DE1013704B - Schaltungsanordnung fuer einen elektronischen Teilnehmeranschlusskreis - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen in elektronischen Abtast-, Prüf- und ■Verteilereinrichtungen und auf dafür bestimmte Schaltungen und Verfahren, insbesondere auf verbesserte Schaltungen und Verfahren zum Abtasten oder Abgreifen des Spannungs- oder Potentialzustandes von Nachrichten- oder Fernsprechteilnehmerleitungen.

Bei einigen Systemen von Nachrichtenübertragungsanlagen ist es erwünscht, den Spannungs- oder Potentialzustand von Teilnehmerleitungen häufig abzugreifen oder abzutasten, um die Signale oder Signalzustände der Leitungen zu diesen Zeitpunkten zu bestimmen. Bei derartigen Systemen sind beispielsweise Batterie und Erde bzw. Batterien entgegengesetzer Polarität an der Vermittlungsstelle über geeignete Impedanz- oder Widerstandselemente mit den beiden Adern einer Teilnehmerleitung verbunden. Eine der Teilnehmerleitungsadern oder eines der mit der Teilnehmerleitung verbundenen Impedanzoder Widerstandselemente liegt dann an einer elektronischen Abtastanordnung, die die Teilnehmerleitungsadern bzw. das Impedanz- oder Widerstandselement periodisch nach einer Ausgangsklemme durchschaltet.

Derartige Abtasteinrichtungen haben bestimmte Mängel und Nachteile, wenn die Leitungen induktiven Interferenzfeldern, einem Erdpotential oder anderen längs der Leitung auftretenden Störungen und Interferenzen einschließlich Unsymmetrie und Leitungsstörungen ausgesetzt sind. Wird beispielsweise die über einen Widerstand oder eine Impedanz mit Erde verbundene Seite der Teilnehmerleitung auf Grund einer Störung oder eines Fehlers geerdet und liegt dieses Widerstands- oder Impedanzelement an einer Abtasteinrichtung, dann ist es für den Teilnehmer unmöglich, Signale an die Vermittlungsstelle zu geben, zu wählen oder einen Ruf einzuleiten. Liegt umgekehrt die Abtastanordnung an der anderen Seite der Teilnehmerleitung, dann macht eine Ableitung oder eine Erdung mit einem Erdpotential vorbestimmter Polarität an der Teilnehmerstation die Teilnehmerleitung unwirksam, die dann nicht in der Lage ist, Ruf- oder Wählsignale an die Vermittlungsstelle zu übertragen.

Ableitungen von einer oder von beiden Leitungsadern nach Erde, mit einem sich von dem Erdpotential an der Vermittlungsstelle unterscheidenden Erdpotential führen dazu, daß beide Leitungsadern entweder mehr positiv oder mehr negativ werden, so daß dadurch der vorschriftsmäßige Ablauf des Abtastvorgangs und auch die Abtasteinrichtung selbst beeinflußt werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einige dieser Schwierigkeiten dadurch zu überwinden, daß beide Teilnehmerleitungsadern über Hilfseinrichtungen mit der Abtastanordnung verbunden werden.

Schaltungsanordnung
für einen elektronischen
Teilnehmeranschlußkreis

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. Dr. R. Herbst, Rechtsanwalt,
Fürth (Bay.), Breitscheidstr. 7

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 3. November 1955

Hillel Pitlik, Morristown, N. J. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Ferner ist es Ziel der Erfindung, die Einflüsse von Längsunsymmetrie auf Grund von Erdpotentialen, gestörten Erdungen u. dgl. sowie die Einflüsse von Ableitwiderständen nach einer Erde, die auf einem Erdpotential liegt, zu neutralisieren.

Dies wird bei einer Schaltungsanordnung für einen elektronischen Teilnehmeranschlußkreis, bei welchem beide Leitungsadern in der Vermittlungsstelle jeweils über eine Impedanz an eine Stromquelle angeschlossen sind, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Stromkreis zur Kombination der an den Leitungsadern auftretenden Potentiale vorgesehen ist, welcher mit der einen Ader unmittelbar und mit der anderen Ader über eine Umkehrstufe verbunden ist und der an seinem Ausgang den Betriebszustand der Teilnehmeranschlußleitung kennzeichnenden Potentiale liefert. Die Ausgangsklemme dieser Summenschaltung liegt an der Abtastanordnung. Daher werden auf beiden Teilen der Leitung auftretende, im wesentlichen gleiche Spannungsänderungen aussymmetriert und nicht nach der Abtastanordnung hin übertragen.

Da andererseits der an den beiden Leitungsadern der Teilnehmerstation liegende, eine offene oder geschlossene Leitung kennzeichnende Signalzustand die Spannung oder das Potential der beiden Leitungsadern und damit die Spannung oder das Potential an den beiden Widerstands- oder Impedanzelementen bei der Vermittlungsstelle in entgegengesetzter Richtung

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ändert, werden solche Spannungsänderungen zueinander addiert und an die Abtastanordnung der Vermittlungsstelle übertragen. Die Einrichtungen an der Vermittlungsstelle können dann diese Spannungskennzeichnungen zur Feststellung der Einleitung eines Gesprächs, des Endes eines Gesprächs, der momentanen Betätigung des Gabel- oder Hakenkontakts und zur Bestimmung der von der Teilnehmer station übertragenen Wählimpulse verwenden.

In einer beispielsweisen Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die beiden Teilnehmerleitungsadern über einen Amtsübertrager 12 nach der eine Wähleinrichtung enthaltenden Vermittlungsstelle, 5 durch die die Adern 10 und 11 enthaltende Teilnehmerleitung mit einer anderen gewünschten Teilnehmerleitung verbunden werden kann. Dabei erstreckt sich die Ader 10 über den Widerstand oder das Impedanzelement 14 nach Erde, während die andere Ader 11

auf Erdpotential und das rechte Ende des Widerstandes 15 auf einer um 50 Volt negativeren Spannung als Erdpotential.

Gemäß einer beispielsweisen Ausführungsform der Erfindung liegt das rechte Ende des Widerstandes 14, das manchmal als die übliche Abtastklemme angesehen wird, an der Summen- oder Kombinierschaltung mit den Widerständen 23 und 24 sowie über einen Transi-

Die Spannungsänderungen der beiden Leitungs- io über einen Widerstand oder ein Impedanzelement 15

ädern an der Vermittlungsstelle brauchen nicht von an —50 V liegt.

der gleichen Größe zu sein, solange sie von entgegen- Normalerweise sind dieGabelumschalt- bzw. Hakengesetzter Polarität sind und eine brauchbare Kenn- umschaltkontakte und/oder die Wählkontakte bei der zeichnung des Signalzustandes der Teilnehmerleitung Teilnehmerstation offen, so daß über den Teilnehmerliefern. Spannungsänderungen der gleichen Größe und 15 leitungskreis kein Schleifenstrom fließt. Daher liegt Polarität jedoch, die sich auf Grund der oben be- das rechte Ende des Widerstandes 14 im wesentlichen schriebenen und anderer Leitungszustände ergeben,
werden im wesentlichen aussymetriert und nicht an
die Abtastanordnung übertragen. Derartige Spannungsänderungen können daher das Arbeiten der 20
Abtastanordnung nicht beeinflussen und auch nicht
die Betriebsgrenzwerte der kombinierten Teilnehmerleitungs-Signalisier- und Abtasteinrichtung verringern.

Diese Aufgaben und Merkmale der Erfindung wer- 25 storverstärker 25 an der Ausgangsleitung 28, die zur den besser verständlich an Hand der nachfolgenden Abtastanordnung führt. Zur Verwendung mit der erBeschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, findungsgemäßen Schaltung geeignete Abtastanorddie eine beispielsweise Ausführungsform der Erfin- nungen sind bereits bekannt, dung zeigt. Das rechte Ende des anderen Widerstandes oder

Eine Teilnehmerstation ist mit 17 bezeichnet und 30 Impedanzelements 15 liegt über eine Phasenumkehrkann die üblichen, an solchen Teilnehmerstationen stufe an der Kombinier- und Summenschaltung mit verwendeten Geräte aufweisen, wie z. B. eine Sprech- den Widerständen 23 und 24. Der Ausgang der einrichtung, eine Höreinrichtung, eine Wählscheibe Summenschaltung führt dann nach der Basis oder der oder eine andere Wähleinrichtung, einen Haken- oder Steuerelektrode des Ausgangsverstärkers, dessen Aus-Gabelumschaltkontakt, eine Rufeinrichtung, eine In- 35 gangsleitung nach der Abtastanordnung führt, duktionsspule und auch Verstärker, wie z. B. Tran- Ist die Teilnehmerleitung unterbrochen, dann fließt sistorverstärker, wie sie in Fernsprechteilnehmer- im wesentlichen kein Leitungsstrom über die Adern Stationen bekannter Art verwendet werden. Die der Teilnehmerleitung oder durch die Widerstände Hakenumschalt- und Wählkontakte sind mit 19 be- oder Impedanzelemente 14 und 15. Daher liegt das zeichnet. Über diese Kontakte wird der Stromkreis 40 rechte Ende des Widerstandes oder der Impedanz 14 zwischen den Teilnehmerleitungsadern 10 und 11 und im wesentlichen auf Erdpotential, während das rechte dem Teilnehmerapparat geschlossen und geöffnet. Die Ende des Impedanz- oder Widerstandselements 15 im zwischen diesen Leitungen beim Teilnehmerapparat wesentlichen auf der gleichen Spannung bzw. dem liegende Schaltung ist punktiert dargestellt, um anzu- gleichen Potential liegt wie die daran angeschlossene zeigen, daß diese Schaltung weitere Einrichtungen 45 Batterie, d. h. in der dargestellten Ausführungsform wie Wählscheibenruhekontakte, ein Mikrophon, die auf etwa — 50 Volt.

Primärwicklung einer Abschwächungsspule und Das rechte Ende der Impedanz oder des Widermanchmal auch die Wicklung eines Rufrelais ent- Standes 15 liegt über den Widerstand 20 an der Basis halten kann. Der gestrichelt eingezeichnete Konden- des Transistors 32. Die Basis des Transistors 32 ist sator 18 ist meist bei Teilnehmerapparaten vorgesehen 50 außerdem über einen veränderbaren Widerstand 22 und liegt im Weckerstromkreis. mit einer Spannungsquelle verbunden. Der Wider-

Treten Wechselerdpotentiale zwischen der Erde des
Teilnehmerapparates und der Erde der Vermittlungsstelle auf, so können ein solcher Kondensator oder
derartige bei verschiedenen Teilnehmerstationen be- 55 der Widerstand 22 zur Steuerung des Stromflusses fmdliche Kondensatoren merkliche Leitungsströme von der positiven Spannungsquelle durch die Basis des über den Teilnehmerleitungskreis in derVermittlungs- Transistors 32 dient. Diese beiden Ströme werden so stelle verursachen, so daß dann, wenn die Leitungen eingestellt, daß der Kollektorstrom einen ausreichenabgetastet werden, ein solcher Wechselstrom eine zu- den Spannungsabfall über den Widerstand 27 hervorfriedenstellende Steuerung und Überwachung des 60 ruft, um den Punkt 30 im wesentlichen auf Erd-Teilnehmerapparates beeinträchtigt und auch die richtige Unterscheidung der vom Teilnehmerapparat nach
der Vermittlungsstelle übertragenen Impulse stört.

Die bei 8 und 9 gezeigten Ableitimpedanzen versuchen, wenn sie sich nach Erde erstrecken, ebenfalls 65 der 30-Volt-Spannungsquelle als die Stromquelle für die Arbeitsweise der Abtastanordnung bei der Ver- den Basisstrom des Transistors 32 angesehen werden, mittlungsstelle zu beeinträchtigen, wenn entweder ein Daher liegen, wenn die Teilnehmerleitung unterGleichstrom- oder ein Wechselstromerdpotential zwi- brochen ist, das obere Ende des Widerstandes 23 und sehen der Teilnehmererde und der Erde der Vermitt- das untere Ende des Widerstandes 24 im wesentlichen lungsstelle liegt. 70 auf Erdpotential. Dementsprechend liegt die Klemme

stand 20 wird so gewählt, daß er den vom rechten Ende der Impedanz 15 nach der Basis und dem Transistor 32 fließenden Strom steuert, während

um den Jr"unkt au im
potential zu bringen. Die Widerstände 20 und 22, die den Basisstrom des Transistors in der oben beschriebenen Weise steuern, können zusammen mit der Spannung an der rechten Seite der Impedanz 15 und

31 ebenfalls auf Erdpotential, und dieses Potential wird über den Transistor 25 an die Ausgangsleitung 28 übertragen.

Angenommen, der Teilnehmer leitet dadurch einen Ruf ein, daß er den Leitungsstromkreis schließt, so daß ein Leitungsstrom über die Ader 10 und die Ader 11 fließt und einen Spannungsabfall über den Widerstands- oder Impedanzelementen 14 und 15 hervorruft. Unter diesen angenommenen Bedingungen wird die Spannung oder das Potential am rechten Ende des Widerstandes oder des Impedanzelements 14 negativer als Erdpotential, während die Spannung oder das Potential am rechten Ende der Impedanz 15 weniger negativ als die Spannung der Batterie wird, die mit dem linken Ende dieses Widerstandes verbunden ist. Daher fließt ein größerer Strom nach der Basis des Transistors 32, wodurch ein ebenfalls größerer Strom in dem Kollektorstromkreis hervorgerufen wird. Dieser erhöhte Kollektorstrom fließt durch den Kollektorwiderstand 24 und erzeugt einen größeren Potentialabfall über diesem Widerstand, so daß der Punkt 30 negativer wird als vorher und für gewöhnlich negativer als Erdpotential.

Ein Rückkopplungswiderstand 21 ist zur Steuerung der Verstärkung des Transistors 32 vorgesehen, so daß das Arbeiten der Schaltung von den Eigenschaften des Transistors 32 im wesentlichen unabhängig ist. Die Werte der Widerstände 20, 21, 22 und 27 sind dabei so gewählt, daß die Spannungsänderung am Punkt 30 ungefähr der Spannungsänderung über dem Widerstand 15 entspricht, jedoch eine umgekehrte Phasenlage bzw. entgegengesetzte Polarität oder Richtung aufweist.

Wie bereits erläutert, wird das rechte Ende des Widerstandes 14 ebenfalls negativer, so daß das obere Ende des Widerstandes 23 ebenfalls mehr negativ wird. Demgemäß wird der Verbindungspunkt 31 zwischen den Kombinierwiderständen 23 und 24 ebenfalls negativer, wobei diese Spannung über den Transistor 25 an die Ausgangsleitung 28 abgegeben wird, die nach der Abtastanordnung führt.

Daher liegt bei unterbrochener Teilnehmerschleife die Ausgangsleitung 28 im wesentlichen auf Erdpotential, während bei geschlossener Teilnehmerschleife ein mehr negatives Potential an der Leitung 28 liegt. Diese Spannungen sind im wesentlichen die gleichen wie die Spannungen am rechten Ende des Widerstandes oder der Impedanz 14, wenn dieser Punkt zum Abnehmen der Abtastspannung verwendet wird. Die Spannung auf der Leitung 28 wird jedoch gleichzeitig von der Impedanz oder dem Widerstand 14 und von der Impedanz oder dem Widerstand 15 abgenommen. Wird dementsprechend die Ader 10 ζ. Β. geerdet, dann erscheint über dem Widerstands- oder Impedanzelement 15 auf Grund des Öffnens und Schließens der Schleife immer noch eine ausreichende Potentialänderung, die zum Anlegen einer Spannungsänderung an der Ausgangsleitung 28 und an der Abtastanordnung ausreicht, die diese Änderungen richtig anzeigt.

Werden in gleicher Weise die Ableitwiderstände 8 und 9 ausreichend klein und führen sie nach einem Erdpotential, das sich von dem Erdpotential bei der Vermittlungsstelle unterscheidet, dann fließt ein Strom von der an den Widerständen 8 und 9 liegenden Erdpotentialquelle und in der gleichen Richtung mit angenähert der gleichen Größe über die Impedanz- oder Widerstandselemente 14 und 15, wenn die Widerstände 8 und 9 gleich groß sind. Daraus ergibt sich, daß Spannungen entgegengesetzter Polarität am oberen Ende des Kombinierwiderstandes 23 und am unteren Ende des Kombinierwiderstandes 24 liegen, wobei sich diese Spannungen gegenseitig aufheben und daher nicht an die Basis des Transistors 25 und an die Ausgangsleitung 28 angelegt werden. Sollte in gleicher Weise das Erdpotential zwischen den Widerständen 8 bzw. 9 oder dem Kondensator 18 und der Erde bei der Vermittlungsstelle Wechselspannungen enthalten, dann würden diese Wechselspannungen in gleicher Weise im wesentlichen dieselben Wechselspannungen über den Widerstands- oder Impedanzelementen 14 und 15 hervorrufen. Diese über den Widerständen auftretenden Wechselspannungen sind nicht nur von derselben Größe, sondern im wesentlichen auch von gleicher Phasenlage. Die Wechselspannung am rechten Ende der Impedanzelemente 15 wird nach Phasenumkehr im Transistor 32 in der oben beschriebenen Weise dem Punkt 30 zugeführt. Diese in ihrer Phase umgekehrte Spannung wird dann die am rechten Ende des Impedanzelements 14 auftretende Wechselspannung im wesentlichen neutralisieren, so daß am Verbindungspunkt 31 der Kombinierwiderstände 23 und 24 keine Wechselspannung auftritt und somit der Basis des Transistors 25 oder der nach der Abtastanordnung führenden Ausgangsleitung 28 keine Wechselspannung zugeführt wird. Daher kann ein solches Erdpotential nicht der Abtastanordnung zugeführt werden und kann das Arbeiten dieser Anordnung nicht beeinträchtigen und ist außerdem nicht in der Lage, die Fähigkeit der Abtastschaltung zum Erkennen und Anzeigen des offenen und geschlossenen Signalzustandes im Teilnehmerleitungskreis zu beeinträchtigen.

Die Schaltungen und Einrichtungen der hier beschriebenen beispielsweisen Ausführungsform arbeiten wie beschrieben in Abhängigkeit von der Einleitung eines Rufs, von der Beendigung eines Gesprächs sowie vom momentanen Betätigen des Hakenumschalters oder Gabelumschalters während des Gesprächs oder während des Wählvorganges. Jedesmal, wenn die Schleife geschlossen wird und wenn die Schleife geschlossen ist, liegt an der Ausgangsleitung 28 eine negative Ausgangsspannung, und jedesmal, wenn die Schleife geöffnet wird und wenn die Schleife geöffnet ist, liegt an der Ausgangsleitung im wesentlichen Erdpotential.

Daher werden Spannungen, die auf Längsströme, Unsymmetrie und Gleich- und Wechselstromerdpotentiale zurückzuführen sind, aussymmetriert und im wesentlichen unterdrückt. Diese Spannungen werden also daran gehindert, das Arbeiten der Abtasteinrichtung zu stören und die Betriebsgrenzwerte des Systems wesentlich zu beeinflussen.

Es ist einleuchtend, daß die oben beschriebenen Anordnungen nur der Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips dienen. Zahlreiche andere Anordnungen lassen sich durch den Fachmann ohne Abweichen vom Wesen und vom Anwendungsbereich der Erfindung aufbauen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für einen elektronischen Teilnehmeranschlußkreis zur Neutralisierung der Einflüsse von Längsinduktion und Längsunsymmetrie der Teilnehmeranschlußleitung, deren beide Leitungsadern in der Vermittlungsstelle jeweils über eine Impedanz an eine Stromquelle angeschlossen sind, gekennzeichnet durch einen Stromkreis (23, 24; 31) zur Kombination der an den

Leitungsadern (10, 11) auftretenden Potentiale, welcher mit der einen Ader unmittelbar und mit der anderen Ader über eine Umkehrstufe (20 bis 22; 32) verbunden ist und an seinem Ausgang (31) den Betriebszustand der Teilnehmeranschlußleitung (ΙΟ, 11) kennzeichnende Potentiale liefert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Spannungszustand der mit der Kombinierschaltung (23·, 24) verbundenen Leitungsader (10) dauernd an dieser Kombinierschaltung liegt, während die Umkehrstufe (32) unter der ständigen Steuerung

durch die andere Leitungsader (11) eine andere Spannung an die Kombinierschaltung anlegt.

3. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Kombinierschaltung (23, 24) der Ausgangsklemme (28) zugeführten Spannungsänderungen die algebraische Differenz der Spannungsänderungen der einzelnen Leitungsadern (10, 11) darstellen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 807 956.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

ι 709 657/150 8.57