DE1050835B

DE1050835B -

Info

Publication number: DE1050835B
Application number: DENDAT1050835D
Authority: DE
Priority date: 1957-03-14
Publication date: 1959-02-19
Also published as: US2951911A; GB887276A; NL215381A; NL100359C; BE565637A; CH363062A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine selbsttätige Fernmeldeanlage, z. B. einem Fernsprechsystern, zur Übertragung tonfrequenter Wählsignale über eine Verbindungsleitung, z. B. von einem Teilnehmerapparat nach einem Register in. einem Fernsprechamt.

Es sind bereits Einrichtungen bekannt, bei denen für die Zuführung eines gedämpften Wählsignals an eine Teilnehmerleitung ein mit der Teilnehmerleitung gekoppelter und durch Wählkontakte auf verschiedene Frequenzen abstimmbarer Schwingungskreis verwendet wird, wobei die Schwingungsenergie einer Impedanz, z. B. einem Kondensator oder einer Induktivität, entnommen wird, die einen Teil des Schwingungskreises bildet und in der eine bestimmte Menge elektrische oder magnetische Energie gespeichert ist. Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art wird zu diesem Zweck eine Induktivität verwendet, die normalerweise von einem Gleichstrom durchflossen wird. Die Wählsignale werden dadurch erzeugt, daß der über die Induktivität und die Verbindungsleitung verlaufende Gleichstromkreis unterbrochen wird. Ein Nachteil der bekannten. Einrichtungen besteht darin, daß das Vorhandensein einer solchen. Impedanz, die in Reihe oder paraläel zum Mikropbonkreis geschaltet werden muß, eine verhältnismäßig starke Dämpfung der Sprechströme zur Folge hat.

Die Erfindung begegnet diesem Nachteil dadurch, daß eine mit eine'r^Mittelahzapfung versehene Induktivität verwendet wird, von. der im Sprechzustand, d. H77 wenn, kein Wählsignal übertragen wird, eine Hälfte mit dem über die Verbindungsleitung und. den Mikrophonkreis verlaufenden Gleichstromkreis in Reihe geschaltet ist, und deren beide Enden über einen Kondensator mit für die Sprecbströme niedriger Impedanz verbunden/ sind.

Da die Sprechströme in den beiden Hälften der Induktivität sich 'hinsichtlich der Magnetisierung entgegenwirken, ist die zusätzliche Dämpfung infolge des Vorhandenseins der Induktivität sehr gering. Beider Einrichtung nach der Erfindung liegt der Schwingungskreis während der Übertragung von Wählsigtialeh vorzugsweise zwischen der Basiselektrode und der Kollektorelektrode eines Transistors, dessen Kollektorelektrode und Emitterelektrode mit den Leitungsdrähten verbunden sind. Bei einer besondere günstigen Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung ist die Zahl der Frequenzen, auf die der Schwingungskreis abgestimmt werden kann, kleiner als die Zahl der zu unterscheidenden Wählziffern, und zum Wählen bestimmter Ziffern wird der Kondensator während der Unterbrechung des Gleichstromkreises mittels eines Wählkontaktes über einen hochohmigen Widerstand zwischen die Leitungsdrähte geschaltet, Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen zur übertragung tonfrequenter Wählsignale

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. Η. Zoepke, Patentanwalt,
München 5, Erhardtstr. 11

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 14. März 1957

Johannes Theodorus Antonius van Lottum,
Jacobus Domburg und Arie Ferdinand Verkruissen₁
Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

in der Weise, daß nach dem Schließen des Gleichstromkreises eine zusätzliche Schwingung in dem die Induktivität und den Kondensator enthaltenden Schwingungskreis erzeugt wird. Der Signalempfänger ist mit selektiven Schaltmitteln zum Empfang dieser Schwingung versehen.

Die Erfindung wird an Hand eines in. den. Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Einrichtung eines Teilnehmerapparates zur Übertragung von Wählsignalen;

Fig. 2 und 3 zeigen Teile eines Fernsprechamtes zum Empfang dieser Signale, und

Fig. 4 bezieht sich auf eine Anzahl Spannung-ZeitDiagramme.

Der Teilnehmerapparat nach Fig. 1 besitzt einen Hörer TL und ein Mikrophon M, die in bekannter

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Weise mit Hilfe eines Transformators TF und eines Widerstandes R 1 in einer geräuschdämpfenden Schaltung liegen. Die Kontakte hl und h2 sind Gabelumschalter, welche in der Lage dargestellt sind, in der der Hörer auf der Gabel liegt und der Wecker BL in Reihe mit dem Kondensator C1 über den Ruhekontakt h2 zwischen die Leitungsdrähte Ll und L2 geschaltet ist, so daß der Teilnehmer in. bekannter Weise mittels einer Wechselspannung an der Leitung angerufen werden kann. Die Einrichtung zur Übertragung von Wählsignalen -besitzt eine Induktivität S, deren Wert z.B. gleich 1 Hy ist und die mit einer Mittelanzapfung MA versehen ist. Im Sprechzustand, in dem der Hörer abgenommen ist, fließt ein Gleichstrom über den. Leitungsdraht LI, den Gabelumschalter hl, die Hälfte Sl der Induktivität S, den Kontakt KA, den Mikrophonkreis, den Arbeitskontakt h 2 und den Leitungsdraht L 2, so daß in der Induktivität 6* eine bestimmte Menge magnetischer Energie gespeichert ist. Derjenige Teil dieses Kreises, der aus der Wicklung Sl und dem KontaktAl besteht, wird für Sprechströme von der Wicklung 6*2, dem Ruhekontakt KB und dem. Kondensator Cl überbrückt, wobei letzterer für Sprechströme eine geringe Impedanz aufweist und z. B. einen Wert von 2 μΡ hat. Da die Sprechströme in den Wicklungen 5*1 und S2 sich hinsichtlich der Magnetisierung entgegenwirken, verursacht das Vorhandensein der Induktivität S eine nur geringe. Dämpfung der Sprechströme. Am Teilnehmergerät sind weiterhin zehn nicht, dargestellte ^DruckTasten vor-" gesehen, "weiche die Wählkontakte K12, Κ3Ί, K 56, K 78 und K 90 steuern, mittels derer der Kondensator C2 mit verschiedenen Anzapfungen an der Induktivität 5* verbunden, werden kann. Die den Wählziffern 1 und 2 entsprechenden Drucktasten steuern den Kontakt K12, die den Ziffern 3 und 4 entsprechenden Tasten den Kontakt Κ3Ί, die den Ziffern 5 und· 6 entsprechenden Tasten den Kontakt K56, die den Ziffern 7 und 8 entsprechenden Tasten den Kontakt K 78 und die den Ziffern 9 und 0 entsprechenden Tasten den Kontakt K 90. Die Drucktasten betätigen ferner die gemeinsamen Kontakte KA und KB₁ und zwar in der Weise, daß der Kontakt KA erst geöffnet wird, nachdem der Kontakt KB geöffnet und einer der Kontakte K12 . . . K90 geschlossen, ist. Weiterhin steuern die den geradzahligen Ziffern 0, 2, 4, 6 und 8 entsprechenden Tasten den gemeinsamen Kontakt KE.

Die Wirkungsweise dieser Schaltanordnung ist wie folgt : Wird eine der Wähltasten eingedrückt, so 'wird, wie bereits bemerkt wurde, der Kondensator C2 parallel zu einem Teil der Induktivität S geschaltet, so daß ein Schwingungskreis entsteht, dessen Frequenz von der gewählten Ziffer abhängt. Der Kontakt KB unterbricht die Verbindung zwischen der Induktivität S und dem Kondensator Cl. Darauf unterbricht der Kontakt KA den oben beschriebenen Gleichstromkreis über die Wicklung Si, so daß im erwähnten Schwingungskreis eine Schwingung erzeugt wird, welche über den Transistor TRI auf die Teilnehmerleitung LI, L2 übertragen wird. Die Basiselektrode b des Transistors ist über den Widerstand R2 mit dem Kondensator C2, die Emitterelektrode e über den Arbeitskontakt/-} 2 mit der Leitung L2 und die Kollektorelektrode c über den vom Kondensator C 3 überbrückten Strombegrenzungswiderstand R3 und den Arbeitskontakt h 1 mit dem Leitungsdraht Ll verbunden. In dieser Schaltung, bei der die zu verstärkende Schwingung zwischen der Basiselektrode und der Kollektorelektrode des Transistors zugeführt wird, ist der Eingangswiderstand der Basiselektrode sehr hoch.

Der Schwingungskreis ist daher nur wenig gedämpft, und die erzeugte Frequenz ist praktisch unabhängig von den Eigenschaften der Leitung, da der Schwingungskreis nur sehr lose mit der Leitung gekoppelt ist. Die beträchtliche Abnahme des Gleichstromes an der Teilnehmerleitung ist im Fernsprechamt ein. Zeichen dafür, daß gewählt wird und eine Einrichtung zur Bestimmung der Frequenz der Wählschwingung betätigt werden muß. Während des Wählens ist das

ίο Mikrophon M nicht mit der Teilnehmerleitung verbunden, so daß das erzeugte Wählsignal nicht von Sprechströmen gestört werden kann. Im eingedrückten Zustand der Wähl taste fließt nach wie vor ein gewisser Gleichstrom über den Widerstand R3 und den. Transistor ri?l, so daß eine Unterbrechung der Verbindung im Fernsprechamt verhütet wird.

Grundsätzlich hätte man die zehn zu wählenden Ziffern auf die_be^ zehn verschiedene Frequenzen unterscheiden können. Zur Er- I zielung-größerer Toleranzen ist die Zahl der Frequen- j zen im Ausführungsbeispiel jedoch auf fünf be-; schränkt und ein zusätzliches Kriterium zur gegen- ' seitigen Unterscheidung der geradzahligen-Ziffern und der .ungeradzahligen Ziffern benutzt. Wie bereits bemerkt wurde, wird beim Wählen einer geradzahligen Ziffer der Wälzkontakt KE geschlossen. Folglich lädt sich der KondensatorCl während der Wahlperiode über den hochohmigen Widerstand i?4 bis. zur Spannung der Leitung auf, so daß beim Loslassen der Wähltaste, wobei sich zunächst der Kontakt KA und dann der Kontakt KB schließt, eine Schwingung in dem die Induktivität S, den Arbeitskontakt hl, den Kondensator C1 und den Ruhekontakt KB enthaltenden Schwingungs'kreis entsteht. Diese Schwingung tritt auf, nachdem der Gleichstromweg über den. Teilnehmerapparat wieder geschlossen ist, und kann daher im Fernsprechamt von der eigentlichen Wählschwingung unterschieden werden. Beim Wählen einer ungeradzahligen Ziffer fehlt diese zusätzliche Schwingung.

Djg Wählsignale werden im Fernsprechamt auf nicht näher "dargestellte Weise der Leitung A der Schaltung nach Fig. 2 zugeführt, wobei eine Spannung~erTt's¥erit, die sich in Abhängigkeit von der Zeit ändert, wie es durch die Kurve VA in Fig. 4 wiedergegeben ist. Beim Eindrücken einer Wähltaste am Teilnehmerapparat im Zeitpunkt a wird der Gleichstromkreis über den Teilnehmeraparat unterbrochen, und im Punkt A entsteht ein starker negativer Impuls. DasVerschwinden des Gleichstroms bewirkt eine Ausschwingerscheinung über die Teilnehmerleitung, so daß eine Störschwingung entsteht, welche mit der Wählschwingung interferiert, jedoch viel stärker gedämpft ist als die letztere. Der übersteuerte Verstärker BV wandelt die Spannung im Punkt A in eine Blockspannung im Punkt B um, wie es durch die Kurve V-B in Fig. 4 wiedergegeben ist. Die Amplitude dieser Blockspannung ist praktisch unabhängig von der Dämpfung der Schwingungen seitens der Leitung. Die Dauer der Halbwellen der Blockspannung wird, wie aus der Kurve V-B ersichtlich, während der ersten Augenblicke noch von der Störschwingung beeinflußt. Zur Beseitigung des Einflusses dieser Störschwingunglst die" Schaltung derart eingerichtet, daß die Frequenz der Wählschwingung erst in einem Augenblick bestimmt wird, in dem die Störschwingung praktisch verschwunden ist. Der starke negative Impuls im Punkt A führt die monostabilen Triggerschaltungen F1, F2 und F3 vom Ruhezustand in den Betriebszustand. Die Triggerschaltungen sind derart

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Claims

eingestellt, daß sie von den nachher folgenden schwächeren Wählschwingungen nicht beeinflußt werden können. Die TriggerschaltungenFl und F 2 steuern die Torschaltungen Pl bzw. P 2 in der Weise, daß sie im Betriebszustand der Schaltungen gesperrt sind, während umgekehrt die Triggerschaltung F 3 die Torschaltung P 3 derart steuert, daß sie im Betriebszustand der Triggerschaltung stromführend ist. Die Blockspannung im Punkt B wird vom Kondensator C 4 differentiert, so daß im Punkt C Impulse entstehen, deren Verlauf als Funktion der Zeit durch die Kurve V-C in Fig. 4 wiedergegeben ist. Die Triggerschaltung Fl kehrt nach einer bestimmten Zeit, die hinreichend ist, um unerwünschte Schwingungen an der Teilnehmerleitung wegdämpfen zu lassen, im Zeitpunkt b selbständig in den Ruhezustand zurück, wodurch dieTorschaltungPl geöffnet wird und die Impulse auf die Triggerschaltung F2 überträgt, welche darauf unter dem Einfluß des nächstfolgenden negativen Impulses / im Zeitpunkt c in den Ruhezustand zurückkehrt und die Torschaltung P2 öffnet. Die Torschaltung P2 läßt die positiven Perioden der Blockspannung VB nach Fig. 4 durch, so daß im Punkt D eine Blockspannung entsteht, wie sie durch die Kurve V-D in Fig. 4 wiedergegeben ist. Die Frequenz der Wählschwingungen wird bei der dargestellten Vorrichtung durch Messung der Dauer einer Hälbwelle dieser Schwingungen bestimmt. Zu diesem Zweck besitzt die Vorrichtung einen von der Induktivität L und dem Kondensator C 6 gebildeten Schwingungskreis, der in den. Emitterkreis des Transistors TR2 geschaltet ist. Die Kollektorelektrode dieses Transistors ist mit einer Spannungsquelle — VI und dessen Basiselektrode mit dem Ausgang der Torschaltung P 2 derart verbunden, daß der Transistor normalerweise stromführend, ist und eine Menge magnetische Energie in der Induktivität L gespeichert \lst. Während der positiven Perioden, der Blockspannung im Punkt D wird der Transistor Ti?2 gesperrt, so daß im Schwingungskreis LC 6 eine Schwingung entsteht, die am Ende der positiven Periode beim Entsperren des Transistors TR2 plötzlich sehr stark gedämpft wird. Dabei entsteht im Punkt E eine Spannung, wie sie durch die Kurve V-E in Fig. 4 wiedergegeben ist. Die Torschaltung P3 überträgt diese Schwingung während der ersten positiven Periode der Spannung im Punkt D (d. h. während der Zeit zwischen den Zeitpunkten d und /, entsprechend der eigentlichen Meßperiode) auf die Leitung Ul, welche mit der Leitung Ulm Fig. 3 \rerbundien. ist. Im Zeitpunikt f überträgt der Kondensator C 5 einen Impuls auf die Triggerschaltung F 3, welche hierdurch in den Ruhestand zurückkehrt und das TorPZ schließt, so daß letzteres der Leitung U1 keine weiteren Schwingungen zuführt. Die Frequenzen der Wählschwingungen sind im, Zusammenhang mit der Eigenfrequenz des Schwingungskreises LC6 derart gewählt, daß während der Meßperiode die Torschaltung P 3 bei der höchsten Wähl frequenz nur einen Impuls durchläßt, bei der zweithöchsten Wählfrequenz zwei Impulse durchläßt usw. DieZahl der durchgelassenen Impulse wird .auf näher "zu.beschreibende Weise mit der Vorrichtung _nacJh_Fig._3 gemessen. "Wenn im Zeitpunkt h die Wähltaste am Teilnehmerapparat losgelassen wird, schließt sich zunächst der KontaktiiC^ im Teilnehmerapparat, so daß der Gleichstromkreis über die Teilnehmerleitung wieder geschlossen wird und im Punkte der Einrichtung nach Fig. 2 ein starker positiver Impuls entsteht, der im allgemeinen wieder mit einer Störschwingung beim Entladen, der Teilnehmerleitung einhergeht, wobei diese Schwingung stark gedämpft ist. Kurze Zeit später öffnet sich der betreffende Wählkontakt K12 oder /C34 usw. im Teilnehmerapparat und schließt sich der Kontakt KB. Wenn eine ungeradzahlige Ziffer gewählt wird, so geschieht weiter nichts. Wird jecjoch eine geradzahlige Ziffer gewählt, so ist der η Kondensator''Clüberden Arbeitskohtakt KE und den *~ ' Widerstand R4 aufgeladen, so daß beim Schließen /// des Kontaktes KB in dem die Induktivität S, den Kontakt KB, den KondensatorCl und den Arbeitskontakt hl enthaltenden Schwingungskreis eine Niederfrequenzschwingung entsteht, welche über den Mikrophonlkreis..auf die Teilnehmerleitung übertragen wird und im Zeitpunkt k im Punkt A der Einrichtung nach Fig. 2 zu einer zusätzlichen Schwingung Anlaß gibt. Der starke positive Impuls im Zeitpunkt h führt die mon.ostabile Triggerschaltung F 4 in den Betriebszustand. Die Triggerschaltung F4 kehrt nach einer bestimmten Zeit, die hinreichend ist, um die Störschwingung an der Teilnehmerleitung verschwinden zu lassen, im Zeitpunktselbständig in den Ruhestand zurück und gibt dabei an die monostabile Triggerschaltung F5 einen Impuls ab, die ihrerseits in den Betriebszustand übergeht, das Tor P 4 öffnet und nach einer gewissen Zeit selbständig in den Ruhestand zurückkehrt. Die Torschaltung P4 ist derart eingestellt, daß verhältnismäßig schwache Schwingungen, wie Sprechströme, nicht durchgelassen werden. Wenn eine geradzahlige Ziffer gewählt wird, gibt die Torschaltung P4 die zusätzliche Schwingung an die Leitung U2 weiter, wie es durch die Kurve V-G in Fig. 4 wiedergegeben ist. Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen zur Übertragung tonfrequenter Wählsignale über eine Verbindungsleitung, bei der die Signale dadurch erzeugt werden, daß ein über eine Induktivität und die Verbindungsleitung verlaufender Gleichstromkreis unterbrochen wird, und diese Induktivität während der Übertragung der Signale einen Teil eines durch Wählkontakte auf verschiedene Frequenzen abstimmbaren, mit der Verbindungsleitung gekoppelten Schwingungskreises bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (S) mit einer Mittelanzapfung (MA) versehen ist, und im Sprechzustand eine der Hälften der Induktivität mit dem über die Verbindungsleitung (LI, L2) und den Mikrophonkreis verlaufenden Gleichstromkreis in Reihe geschaltet ist und die beiden Enden der Induktivität durch einen Kondensator (C 1) mit für Sprechströme niedriger Impedanz miteinander verbunden sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Übertragung von Wählsignalen der Schwingungskreis zwischen der Basiselektrode (b) und der Kollektorelektrode (c) eines Transistors (TRI) liegt, dessen Kollektorelektrode (c) und Emitterelektrode (e) mit den Leitungsdrähten (L1, L2) verbunden, sind.

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen. 1 und 2, bei der die Zahl der Frequenzen, auf die der Schwingungskreis abstimmbar ist, kleiner ist als die Zahl der zu unterscheidenden Wählsignale, dadurch gekennzeichnet, daß zum Wählen be-

stimmter Ziffern, während der Unterbrechung des Gleichstromkreises der Kondensator (Cl) mittels eines Wählkontaktes (KE) über einen hochohmigen Widerstand (i?4) zwischen die Leitungsdrähte (L1,L2) geschaltet wird in der Weise, daß nach

dem Schließen des Gleichstromkreises eine zusätzliche Schwingung in dem die Induktivität (S) und den Kondensator(Cl) enthaltenden Schwingungskreis erzeugt wird, und der Signalempfänger Mittel zum Empfang dieser Schwingung besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen