DE2650835C2 - Schaltungsanordnung zum Übertragen von zwei binären Einfachstrom-Gleichstromsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Übertragen von zwei zu beliebigen Zeitpunkten auftretenden binären Einfachstrom-Gleichstromsignalen über jeweils eine Ader und Erde einer für die gleichzeitig damit über beide Adern übertragbaren analogen oder digitalen Gleich- oder Wechselstroms!- gnale erdsymmetrisch ausgebildeten Doppelleitung in Fernmeldeanlagen, insbesondere zum Übertragen von Schaltkennzeichen in Fernsprechvermittlungsanlagen.

Von derartigen Schaltungsanordnungen wird besonders in der Wählvermittlungstechnik Gebrauch gemacht. Die Schaltkennzeichen sind dabei Befehle, welche die Vorgänge wie Belegung, Einstellung der Wähler, Gebührenzählung usw. bewirken, die früher beim handvermittelten Betrieb durch eine Bedienperson ausgeführt wurden. Ein Schaltkennzeichen kann jeweils durch Richtung und Dauer einer Gleichspannung ausgedrückt werden, welche zwischen einer der beiden Adern ('a-Ader, fr-Ader) der Doppelader und Erde anliegt Zwischen den Wahlstufen des Ortsnetzes sind die Übertragungsleitungen noch mit einer zusätzlichen Steuerader (oAder) geführt, so daß die Zahl der übertragbaren Schaltkennzeichen noch größer ist Man

ίο unterscheidet dabei Schaltkennzeichen wie Belegung oder Nummernwahl, die in Richtung des Verbindungsaufbaus gesendet werden sowie Schaltkennzeichen wie die Zählimpulse oder das Schlußzeichen, die in entgegengesetzter Richtung laufen. Da verschiedene Schaltkennzeichen, beispielsweise die Zählimpulse, über die a- bzw. fr-Ader auch während des Gespräches übertragen werden, darf das Senden und Empfangen dieser Schaltkennzeichen keine unzulässige Unsymmetrie der beiden Adern für das Wechselspannungssignal bewirken.

Es ist bekannt, den Schaltkennzeichensender bzw. -empfänger über Drosselspulen an die a- bzw. fr-Ader der Übertragungsleitung anzukoppeln. In dem Buch »Wählvermittlungstechnik« v. R. Führer(1961, Fachverlag Schiele & Schön), S. 206, ist dies für in rückwärtiger Richtung zu sendende Zählimpulse dargestellt. Die fr-Ader erhält dabei über die Wicklung H 800, den kurzgeschlossenen Kontakt fr und die untere Drossel Dr durch Kurzschließen der Wicklung H 25 000 Impulse negativer Polarität. Es ist nun denkbar, daß zusätzlich zu diesen Impulsen über die fr-Ader noch Impulse bzw. Dauerspannungen positiver Polarität über die a-Ader auszusenden sind. Ein Beispiel für eine hierzu geeignete Anordnung ist in F i g. 1 dargestellt. Der positive Pol der Gleichspannungsquelle ist dabei mit Erde verbunden. Wird beispielsweise der Schalter K 1 geschlossen, so erhält die a-Ader über den Widerstand Wi 1 und die Drosselspule L1 eine positive Spannung. Soll eine Anordnung nach F i g. 1 zum Empfang dienen, so sind die Widerstände WiI und Wi2 durch Empfangsschaltungen, beispielsweise durch Schwellwertschalter oder durch Empfangsrelais, zu ersetzet!. Bei geschlossenen Schalterkontakten Kl und K2 können dann negative Spannungen der a-Ader und positive Spannungen der fr-Ader empfangen werden. Der kapazitive Widerstand des Kondensators Cvon Fig. 1 ist im Übertragungsbereich von 300 ... 3400 Hz klein gegenüber dem induktiven Widerstand einer der beiden Drosselspulen Ll bzw. L 2 und dient dazu, daß bei Schließen des Schalters K1 oder K 2 die beiden Adern wechselstrommäßig mit etwa dem gleichen Scheinwiderstand gegen Erde belastet sind. Durch Schließen eines der beiden Schalter K 1 oder K 2 werden daher die wechselstrommäßigen Symmetrieverhältnisse der Übertragungslei-

^r>5 tung nicht gestört. Der Kondensator C hat jedoch den Nachteil, daß durch ihn ein auf der einen Ader auftretender Spannungssprung auf der anderen Ader einen Störimpuls bewirken kann, der fälschlicherweise als Schaltkennzeichen ausgewertet wird. Solche Störim-

bo pulse können zwar vermieden werden, wenn man den Kondensator Cwegläßt; bei Schließen eines der beiden Schalter K1 oder K 2 werden dann jedoch die beiden Adern wechselstrommäßig unsymmetrisch belastet, was wiederum eine Verschlechterung der Symmetrieeigen-

b5 schäften der Übertragungsleitung bewirkt. Diese Verschlechterung kann nun zwar in Grenzen gehalten werden, wenn die beiden Drosselspulen entsprechend große Induktivitätswerte aufweisen; derartige Drossel-

spulen erhalten dann jedoch sehr große mechanische Abmessungen, vor allem weil sie noch zusätzlich einer hohen Gleichstromvormagnetisierung ausgesetzt sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben. Die Anordnung soll sich dadurch auszeichnen, daß in ihr keine Drosselspulen eingesetzt werden. Dadurch sollen jedoch die Werte für die Reflektions- und Symmetriedämpfung des Leitungspaares gegenüber dem angegebenen Stand der Technik nicht verschlechtert werden. Ferner sollen die beiden Adern des Leitungspaares unabhängig voneinander einzeln angesteuert werden können, wobei kein gegenseitiges Übersprechen stattfinden darf.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen und anhand der Zeichnungen näher beschrieben und erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine Anordnung nach dem vorstehend bereits dargelegten Stand der Technik.

F i g. 2 eine Anordnung nach der Erfindung.

Fig.3 eine Variante der Anordnung nach der Erfindung.

Fig.4 das Prinzipschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Pegelumsetzung.

Fig.5 den Stromlaufplan eines Regelwiderstandes nach der Erfindung. jo

F i g. 6 eine /-tZ-Kennlinie.

Sende- und Empfangsschaltungen für Schaltkennzeichen werden auch in bestimmten Baugruppen von Pulscodemodulations-(PTM)-Systemen verwendet, welche zwischen zwei Wahlstufen eines Fernsprech-Orts- r> netzes bzw. Bezirksnetzes geschaltet sind. Mit diesen Baugruppen, auch Kennzeichenumsetzer genannt, ist es möglich, die Schaltkennzeichen des Vermittlungssystems in codierter Form über das PCM-System zu übertragen. Man unterscheidet dabei entsprechend der ·»<> Aufbaurichtung der Verbindung in einen gehenden und einen kommenden Kennzeichenumsetzer. In beiden Kennzeichenumsetzern werden u. a. die den Schaltkennzeichen entsprechenden Spannungen und Ströme in einen den integrierten Bausteinen entsprechenden -n Pegel umgesetzt bzw. rückumgesetzt.

Die Anordnungen nach F i g. 2 und 3 bedürfen keiner näheren Beschreibung, da das hier dargestellte Prinzip der Erfindung und dessen Verdoppelung sich aus dem Anspruch 1 bereits erkennen läßt. Die Anordnung nach w F i g. 4 enthält auch die im Anspruch 3 gekennzeichneten Maßnahmen, die näher beschrieben werden sollen: Bezugnehmend auf F i g. 4 werden zunächst Aufbau und Wirkungsweise des Zweiges erläutert, der zwischen dem geerdeten Pluspol und dem nicht geerdeten Minuspol der Gleichspannungsquelle Q angeschlossen ist und dessen Abgriff mit der fr-Ader verbunden ist. Dieser Zweig wird hier kurz als fr-Zweig bezeichnet. Der fr-Zweig besteht aus dem Spannungsteiler R 12, an dessen Enden das Eingangs-Klemmenpaar eines die w> Empfangsschaltung E1 bildenden Schwellwertschalters angeschlossen ist. Das eine Ende des Spannungsteilers R 12 ist über den durch den Schalter 5 überbrückbaren ohmschen Widerstand R an Erde gelegt, wobei der Widerstand R groß ist gegenüber dem Spannungsteiler- b5 widerstand R 12. Das andere Ende des Spannungsteilers R 12 ist mit der Anode der Diode D1 verbunden, deren Kathode an den den Anschluß V 1.1 des Regelwiderstands Vl bildenden Kollektor eines Transistors gelegt ist Die Katode der weiteren Diode D 2 ist ebenfalls an diesen Kollektor angeschlossen. Der Anschlußpunkt V 1.2 des Regelwiderstands Vl ist mit der Anode der Diode D 3 verbunden, deren Katode mit dem einen Ende des Spannungsteilers R 12' verbunden ist Der Anschlußpunkt V 1.2 des Regelwiderstands Vl ist ferner mit der Anode der Diode D 4 verbunden. An beiden Enden des Spannungsteilers R12' ist das Eingangsklemmenpaar eines die Empfangsschaltung EY bildenden Schwellwertschalters angeschlossen. Das andere Ende des Spannungsteilers Ä12' ist mit dem einen Ende des durch den Schalter 5' überbrückbaren ohmschen Widerstandes R' verbunden, dessen anderes Ende über den Schalter Sc an den Minuspol der Gieichspannungsquelle Ugelegt ist Der Widerstand R' ist hochohmig in bezug auf den Spannungsteilerwiderstand R 12' und dient wie der Widerstand R zur Frittung von Wählerkontakten, die in weiteren Stromkreisen liegen können. Die beiden Widerstände R und R' werden wechselweise durch die elektronischen Schalter 5 bzw. S'(S'=S) überbrückt Die beiden Spannungsteiler R12 und R12' sind jeweils mit zwei Abgriffen versehen. Durch Kurzschließen dieser beiden Abgriffe ist es möglich, den betreffenden Spannungsteilerwiderstand von einem hochohmigen (~ 20 kO) auf einen niederohmigen Wert (-300Ω) umzuschalten. Das Kurzschließen dieser beiden Abgriffe geschieht bei der Empfangsschaltung Fl durch den elektronischen Schalter 51 und bei der Empfangsschaltung EV durch den elektronischen Schalter SY.

Ein Ausführungsbeispiel des Regelwiderstands V1 ist in F i g. 5 dargestellt. Dieser Regelwiderstand kann als 3stufiger Verstärker aufgefaßt werden, der am Eingang durch den Kondensator Ci wechselstrommäßig kurzgeschlossen ist. Im beschriebenen Anwendungsfall arbeitet der Verstärker Vl als Zweipol, wobei der Kollektor des Transistors 73 bzw. der Punkt V 1.1 die eine Klemme und der Fußpunkt V 1.2 der Anordnung die andere Klemme eines Regelwiderstands bildet.

In F i g. 6 ist der durch den Zweipol fließende Strom / abhängig von der an den Zweipolklemmen anliegenden Spannung LJ- dargestellt Je nach dem entsprechend den verschiedenen Schalterstellungen im fr-Zweig fließenden Strom / stellt sich dann einer dei Arbeitspunkte P bzw. P' ein. Ist der an der. Zweipolklemmen anliegenden Gleichspannung eine Wechselspannung überlagert, so wirkt diese wegen der Siebkondensatoren Ci und C 2 nicht auf den Zweipol zurück. Es fließt daher praktisch kein Wechselstrom durch den Zweipol, d. h. der Zweipol hat einen sehr

hohen Wechselstromwiderstand R- = . Dies ist

Δ I

beim jeweiligen Arbeitspunkt aus dem etwa waagrechten Verlauf der Kennlinie für überlagerte Wechselspannungssignale zu entnehmen.

Anhand eines betriebsmäßigen Beispieles wird zunächst das Zusammenwirken der einzelnen Baugruppen des fr-Zweiges von F i g. 4 näher erläutert. Es soll beispielsweise festgestellt werden, ob zwischen der fr-Ader und Erde eine Relaiswicklung IV liegt, was einem Erdpotential der fr-Ader entspricht; dieser spezielle Fall des Empfangsbetriebs kann auch als Abfragebetrieb bezeichnet werden. Die Abfrage der fr-Ader soll während des Zustandes der Belegung erfolgen, währenddessen der Schalter Scgeschlossen ist. Für die Abfrage ist der Schalter S' geschlossen und der Schalter Sl' geöffnet. Bei Vorhandensein einer

Relaiswicklung W zwischen Erde und b-Ader ergibt sich folgender Stromkreis:

Erde, W, b, D 2, V1, D 3, R 12', S', Sc,

Minuspol der Gleichspannungsquelle U.
Der dabei in diesem Stromkreis auftretende Strom /1 bewirkt ein Ansprechen der Empfangsschaltung EV, welche damit an ihrem Ausgang durch eine geeignete Spannungsänderung den Zustand »Relaiswicklung vorhanden« meldet. Wegen des hochohmigen Zustands des Spannungsteilers R 12' ist dabei der Strom /1 durch den ι ο Stromkreis so gering, daß das Relais W nicht ansprechen kann. Soll nun das Relais W anziehen, so wird ein Befehl zum Einschalten des Schalters SV gegeben. Der Spannungsteiler R 12' ist im EIN-Zustand des Schalters 5 Γ im niederohmigen Zustand, wodurch r> der Strom /1 in diesem Stromkreis so groß wird, daß das Relais W anzieht. Gleichzeitig ist der Spannungsabfall am niederohmigen Spannungsteiler R 12' noch so groß, daß die Schaltschwelle der Empfangsschaltung EV weiterhin überschritten bleibt und weiterhin der Zustand »Relaiswicklung vorhanden« gemeldet wird. Während dieses Abfrage- bzw. Schaltvorgangs bleiben die Symmetrieverhältnisse der a- und />-Ader im Übertragungsbereich unberührt, da wegen des in F i g. 6 angedeuteten hohen Wechselstromwiderstandes des Regelwiderstands V1 praktisch keine Rückwirkung der Zustände der Schalter S'und 5 Γ auf die fvAder auftritt. Entsprechende Verhältnisse gelten für die Schalter S und S1 sowie für die Empfangsschaltung E1, wenn eine Relaiswicklung W (in F i g. 4 nicht angedeutet) zwi- jo sehen der Z>-Ader und dem Minuspol der Gleichspannungsquelle u angeschlossen ist. In diesem Falle ergibt sich folgender Stromkreis:

Erde, S, R 12, D1, V1, D 4, b,

W'(nicht dargestellt),

Minuspol der Gleichspannungsquelle U.

Bei dem beschriebenen />-Zweig wird der Regelwiderstand V\ somit unabhängig vom Potential auf der b-Ader vom Strom /1 bzw. IV in nur einer Richtung durchflossen. Die Schaltungsanordnung hat daher den Vorteil, daß bei dieser Ader für Sendebetrieb und Empfangs- bzw. Abfragebetrieb mit beiden Binärzuständen nur ein einziger Regelwiderstand notwendig ist.

In gewissen Betriebsfällen muß die wechselstrommäßige Symmetrie der beiden Adern der Übertragungsleitung nur dann eingehalten werden, wenn bei einer bestimmten Ader der Sendebetrieb nur mit dem ersten Binärzustand und der Empfangsbetrieb nur mit dem zweiten Binärzustand erfolgt. Der Sendebetrieb mit dem zweiten und der Empfangsbetrieb mit dem ersten Binärzustand kann dann ohne Rücksicht auf die zwischen der a- und der 6-Ader herrschende wechselstrommäßige Symmetrie erfolgen. Dieser Fall gilt beispielsweise für den Wahlvorgang, wenn sich der Übertragungskanal noch nicht im Gesprächszustand befindet. Eine entsprechende Schaltungsanordnung bildet in F i g. 4 derjenige Zweig, dessen Abgriff mit der a-Ader verbunden ist Die zwischen der a-Ader und dem Minuspol der Gleichspannungsquelle LJ liegende und wiederum erfindungsgemäß ausgebildete Anordnung gewährleistet wechselstrommäßige Symmetrie für den Sendebetrieb mit negativen Spannungen sowie für den Empfangsbetrieb von Erdspannungen. Das Senden von Erdspannungen über die a-Ader geschieht dabei ohne Rücksicht auf die wechselstrommäßige Symmetrie und wird durch die Schaltstufe S 2 bewirkt

Die Erfindung hat den Vorteil, daß bei Empfangsbzw. Abfragebetrieb mit dem nichtgeerdeten Binärzustand keine zusätzliche Spannungsquelle notwendig ist, da der Regelwiderstand seinen Betriebsstrom aus diesem Signal bezieht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Übertragen von zwei zu beliebigen Zeitpunkten auftretenden binären Einfachstrom-Gleichstromsignalen über jeweils eine Ader und Erde einer für die gleichzeitig damit über beide Adern übertragbaren analogen oder digitalen deich- oder Wechselstromsignale erdsymmetrisch ausgebildeten Doppelleitung in Fernmeldeanlagen, insbesondere zum Übertragen von Schaltkennzeichen in Fernsprechvermittlungsanlagen,dadurch gekennzeichnet, daß jede Ader (a, b) der Doppelleitung jeweils über einen elektronischen Regelwiderstand (Vl, Vl'), die durch einen relativ niederohmigen Parallelwiderstand (R 2, R 2') überbrückte Empfangseinrichtung (El, Ei') und die durch einen relativ hochohmigen Parallelwiderstand (R i,Ri') überbrückte Sendeeinrichtung (S i,Si') in Serie am einen Ende des Übertragungsweges mit Erde und am anderen Ende des Übertragungsweges mit dem nichtgeerdeten Pol einer einseitig geerdeten Spannungsquelle (U) verbunden ist und daß der elektronische Regel widerstand (Vi, Vi') für Gleichströme niederohmig (durchlässig) und für Wechselströme hochohmig (undurchlässig) ausgebildet ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Regelwiderstand drei Transistoren (Tl, T2, T3) aufweist, von denen zwei in an sich bekannter Weise eine Komplementär-Darlington-Schaltung (Tl, T2) bilden, daß der Ersatzemitter der Darlington-Schaltung (Tl, T2) an die Basis des dritten Transistors (T3) geführt ist und daß die Ersatzbasis der Darlington-Schaltung (Ti, T2) sowie die Basis des dritten Transistors (T3) über Kondensatoren (Ci, C2) mit einer Klemme verbunden sind, die den einen Anschluß des elektronischer. Widerstandes bildet, während der Kollektor des dritten Transistors (T3) sowie der Ersatzkollektor der Darlington-Schaltung (Tl, 72) mit einer weiteren Klemme verbunden sind, die den anderen Anschluß des elektronischen Widerstandes darstellt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelwiderstand (Vl) im Diagonalzweig einer Diodenbrücke (Di, D2, D3, D 4) liegt.