DE1229154B - Circuit arrangement for charge counters in telephone subscriber stations - Google Patents

Description

Schaltungsanordnung für Gebührenzähler in Fernsprechteilnehmerstationen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Gebührenzähler in Fernsprechteilnehmerstationeni bei welcher die tonfrequenten Zählimpulse einen aus der Fernsprechleitung gleichstromgespeisten Transistorverstärker steuern und bei der in eine Ader der Fernsprechleitung eine Zenerdiode und dieser ein Kondensator als Energiequelle parallel liegt.Circuit arrangement for charge meters in telephone subscriber stations The invention relates to a circuit arrangement for charge meters in telephone subscriber stations in which the tone-frequency counting pulses are fed direct current from the telephone line Control transistor amplifiers and one in one wire of the telephone line Zener diode and this a capacitor as an energy source is parallel.

Zum Zählen von Gebührenimpulsen in Fernsprechnetzen sind zahlreiche Schaltungsanordnungen für Gebührenzähleinrichtungen bekannt, bei denen die Zählimpulse für den Gebührenzähler mittels eines aus der Fernsprechleitung gleichstromgespeisten Transistors verstärkt werden. Bei einer bekannten Schaltungsanordnung ist in einer Ader der Fernsprechleitung ein Widerstand eingeschaltet, der so bemessen ist, daß der an ihm auftretende Gleichspannungsabfall den für den Betrieb des Transistors erforderlichen Wert hat, wobei zur Erzielung des Gleichspannungsabfalls eine Zenerdiode dient, deren Zenerspannung mindestens gleich der für den Transistor erforderlichen Betriebsspannung ist. Nach einer weiteren bekannten Schaltungsanordnung für Fernmelde- und Fernsprechanlagen werden durch einen über bestimmt gerichtete Signalimpulse beeinflußbaren Transistor Gebührenanzeiger an Teilnehmerstellen gesteuert, und zwar derart, daß der Transistor einen über den Gebührenanzeiger verlaufenden Entladestromkreis für einen über die Verbindungsleitung und Widerstände geladenen Kondensator schließt. Die Widerstände werden dabei teilweise oder vollständig durch die Erregung der Hauptwicklung unterstützende Wicklungen des Gebührenanzeigers gebildet. Ferner ist es bekannt, das Ansprechen des Gebührenzählers dadurch zu erhöhen, daß an Stelle eines einzigen, in einfacher Verstärkerschaltung arbeitenden Transistors zu der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors ein auf die Trägerfrequenz abgestimmter Reihenresonanzschwingkreis und ein Kondensator von höherer Kapazität parallel geschaltet sind, wobei ferner noch eine Rückkopplungsleitung vorgesehen ist, die an die Spule des Schwingkreisstromes induktiv angekoppelt ist.There are many for counting charge pulses in telephone networks Circuit arrangements for charge counting devices are known in which the counting pulses for the billing meter by means of a direct current fed from the telephone line Transistor are amplified. In a known circuit arrangement is in a Wire the telephone line switched on a resistor which is dimensioned so that the DC voltage drop occurring across it is that for the operation of the transistor has the required value, with a zener diode to achieve the DC voltage drop whose Zener voltage is at least equal to that required for the transistor Operating voltage is. According to another known circuit arrangement for telecommunication and telephone systems are determined by an over-directed signal pulses controllable transistor meter at subscriber stations controlled, namely such that the transistor has a discharge circuit running over the charge indicator for a capacitor charged via the connecting line and resistors closes. The resistances are partially or completely due to the excitation of the main winding supporting windings of the charge indicator formed. It is also known to increase the response of the billing meter by the fact that instead of a single, working in a simple amplifier circuit transistor to the emitter-collector path of the transistor is a series resonant circuit tuned to the carrier frequency and a capacitor of higher capacitance are connected in parallel, further wherein a feedback line is also provided, which is connected to the coil of the resonant circuit current is inductively coupled.

Ferner sind Schaltungen offenbart worden, bei denen eine Verstärkung des 16-KHz-Wechselimpulses mit anschließender Gleichrichtung vorgenommen wird. Der hier vorgesehene Transistor arbeitet ohne Basisspannung als Audion. Auch sind Schaltungsanordnungen bekannt, bei denen ein Schmitt-Trigger mit komplementären Transistoren als Kippstufe verwendet wird.Circuits have also been disclosed in which an amplification of the 16 KHz alternating pulse with subsequent rectification. Of the The transistor provided here works as an audion without a base voltage. Also are circuit arrangements known in which a Schmitt trigger with complementary transistors as a multivibrator is used.

Gegenüber den bekannten Schaltungsanordnungen besteht die Erfindung darin, daß der Verstärker als Schmitt-Trigger mit zwei kompl#ementären Transistoren ausgebildet und derart beschaltet ist, daß die beiden Emitter und der den Zählwerksmagnet enthaltende Kollektorkreis des zweiten Transistors mit derjenigen Ader der Fernsprechleitung verbunden sind, in der die Zenerdiode und der Kondensator als Energiequelle parallel liegt.Compared to the known circuit arrangements, the invention exists in that the amplifier acts as a Schmitt trigger with two complementary transistors is designed and wired in such a way that the two emitters and the counter magnet containing collector circuit of the second transistor with that wire of the telephone line are connected, in which the Zener diode and the capacitor as an energy source in parallel lies.

Die Erfindung wird an Hand des in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on the embodiment shown in the figure explained in more detail.

Um den 16-KHz-Impuls im Bereich von -2N bis +2N auszusieben, gleichzurichten und nach der Verstärkung und Formung über einen Schmitt-Trigger ein Rollen-Dekadenzählwerk zu steuern, wird die Speisespannung über eine in Reihe mit dem Fernsprechnetz geschaltete Zenerdiode gewonnen, wobei die Dämpfung des Fernsprechkreises unter 0,05 N bleibt. Der gleichgerichtete positive Impuls gelangt auf die Basis des Transistors Tl, der damit leitend wird. über die Widerstände R 7 und R 8 wird auch der Transistor T2 leitend. In den Impulspausen wird der Kondensator C 5, der als Energiespeicher dient, auf die Zenerspannung der Diode D 4 aufgeladen. Mit Eintreffen des 16-KHz-Impulses wird der Kondensator C 5 über den Transistor T 2 auf den Zählwerksmagneten M entladen. Der Spannungsabfall am Zählwerksmagneten M wird über den Widerstand R 5 auf den Transistor T 1 rückgekoppelt. Die Rückkopplung ist so lose eingestellt, daß bei fehlendem positiven Impuls am Transistor Tl die Ruhestellung wieder eintritt. Da der Kondensator C5 in den Impulspausen aber durch den Ruhestrom des Schmitt-Triggers entladen wird, ist nach Aufhören des Stromes über die Diode D 4 nach Auflegen des Hörers auf den Telefonapparat keine Zählung mehr möglich. In order to filter out the 16 KHz pulse in the range from -2N to + 2N, to rectify it and, after amplification and shaping, to control a roller decade counter via a Schmitt trigger, the supply voltage is obtained via a Zener diode connected in series with the telephone network. the attenuation of the telephone circuit remains below 0.05 N. The rectified positive pulse arrives at the base of the transistor Tl, which thus becomes conductive. The transistor T2 also becomes conductive via the resistors R 7 and R 8. In the pulse pauses, the capacitor C 5, which serves as an energy store, is charged to the Zener voltage of the diode D 4. When the 16 kHz pulse arrives, the capacitor C 5 is discharged to the counter magnet M via the transistor T 2. The voltage drop across the counter magnet M is fed back to the transistor T 1 via the resistor R 5. The feedback is set so loosely that in the absence of a positive pulse at the transistor T1 the rest position occurs again. However, since the capacitor C5 is discharged in the pulse pauses by the quiescent current of the Schmitt trigger, counting is no longer possible after the current through the diode D 4 has ceased after the handset has been placed on the telephone set.

Um etwa 5 bis 10 Sekunden nach der Beendigung des Stromes über die Diode D 4 noch einen Impuls zählen zu können, ist es erforderlich, daß in den Impulspausen kein oder nur ein sehr kleiner Strom aus dem Kondensator C5 fließt. Dies ist jedoch nur möglich durch die erfindungsgemäße Anwendung eines Schmitt-Triggers mit zwei komplementären Transistoren. Die Form und die Amplitude des 16-KHz-Eingangsimpulses ist unkritisch, da die erfindungsgemäße Schaltung als Impulsformer und -verstärker arbeitet. Der steilflankige Schaltimpuls für das Dekadenzählwerk wird im Schmitt-Trigger ausgelöst, wenn der Eingangsimpuls einen bestimmten Schwellwert erreicht hat. Es ist dabei unbedeutend, wie dieser Schwellwert zeitlich erreicht wird; die Form des Eingangsünpulses kann beliebig sein.In order to be able to count another pulse about 5 to 10 seconds after the end of the current through the diode D 4, it is necessary that no or only a very small current flows from the capacitor C5 during the pulse pauses. However, this is only possible through the use according to the invention of a Schmitt trigger with two complementary transistors. The shape and the amplitude of the 16 KHz input pulse is not critical, since the circuit according to the invention works as a pulse shaper and amplifier. The steep-edged switching pulse for the decade counter is triggered in the Schmitt trigger when the input pulse has reached a certain threshold value. It is unimportant how this threshold is reached over time; the form of the input pulse can be any.

Die Praxis der bisherigen Gebührenzählung mit den bekannten Schaltungsanordniingen zeigt jedoch, daß die 16-KI-Iz-Zählünpulse sehr verschliffen sein können. Darüber hinaus würde ein nicht geformter Schaltimpuls mit sehr langsam ansteigender Anstiegsflanke das Speicherglied sehr langsam über das Zählwerk entladen, ohne daß das Zählwerk anzieht und zählt.The previous practice of billing with the known circuit arrangements shows, however, that the 16 KI Iz counting pulses can be very smooth. About that in addition, there would be an unshaped switching pulse with a very slowly rising edge discharge the storage element very slowly via the counter without disrupting the counter attracts and counts.

Durch die Anwendung eines Schmitt-Triggers mit komplementären Transistoren wird gegenüber allen bekannten Schaltungsanordnungen für Gebührenzähler erreicht, daß in den Impulspausen dem Speicher- bzw. Speiseglied keine Energie entnommen wird. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Spr,isung der Schaltung bis zu 10 Sekunden aus dem Speiseglied allein vornehmen zu können, damit nach Auflegen des Handapparates am Fernsprecher eintreffende Ortszählimpulse über einen längeren Zeitraum sicher erfaßt werden können.By using a Schmitt trigger with complementary transistors, compared to all known circuit arrangements for charge meters, it is achieved that no energy is drawn from the storage or supply element in the pulse pauses. This gives the possibility to be able to voice the circuit for up to 10 seconds from the feed element alone, so that local counter pulses arriving can be reliably recorded over a longer period of time after the handset is hung up on the telephone.

Durch die Verwendung eines Silicium-Transistors Tl in der Eingangsstufe ist das definierte Schaltverhalten des Schmitt-Triggers in einem großen Temperaturbereich gewährleistet, da bei Gebührenanzeigevorrichtungen die Forderung besteht,' daß diese in Temperaturbereichen von - 10 bis + 601 C betriebssicher sind Wird in das Schaltungsbeispiel ein Kondensator von der Basis des Transistors T 2 nach b 2 eingefügt, so entsteht ein Verzögerungsglied, dessen Zeitkonstante durch den Widerstand R 8 und den eingefügten Kondensator gebildet wird. Dadurch wird erreicht, daß der Schmitt-Trigger nur nach Eingangsimpulsen kippt, die eine bestimmte Länge haben oder länger sind. Kurze im Fernsprechnetz auftretende und als Knacken oder Prasseln wahmehmbare Impulse reichen nicht aus, um den Zähler zu beeinflussen, so daß Fehlzählungen ausgeschlossen sind.By using a silicon transistor Tl in the input stage, the defined switching behavior of the Schmitt trigger is guaranteed over a wide temperature range, since fee display devices require that they are operationally reliable in temperature ranges from -10 to + 601 C. If a capacitor is inserted from the base of the transistor T 2 to b 2, a delay element is created, the time constant of which is formed by the resistor R 8 and the inserted capacitor. This ensures that the Schmitt trigger only flips after input pulses that have a certain length or are longer. Short pulses occurring in the telephone network and perceptible as crackling or crackling are not sufficient to influence the counter, so that incorrect counts are excluded.

Die bekannten Schaltungsanordnungen für Ge.# bührenzähler bieten nicht die durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung gegebene Sicherheit hinsichtlich von Fehlzählungen.The known circuit arrangements for Ge. # Charge counters do not offer the security provided by the circuit arrangement according to the invention with regard to of miscounts.

Der Schwellwert des erfindungsgemäß verwendeten Schmitt-Triggers ist über den Rückkopplungszweig so klein eingestellt, daß nach dem Schaltungsbeispiel ein 16-KHz-Impuls mit einem Pegel von -2Neper bereits gezählt wird. Die maximale Amplitude ist lediglich durch die technischen Grenzdaten des Eingangstransistors begrenzt. Da 5 bis 10 Volt am Eingang durchaus innerhalb der Grenzwerte bekannter Silicium-Transistoren liegt, ist mit der Schaltung gemäß der Erfindung eine Zählung von 16-K-Hz-Impulsen im Bereich von -2 bis +2Neper möglich. Eine einwandfreie Zählung in diesem großen Amplitudenbereich ist nur mit der neuen Schaltungsanordnung möglich.The threshold value of the Schmitt trigger used according to the invention is set so small via the feedback branch that, according to the circuit example, a 16 KHz pulse with a level of -2Neper is already counted. The maximum amplitude is only limited by the technical limit data of the input transistor. Since 5 to 10 volts at the input is well within the limit values of known silicon transistors, the circuit according to the invention can be used to count 16 K Hz pulses in the range from -2 to + 2Neper. Perfect counting in this large amplitude range is only possible with the new circuit arrangement.

Claims (1)

Patentanspruch: Schaltungsanordnung für Gebührenzähler in Fernsprechteilnehmerstationen, bei welcher die tonfrequenten Zählimpulse einen aus der Fernsprechleitung gleichstromgespeisten Transistorverstärker steuern und bei der in einer Ader der Fernsprechleitung eine Zenerdiode und dieser ein Kondensator als Energiespeicher parallel liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker als Schmitt-Trigger mit zwei komplementären Transistoren ausgebildet und derart geschaltet ist, daß die beiden Emitter und der den Zählwerksmagnet enthaltende Kollektorkreis des zweiten Transistors mit der genannten Sprechader verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1010 585, 1029871. Claim: Circuit arrangement for charge meters in telephone subscriber stations, in which the tone-frequency counting pulses control a transistor amplifier supplied with direct current from the telephone line and in which a Zener diode and a capacitor lie in parallel in one wire of the telephone line as an energy store, characterized in that the amplifier is used as a Schmitt trigger two complementary transistors are formed and connected in such a way that the two emitters and the collector circuit of the second transistor containing the counter magnet are connected to said voice wire. Considered publications: German Auslegeschriften Nr. 1010 585, 1029871.