-
Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen
mit Belegungsstromkreisen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, in welchen von Belegungszuständen
belegbarer Schaltglieder der Freizustand durch ein über Widerstände von Belegungsstromkreisen
an individuelle Prüfpunkte angelegtes bestimmtes Spannungspotential und deren Sperrzustand
durch Fehlen desselben an den Prüfpunkten markiert wird und in welchen die Sperrung
eines Schaltgliedes und seine Belegungssignalisierung durch Anschalten eines anderen
Spannungspotentials seitens eines belegenden, vorgeordneten Schaltgliedes an den
individuellen Prüfpunkt bewirkt wird.
-
In Schaltungsanordnungen dieser Art bestehende Aufgaben, einem belegbaren
Schaltglied, zu welchem eine Durchschaltung seitens eines im Verbindungsaufbau vorgeordneten
Schaltgliedes, z. B. Wählers, erfolgen soll, sowohl das Belegungssignal zu übertragen
und dieses in ihm weiterzuleiten als auch dasselbe belegbare Schaltglied gegen weitere
Belegungen seitens anderer vorgeordneter Schaltglieder zu sperren.
-
In bekannten Schaltungsanordnungen werden hierzu Relais verwendet,
von welchen Wicklungen im Belegungsstromkreis liegen; diese stellen die Widerstände
in den Belegungsstromkreisen dar. Derartige Belegungsrelais erfüllen in einfacher
Weise die genannten Aufgaben, indem durch Anschalten eines anderen als das den Freizustand
kennzeichnende Spannungspotential zur Sperrung des Schaltgliedes in der Relaiswicklung
ein Strom eingeschaltet wird, durch welchen das Relais erregt wird, so daß es anspricht
und über seine Kontakte die Belegung im Schaltglied signalisiert.
-
Derartige Belegungsrelais weisen die wesentlichen Nachteile auf, daß
sie zur Erregung Energie aufnehmen müssen und deshalb verzögert arbeiten und daß
ihre Spulen induktiven Widerstand aufweisen und dadurch den Stromanstieg im Prüf-
und Belegungsstromkreis verzögern. Entsprechend dieser Verzögerung ist auch der
Wechsel der die Belegungszustände kennzeichnenden Spannungspotentiale vom Freipotential
zum Sperrpotential verzögert. Diese Verzögerung erhöht die Gefahr des Doppelprüfens
und ermöglicht Doppelverbindungen.
-
Außerdem besteht ein Nachteil der Verwendung von Relais in Belegungsstromkreisen
in der allgemeinen Gefahr für Kontakte kommerzieller Relais, durch Prellerscheinungen
Funktionsstörungen zu verursachen. Das kann zu Blindbelegungen u. dgl. in dem betreffenden
zu belegenden Schaltglied führen und Doppelverbindungen verursachen, wenn Relaiskontakte
in den Belegungsstromkreis geschaltet sind, durch welche dieser zur Sperrung gegen
Belegung aufgetrennt oder nach einem Belegungsvorgang im Belegungszustand hochohmig
geschaltet werden kann, um durch Erhöhung des Widerstandes im Belegungsstromkreis
die Gefahr nachträglichen Doppelprüfens und Aufschleuderns und den Stromverbrauch
herabzusetzen.
-
Die Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der genannten Nachteile
und der Verwendung herkömmlicher Relais eine Schaltungsanordnung anzugeben, durch
welche die erwähnten Funktionsbedingungen für Belegungsstromkreise erfüllt werden,
wird dadurch gelöst, daß im Belegungsstromkreis in ihm einen unverzögerien Stromanstieg
und eine unverzögerte Spannungsänderung am Prüfpunkt zulassende, vorzugsweise reale
Widerstände teilweise wirksam und/oder unwirksam schaltbar sind durch Anschaltung
entsprechender Steuerspannungspotentiale an die Steuerelektroden elektronischer
Schaltmittel, welche mit ihren einen Strompfad durchschaltenden - Elektroden die
Widerstände überbrücken, und daß ein Belegungssignal für das betreffende Schaltglied
durch hochohmig einen Spannungsabfall an den Widerständen im Belegungsstromkreis
messende Schaltmittel einschaltbar ist.
-
Ein Vorteil der Erfindung liegt in der unverzögerten Reaktion des
Belegungsstromkreises bezüglich seiner Sperrung und der Signalisierung des Belegungsvorganges.
-
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Möglichkeit, durch
Anschaltung von Signalspannungen an den Belegungsstromkreis seinen Widerstand
heraufzusetzen,
ohne dabei z. B. durch Kurzschließungen den gesamten Stromverbrauch zu erhöhen.
-
Ein Vorteil gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung liegt darin, daß
durch einen nur im Freizustand über die hochohmig Spannung messenden Schaltmittel
fließenden Meßstrom der Belegungsstromkreis im Belegtzustand keine Stromverzweigung
über diese Schaltmittel darstellt. Daraus ergibt sich als weiterer Vorteil, daß
Rückwirkungen von den hochohmig einen Spannungsabfall an den Widerständen des Belegungsstromkreises
messenden Schaltmitteln auf denselben während des Belegungsvorganges vermieden werden.
-
Ein Vorteil gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung liegt darin, daß
der Belegungsstromkreis nur gesperrt werden kann, wenn er unbelegt ist.
-
Ein Vorteil gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung liegt darin, daß
durch die den Spannungsabfall an den Widerständen des Belegungsstromkreises hochohmig
messenden Schaltmittel die Wirkung eines bestimmten Transistors bzw. einer bestimmten
Elektronenröhre aufgehoben wird, durch welche eine unbelegte Belegungsader gegen
Belegung gesperrt werden kann.
-
In den F i g. 1 und 2 ist nur in wesentlich zum Verständnis der Erfindung
beitragenden Bestandteilen ein Ausführungsbeispiel von ihr gezeigt, auf welches
dieselbe jedoch keineswegs beschränkt ist.
-
In F i g. 1 ist von einem Wähler Q lediglich der das Prüfrelais P
enthaltende Prüfstromkreis und der Prüfschaltarm e gezeigt. Von einer Belegungsschaltanordnung
R ist eine vereinfachte Ausführung dargestellt. Die Belegungsschaltanordnung R gehört
zu einem Schaltglied S, von welchem lediglich ein das Belegungssignal aufnehmendes
Relais C und Kon-
Die Transistoren T 1 und T 2 sind in diesem Stromkreis durchlässig,
das Relais P wird erregt, spricht an, setzt den Wähler über nicht gezeigte Stromkreise
still und schaltet sich mit seinem Kontakt p in bekannter Weise niederohmig. Das
Erdpotential am Kontakt f gelangt über die niederohmige Wicklung PII und den Prüfpunkt
a auf die Belegungsschaltanordnung R. Die Transistoren T1 und 72 bleiben
dabei weiterhin stromdurchlässig. Das Teilspannungspotential am Emitter des Transistors
T2 wird bereits bei Zustandekommen des Stromkreises 3, d. h. schon bevor das Relais
P anspricht, wesentlich zum Erdpotential hin verschoben. Dadurch wird der Stromkreis
1 unwirksam, da die Spannung an der Diode D 1 die Zenerspannung unterschreitet und
die Diode sperrend wirkt. Ober den Widerstand W 7 greift das Erdpotential auf den
Transistor T3 durch, wodurch dieser in folgendem Stromkreis leitend wird:
Das Minuspotential greift nun über die Widerstände W 11 und W8, gegenüber
welchen der Widerstand W10 relativ hochohmig ist, durch auf die Basis des Transistors
T4, so daß dieser im Stromkreis 4 ebenfalls leitend wird und das Relais C antakte
b und d gezeigt sind, durch welche die Kriterien »Hochohmigschalten«
und »Sperren« vom Schaltglied S zu der ihm zugeordneten Belegungsschaltanordnung
R signalisiert werden. Diese Schaltmittel, das sind das Relais C und die Kontakte
b und d, können auch in anderer Art realisiert werden, z. B. durch elektronische
Schaltmittel, wie Transistoren u. dgl.
-
Die Belegungsschaltanordnung R ist belegungsbereit, wenn die Kontakte
b und d geöffnet sind. In diesem Zustand fließt Strom in folgendem
Stromkreis: 1. -, W4, W3, W l, W2, Dl, W7, Erde. Da der Widerstand
W 7 relativ hochohmig ist gegenüber den Widerständen W 1, W
2, W 3 und W 4,
greift das Minuspannungspotential, vermindert
um die Zenerspannung der Diode D 1, bis zur Basis des Transistors T3 durch, wodurch
dieser geperrt ist.
-
Wird im Ruhezustand der Sperrkontakt b geschlossen, so entsteht folgender
Stromkreis: 2. +, b, W 9, G 1, W 6, W 4, -
In
diesem ist der Widerstand W 6 gegenüber den anderen Widerständen relativ hochohmig,
so daß an dem Widerstand W 9 und dem Gleichrichter G 1 eine sehr kleine
Spannung abfällt. Die Basis des Transistors T1 wird dadurch positiv, und der Transistor
T1 wird dadurch gesperrt gegen das Erdpotential prüfender Wähler. Die Belegungsschaltanordnung
R ist gesperrt, und das Schaltglied S kann durch prüfende Wähler nicht belegt werden.
-
Ist nun aber der Kontakt b geöffnet, und ein prüfender Wähler schaltet
mit seinem Schaltarm e seinen Prüfstromkreis an den Prüfpunkt a an, so entsteht
folgender Stromkreis: spricht. Der Gleichrichter G3 dient in bekannter Weise als
Induktionsspannungsschutz für den Transistor T4.
-
Wird nach erfolgter Belegung der Kontakt b geschlossen, so entsteht
folgender Stromkreis:
Das Minuspotential greift über den Gleichrichter G2 durch, da der Widerstand W9
gegenüber dem Widerstand W 11 relativ hochohmig ist. Die zuvor beschriebene Sperrwirkung
des über den Kontakt b angeschalteten Pluspotentials auf den Transistor T1 bleibt
aus, kommt aber nach Auslösung, d. h. Ruftrennung des Stromkreises 2 zur Wirkung.
-
In Belegungsstromkreisen wird bekanntlich nach erfolgter Belegung
der Widerstand durch entsprechende Schaltvorgänge heraufgesetzt, um die Sperrsicherheit
zu erhöhen. Dieser auch als »Hochohmigschalten« bezeichnete Vorgang wird in der
in der F i g. 1 gezeigten Schaltungsanordnung durch Schließen des Kontaktes d eingeleitet,
wodurch folgender Stromkreis entsteht:
Da der Widerstand W 5 relativ hochohmig gegenüber dem Widerstand
W 4 ist, fällt die in dem Stromkreis 6 treibende Spannung fast nur am Widerstand
W5 ab. Das Pluspotential an der Basis des Transistors T2 macht diesen sperrend,
so daß der durch den bis dahin durchlässigen Transistor T2 überbrückte Widerstand
W 1 im Stromkreis 3 in vollem Maße wirksam wird. Dadurch wird der Widerstand des
Belegungsstromkreises um das Maß des Wertes des Widerstandes W 1 heraufgesetzt.
-
Durch den Kondensator K kann die Signalisierung des Belegungskriteriums
geringfügig verzögert werden, um die Belegungsschaltanordnung R unempfindlich z.
B. gegen Induktionspannungsspitzen u. dgl. auf der Prüfader zu machen.
-
In F i g. 2 ist eine Abwandlung der in der F i g. 1 dargestellten
Schaltungsanordnung gezeigt. Die in der F i g. 2 gezeigte Schaltungsanordnung wird
von vorgeordneten Schaltgliedern mit einem gleichen Prüfkreis belegt, wie er in
F i g. 1 dargestellt ist. Ebenfalls sind die den Spannungsabfall messenden Schaltmittel
in F i g. 2 nicht dargestellt, da sie z. B. ähnlich wie in F i g. 1 (D1,
W7, T3, W 11, W8,
W10, T4, G3, C) ausgebildet
sind; sie sind z. B. an den Widerstand W 2 angeschaltet.
-
Im Zustand der Belegungsbereitschaft liegt das Minusspannungspotential
über die Widerstände R 1, R 3, R 4 an der c-Ader, das ist am Prüfpunkt a. Wird über
das Prüfrelais z. B. eines prüfenden Wählers Erdpotential an den Prüfpunkt a angeschaltet,
so wird zunächst folgender Stromkreis wirksam:
In diesem spricht das Prüfrelais an und wird der Kondensator C 1 aufgeladen.
Mit zunehmender Rufladung wird der Widerstand R 1 wirksam als Parallelzweig für
den Kondensator C 1 und den Gleichrichter Gr 1. Nach Rufladung des Kondensators
C 1 ist der Stromkreis
wirksam. Die Rufladung des Kondensators C1 bewirkt, daß während derselben die Belegungsader
relativ niederohmig ist zur ausreichenden Erregung des oder der Prüfrelais zum Ansprechen
und daß nach derselben die Belegungsader relativ hochohmig ist zur Verbesserung
der Sperrbedingungen und zur Herabsetzung des Stromverbrauches.
-
Durch die Belegung, d. h. Bildung des Stromkreises 7, tritt am Widerstand
R 4 ein Spannungsabfall auf, der über den Widerstand W 2 durch hochohmig Spannung
messende Schaltmittel ausgewertet wird, welche z. B. in ähnlicher Weise wie die
in F i g. 1 dargestellte Schaltungsanordnung (insbesondere die Transistoren T 3
und T 4 usw.) arbeiten.
-
Die Sperrung der Belegungsstromkreise erfolgt über den Kontakt sp,
durch welchen Erdpotential als Sperrpotential an der Basis des Transistors T wirksam
wird. Diese Sperrung kann nur an einer unbelegten Belegungsader vorgenommen werden,
da eine bestehende Belegung abgebrochen werden würde. Es ist aber auch möglich,
die Schaltungsanordnung entsprechend F i g. 1 dahingehend weiter auszubilden, daß
der Sperrvorgang nur auf unbelegte und nicht auf belegte Belegungsstromkreise wirksam
wird. Das Sperrpotential greift ebenfalls auf den Prüfpunkt a durch, so daß auch
hochohmige Oberwachungsrelais in einem vorgeordneten Schaltglied nicht über die
Widerstände R 1, R 3 und R 4 gehalten werden können.
-
Durch Auslösung entfällt der Spannungsabfall am Widerstand R l, und
der ebensoweit aufgeladene Kondensator C 1 wird nun in folgendem Stromkreis entladen:
Ein Teil der Ladung teilt sich also auch dem Kondensator C2 mit. Ist der Kondensator
Cl über die Widerstände R 1 und R 2 nahezu entladen, so wird der Kondensator C2
über folgenden Stromkreis entladen: 10. C2, Gr 3, R6, R7, Gr
4, R l, R2, C2.
Wird nun während der Entladung der Kondensatoren C1
und C2 erneut ein Prüfstromkreis gebildet, so bleibt der Transistor so lange gesperrt,
bis der Kondensator C2 sich über den Stromkreis 11. -I-, f,. . ., P II,
PI, e, (a), R I, R2, C2, G3,
R5, -60V wieder entladen hat.
-
Eine Belegung wird nur durch eine am Kondensator C2 liegende Spannung
dadurch verhindert, daß der im Normalfall an den Gleichrichtern Gr2 bei einer Belegung
auftretende Spannungsabfall entfällt und statt dessen zwischen den Gleichrichtern
Gr 2 und Gr 3 ein gegenüber dem Potential zwischen den Gleichrichtern Grl
und Gr2 positives Spannungspotential wirksam wird, welches als Sperrpotential über
den Gleichrichter Gr3 auf die Basis des Transistors T wirksam wird und diesen sperrt.
Damit wird der Belegungsstromkreis durch den relativ hochohmigen Widerstand R 3
hochohmig geschaltet, so daß ein Prüfvorgang verhindert wird bis zur völligen Entladung
des Kondensators C 2 im Stromkreis 10 bzw. 11.