<Desc/Clms Page number 1>
CIRCUIT POUR DETECTER LA CONDITION D'UNE LIGNE
DE TELECOMMUNICATION La présente invention revendique la priorité d'une demande de brevet déposée en Allemagne (Rëp. Féd. ) le 27 septembre 1982 sous le NO P 32 35 706.0 au nom de : STANDARD ELEKTRIK LORENZ, Aktiengesellschaft.
<Desc/Clms Page number 2>
La présente invention se rapporte à un arrangement de circuit du type établi dans le préambule de la première revendication.
Un arrangement de circuit de ce genre est montré dans le brevet allemand DE-AS 1 128 894 où les conducteurs amenant la tension à la boucle de l'abonné passent par deux enroulements d'un transformateur saturable qui sont traversés par le courant de boucle dans la même direction, de telle sorte que des flux magnétiques unidirectionnels sont produits. Le transformateur saturable est pourvu d'un enroulement additionnel auquel un relais de supervision est connecté par l'intermédiaire d'un pont de Graetz. Uh désavantage de cet arrangement de circuit est que l'énergie pour opérer le relais de supervision doit être fournie par la source de tension alternative. Ceci signifie qu'une tension alternative relativement élevée est appliquée au transformateur saturable.
En conséquence, une tension alternative relativement élevée apparaît sur les enroulements du transformateur saturable connecté à la boucle de telle sorte que d'une part, le point d'opération du transformateur saturable est affecté de manière défavorable et d'autre part, la tension alternative apparaît dans le circuit de ligne d'abonné comme une tension d'interférence relativement élevés.
Le but de l'invention est de fournir un arrangement de circuit du type ci-dessus dans lequel le point d'opération du transformateur saturable n'est pas affecté par la tension alternative, et dans lequel cette dernière, provenant de la
<Desc/Clms Page number 3>
source de tension alternative, est réduite dans le circuit de parole à une valeur admissible. En même temps, il doit être possible de déterminer le sens du courant continu d'alimentation sans qu'une interaction se produise pendant cette opération.
Ce but est atteint par les caractéristiques de la première revendication. L'invention a l'avantage de permettre l'usage de composants ayant des tolérances relativement larges, particulièrement en ce qui concerne les transformateurs saturables.
Une réalisation de l'invention sera maintenant expliquée en plus de détails en se référant aux dessins accompagnant la description et qui montrent :
La Fig. 1, un circuit permettant la détection de l'état accroché ou décroché dans un bureau téléphonique secondaire ;
La Fig. 2, le circuit utilisé pour la source de tension alternative utilisée ; et
La Fig. 3, le circuit redresseur et d'inter- prétation.
La circuit montré à la Fig. 1 sert à détecter la condition accrochée ou décrochée dans un système téléphonique.
En même temps cependant, il doit être adéquat pour déterminer le sens du courant d'alimentation continu. Ceci est nécessaire par exemple, si le renversement du courant d'alimentation est utilisé pour la signalisation. Le circuit réalisé suivant l'invention est situé par exemple dans un circuit de connexion pour une liaison directe d'un bureau téléphonique secondaire.
Deux enroulements de transformateurs T12 et T22 sont en série et connectés par une résistance de limitation et de découplage RI vers une source alternative W, par exemple ayant une fréquence de 30 kHz. Les enroulements T12 et T22 appartiennent respectivement aux transformateurs saturables Tl et T2. Les points noirs associés aux enroulements indiquent
<Desc/Clms Page number 4>
le sens du flux. La tension sur cette combinaison série est appliquée à un dispositif redresseur et d'interprétation GAI qui fournit une sortie Al indiquant la condition de la boucle.
De façon analogue, des éléments identiques au précédent interconnectent la source W et la sortie A2, les enroulements T32 et T42 appartenant respectivement à un troisième et un quatrième transformateur saturable T3 et T4.
Pour la signalisation, dans un bureau principal HA, une tension d'alimentation provenant de la batterie B peut être appliquée à la ligne L à travers une bobine d'alimentation D.
La polarité de la tension d'alimentation continue peut aussi être l'opposé de celle montrée. Un tel renversement de tension d'alimentation peut être effectué, par exemple, si l'on doit signaler la classe de service de l'abonné. Dans un bureau secondaire UA, le conducteur de ligne a est connecté au conducteur de ligne b par une self T5, un contact de couplage Kl, un redresseur Gl, deux enroulements de transformateurs Tll et T21 connectés en série, un contact de couplage K2 et une self T6. L'enroulement Tll appartient au premier transformateur saturable Tl, tandis que l'enroulement T21 appartient au second. Les enroulements Tll, T21 sont reliés en série opposition de telle sorte que les tensions d'enroulements aux points d'extrémité de la combinaison série s'annulent.
Un condensateur Cl est connecté en shunt sur cette combinaison série.
Le conducteur de ligne a est également connecté au conducteur de ligne b via la self T5, le contact de couplage Kl, un redresseur G2, deux enroulements de transformateurs T31 et T41 reliés en série, le contact de couplage K2 et la self T6. Les enroulements T31 et T41 appartiennent respectivement au troisième et au quatrième transformateur saturablesT3 et T4. Ils sont également reliés en opposition série et shuntés par le condensateur C2.
EMI4.1
./Î
<Desc/Clms Page number 5>
Les redresseurs Gl et G2 sont polarisés de façon opposée.
Les contacts de couplage Kl et K2 appartiennent à un dispositif de commande sur lesquels les lignes sont terminées et permettant une détermination de leurs états.
Le circuit fonctionne de la manière suivante. Après la fermeture des contacts de couplage Kl et K2, on doit déterminer si la boucle est fermée ou ouverte. Si la tension d'alimentation dans le bureau principal est coupée, aucun courant continu ne circule à travers les enroulements des transformateurs saturables. Les quatre transformateurs conservent leur inductance nominale de telle sorte que les tensions alternatives apparaissant sur les combinaisons série T12, T22 et T32, T42 sont interprétées les dispositifs de GAI et GA2.
Si l'alimentation dans le bureau principal HA est présente, un courant continu s'écoule à travers le redresseur G2, les enroulements de transformateurs T31, T41 et provoque la saturation des transformateurs T3 et T4. Ainsi, l'inductance des enroulements T32 et T42 disparaît pratiquement de telle sorte que seulement une très petite tension alternative, provoquée essentiellement par la résistance ohmique de ces enroulements, est présente sur ces deux enroulements reliés en série. Le dispositif GA2 interprète cet état.
Dans les deux cas, des tensions alternatives opposées sont induites dans les enroulements T31, T41 et Tll, T21, de telle sorte qu'il n'y a pratiquement aucune tension alternative aux extrémités de ces combinaisons série. Toutes les tensions résiduelles seront dues à des tolérances pour les enroulements et peuvent être respectivement réduites par les condensateurs Cl et C2. Comme ces tensions résiduelles sont également atténuées par les selfs T5, T6, la ligne L se trouve virtuellement sans tension résiduelle provenant de la source alternative W. D'autre part, les tensions d'interférence sur la ligne L n'atteignent pas les dispositifs GAI, GA2 car
<Desc/Clms Page number 6>
induites par les transformateurs elle s'annulent sur les combinaisons série des enroulements T12, T21 et T31, T41.
Si un reversement de la tension d'alimentation se produit dans le bureau principal, le courant continu ne s'écoule plus à travers la branche de circuit décrite ci-dessus mais bien par les enroulements T21, Tll et le redresseur Gl, de telle sorte que les transformateurs saturables Tl et T2 passent maintenant dans l'état saturé. Par conséquent, seules des petites chutes de tension alternatives se produisent sur la combinaison série des enroulements T12, T22 et ceci est interprété par le dispositif de supervision GAI.
En choisissant une valeur convenable du courant alternatif, la branche contenant les éléments G2, T31, T41 et celle contenant les éléments Gl, Tll, T21 ne peuvent s'influencer l'une l'autre. Quant les transformateurs T3 et T4 par exemple, sont dans un état saturé de telle sorte que la branche cortenant les éléments G2, T31, T41 a une très basse impédance, et si la tension résiduelle sur les deux enroulements Tll, T21 reliés en série est suffisamment élevée, il est possible que les transformateurs Tl et T2 soient également saturés parce qu' un courant s'écoulerait alors des enroulements Tll, T21 reliés en série par l'intermédiaire des redresseurs GL G2 et des enroulements T31 et T41.
Par conséquent, la tension de sortie de la source alternative est choisie suffisamment basse pour que toute tension résiduelle sur la combinaison série des enroulements Tll, T21 demeure en dessous du seuil de réaction du redresseur Gl. Bien entendu, la même chose s'applique par analogie au cas inverse dans lequel les transformateurs Tll et T21 sont dans l'état saturé de telle sorte que la tension résiduelle apparaît eur les enroulements T31, T41 reliés en série.
La Fig. 2 montre le circuit de la source alternative Wet qui est une modification du pont Wien-Robinson bien connu.
Une combinaison série d'un dipôle série R3, C3 et d'un dipôle
<Desc/Clms Page number 7>
parallèle R4, C4 est insérée entre la sortie WA d'un amplificateur différentiel Dl et la terre, avec le point de dérivation de cette combinaison série relié à l'entrée positive de l'amplificateur différentiel. Egalement connecté entre la sortie WA et la terre se trouve un diviseur de tension comprenant les trois résistances R6, R7 et R5 dont la dérivation supérieure est reliée à l'entrée négative de l'amplificateur différentiel Dl. Deux redresseurs G3, G4 sont connectés en anti-parallèle entre la dérivation inférieure de ce diviseur de tension, et la sortie WA. La fréquence de la source alternative est déterminée par les dipôles RC.
La résistance R5 et les redresseurs G3, G4 permettent de réguler la tension de sortie de manière simple, son amplitude étant pratiquement égale à la tension passante des redresseurs G3, G4. La sortie WA fournit une tension sinusoïdale constante, par exemple de 0,4 V, avec une résistance interne basse. Suite à la dérive, la tension de sortie peut contenir une composante de tension continue.
La Fig. 3 montre un arrangement de circuit pour les dispositifs GAI et GA2. Il consiste en un amplificateur différentiel D2 utilisant une contre-réaction négative par les résistances R8, R9. L'entrée E de cet amplificateur différentiel est connectée à la combinaison série des enroulements de transformateur (Fig. 1), et sa sortie est couplée à l'entrée negative d'un amplificateur différentiel additionnel D3 par l'intermédiaire d'un redresseur G5 en série avec une résistance RIO. Un dipôle parallèle Rll, C5 est connecté entre cet entrée négative et la terre. La dérivation d'un diviseur de tension comprenant les résistances R12, R13 et alimentée par une source continue U est connectée à l'entrée positive de l'amplificateur différentiel D3 et au même point de l'autre dispositif d'interprétation.
La sortie de ce dernier amplificateur différentiel constitue la sortie A de ce dispositif.
<Desc/Clms Page number 8>
La tension alternative dérivée de la source alternative W est amplifiée dans l'amplificateur différentiel D2 par un facteur de 1 + R8/R9 et ensuite redressée par G5. Les temps de montée et de descente d'un signal peuvent être déterminés au moyen du dispositif de délai RIO, Rll et C5.
EMI8.1
----------------------------------------------------------- ------------------------------------------------ Si par exemple les transformateurs saturables Tl et T2 ne sont pas saturés, la tension sur le condensateur C5 va s'élever au-delà du seuil de tension à l'entrée positive de l'amplificateur différentiel D3 et la sortie A deviendra basse. Lorsque les transformateurs Tl et T2 sont saturés, la tension sur le condensateur C5 va descendre en dessous du seuil de tension et la sortie A deviendra haute.
La composante de tension continue de la tension de sortie de la source alternative W (Fig. 2) qui est provoquée par la dérive n'est pratiquement pas présente à l'entrée E de l'amplificateur différentiel D2 car les résistances ohmiques ces enroulements T12, T22 et T32, T42 sont négligeables lorsqu'on les compare aux valeurs des résistances respectives RI et R2.
La réalisation montrée offre une très bonne possibilité de distinguer entre des conditions accrochée et décrochée La supervision peut être accomplie à une vitesse élevée.
Les tensions longitudinales et autres apparaissant sur la ligne ont seulement un effet négligeable sur la supervision.
Des arrangements de circuit similaires à ceux décrits peuvent aussi être utilisés dans d'autres circuits de terminaison, par exemple dans le bureau principal ou dans les circuits de ligne d'abonné.
Quoique les principes de l'invention aient été décrits ci-dessus en se référant à des exemples particuliers, il est bien entendu que cette description est faite seulement à titre d'exemple et ne constitue aucunement une limitation de la portée de l'invention.//
<Desc / Clms Page number 1>
CIRCUIT FOR DETECTING THE CONDITION OF A LINE
DE TELECOMMUNICATION The present invention claims priority from a patent application filed in Germany (Fed. Rep.) On September 27, 1982 under NO P 32 35 706.0 in the name of: STANDARD ELEKTRIK LORENZ, Aktiengesellschaft.
<Desc / Clms Page number 2>
The present invention relates to a circuit arrangement of the type established in the preamble to the first claim.
A circuit arrangement of this kind is shown in German patent DE-AS 1 128 894 where the conductors bringing the voltage to the subscriber loop pass through two windings of a saturable transformer which are crossed by the loop current in the same direction, so that unidirectional magnetic fluxes are produced. The saturable transformer is provided with an additional winding to which a supervision relay is connected via a Graetz bridge. The disadvantage of this circuit arrangement is that the energy to operate the supervision relay must be supplied by the AC voltage source. This means that a relatively high AC voltage is applied to the saturable transformer.
Consequently, a relatively high alternating voltage appears on the windings of the saturable transformer connected to the loop so that on the one hand, the operating point of the saturable transformer is adversely affected and on the other hand, the alternating voltage appears in the subscriber line circuit as a relatively high interference voltage.
The object of the invention is to provide a circuit arrangement of the above type in which the operating point of the saturable transformer is not affected by the alternating voltage, and in which the latter, coming from the
<Desc / Clms Page number 3>
alternating voltage source, is reduced in the speech circuit to an admissible value. At the same time, it must be possible to determine the direction of the direct supply current without any interaction occurring during this operation.
This object is achieved by the features of the first claim. The invention has the advantage of allowing the use of components having relatively wide tolerances, particularly with regard to saturable transformers.
An embodiment of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawings accompanying the description and which show:
Fig. 1, a circuit allowing the detection of the hooked or unhooked state in a secondary telephone office;
Fig. 2, the circuit used for the alternating voltage source used; and
Fig. 3, the rectifier and interpretation circuit.
The circuit shown in Fig. 1 is used to detect the hooked or unhooked condition in a telephone system.
At the same time, however, it must be adequate to determine the direction of the direct supply current. This is necessary, for example, if the reversal of the supply current is used for signaling. The circuit produced according to the invention is located for example in a connection circuit for a direct link from a secondary telephone office.
Two transformer windings T12 and T22 are in series and connected by a limiting and decoupling resistor RI to an alternative source W, for example having a frequency of 30 kHz. The windings T12 and T22 belong respectively to the saturable transformers Tl and T2. The black dots associated with the windings indicate
<Desc / Clms Page number 4>
the direction of the flow. The voltage on this series combination is applied to a rectifier and interpretation device GAI which provides an output A1 indicating the condition of the loop.
Similarly, elements identical to the previous interconnect the source W and the output A2, the windings T32 and T42 belonging respectively to a third and a fourth saturable transformer T3 and T4.
For signaling, in a main HA office, a supply voltage from battery B can be applied to line L through a supply coil D.
The polarity of the DC supply voltage can also be the opposite of that shown. Such a supply voltage reversal can be carried out, for example, if the subscriber's class of service has to be reported. In a secondary office UA, the line conductor a is connected to the line conductor b by an inductor T5, a coupling contact Kl, a rectifier Gl, two windings of transformers Tll and T21 connected in series, a coupling contact K2 and a T6 self. The winding T11 belongs to the first saturable transformer Tl, while the winding T21 belongs to the second. The windings T11, T21 are connected in opposite series so that the winding voltages at the end points of the series combination cancel each other out.
A capacitor C1 is connected in shunt on this series combination.
The line conductor a is also connected to the line conductor b via the choke T5, the coupling contact K1, a rectifier G2, two windings of transformers T31 and T41 connected in series, the coupling contact K2 and the choke T6. The windings T31 and T41 belong respectively to the third and to the fourth saturable transformer T3 and T4. They are also connected in series opposition and shunted by the capacitor C2.
EMI4.1
./Î
<Desc / Clms Page number 5>
The rectifiers Gl and G2 are polarized in opposite directions.
The coupling contacts K1 and K2 belong to a control device on which the lines are terminated and allowing a determination of their states.
The circuit works as follows. After closing the coupling contacts Kl and K2, it must be determined whether the loop is closed or open. If the supply voltage in the main office is cut, no direct current flows through the windings of the saturable transformers. The four transformers keep their nominal inductance so that the alternating voltages appearing on the series combinations T12, T22 and T32, T42 are interpreted by the GAI and GA2 devices.
If the power in the main office HA is present, a direct current flows through the rectifier G2, the windings of transformers T31, T41 and causes the saturation of transformers T3 and T4. Thus, the inductance of the windings T32 and T42 practically disappears so that only a very small alternating voltage, caused essentially by the ohmic resistance of these windings, is present on these two windings connected in series. The GA2 device interprets this state.
In both cases, opposite alternating voltages are induced in the windings T31, T41 and T11, T21, so that there is practically no alternating voltage at the ends of these series combinations. All residual voltages will be due to tolerances for the windings and may be reduced by capacitors C1 and C2 respectively. As these residual voltages are also attenuated by the inductors T5, T6, the line L is found to be virtually without residual voltage coming from the AC source. On the other hand, the interference voltages on the line L do not reach the devices. GAI, GA2 because
<Desc / Clms Page number 6>
induced by the transformers they cancel out on the series combinations of the windings T12, T21 and T31, T41.
If a supply voltage reversal occurs in the main office, the direct current no longer flows through the circuit branch described above but through the windings T21, Tll and the rectifier Gl, so that the saturable transformers T1 and T2 now pass into the saturated state. Consequently, only small alternating voltage drops occur on the series combination of the windings T12, T22 and this is interpreted by the supervision device GAI.
By choosing a suitable value of the alternating current, the branch containing the elements G2, T31, T41 and that containing the elements Gl, Tll, T21 cannot influence one another. When the transformers T3 and T4 for example, are in a saturated state so that the branch carrying the elements G2, T31, T41 has a very low impedance, and if the residual voltage on the two windings Tll, T21 connected in series is sufficiently high, it is possible that the transformers T1 and T2 are also saturated because a current would then flow from the windings T11, T21 connected in series via the rectifiers GL G2 and the windings T31 and T41.
Consequently, the output voltage of the alternating source is chosen to be low enough so that any residual voltage on the series combination of the windings T11, T21 remains below the reaction threshold of the rectifier Gl. Of course, the same thing applies by analogy to the opposite case in which the transformers T11 and T21 are in the saturated state so that the residual voltage appears on the windings T31, T41 connected in series.
Fig. 2 shows the circuit of the Wet alternative source which is a modification of the well-known Wien-Robinson bridge.
A series combination of a R3, C3 series dipole and a dipole
<Desc / Clms Page number 7>
parallel R4, C4 is inserted between the output WA of a differential amplifier Dl and the earth, with the point of derivation of this series combination connected to the positive input of the differential amplifier. Also connected between the output WA and the earth is a voltage divider comprising the three resistors R6, R7 and R5, the upper branch of which is connected to the negative input of the differential amplifier Dl. Two rectifiers G3, G4 are connected in anti-parallel between the lower bypass of this voltage divider, and the output WA. The frequency of the AC source is determined by the RC dipoles.
The resistor R5 and the rectifiers G3, G4 make it possible to regulate the output voltage in a simple manner, its amplitude being practically equal to the passing voltage of the rectifiers G3, G4. The WA output provides a constant sinusoidal voltage, for example 0.4 V, with a low internal resistance. Following the drift, the output voltage may contain a DC voltage component.
Fig. 3 shows a circuit arrangement for the GAI and GA2 devices. It consists of a differential amplifier D2 using a negative feedback by resistors R8, R9. The input E of this differential amplifier is connected to the series combination of the transformer windings (Fig. 1), and its output is coupled to the negative input of an additional differential amplifier D3 via a rectifier G5 in series with an RIO resistor. A parallel dipole R11, C5 is connected between this negative input and the earth. The derivation of a voltage divider comprising resistors R12, R13 and supplied by a DC source U is connected to the positive input of the differential amplifier D3 and at the same point of the other interpretation device.
The output of this latter differential amplifier constitutes output A of this device.
<Desc / Clms Page number 8>
The alternating voltage derived from the alternating source W is amplified in the differential amplifier D2 by a factor of 1 + R8 / R9 and then rectified by G5. The rise and fall times of a signal can be determined by means of the delay device RIO, R11 and C5.
EMI8.1
---------------------------------------------------------- --------- ----------------------------------------- ------- If for example the saturable transformers Tl and T2 are not saturated, the voltage on the capacitor C5 will rise above the voltage threshold at the positive input of the differential amplifier D3 and output A will become low. When the transformers T1 and T2 are saturated, the voltage on the capacitor C5 will drop below the voltage threshold and the output A will become high.
The DC voltage component of the output voltage of the AC source W (Fig. 2) which is caused by the drift is practically not present at the input E of the differential amplifier D2 because the ohmic resistances these windings T12 , T22 and T32, T42 are negligible when compared with the values of the respective resistors RI and R2.
The embodiment shown offers a very good possibility of distinguishing between hooked and unhooked conditions. Supervision can be accomplished at high speed.
Longitudinal and other tensions appearing on the line have only a negligible effect on supervision.
Circuit arrangements similar to those described can also be used in other termination circuits, for example in the main office or in subscriber line circuits.
Although the principles of the invention have been described above with reference to specific examples, it is understood that this description is made only by way of example and does not in any way constitute a limitation of the scope of the invention. //