DE2105532A1

DE2105532A1 - Schaltung fuer fernsprechanlagen

Info

Publication number: DE2105532A1
Application number: DE19712105532
Authority: DE
Inventors: Ryoichi Terai Masaaki Tokio Hojyo Yasuo Sayama Saitama Matsuda, (Japan) P
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1970-02-07
Filing date: 1971-02-05
Publication date: 1971-08-26
Also published as: SE357291B; CA931290A; JPS495645B1; DE2105532B2; US3708630A; GB1334163A; DE2105532C3

Description

Patentanwalt Patentanwälte2105532

Dr. phil. Gerhard Henkel ^Dr· ^rer. nat. Wolf-Dieter Henkel

757 Baden-Baden Balg Dipl.-Ing. Ralf M. Kern

Waldgasse 20 g _{Müncnen 9Q} Tel.:(07221)63427 Eduard-Schmld-Str. 2 Telegr.-Adr.: Ellipsoid Baden-Baden Tel.: (0811) 2251 97 Telegr.-Adr.: Ellipsoid München

Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation Tokio, Japan

Ab 13.	η	70	neue
1 "lc	I O	*u ■■*	Nr.
66			37

L- " -J Γ 5, Feb. !971

Unter Zeichen:

••trim: Schaltung für Fernsprechanlagen

Die Erfindung betrifft eine Schaltung für Fernsprechanlagen, insbesondere mit einem Schaltkreis zur Dämpfung bzw. Unterdrückung von Nebengeräuschen, die keinen Hybrid-Transformator verwendet und die sich zur Herstellung als integrierte Schaltung eignet. Die erfindungsgemäße, ein aktives Element aufweisende Schaltung vermag automatisch und zufriedenstellend Nebengeräusche zu unterdrücken bzw. zu beseitigen und in Abhängigkeit von der Länge der mit dem Fernsprechapparat verbundenen Fernsprechleitungen zufriedenstellende Sprachpegel zu gewährleisten.

Ein häufig bei herkömmlichen Fernsprechapparaten angewandter Dämpfungsschaltkreis weist eine Hybrid-Spule auf, die derart geschaltet und angeordnet ist, daß sie eine gegenseitige elektrische Ankopplung zwischen zwei Klemmenpaaren verhindert. WLird bei einem solchen Schaltkreis zur Dämpfung bzw. Beseitigung von Nebengeräuschen die Hybrid-Spule ideal ausgelegt, so sind dennoch Dämpfungen von 3 db sowohl bei Übertragung als auch bei Empfang von Sprache unvermeidbar. Da zudem die bei handelsüblichen Fernsprechapparaten verwendeten Hybrid-Spulen aus wirtschaftlichen Gründen relativ einfach aufgebaut sind, beträgt die Dämpfung der übertragenen und empfangenen

Sprache weit mehr als 5 <U>. _109835/1060 " ² " POSTZENTRALE: S Münchtn 90, Eduard-Schmld-Str. 2

Obgleich der Hybrid-Transformator im Hinblick auf Lebensdauer und einfachen Aufbau vorteilhaft ist, da er aus einem Magnetkern mit Spulen besteht, werden durch ihn jedoch die physikalischen Abmessungen und das Gewicht der Fernsprechapparate erhöht.

Außerdem wird bei herkömmlichen Schaltungen von Fernsprechanlagen zur Verhinderung allzu hoher, durch kurze Teilnehmerleitungen hervorgerufenerSende- und Empfangspegel der Dämpfungsgrad manuell eingestellt. Die manuelle Einstellung ist jedoch unbequem und störungsanfällig, weshalb es höchst wünschenswert ist, Einrichtungen zu schaffen, welche automatisch den Sende- und den Empfangspegel in Abhängigkeit vom Leitungsverlust einzustellen bzw. zu regeln vermögen.

Zur Beseitigung der vorgenannten Mangel bei Hybrid-Transformatoren ist bereits ein Dämpfungs-Schaltkreis vorgeschlagen worden, der keinen Hybrid-Transformator verwendet. Beispielsweise offenbart die USA-Patentschrift J> 440 J>6l einen Schaltkreis mit einer Wheatstone'sehen Widerstandsbrücke und einem Verstärker, während bei der Schaltung gemäß der USA-Patentschrift 3 227 ein Teil des an den Übertragungs-Klemmen auftretenden Übertragungs-Ausgangssignals über einen Verstärker mit entgegengesetzter Phase an die Empfangsseite angelegt wird, um Nebengeräusche zu unterdrücken bzw. zu beseitigen. Die USA-Patentschrift 3 180 047 betrifft eine Schaltung, bei der das Ubertragungs-Ausgangssignal an zwei Verstärker entgegengesetzter Phase angelegt wird und die Ausgangssignale der Verstärker zur Unterdrückung der Nebengeräusche im Empfänger bzw. Hörer verwendet werden. Es wurde jedoch auch bereits vorgeschlagen, einen Transistor in einem Dämpfungs-Schaltkreis anzuordnen und den Empfängsteil bzw. Hörer über zwei Punkte zu legen, zwischen welchen die Ausgangssignale des Empfangsteils mit gleicher Phase auftreten.

-O-

109835/1060

Die bekannten Anordnungen sind jedoch nicht Vorteilhaft und zufriedenstellend, da bei einer einfachen Schaltungsanordnung dfe Dämpfung der übertragenen und empfangenen Sprache erhöht wird, während eine reduzierte Dämpfung nur mit einer komplizierten Schaltungskonstruktion erreicht werden kann. Wenn der Sendeteil von einer in einem lokalen Amt vorgesehenen Batterie aus gespeist wird, können die Arbeitspunkte der aktiven Elemente bei unterschiedlichen Leitungslängen weiten Schwankungen unterworfen sein, was zu Verzerrung und Änderung des Verstärkungsfaktors führt. Wenn die Schaltung dagegen mit einem konstanten Gleichstrom-Arbeitspunkt ausgelegt ist, sind die in der Schaltung vorgesehenen nicht-linearen Elemente schwierig zu betreiben, und es wird die Funktionsfähigkeit der automatischen Pegelsteuerung beeinträchtigt. Da außerdem die Arbeitsweise der Schaltung durch unterschiedliche Arbeitscharakteristiken der Elemente weitgehend beeinflußt wird, läßt sich die Schaltung nur unter Schwierigkeiten aus integrierten Halbleiterbauteilen aufbauen und ist deshalb für die Schaltungen von Fernsprechanlagen nicht anwendbar.

Aufgabe der Erfindung ist daher in erster Linie die Schaffung einer Schaltung für Fernsprechanlagen unter Verwendung aktiver Elemente, die einfach aufgebaut ist und die Dämpfung des Sende- und Empfangspegels beträchtlich zu verringern vermag.

Außerdem wird eine Schaltung mit einem Stromversorgungs-Schaltkreis erstrebt, der ständig eine konstante Gleichspannung in der Fernsprechanlage aufrechtzuerhalten vermag und dessen Wechselstrombedingungen in keiner Weise beeinträchtigt, so daß die durch Längenunterschiede der Teilnehmerleitung verursachten Verzerrungen des Sende- und Empfangspegels im Verstärkungsbereich wirksam verhindert werden.

109835/1060

Ferner soll eine Schaltung für Fernsprechanlagen geschaffen werden, bei welcher Elemente, die ihre Impedanz entsprechend der an den Eingangsklemmen eines Fernsprechapparate auftretenden Gleichspannung ändern, sowohl dem Sendeteil als auch dem Empfangsteil zugeordnet and, so daß der Sende- und der Empfangspegel stets auf einem ausreichenden Wert gehalten werden.

Ein weiteres Erfindungsziel bezweckt die Schaffung einer verbesserten Schaltung für Fernsprechanlagen, welche vergleichsweise klein ist und niedriges Gewicht aufweist, indem die Schaltung mit Ausnahme des Sendeteils, des Empfangsteils und der Kondensatoren aus Schaltungsbauteilen aufgebaut wird, die eine integrierte Schaltung bilden können.

Diese Aufgaben werden bei einer Schaltung für Fernsprechanlagen erfindungsgemäß gelöst durch einen Transistorkreis mit Eingangs-, Ausgangs- und Sammelklemme, eine Empfangseinrichtung mit zwei Anschlüssen, von denen der erste mit der Sammelklemme des Transistorkreises verbunden ist, eine Sendeeinrichtung mit einem an die Eingangsklemme des Transistorkreises angeschlossenen Anschluß und einem mit dem zweiten Anschluß der Empfangs-', einrichtung verbundenen zweiten Anschluß, zwischen die Ausgangsklemme des Transistorkreises und den zweiten Aiischluß der Empfangseinrichtung geschaltete Fernsprechleitungen, ein zwischen die Eingangsklemme und die Sammelklemme des Transistorkreises geschaltetes Abgleichnetzwerk, einen zwischen die Fernsprechleitungen und die Sendeeinrichtung geschalteten Gleiohstrom-Speisekreis für die Sendeeinrichtung, ein parallel zur Sendeeinrichtung geschaltetes erstes variables Impedanz-Element und ein parallel zur Empfangseinrichtung geschaltetes zweites variables Impedanz-Element, wobei sich die Impedanzen der beiden variablen Impedanz-Elemente entsprechend der an den Fernsprechleitungen anliegenden Gleichspannung ändern.

109835/1060

In weiterer Ausgestaltung schafft die Erfindung auch eine Schaltung, die durch ein über Fernsprech-Leitungen geschaltetes Potentiometer mit einem Ausgangsabgriff, einen parallel zum Potentiometer geschalteten Gleichstrom-Speisekreis mit einem konstanten Strom liefernden Schaltkreis und einer Einrichtung zur Vorspannung des Schaltkreises zur Lieferung einer konstanten Spannung, einen Transistor mit einer Ausgangsklemme, einer Eingangsklemme und einer Sammelklemme, von denen die Ausgangsklemme an eine der Fernsprechleitungen angeschlossen ist, eine Empfangseinrichtung, deren einer Anschluß an die Sammelklemme des Transistors und deren anderer f Anschluß an die andere Fernsprechleitung angeschlossen ist, ein Abgleichnetzwerk, dessen einer Anschluß mit der Eingangsklemme des Transistors und dessen anderer Anschluß mit der Transistor-Sammelklemme verbunden ist, eine Sendeeinrichtung mit einem Sende-Verstärker, der einen an die Transistor-Eingangsklemme angeschlossenen Ausgangsanschluß und durch die konstante Spannung gespeiste Konstantspannungs-Eingangsanschlüsse sowie einen Sender mit zwei Anschlüssen aufweist, die an andere Eingangsanschlüsse des Sende-Verstärkers angeschlossen sind, einen Feldeffekt-Transistor mit d-Pol und s-Pol, die parallel zur Sendeeinrichtung geschaltet sind, und einen zweiten Feldeffekt-Transistor, dessen d-Pol mit dem A einen Ende der Empfangseinrichtung und dessen g-Pol mit dem s-Pol des ersten Feldeffekt-Transistors verbunden ist, wobei der Ausgangsabgriff des Potentiometers an die g-Pole der beiden Feldeffekt-Transistoren angeschlossen ist und die Vorspannungseinrichtung des Gleichstrom-Speisekreises mit den Eingangsanschlüssen des Sende-Verstärkers für konstante Spannung verbunden ist, und eine Mittelanzapfung der Vorspannungseinrichtung, welche an die Source-Pole der beiden Feldeffekt-Transitoren angeschlossen istj gekennzeichnet ist.

109835/1060

Die aktiven Elemente bzw, die im folgenden mit FET bezeichneten Feldeffekt-Transistoren bewirken eine beträchtliche Reduzierung des Übertragungs- und des Empfangspegels. Zudem bewirkt ein Potentiometer zusammen mit den FETs eine automatische Einstellung des Üoertragungs- und des Empfangspegels der Sprache sowie die Verhinderung von Sprachverzerrungen und von Schwankungen des Sprachpegels. Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß verschiedene Schaltungsbauteile, mit Ausnahme des Sendeteils, des Empfangsteils und der Kondensatoren auf einer gemeinsamen Grundschicht als integrierte Schaltung ausgebildet sein können.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild zur Erläuterung des Prinzips der Schaltung einer Fernsprechanlage mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 die Kennlinie eines erfindungsgemäß verwendeten Elements mit variabler Impedanz,

Fig. 3 ein Schaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung und

Fig. 4 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäß verwendeten Stromversorgungs-Schaltkreises .

Die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung einer Fernsprechanlage weist ein Sendeteil bzw. Mikrophon 1 und ein Empfangsteil bzw. Hörer 2 elektromagnetischer Bauart auf. In der Schaltung ist ein Transistor 6 mit einer Basis 3, einem Emitter 4 und einem Kollektor 5 vorgesehen, wobei der Emitter an eine Fernsprech-

109835/1060

leitung L₂ angeschlossen ist. Die eine Klemme des Sendeteils 1 ist mit der Basis 3 des Transistors 6 verbunden, während die andere Klemme an der Fernsprechleitung L.. liegt. Die eine Klemme des Hörers 2 ist mit dem Kollektor 5 des Transistors 6 verbunden, die andere Klemme mit der Fernsprechleitung L.· und zugleich auch mit der anderen Klemme des Sendeteils bzw. Mikrophons, Eine Impedanzschaltung bzw. ein Abgleichnetzwerk 7 mit einer Impedanz, welche der Leitungsimpedanz entspricht oder ihr praktisch gleich ist, weist zwei Anschlüsse auf und ist über die Basis 3 und den Kollektor 5 des Transistors 6 geschaltet, während ein Gleichstrom-Speisekreis 8 für das Mikrophon 1 zwischen der Leitung Lp und einer Verzweigung zwischen der Basis 3 und der einen Klemme des Mikrophons 1 angeordnet ist.

Ein variables Impedanz-Element 17 mit zwei an die Leitungen Lo und Lj geschalteten Steuer-Anschlüssen 9 bzw. 10 ist über zwei weitere Anschlüsse 13 und 14 variabler Impedanz parallel zum Mikrophon 1 geschaltet. Ebenso ist ein zwei an de Leitungen L₂ bzw. L^ angeschlossene Steuer-Anschlüsse 11 und 12 aufweisendes zweites variables Impedanz-Element 18 über zwei weitere Anschlüsse 15 und 16 variabler Impedanz parallel zum Hörer 2 geschaltet.

Im folgenden ist nunmehr die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltung einer Fernsprechanlage gemäß der Ausführungsform in Fig. 1 anhand des Gleichstrom- und des Wechselstrombetriebs näher erläutert. Es ist zu beachten, daß hierbei eine Gleichspannung der angegebenen Polarität über die Fernsprechleitungen L^ und L₂ von einer Stromquelle eines anderen nicht dargestellten Fernsprechamtes an den Transistor 6 und das Mikrophon 1 angelegt wird.

109835/1060

- ο —

Gleichstrombetrieb:

Bei dieser Betriebsart wird der Strom dem Sendeteil bzw. Mikrophon 1 über einen Stromkreis eingespeist,' der über die Leitung L^ (+), das Mikrophon 1, den Gleichstrom-Speisekreis 8 und die Leitung L₂ (-) fließt. Üblicherweise wird ein Schaltkreis zur Lieferung eines konstanten Stroms als Gleichstrom-Speisekreis 8 verwendet, so daß der Spannungsabfall über dem Mikrophon unabhängig von Schwankungen der Leitungsspannung konstant ist.' Damit wird das Basispotential des Transistors 6 auf konstantem Wert gehalten und ein stabiler Betrieb dieses Transistors sowie konstante Empfindlichkeit des Sendeteils bzw. Mikrophons 1 gewährleistet. Da unter diesen Bedingungen der Wechselstrom-Widerstand des Gleichstrom-Speisekreises 8 auf einen ausreichend hohen Wert eingestellt werden kann, braucht dieser Schaltkreis bei der Erläuterung des Wechselstrombetriebs nicht berücksichtigt zu werden.

Wechselstrombetrieb:

Die durch den Sendeteil 1 erzeugte Sprachsignal-Spannung wird der Basis J5 des Transistors 6 aufgeprägt, und erscheint mit gleicher Phase am Emitter 4. Dieses Sendesignal wird dann über die Fernsprechleitungen L^ und L₂ übertragen. Gleichzeitig wird die mit entgegengesetzter Phase am Kollektor 5 auftretende Sprachsignal-Spannung an den Hörer angelegt, wodurch ein Nebengeräusch erzeugt wird. Das Abgleichnetzwerk 7 wirkt jedoch als Gegenkopplung des Transistors 6 für die im Hörer erzeugte Nebengeräusch-Spannung, wodurch die Größe bzw. Amplitude des Nebengeräusches reduziert wird. WJrd die Impedanz des Abgleichnetzwerks 7 auf einen der Leitungs-Impedanz entsprechenden Wert eingestellt, erzeugt der Höher keine Nebengeräusch-Spannung.

109835/1060

Der Transistor 6 stellt deewegen für das Sendesignal einen Gleichtakt-Kollektor (common collector mode) dar, so daß die durch das Mikrophon 1 erzeugte Sendesignal-Spannung mit gleicher Phase und gleicher Spannung über die Fernsprechleitungen L^ und L₂ übertragen wird. Andererseits stellt der Transistor 6 für das über die Fernsprechleitungen L^ und L₂ ankommende Empfangssignal eine Gleichtakt-Basis (common base mode) dar, um das verstärkte Signal auf den Empfangsteil bzw. Hörer 2 zu legen. Zur Vereinfachung der Beschreibung sei unter Vernachlässigung des Gleichstrom-Speisekreises 8 und der vaiablen Impedanz-Elemente 17 und nunmehr der Zustand betrachtet, der zur Beseitigung bzw. Dämpfung des Nebengeräusches erforderlich 1st, Die Ausgangsimpedanz des Sendeteils 1 sei im folgenden mit Ζ,ρ, die Eingangsimpedanz des Hörers 2 mit Z^, die Leitungsimpedanz mit Z_L und die Impedanz des Abgleichnetzwerks 7 mit Z_n bezeichnet. Weiter sei angenommen, daß der Transistor 6 ideale Eigenschaften besitzt, so daß sich der über den Hörer 2 fließende Nebengeräusch-Strom i_s, der durch die vom Sendeteil erzeugte Sendesignal-Spannung V_T hervorgerufen wurde, durch die Gleichung

i ^ZN * ^VT

ausdrücken läßt.

Durch die Gleichung (1) wird die zur Unterdrückung des Nebengeräusches erforderliche Bedingung mit

²N = ^ZL
gegeben.

- 10 109835/1060

- ίο -

Die vom Sendeteil 1 an die Fernsprechleitungen L.. und Lp vermittelte Betriebsdämpfung Uj, sowie die unter diesen Bedingungen von den Leitungen auf den Hörer 2 vermittelte Betriebsdämpfung b^ lassen sich durch folgende Gleichungen ausdrücken:

= 20 log

2 V

Zr

Y Zr

(db)

D)

(¹O

Anhand der Gleichungen (5) und (4) ist ersichtlich, daß durch entsprechende Auswahl der Werte Zrp und Z^ eine ausreichend kleine Betriebsdämpfung brp und b™ erzielt werden kann. Beispielsweise wird bei Z^ = Zj₁ = 6OO ,Π- und Z^ = 600 AL., die Betriebsdämpfung b^ = bR « 0 db, die im Vergleich zu den bei herkömmlichen Schaltungen erzielbaren Dämpfungen äußerst niedrig ist.

Die zwischen den Ausgangsklemmen I3 und 14 liegende Wechselstrom -Impedanz des variablen Impedanz-Elements I7 gemäß Fig. nimmt ab, wenn die an die Steuer-Anschlüsse 9 und 10 angelegte Gleichspannung zunimmt; das zweite variable Impedanz-Element 18 weist ähnliche Eigenschaften wie das erste variable Impedanz-Element auf. Wenn die mit der erfindungsgemäßen Schaltung verbundene Fernsprechleitung kurz ist, werden die über die Steuer-Anschlüsse der variablen Impedanz-Elemente 17 und aufgeprägten Spannungen erhöht und dadurch das Mikrophon 1 und der Hörer 2 mit niedriger Impedanz in Nebenschluß bzw. parallel geschaltet, so daß die Geber- und Empfangssignalwerte automatisch auf angemessene Pegelwerte eingestellt werden.

- 11 -

109835/1060

Variable Impedanz-Elemente I7 und 18 dieser Eigenschaften können ohne weiteres durch MOS-Halbleiter bzw'. Metalloxyd-FETs (MOSFETs) gebildet werden, deren g- und s-Pole als Steuer-Anschlüsse und deren s- und d-Pole als variable bzw. Ausgangs-Anschlüsse benutzt werden. Die Gleichspannung sollte jedoch nicht an die d- und s-Pole angelegt werden.

Die variable Impedanz-Charakteristik eines MOSFETs ist in Fig. 2 veranschaulicht. Bei Verwendung des MOSFETs als variables Impedanz-Element kann dieses zusammen mit den anderen Halbleiter-Bauteilen der Schaltung einer Fernsprechanlage als integrierter Schaltkreis ausgelegt werden.

Fig. 3 veranschaulicht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung, die ohne weiteres als integrierte Schaltung ausgeführt werden kann, wenn ein elektromagnetischer Sendeteil und ein Verstärker als Sendeeinrichtung, ein elektromagnetischer Empfänger als Hörer und MOSFETs als variable Impedanz-Elemente verwendet werden. In den Fig. 1 und 3 sind einander entsprechende Bauteile jeweils mit gleichen Bezugsziffern versehen.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 3 besteht der Sendeteil 1 aus einem elektromagnetischen Sender 101, einem Widerstand 102 und einem Sende-Verstärker I03, dessen Klemmen 104 und I05 an eine nicht dargestellte Spannungsauelle angeschlossen sind. * Das Abgleichnetzwerk 7 weist eine Parallelschaltung eines Kondensators 7I und eines Widerstands 72 sowie einen mit der Parallelschaltung in Serie geschalteten Widerstand 73 auf. Der Speisekreis 8 für den Sendeteil liegt an den Leitungen L-j und L2 und weist einen Schaltkreis zur Lieferung konstanten Stroms aus zwei Dioden 81, 82, einem Transistor 84 mit einem zwischen dessen Emitter und die Leitung L2 geschalteten Widerstand 83 sowie Dioden für konstante Spannung, beispielsweise Zenerdioden 86 und 87 auf, die zwischen den Kollektor des Transistors 84 und die Leitung L₁ geschaltet sind. Die Dioden

- 12 -

109835/1060

81 und 82 sowie der Widerstand 85 sind in Reihe zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 84 geschaltet. Die Widerstände 3I und 32 bilden ein Potentiometer und liegen in Serie zwischen den Leitungen L-j und L₀, während die Verzweigung zwischen den Widerständen J1 und 32 zur automatischen Einstellung des Sprachpegels und des Empfangssignal-Pegels an die g-Pole der als variable Impedanz-Elemente I7 bzw. 18 dienenden MOSFETs 33 und 34 angeschlossen ist.

Ein Vorwiderstand 35 ist zwischen die Basis des Transistors 84 und den Emitter 4 des Transistors 6 geschaltet und dient zur Festlegung des Kollektor-Potentials des Transistors 6. Ein Kondensator 36 bildet einen Wechselstromkreis zwischen einer Klemme des Abgleiehnetzwerks 7 und dem Hörer 2. An die Spannungs-Speiseklemmen 104 bzw. 105 des im Sendeteil 1 angeordneten Sende-Verstärkers I03 sind Ausgangsklemmen 88 und 89 von parallel zu den beiden Zenerdioden 86 und 87 angeordneten Abzweigungen geschaltet, um dem Verstärker I03 die über den in Reihe geschalteten und durch die vom Gleichstrom-Speisekreis 8 gelieferte Spannung vorges_j?annten Zenerdioden 86 und 87 auftretenden positiven und negativen Spannungen einzuspeisen, wobei die Verzweigung zwischen diesen Zenerdioden als Bezugspunkt dient. Die Gleichspannungen der Ausgangsklemme und der •Eingangsklemme des Sende-Verstärkers I03 sind derart gewählt, dal der an der Verzweigung zwischen den Zenerdioden 86 und 87 auftretenden Gleichspannung gleich sLnd. Diese Verzweigung ist außerdem an die s-Pole der MOSFETs 33 und 34 sowie an die eine Klemme des Sendeteils 101 angeschlossen, weshalb keine Gleichspannung an die s- und d-Pole der MOSFETs 33 und 34 angelegt wird. Die Basis 3 des Transitors 6 ist so geschaltet, daß sie durch die an der Ausgangsklemme des Sende-Verstärkers 103 auftretende Spannung vorgespannt wird, während der Kollektor 5 über den Hörer 2 durch die an der Leitung L^ liegende Spannung vorgespannt wird.

- 13 109835/106 0

Die Schaltung gemäß Fig. 3 arbeitet in gleicher Weise, wie dies bereits in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben ist, Es ist jedoch besonders darauf hinzuweisen, daß erfindungsgemäß durch Verwendung der aktiven Elemente die Dämpfung des Sendesignals und des Empfangssignals verringert wird, daß durch Verwendung des aus den Widerständen 3I und 32 bestehenden Potentiometers und der variablen Impedanz-Elemente eine automatische Einstellung des Sprachpegels und der Lautstärke ermöglicht wird und daß es infolge der Zuführung einer konstanten Spannung über die Fernsprechleitungen zum Sende-Verstärker möglich ist, eine Verzerrung der Sprache sowie Schwankungen des Verstärkungsfaktors zu verhindern. Außerdem können alle Schaltungsbauteile der erfindungsgemäßen Schaltung einer Fernsprechanlage außer dem elektromagnetischen Sendeteil bzw. Mikrophon, dem elektromagnetischen Hörer und den Kondensatoren als integrierte Schaltung auf einer gemeinsamen Grundplatte ausgelegt sein.

Fig. 4 veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsform des Gleichstrom-Speisekreises 8. Da es derzeit schwierig ist, eine Niederspannung-Zenerdiode in einen integrierten Schaltkreis einzufügen, ist bei dieser abgewandelten Ausführungsform eine Zenerdiode 37 mit der konstanten Strom liefernden Schaltung 85 verbunden, während ein aus den Widerständen 38 und 39 bestehendes Potentiometer mit der Zenerdiode parallelgeschaltet ist. Die Mittelanzapfung 40 des Potentiometers ist an die s-Pole der MOSFETs 33 und 34 sowie an die eine Klemme des Sendeteils 1 (Fig. 1) angeschlossen.

Obgleich die Erfindung vorstehend in bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und beschrieben ist, sind dem Fachmann selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen und Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird.

109835/ 1060

Zusammenfassend schafft die Erfindung somit eine Schaltung für Fernsprechanlagen, die einen Sendeteil, einen Empfangsteil bzw. Hörer, ein Abgleichnetzwerk, einen zwischen den Sendeteil, den Empfangsteil und Fernsprechleitungen geschalteten Transistorkreis, einen Gleichstrom-Speisekreis zur Lieferung einer konstanten Spannung von der Schaltung an den Sendeteil, sowie zwischen den Sende- und Empfangsteil geschaltete variable Impedanz-Elemente aufweist, deren Impedanz sich entsprechend der an den Leitungsanschlüssen liegenden Gleichspann_ung ändert.

109835/1060

Claims

Patentansprüche

Iy Schaltung für Fernsprechanlagen, gekennzeichnet durch einen Transistorkreis mit Eingangs-, Ausgangs- und Sammelklemme, eine Empfangseinrichtung mit zwei Anschlüssen, von denen der erste mit der Sammelklemme des Transistorkreises verbunden ist, eine Sendeeinrichtuns mit einem an die Eingangsklemme des Transistorkreises angeschlossenen Anschluß und einem mit dem zweiten Anschluß der Empfangseinrichtung verbundenen zweiten Anschluß, zwischen die Ausgangsklemme des Transistorkreises und den zweiten Anschluß der Empfangseinrichtung geschaltete Fernsprechleitungen, ein zwischen die Eingangsklemme und die Sammelklemme des Transistorkreises geschaltetes Abgleichnetzwerlc, einen zwischen die Fernsprechleitungen und die Sendeeinrichtung geschalteten Gleichstrom-Speisekreis für die Sendeeinrichtung, ein parallel zur Sendeeinrichtung geschaltetes erstes variables Impedanz-Element und ein parallel zur Empfangseinrichtung geschaltetes zweites variables Impedanz-Element, wobei sich die Impedanzen der beiden variablen Impedanz-Elemente entsprechend der an den Fernsprechleitungen anliegenden Gleichspannung ändern.

■4
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung einen elektromagnetischen Geber und einen mit diesem verbundenen, mit einer konstanten Spannung gespeisten Sende-Verstärker aufweist.

- 16 -

109835/1060
3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstrom-Speisekreis einen mit den Fernsprt-chleitungen parallelgeschalteten konst_ anten Strom liefernden Schaltkreis und" eine Einrichtung zum Vorspannen des konstanten Strom liefernden Schaltkreises zur Erzeugung einer konstanten Spannung aufweist.
4. Schaltung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung mindestens eine konstante Spannung liefernde Diode aufweist.
5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste variable Impedanz-Element einen Feldeffekt-Transistor mit einem d- und einem s-Pol, die parallel zur elektromagnetischen Sendeeinrichtung geschaltet sind, sowie einem g-Pol aufweist, welcher an eine.auf die Gleichspannung der Fernsprechleitungen ansprechende Einrichtung angeschlossen ist.
6. Schaltung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Gleichspannung ansprechende Einrichtung ein zwischen die Fernsprechleitungen geschaltetes Widerstands-Potentiometer aufweist.
7. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite variable Impedanz-Element einen Feldeffekt-Transistor mit über die Empfangseinrichtung geschaltetem d-und s-Pol und einem g-Pol aufweist, welcher an eine auf die Gleichspannung der Fernsprechleitungen ansprechende Einrichtung angeschlossen ist.

- 17 -

109835/1060
8. Schaltung für Fernsprechanlagen, gekennzeichnet durch ein über Pernsprechleitungen geschaltetes Potentiometer mit einem Ausgangsabgriff, einen parallel zum Potentiometer geschalteten Gleichstrom-Speisekreis mit einem konstanten Strom liefernden Schaltkreis und einer Einrichtung zur Vorspannung des Schaltkreises zur Lieferung einer konstanten Spannung, einen Transistor mit einer Ausgangsklemme, einer Eingangsklemme und einer Sammelklemme, von denen die Ausgangsklemme an eine der Pernsprechleitungen angeschlossen ist, eine Empfangseinrichtung, deren einer Anschluß an die Sammelklemme des Transistors und deren anderer Anschluß an die andere Fernsprechleitung angeschlossen ist, ein Abgleichnetzwerk,dessen einer Anschluß mit der Eingangsklemme des Transistors und dessen anderer Anschluß mit der Transistor-Sammelklemme verbunden ist, eine Sendeeinrichtung mit einem Sende-Verstärker, der einen an die Transistor-Eingangsklemme angeschlossenen Ausgangsanschluß und durch die konstante Spannung gespeiste Konstantspannungs-Eingangsanschlüsse sowie einen Sender mit zwei Anschlüssen aufweist, die an andere Eingangsanschlüsse des Sende-Verstärkers angeschlossen -sind, einen Feldeffekt-Transistor mit d-Pol und s-Poly die parallel zur Sendeeinrichtung geschaltet sind, und einen zweiten Feldeffekt-Transistor, dessen d-Pol mit dem einen Ende der Empfangseinrichtung und dessen g-Pol mit dem s-Pol des ersten Feldeffekt-Transistors verbunden ist, wobei der Ausgangsabgriff des Potentiometers an die g-Pole der beiden Feldeffekt-Transistoren angeschlossen ist, und die Vorspannungseinrichtung des Gleichstrom-Speisekreises mit den Eingangsanschlüssen des Sende-Verstärkers für konstante Spannung verbunden ist, und eine Mitbelanzapfung der Vorspannungseinrichtung, welche an die Source-Pole der beiden Feldeffekt-Transistoren angeschlossen ist.

- 18 -

109835/1060
9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die VorSpannungseinrichtung des Gleichstrom-Speisekreises zwei in Reihe geschaltete Dioden für konstante Spannung aufweist, deren Verzweigung die Mittelanzapfung bildet,
10. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungseinrichtung des Gleichstrom-Speisekreises eine einzige Diode für konstante Spannung und ein zu dieser parallelgeschaltetes Potentiometer aufweist und daß ein Mittelabgriff des Potentiometers die Mittelanzapfung bildet.
11. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgleichnetzwerk eine Parallelschaltung aus einem Kondensator und einem Widerstand sowie einen mit

der Parallelschaltung in Reihe geschalteten Widerstand aufweist und daß das Abgleichnetzwerk über einen Kondensator, der einen Stromkreis niedriger Impedanz für Wechselstrom-Komponenten festlegt, zwischen die Eingan^sklemme und die Sammelklemme des Transistors geschaltet ist.
12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Schaltungsbauteile, mit Ausnahme der Sendeeinrichtung, der Empfangseinrichtung und des Kondensators, als integrierte Schaltung auf einer Grundschicht ausgelegt sind.

109835/1060

Leerseite