AT393056B - TRANSMITTER CIRCUIT FOR TELEPHONE NETWORKS - Google Patents

Description

AT 393 056 BAT 393 056 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Übertragerschaltung für Fernsprechnetze zum Ankoppeln von Nebenstellenanlagen an die speisende Vermittlungsstelle, mit einem Übertrager, der mit seiner Primärseite in die mit der Vermittlungsstelle verbundene Sprechleitung eingeschaltet und mit seiner Sekundärseite an die Nebenstellenanlage angeschlossen ist, wobei auf der Seite der speisenden Vermittlungsstelle ein die Primärwicklung γοη hohen Strömen entlastender elektronischer Schaltkreis vorgesehen ist, der einen zwischen die beiden Leitungen der speisenden Vermittlungsstelle, gegebenenfalls zusammen mit einem Vorwiderstand eingeschalteten Transistor enthält, der über ein aus Widerstand und Kondensator bestehendes Integrierglied angesteuert ist.The invention relates to a transformer circuit for telephone networks for coupling private branch exchanges to the dining switching center, with a transformer which is switched on with its primary side into the speech line connected to the switching center and connected with its secondary side to the private branch exchange, on the feeding side Switch is provided an electronic circuit relieving the primary winding γοη high currents, which contains a transistor connected between the two lines of the supplying switching center, optionally together with a series resistor, which is controlled via an integrating element consisting of a resistor and a capacitor.

In Fernsprechnetzen werden zur Sprachsignalübertragung zwischen einer übergeordneten speisenden Vermittlungsstelle und den untergeordneten Nebenstellenanlagen Transformatoren verwendet, die sowohl vom Sprachsignal als auch von dem in der speisenden Vermittlungsstelle, z. B. zur Übertragung vermittlungstechnischer Kennzeichen, vorhandenen Gleichstrom durchflossen werden. Diese Transformatoren sind aufgrund der an die Qualität der Signalübertragung zu stellenden Anforderungen verhältnismäßig groß, schwer und teuer. Durch Serienschaltung mit einem Kondensator ist es möglich, den Übertrager vom Gleichstrom der speisenden Vermittlungsstelle und damit von der Vormagnetisierung durch diesen zu befreien. Dadurch kann der Übertrager zwar verkleinert werden, jedoch nur in einem relativ begrenzten Ausmaß, weil er weiterhin die gesamte Sendesignalenergie übertragen muß.In telephone networks, transformers are used for voice signal transmission between a higher-level feeding switching center and the subordinate private branch exchanges, both from the voice signal and from the one in the feeding switching center, e.g. B. for the transmission of mediation, existing direct current. These transformers are relatively large, heavy and expensive due to the demands placed on the quality of the signal transmission. Through series connection with a capacitor, it is possible to free the transformer from the direct current of the supplying switching center and thus from the premagnetization by it. As a result, the transmitter can be downsized, but only to a relatively limited extent, because it must continue to transmit the entire transmission signal energy.

Bei der bekannten Schaltung mit Serienkondensator ist es zur Aufrechterhaltung des Gleichstromflusses in der Leitung der übergeordneten Vermittlungsstelle erforderlich, den Übertrager und den Kondensator durch einen Strompfad für den Gleichstrom zu überbrücken. Hiezu wird eine Spule verwendet, die eine verhältnismäßig große Induktivität aufweisen muß und einen zusätzlichen Schaltungsaufwand verursacht. Außerdem ist es bekannt, auf der Seite der speisenden Vermittlungsstelle einen elektronischen Schaltkreis vorzusehen, der eine Impedanz bildet und so den Gleichstromfluß ermöglicht. Dieser elektronische Schaltkreis arbeitet jedoch nicht bei geringem oder keinem Gleichstrom.In the known circuit with a series capacitor, in order to maintain the direct current flow in the line of the higher-level switching center, it is necessary to bridge the transformer and the capacitor by means of a current path for the direct current. For this purpose, a coil is used, which must have a relatively large inductance and causes additional circuitry. It is also known to provide an electronic circuit on the side of the supplying switching center which forms an impedance and thus enables the direct current to flow. However, this electronic circuit does not operate with little or no direct current.

Aus der EP-OS 0 099 272 ist eine Übertragerschaltung bekannt, bei der eine Gyratorschaltung mit einem Integrierglied verwendet wird, um den Übertrager durch Abzweigung eines erheblichen Teils des Gleichstromes zu entlasten. Die Basis des Transistors der Gyratorschaltung wird über das Integrierglied ständig angesteuert, das üb»1 einen Schalter, z. B. über Optokoppler, geschaltet wird. Für diese Schalter ist eine zusätzliche Steuerelektronik vorgesehen. Die aufwendige Steuerschaltung ist ein erheblicher Nachteil dieser bekannten Übertragerschaltung.From EP-OS 0 099 272 a transformer circuit is known in which a gyrator circuit with an integrator is used to relieve the transformer by branching off a considerable part of the direct current. The base of the transistor of the gyrator circuit is continuously controlled via the integrating element, which is a switch, eg. B. is switched via optocouplers. Additional control electronics are provided for these switches. The complex control circuit is a considerable disadvantage of this known transformer circuit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfachere, weniger aufwendige Schaltung anzugeben, mit der eine erhebliche Verkleinerung eines Gleichsttom durchflossenen Übertragers durch Abzweigung des Großteils des Gleichstromes erreicht wird, wobei die Übertragerschaltung einen möglichst niedrigen Gleichstromwiderstand auf weist und auch ohne Gleichstrom arbeiten soll.The invention has for its object to provide a simpler, less complex circuit with which a considerable reduction in a direct current through the transformer is achieved by branching off most of the direct current, the transformer circuit having the lowest possible direct current resistance and also to work without direct current.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß der Transistor die Primärwicklung des Übertragers und einen mit dieser in Serie geschalteten Zweipol mit Spannungsabfall, z. B. wenigstens eine Diode oder einen Widerstand, überbrückt und der Widerstand des Integriergliedes zwischen die von der Primärwicklung des Übertragers zum Zweipol führende Verbindungsleitung und die Basis des Transistors, der Kondensator des Integriergliedes zwischen die Basis des Transistors und die mit dessen Emitter verbundene Sprechleitung geschaltet ist, wobei der Basis des Transistors die zwischen dem Widerstand und dem Kondensator des Integriergliedes abgenommene Spannung als Steuerspannung zugeführt ist. Die erfindungsgemäße Übertragerschaltung ist wesentlich einfacher als die bekannte Ausführung mit einer aktiven Gyratorschaltung. Diese wird in Abhängigkeit von dem durch die Primärwicklung des Übertragers und den Zweipol fließenden Schleifenstrom gesteuert, der einen seiner Größe proportionalen Spannungsabfall an der Primärwicklung des Übertragers verursacht. Der Transistor des elektronischen Schaltkreises wird dadurch bei höherem Schleifensttom mehr durchgeschaltet und übernimmt dadurch einen größeren Anteil des Schleifensttomes. Der Übertrager wird dadurch vom Gleichstrom entlastet, so daß er wesentlich verkleinert werden kann, ohne die Qualität der Signalüberttagung zu beeinträchtigen.This object is achieved with the invention in that the transistor, the primary winding of the transformer and a series-connected two-pole with voltage drop, for. B. at least one diode or a resistor, bridged and the resistance of the integrating element between the connecting line leading from the primary winding of the transformer to the two-pole connection line and the base of the transistor, the capacitor of the integrating element is connected between the base of the transistor and the speech line connected to its emitter , wherein the base of the transistor, the voltage taken between the resistor and the capacitor of the integrator is supplied as a control voltage. The transformer circuit according to the invention is much simpler than the known version with an active gyrator circuit. This is controlled as a function of the loop current flowing through the primary winding of the transformer and the two-pole circuit, which causes a voltage drop across the primary winding of the transformer which is proportional to its size. As a result, the transistor of the electronic circuit is turned on more when the loop current is higher and thereby takes over a larger proportion of the loop current. The transformer is thereby relieved of the direct current, so that it can be significantly reduced without impairing the quality of the signal transmission.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Übertragerschaltung kann der Zweipol einen Optokoppler als Schleifendetektor enthalten. Dies»1 kann einen Teil des zur Sicherstellung der Steuerspannung erforderlichen Zweipols sein. Wenn der Schleifenstrom Uber den Optokoppler oder eine einen Teil desselben bildende Leuchtdiode fließt, dann spricht der Optokoppler an und das so entstehende Signal kann weiter ausgewertet werden.In a further embodiment of the transmitter circuit according to the invention, the two-pole connector can contain an optocoupler as a loop detector. This »1 can be part of the double pole required to ensure the control voltage. If the loop current flows through the optocoupler or a light-emitting diode forming part of the same, then the optocoupler responds and the resulting signal can be further evaluated.

Wenn der Schleifengleichstrom im Vergleich mit den ihm überlagerten Wechselsignalsttömen so groß ist, daß keine Umpolung möglich ist, dann hat der vorzugsweise aus Dioden gebildete Zweipol einen nur geringen Widerstand, der vernachlässigt werden kann. Wenn dagegen ein geringer oder gar kein Gleichstrom durch die Übertragerschaltung fließt, dann ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, den mit der Primärwicklung des Übertragers in Serie geschalteten Zweipol durch einen Kondensator zu überbrücken. Dieser schließt den Zweipol signalmäßig kurz und verhindert damit Verzerrungen oder eine Unterbrechung des Signalweges.If the loop direct current is so large in comparison with the alternating signal currents superimposed on it that no polarity reversal is possible, then the two-pole circuit, which is preferably formed from diodes, has only a low resistance, which can be neglected. If, on the other hand, little or no direct current flows through the transformer circuit, then it is advantageous according to the invention to bridge the two-pole connection in series with the primary winding of the transformer by means of a capacitor. This short-circuits the two-pole signal and thus prevents distortion or an interruption in the signal path.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung zu entnehmen, in der die erfindungsgemäße Übertragerschaltung dargestelltistFurther details and advantages of the invention can be gathered from the following description of an exemplary embodiment with reference to the drawing, in which the transformer circuit according to the invention is shown

Die gezeigte Übertragerschaltung wird zum Ankoppeln der Amtsleitung einer Nebenstellenanlage an die -2-The transformer circuit shown is used to couple the outside line of a private branch exchange to the -2-

AT 393 056 B speisende Vermittlungsstelle eines Fernsprechnetzes verwendet. Sie wird über die beiden Leitungen (LI und L2) mit den Sprechadem der Vermittlungsstelle verbunden. Zwischen die beiden Leitungen (LI und L2) ist in der Übertragerschaltung die Primärwicklung (Wl) des Übertragers (Ü) und mit dieser in Serie ein Zweipol (Z) geschaltet, die zusammen einen Strompfad für den Schleifenstrom bilden. Ein weiterer Strompfad führt über 5 einen Transistor (T), dessen Kollektor (C) über eine Gleichrichterdiode (Dl) mit der Leitung (LI) und dessen Emitter (E) über einen Vorwiderstand (RI) mit der Leitung (L2) verbunden ist.AT 393 056 B feeding switching center of a telephone network used. It is connected to the switching center of the exchange via the two lines (LI and L2). Between the two lines (LI and L2) in the transformer circuit, the primary winding (Wl) of the transformer (Ü) and with this in series a two-pole (Z) are connected, which together form a current path for the loop current. Another current path leads via 5 a transistor (T), the collector (C) of which is connected to the line (LI) via a rectifier diode (Dl) and the emitter (E) of which is connected to the line (L2) via a series resistor (RI).

Die Basis (B) des Transistors (T) wird über ein Integrierglied angesteuert, das aus einem Vorwiderstand (R2) und einem Siebkondensator (CI) besteht. Der Vorwiderstand (R2) ist hochohmig und an die Verbindungsstelle zwischen der Primärwicklung (Wl) des Übertragers (Ü) und dem Zweipol (Z) angeschlossen. 10 Der Siebkondensator (CI) ist zwischen die Basis (B) des Transistors (T) und die Leitung (L2) geschaltet Schließlich ist in die dargestellte Schaltung noch ein Kondensator (C2) gestrichelt eingezeichnet, der wahlweise vorgesehen sein kann und den Zweipol (Z) überbrückt Dieser besteht im Ausführungsbeispiel aus einer Doppeldiode (D2) und einem Optokoppler (D3). Er kann aber auch aus ohmschen Widerständen bestehen, da es im Rahmen der Erfindung prinzipiell auf die Erzeugung eines Spannungsabfalls ankommt. An die IS Sekundärwicklung (W2) des Übertragers (Ü) ist eine Nebenstellenanlage angeschlossen, die im Ausführangsbeispiel als Wechselspannungssignal (Uo) mit der Ausgangsimpedanz (Zin) angedeutet istThe base (B) of the transistor (T) is controlled via an integrating element, which consists of a series resistor (R2) and a filter capacitor (CI). The series resistor (R2) has a high impedance and is connected to the connection point between the primary winding (Wl) of the transformer (Ü) and the two-pole connection (Z). 10 The filter capacitor (CI) is connected between the base (B) of the transistor (T) and the line (L2) Finally, a capacitor (C2) is shown in dashed lines in the circuit shown, which can be provided optionally and the two-pole (Z ) bridges this in the exemplary embodiment consists of a double diode (D2) and an optocoupler (D3). However, it can also consist of ohmic resistors, since the generation of a voltage drop is essential in the context of the invention. A private branch exchange is connected to the IS secondary winding (W2) of the transformer (Ü), which is indicated in the exemplary embodiment as an AC voltage signal (Uo) with the output impedance (Zin)

Von der Vermittlungsstelle fließt durch die Leitungen (LI und L2) ein Gleichstrom, der einerseits am Zweipol (Z) und anderseits an der Primärwicklung (Wl) des Übertragers (Ü) einen Spannungsabfall erzeugt Dieser Spannungsabfall wird über den Vorwiderstand (R2) abgegriffen, mit dem Kondensator (CI) gesiebt und 20 der Basis (B) des Transistors (T) als Steuerspannung zugeführt. Ein zweiter Strompfad führt über den Transistor (T). Die diesem vorgeschaltete Gleichrichterdiode (Dl) verhindert die Umpolung des Transistors (T), Ms der durch die Leitungen (LI und L2) fließende Strom negativ wird. Um die Signalaussteuerbarkeit des Transistors (T) sicherzustellen, muß der Spannungsabfall am Zweipol (Z) größer sein als der Spannungsabfall an der Gleichrichterdiode (Dl). Dies wird durch die Doppeldiode (D2) sichergestellt Der mit der Doppeldiode (D2) in 25 Serie geschaltete Optokoppler (D3) bewirkt einen weiteren Spannungsabfall, hat aber im wesentlichen die Aufgabe eines Schleifendetektors.A direct current flows from the switching center through the lines (LI and L2), which on the one hand generates a voltage drop at the two-pole connection (Z) and on the other hand at the primary winding (Wl) of the transformer (Ü) .This voltage drop is tapped via the series resistor (R2) sieved the capacitor (CI) and 20 supplied to the base (B) of the transistor (T) as a control voltage. A second current path leads through the transistor (T). The rectifier diode (Dl) connected upstream of this prevents the polarity reversal of the transistor (T), Ms the current flowing through the lines (LI and L2) becomes negative. In order to ensure the controllability of the transistor (T), the voltage drop at the two-pole (Z) must be greater than the voltage drop at the rectifier diode (Dl). This is ensured by the double diode (D2). The optocoupler (D3) connected in series with the double diode (D2) causes a further voltage drop, but essentially has the function of a loop detector.

Wenn die an der Basis (B) des Transistors (Γ) liegende Steuergleichspannung eine bestimmte Größe erreicht, öffnet der Transistor, so daß ein Teil des Schleifengleichstromes über den Transistor (T) und den Vorwiderstand (RI) zur Leitung (L2) abfließen kann. Durch die Größe des Vorwiderstandes (RI) wird die Ansprechgrenze des 30 Transistors bestimmt. Es kann damit der Übemahmepunkt eingestellt werden, ab welchem der Transistor (T) einen Teil des Schleifengleichstromes übernimmt. Die Größe des durch den Transistor (T) fließenden Schleifenstromes wird durch die Steuerspannung bestimmt. Bei höherem Schleifenstrom wird an der Primärwicklung (Wl) des Übertragers (Ü) ein höherer Spannungsabfall verursacht, wodurch die Steuerspannung an der Basis (B) des Transistors (T) ansteigt, der Transistor (T) mehr durchgeschaltet wird und damit ein 35 größerer Anteil des Schleifenstromes vom Transistor (T) übernommen wird. Der Übertrager (Ü) wird dadurch weitgehend vom Gleichstrom entlastet und kann deshalb entsprechend klein ausgeführt sein. Da der Vorwiderstand (R2) hochohmig ist, kann der Basisstrom vernachlässigt werden.When the control DC voltage at the base (B) of the transistor (Γ) reaches a certain size, the transistor opens, so that part of the DC loop current can flow through the transistor (T) and the series resistor (RI) to the line (L2). The response limit of the transistor is determined by the size of the series resistor (RI). The takeover point from which the transistor (T) takes over part of the loop direct current can thus be set. The size of the loop current flowing through the transistor (T) is determined by the control voltage. With a higher loop current, a higher voltage drop is caused at the primary winding (Wl) of the transformer (Ü), as a result of which the control voltage at the base (B) of the transistor (T) increases, the transistor (T) is switched through more and thus a larger proportion of the loop current is taken over by the transistor (T). The transformer (Ü) is largely relieved of the direct current and can therefore be made correspondingly small. Since the series resistor (R2) has a high resistance, the base current can be neglected.

Außer der beschriebenen Signalübertragung von der speisenden Vermittlungsstelle zu einer Nebenstellenanlage dient die dargestellte und beschriebene Übertragerschaltung auch zum Übertragen von 40 Sprechsignalen von der Nebenstellenanlage zur Vermittlungsstelle. Das zu übertragende Sprechsignal, das in der Zeichnung als Wechselspannungsquelle (Uo) mit der Impedanz (Zin) dargestellt ist, wird in die Sekundärwicklung (W2) des Übertragers (Ü) eingespeist. Von dieser wird das Signal in die Primärwicklung (Wl) und damit auf die mit der Vermittlungsstelle unmittelbar verbundenen Leitungen (LI und L2) übertragen. Da der Vorwiderstand (R2) hochohmig ist, kann der über diesen fließende Signalstrom vernachlässigt 45 werden. Signalanteile, die über (R2) an die Basis (B) des Transistors (T) gelangen, werden durch den Siebkondensator (CI) kurzgeschlossen. Der Transistor (T) wirkt für das Signal daher wie eine Unterbrechung und belastet dieses nicht. An den Leitungen (LI und L2) erscheint die Übertragerschaltung als Spannungsquelle für das zu übertragende Sprechsignal.In addition to the described signal transmission from the supplying switching center to a private branch exchange, the illustrated and described transmitter circuit also serves to transmit 40 speech signals from the private branch exchange to the switching center. The speech signal to be transmitted, which is shown in the drawing as an AC voltage source (Uo) with the impedance (Zin), is fed into the secondary winding (W2) of the transmitter (Ü). From this, the signal is transmitted to the primary winding (Wl) and thus to the lines (LI and L2) directly connected to the exchange. Since the series resistor (R2) has a high resistance, the signal current flowing through it can be neglected 45. Signal components that reach the base (B) of the transistor (T) via (R2) are short-circuited by the filter capacitor (CI). The transistor (T) therefore acts as an interruption for the signal and does not load it. On the lines (LI and L2), the transmitter circuit appears as a voltage source for the speech signal to be transmitted.

Der Kondensator (C2) ist erforderlich, wenn durch die Übertragerschaltung nur ein geringer oder gar kein 50 Gleichstrom fließt, oder wenn der Zweipol (Z) aus ohmschen Widerständen gebildet ist. Der Kondensat«· (C2) schließt dabei den Zweipol (Z) signalmäßig kurz und verhindert damit Verzerrungen bzw. eine Unterbrechung des Signalweges. 55 -3- 60The capacitor (C2) is required if little or no direct current flows through the transformer circuit, or if the two-pole (Z) is formed from ohmic resistors. The condensate «· (C2) short-circuits the two-pole (Z) and thus prevents distortion or an interruption of the signal path. 55 -3- 60

Claims (3)

AT 393 056 B PATENTANSPRÜCHE 1. Übertragerschaltung für Fernsprechnetze zum Ankoppeln von Nebenstellenanlagen an die speisende Vermittlungsstelle, mit einem Übertrager, der mit seiner Primärseite in die mit der Vermittlungsstelle verbundene Sprechleitung eingeschaltet und mit seiner Sekundärseite an die Nebenstellenanlage angeschlossen ist, wobei auf der Seite der speisenden Vermittlungsstelle ein die Primärwicklung von hohen Strömen entlastender elektronischer Schaltkreis vorgesehen ist, der einen zwischen die beiden Leitungen der speisenden Vermittlungsstelle, gegebenenfalls zusammen mit einem Vorwiderstand eingeschalteten Transistor enthält, der über ein aus Widerstand und Kondensator bestehendes Integrierglied angesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (T) die Primärwicklung (Wl) des Übertragers (Ü) und einen mit dieser in Serie geschalteten Zweipol (Z) mit Spannungsabfall, z. B. wenigstens eine Diode (D2, D3) oder einen Widerstand, überbrückt und der Widerstand (R2) des Integriergliedes zwischen die von der Primärwicklung (Wl) des Übertragers (Ü) zum Zweipol (Z) führende Verbindungsleitung und die Basis (B) des Transistors (T), der Kondensator (CI) des Integriergliedes zwischen die Basis (B) des Transistors (T) und die mit dessen Emitter (E) verbundene Sprechleitung (L2) geschaltet ist, wobei der Basis (B) des Transistors (T) die zwischen dem Widerstand (R2) und dem Kondensaten: (CI) des hitegriergliedes abgenommene Spannung als Steuerspannung zugeführt istAT 393 056 B PATENT CLAIMS 1. Transmitter circuit for telephone networks for coupling private branch exchanges to the supplying switching center, with a transformer which is switched on with its primary side into the speech line connected to the switching center and with its secondary side connected to the private branch exchange, on the side of which supplying switching center is provided an electronic circuit relieving the primary winding of high currents, which contains a transistor connected between the two lines of the supplying switching center, optionally together with a series resistor, which is controlled via an integrating element consisting of a resistor and a capacitor, characterized in that the Transistor (T), the primary winding (Wl) of the transformer (Ü) and a series-connected two-pole (Z) with voltage drop, z. B. at least one diode (D2, D3) or a resistor, bridged and the resistance (R2) of the integrator between the primary winding (Wl) of the transformer (Ü) leading to the two-pole (Z) connecting line and the base (B) of the Transistor (T), the capacitor (CI) of the integrating element is connected between the base (B) of the transistor (T) and the speech line (L2) connected to its emitter (E), the base (B) of the transistor (T) the voltage taken between the resistor (R2) and the condensate: (CI) of the hitegriergliedes is supplied as a control voltage 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweipol (Z) einen Optokoppler (D3) als Schleifendetektor enthält2. Circuit according to claim 1, characterized in that the two-pole (Z) contains an optocoupler (D3) as a loop detector 3. Schaltung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Primärwicklung (Wl) des Übertragers (Ü) in Serie geschaltete Zweipol (Z) durch einen Kondensator (C2) überbrückt ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-3. A circuit according to claim I or 2, characterized in that the two-pole (Z) connected in series with the primary winding (Wl) of the transformer (Ü) is bridged by a capacitor (C2). Add 1 sheet of drawing -4-