka TR1 a koncovú linku, aby sa umožnilo diaľkové spínanie paralelného spínacieho okruhu 4. Dióda Ds bola zaradená z dôvodu spätnej ochrany prerušenia u FET Ti 4 .

Obvod okienka zahrňuje Ženerovu diódu Z4 ako detektor úrovne napätia a obvod 6 detekcie úrovne prúdu, ktoré sú sériovo zapojené medzi mostom diódy BŔ2, ktorý sám je zapojený medzi koncové a okružné linky. Zenerova dióda Z4 dovolí prúdu tiecť cez obvod okienka iba vtedy, ak je na nej napätie 75 V, čo odpovedá napätiu 80 V medzi linkami, zatiaľ čo obvod 6 detekcie úrovne prúdu zastaví tok prúdu cez obvod okienka pri prúdoch, spojených s napätím medzi koncovými a okružnými limkami pri prekročení 100 V. Obvod 6 detekcie úrovne prúdu fuhguje na rovnakom princípe ako sériové spínacie obvody 2 a 2 ' . Doplnkový daríingtonský pár tranzistorov T7 a Ts tvorí spínací tranzistor, ktorého bázový terminál je upevnený na deliči napätia, vytvoreným odporom R1 1 1ΜΩ a riadiacim tranzistorom T9, ktorého bázový terminál je sám upevnený na deliči napätia, vytvoreným dvojicou 1 ΜΩ odporov R12 a R1 3 . Ak napätie na tranzistore T? prevýši úbytok na p-n prechode, prúd potečie tak dlho, až napätie na R13 je dostatočné na to, aby zaplo tranzistor T9,

Ts je skratovaný potom terminál bázového enitora a daríingtonská dvojica je tranzistora rozpoj ená.

Tri vstupm i obvodom optické rozpojovače (izolátory) OPTO 1-3 sú svojimi zapojené do série so Zenerovou diódou Z4 o detekčným prúdu a výstupy majú spojené so úrovne paralelnými spínacími obvodmi. Rozpojovače OPTO1 sériovými a a OPTO2 , ktoré su spojene sériovo a pripojený so sériovými spínacími obvoami, su navzájom zapojene paralelne s optickým rozpojovačom OPTO3 , ktorý je na paralelný spínací obvod 4. Vstup optického rozpojovača OPTO3 je spojený opačnou polaritou na vstup OPTO1 a OPTO2 tak, že sériové a paralelné spínacie obvody sú aktivované použitými napätiami opačnej polarity. Diódy D3 a D4 sú zaradené preto, aby zabránili spätnému prerušeniu LEDs v optických rozpojovačoch, čo je spôsobené veľkým spätným napätím.

signál 80 až 100 V tických rozpojovačov mA. Výstup obidvoch kmitočtov, ktorý je ktorý bráni vzniku

Ak je vyslaný do liniek jednosmerný správnej polarity, potečie cez vstup LED op OPTO1 a OPTO2 prúd s hodnotou približne 10 rozpojovačov prechádza cez RC filter nízkych vytvorený z odporu Rs a kondenzátora C3, škodlivého prepínania spínacích obvodov a z nabíjacieho kondenzátora C2, ktorý je zapojený .medzi hradlo a zdroj riadiaceho a testovacieho tranzistora FET T5. Dióda D1 dovoľuje, aby prúd tiekol z OPTO1 do kondenzátora, ale nie inou okružnou cestou, takže vybíjanie kondenzátora C1 je riadené odporom R4 , ktorý je tiež zapojený medzi hradlo a zdroj FET T5.

Akonáhle sa kondenzátor C2 raz dostatočne nabil a presiahol napätie na hradle FET Ts , sériový spínací obvod sa otvorí a odpojí účastníka a zostane otvorený po odstránení aktivačného jednosmerného signálu až do chvíle, kedy sa kondenzátor nabije cez odpor R4 .

Ak je zmenená polarita použitého jednosmerného signálu, potečie cez LED rozpojovače OPTO3 prúd 10 mA. Výstupné napätie je vedené cez nízkofrekvenčný filter RC, vytvorený z odporu Ri4,Ri5,Ri6, C7 a Ce a ďalej do hradia FET Ti 4, ktorý zapne FET a účinne aktivuje triak a skratuje obidve linky a umožní testovanie systému spätnou sľučkou.

Toto usporiadanie sa dá dokonca použiť i tam, kde je chybou skrat v obvode zariadenia účastníka. V tomto prípade žiadne napätie, použité v ústredni, nevykáže na linkách úbytok, takže nebude možné použiť požadované spúšťacie napätie v obvode okienka. Ak je použité napätie, znížené na hodnotu pod 3,6 V, nebude úbytok napätia, vyskytujúci sa na spínacom tranzistore každého sériového spínača dostačujúci na to, aby udržal spínač zavretý a závada tak môže byt lokalizovaná v jednotlivých úsekoch.

Rušivé spúšťanie paralelného a sériového spínacieho okruhu, spôsobené vyzváňacím signálom je vylúčené, ako je zrejmé z obr.3.

Na obr. 3a je znázornené napätie na koncovej a okružnej linke, keď je prenášaný vyzváňací signál. Tento signál zahrňuje sínusoidný signál s frekvenciou 20 Hz a 80 V efektívnej hodnoty amplitúdy (226 V p-p), prekrývaný napätím batérie 48 V. Hoci okamžité napätie v linkách presahuje testovacie napätie pomerne dlhý čas, je v obvode 3. okienka generovaný prúd iba vtedy, keď má napätie na linkách hodnotu medzi 80 a 100 V na vzostupnom konci vyzváftacieho sognálu. Na obr. 3b je znázornený vstup do optických rozpojovačov (linka 1). Tento vstup pozostáva zo sledu impulzov s hodnotou okolo 1,7 ins, vyskytujúcich sa raz za vyzváňací cyklus. Výstup z optických rozpojovačov je znázornený ako linka 2 na obr.3c ( na ktorom bola mierka zväčšená) spoločne so vstupom do optických rozpojovačov - linka 1). Vzostup výstupu začína stúpať, keď prúd, úprechádzajúci cez LED diódu, sa zvýši

Impulzy môžu byť ľahko odfiltrované tvorených kondenzátorom C 3 a odporom P.5 obvodoch a prvky C7, Cs , R1 4, R1 5, R1 6 obvode. Obyčajne majú filtre vypínací bod pri najmenej 50 H obyčajne nie viac ako 500 Hz.

asi na 5 mA . pomocou RC filtrov, v sériových spínacích v paralelnom spínacom ale uskutočnenie, kde obvod spínacím okruhom. Sériové ako obvody na obr.2,

Na obr. 4' je znázornené ďalš okienka je priamo spojený so sériovým spínacie obvody 2. ^a 2 ' sú väčšinou rovnaké rovnako tak kombinácia obvodu &_ detekcie úrovne prúdu a Zenerove diódy Z4 na stanovenie napätia okienka, ktoré sktivuje spínače.

Sériový spínací obvod 2 zahrňuje p-kanálový FET 41 zvýšeného režimu, zatiaľ čo obvod 2' zahrňuje n-kanálový FET 42 zvýšeného režimu, ktorý slúži ako prvok riadenia testu.

Obvod okienka zahrňuje dvojicu odporov 44 a od ktorých je odvodené napätie paralelne zapojené hradia FETs 41 a 42. Kondenzátor s odpormi 44 a 47, aby odf a 10 s ú

2Γ O V cl .i ± ct.

skratovali rušivé testovacie napätie ukončení jednosme signály a nabíjali sa na príjme na sprá a držali FETs 41 a 42 určitý čas otvorené, ného spúšťacieho signálu. Riadiace d i ódy ne po sú zaradené, aby zabránili ovplyvňovaniu FETs 41 a 42. systémom spätného napätia. Po prijatí napätia testovacieho signálu prúd začne prechádzať obvodom 3. okienka a na odporoch 44 a 47 vznikne úbytok napätia, tým sa hradlo FET 41 stáva zápornejšie ako jeho 2droj, hradlo FET 42 kladnejšie ako jeho zdroj, čím sa otvoria spínacie obvody 2. a 2 ' .

Podobný prídavný obvod okienka opačnej polarity sa môže použiť na riadenie paralelného spínacieho obvodu.

Elektrický obvod, ktorému sa dáva prednosť, na vytváranie MTU, je znázornený na obr.5. Obvod zahrňuje dvojicu spínacích obvodov 2 a 2' , ktoré sú ovládané obvodom 3^ okienka, rovnako ako v obvodoch, ktoré boli už skôr opísané a samostatný paralelný obvod 4.

Sériové spínacie obvody 2 a 2' sú rovnaké ako obvody na obr.2 a 4. Spínací obvod 2 má tri tranzistory Ts 1, T52 a T53 v doplnkovom dariingtonskom usporiadaní, ktoré tvorí sériový tranzistorový spínač a sú ovládané riadiacim tranzistorom T5 4 s nadprúdom a testovacím riadiacim tranzistorom Ts5 . Hlavný rozdiel je v tom, že medzi testovací tranzistor Ts 5 a sériový spínací tranzistor zabráni 1o obvode 2. j' zaradený ďalší tranzistor Ts5, aby sa prenosu, na hradle zdroja testovacieho ovládacieho tranzistora Ts5 dosiahnuť obrátené predpätie napätím väčším ako vlastné prierazné napätie, ak je spínač otvorený. Detekčný obvod okienka obsahuje NPN bipolárny tranzistor Ts7 a PNP tranzistor T58 v dvojčinnom usporiadaní medzi linkami. Prúd báze pre tranz i s tory poskytnutý Zenerovou diódou

V Z51 a Z52 ze prúd tečie cez obvod okienka linkami najmenej 75 V. Okrem · :apojený medzi báze dvojčinných tranzistorov iba vtedy, ak je napätie medzi jho ďalší tranzistor T5s, ktorý je prúd pre bázu z a n ó d y unerovej diódy Z 5 -> cez ďal t i < .. _

8 costava

Zenerovu aioau Z53 . rranzistor Ts3 vypne prua napätie medzi linkami je zvýšené ďalšími hodnotami 15 V až 90 V. Diódy Dsa Ds 2 sú zabránenia prúdu tiecť v obrátenom smere.

obvode okienka, keď diódami Ds 1 a D52 s tu zahrnuté z dôvodu

Prúd , c e:

vod okienka, vyvoláva naparí e. na odpore Rs 1 a tento signál ide do testovacieho tranzistora T55 cez nízkofrekvenčný filter, vytvorený kondenzátorom Cs 1 odporom Rs2 a diódou Ds 3 , zapojenou paralelne s Rs2 . Ak prechádza jednotkou vyzváňací signál, je na odpore Rs1 vyvolaný sled unipolárnych pulzov krátkeho trvania. Oproti usporiadaniu, opísanému na obr.2 a 4, sú pulzy generované na klesajúcej časti vyzváňacieho signálu, ako doplnok generácie na stúpajúcej časti.

Účelom diódy Ds3 je umožniť, aby sa kondenzátor Cs 1 vybil rýchlejšie ako je nabitý, keď na nízkofrekvenčný filter pôsobí sled pulzov, čím sa obmedzuje napätie, ktoré vzniklo na kondenzátore Cs1 na 0,7 V. Časovací kondenzátor Cs2 a odpor Rs3 sú spojené cez hradlo zdroja testovacieho riadiaceho tranzistora Ts s a oddelené od nízkofrekvenčného filtra diódou Ds4, ktorá umožňuje časovaciemu kondenzátoru sa nabiť, ale obmedzuje vybi jačiu cestu k odporu R53. Je zaradený podobný filter a časovací obvod na privedenie vzniknutého signálu . na odpore R'51 obvodu okienka, k testovaciemu a riadiacemu tranzistoru T'55 ;pínacieho obvodu 2.

Paralelný spínací obvod zahrňuje triak Ul , ktorý je zapojený linkou cez odpor Rs4, medzi linky a a b a Zenerove diódy Dss a ktorého hradlo je spojené s Ds6 so vzájomným zaťažením a ktorý obmedzuje prúd, za účelom prepäťovej ochrany proti transientom, atď., ktoré presahujú zenerovo napätie. Testovací a spínací obvod obsahuje PNP tranzistor Τεο, ktorý môže. byť zapnutý, ak presiahne privedené napätí e . zenerovo napätie

Zenerovej diódy Z54 (75 V). Ďalší PNP tranzistor Ts 1 skratuje prenos bázového emitora vzniknuté napätie Zenerovej diódy Zs 4 na bázu tranzistora tranzistora Τεο a tým ho vypne, ak presiahne kombinované zenerovo napätie ďalšie 15 V Zenerove. diódy Zs 5 , pripojené

Ts 1 . Tak vzniknuté napä-!-·· spôsob í, vznikne e +75 V až + 90 V a na odpore Rs 5 že prúd potečie cez tranzistor Tsc napätie. Tento signál je odfiltrovaný nízkofrekvenčným filtrom, vytvoreným z kondenzátora C53, odporu Rss a diódy Ds5, aby sa tak zabránilo škodlivému prepojovaniu paralelného spínača.

Napätie, ktoré sa objavuje na bázi tranzistora Te 2 a ktoré zapína tranzistory T e 2 a Te3 a žhaví triak U1 . Do obvodu je vložený kondenzátor C54, aby zabránil zvodovému prúdu nakrátko zapnúť tranzistor Τε 3 , čo by spôsobilo zapnutie triaku v dobe, kedy je napätie akumulátora ústredne prvýkrát privedené do obvodu.

Triak, použitý prúd na hradle 5 linky, ktorý môže v obvode, by mal mať maximálny a udržovací mA. Tc ovplyvňuje maximálnu hodnotu odporu byť meraný, pretože, vyššie hodnoty zabránia triaku sa uzatvoriť. Ak je napätie okienka od 75 V do 90 V a aktivačné napätie je 90 V, potom napätie 90 V môže poklesnúť o 15 V vplyvom odporu linky, aby mohol triakový “ sa rovná maximálnemu odporu linky rungovat.

To spínač ešte ktorý sa dá merať, teda 15 V/5 mA = 3 kú.

Odpojenie účastníka sa dá uskutočniť použitím napätia -75 V až -90 V na linke na otvorenie dvoch sériových spínačov 2 a 2'. Spínače zostanú otvorené počas doby, určenej hodnotou časovacieho kondenzátora C52 a odporu R53 za účelom uskutočnenia rôznych testov. Obrátením polarity napätia na +75 V až +90 V prepne sa paralelný spínací obvod a umožní sa uskutočniť test spätnou slučkou. Odpor slučky sa meria obmedzením testovacieho napätia na 50 V bez toho, aby sa slučka prerušovala a meral sa prúd, prúdiaci do slučky. Akonáhle je prúd prúdiacim triakom odstránený pomocou odstrániteľného testovacieho napätia, paralelný spínač MTU sa znovu zapojí do normálnej činnosti.

Obvod okienka je má tú o v e ľ a ýhcdu, že počiatočná strmosť krivky I-V obvodu strmejšia, ako je znázornené na obr. 5 (krivka pri porovnaní s krivkou j ed.no (krivka s p í n a č e pri kto sp í nače

B), čím dáva presnejšie otvárajú. Ako je možné om sa prúd obvodu okienk nie je j a s n ý. Z v ý sená napäti e, pri kt vidieť, a zvýši 1 s t .r sos konkrét n na hodno krivky nenej na obr.2 rom sa sériové bod krivky Ξ, u, ktorá otvára H ₇ P i” 3. 5 p í Π S. C O ίΠ napätí (75 V), je spôsobená Z52 tranzistormi Ts7 a Tse zvýšením prúdu Zenerových diód Zs1 a Okrem toho zmena (odchýlka) prúdu v rámci napätia okienka 75 V až I$0 V j:e obmedzená s tým výsledkom, í

že. zmeny v nabíjaní časových kondenzátorov C52 a C 52 a následne

I 1 časové úseky, po ktorých sú ^! sér iové spínače otvorené, sú tiež obmedzené. Za určitých okolností môže byť rozsah napätia okienka a 13Ó okolo väčší, napríklad medzi 110 V okienka 120 V, to znamená

V (považované za napätie stredného bodu) užitočný.

Umožňuje to uskutočňovať testy pri 100 V (to znamená o 10-20 V menej ako je napätie okienka,' čo závisí na šírke okienka), a výsledkom je, že žiadny šum (snáď okolo 1 V) nebude mať za následok zníženie percenta omylu. Stojí za zmienku, že doterajšia technika podľa Om Ähuje zahrňuje. meranie pri 10 V, pri ktorých šum na linke mal za následok neočakávane veľké percento omylov. Skôr sa považovalo za nemožné merať vysoké impedancie. pri nízkom napätí, vzhľadom na problémy so šumom.

odový prúd pri vypnutom stave a pod nízkym napätím okienka (menovite pod 110 V nor f vedenom rozsahu), by mohol íicro amps, zatiaľ čo vo vypnutom stave naf rozsahom, t.j byť 1-3 130 V, by to mohlo byť okolo 100 napätí, okienke zatiaľ tohoto dôvodu je pretože moze byť co existuje stále iícro amps, s rastom v závislosti na rozumnejšie používať vyššie napätie použité vyššie testovacie napätie, menší zvodový prúd. Pre testovacie napätie okolo 100 V by sa dávala prednosť napätiu okienka okolo

120 V pred napätí r u v e d e n é v opise pre.

okolo 85 (rozsah 75-90 V), ktoré ' bolo ;ovacie napätie okolo ICO V

Claims (12)

1. PATENTOVÉ

   NÁROKY

   PV ή60 é

   1. Spínacie zariadenie, ktoré môže byť zapojené do komunikačného kanála, ktorý ma dvojicu liniek medzi sústavou koncových zariadení, vyznačujúce sa tým, že zahrňuje

   i) detekčný zapojený linkami a obvod okienka s jednosmerným napätím, ktorý je medzi linkami a ktorý· reaguje na napätie medzi ii) jeden alebo viac spínacích obvodov, zapojených medzi linkami, ktoré môžu byt aktivované detekčným obvodom okienka vtedy a iba vtedy, keď je napätie medzi linkami v dopredu určenom pásme, kde jeden alebo viac spínacích obvodov môže d i aľkovo ovládaných jednosmerným signálom na linke, pričom toto zariadenie zahrňuje í viacerými dostatočne vyzváňací m

   Λzkofrekvenčný filter, spínacími okruhmi, nízky, aby zabránil signálom v komunikačnom kaná:

   spojený s 3 e cíny m a xeno s ktoré majú medzný kmitočet aktivácii spínacích obvodov
2. 2. Spínacie zariadenie, ktoré môže kanála, ktorý má dvojicu liniek zariadenia, vyznačujúce byt zapojené do komunikačného medzi prístrojmi koncového sa tým, že zahrňuje :

   i) detekčný obvod zapojený medzi týmito linkami ok i enka 1inkami s jednosmerným napätím, ktorý je a ktorý umožňuje, aby prúd tiekol iba na Uc; i ť :íl ú·. u.

   linkami v dopredu určenom pásme a ii) jeden alebo viac spínacích okruhov, zapojených medzi linkami, ktoré môžu byt aktivované prúdom, prechádzajúcim detekčným obvodom okienka, tak, že. jeden alebo spi nac . cn oKruhov m o:

   vovanycn jednosmerným signálom na linke; pričom toto zariadenie zahrňuje nízkofrekvenčný filter, spojený s jedným alebo s každým spínacím obvodom, ktorý má medzný kmitočet dostatočne nízky na to, aby zabránil aktivácii spínacích okruhov vyzváňacím signálom v komunikačnom kanáli.
3. 3. Spínač podľa nároku 1 alebo 2, v y z n a č u j ú c i sa tým, že detekčný obvod okienka má Zenerovu diódu, ktorá nastavuje nižšiu hranicu napäťového pásma, v rámci ktorého bude prúd pretekať.
4. 4. Spínač podľa nároku 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že obsahuje sériový spínací obvod, zapojený do každej linky.
5. 5. Spínač podľa nároku 4, v y z n a č u j ú sériový spínací obvod sa otvorí, ak bude

   1inkách.

   ci sa r ý m, ze zaťažený nadprúdom v
6. 6. Spínač podľa nároku 5, sériový spínací obvod v y m, ze každej ktorého napát ie báze alebo hradia je riadené prvkom riadenia nadprúdu, pričom sa tento prvok spína, ak je spínací okruh zaťažený nadprúdom a tým vypína spínací tranzistor.

   inke má spínací tranzistor,
7. 7. Spínač podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že každý sériový okruh má prvok riadenia testu, ktorý riadi tiež napätie báze a hradia spínacieho prvku, pričom sa testovací riadiaci tranzistor zapína, ak prechádza obvodom okienka prúd a tým sa spínací tranzistor vypína.

   3. Spínač podľa ktoréhokoľvek nároku 5 až 7,v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že každý sériový spínací okruh je schopný zostať určitý čas otvorený, po ukončení akt ivačného jednosmerného signálu.

   . Spínač podľa nároku S, v y z každý sériový spínací okruh má kondenzátor zapojený na vstupnom termináli testovacieho riadiaceho tranzistora, pričom sa kondenzátor počas aktivácie spínacieho okruhu nabíja jednosmerným signálom a drží spínací obvod otvorený určitý čas, po ukončení jednosmerného aktivačného signálu.
8. 10.Spínač podľa ktoréhokoľvek nároku 1 až 9,v yznačujúci s a t ý m, že obsahuje paralelný spínací obvod, zapojený medzi linkami alebo medzi každú linku a zem.
9. 11. Spínač podľa nároku paralelný spínací obvod

   10, vyznačujúci sa zavrie, ak je zaťažený sa tým, prepätím.

   že
10. 12.Spínač podľa nároku t ý m, že. jeden alebo tri ak.

    10 alebo 11, vyznačujúci sa každý paralelný spínací obvod obsahuje
11. 13.Spínač podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že tr i ak má hradío, ktoré je spojené s detekčným obvodom okienka tak, že prúd, ktorý prechádza detekčným obvodom okienka, prepne tri ak .
12. 14.Spínač podľa ktoréhokoľvek nároku 1 až 13, vyznačujúci sa t ý m, že detekčný obvod okienka ja zapojený do jedného alebo každého spínacieho okruhu cez optoelektronické prepojovacie zariadení e.