DE2325191C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Umsetzen Von Gleichstromimpulsen in bandbegrenzte Wechselstromsignale gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, Derartige Schaltungsanordnungen werden τ. B, in Frequenz-Mukiplex-'Systemen benötigt, um GicichstronvWählzeichen in Wechselstromzeichen mit Vorgegebener Frequenzlage umzusetzen,

Die Gleichstromzeichen werden dabei so erzeugt, daß eine zweiadrige Leitung (auch Tastleitung genannt) an ihrem einen Ende mit einem Schalter (auch Taste genannt) kurzgeschlossen bzw. aufgetrennt wird, während am anderen Ende der Tastlaitung — je nach Stellung der Taste — der Eingang einer Schaltung der oben angegebenen Art mit Masse verbunden oder über einen Eingangswiderstand an eine Batterie angeschlossen wird. Die Ströme, die beim Betätigen der Taste als

ίο Eingangsströme der Schaltungsanordnung auftreten, sind die Gleichstromimpulse, die in bandbegrenzte Wechselstromsignale umgesetzt werden sollen.

Eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art ist durch die DE-AS 19 23 796 bekannt Bei dieser Schaltungsanordnung formt ein Schalttransistor die Eingangsimpulse in Rechteckimpulse um, deren Flanken anschließend durch einen aktiven ÄC-TiefpaQ abgeflacht werden. Ein derart in seinem Frequenzspektrum begrenzter Eingangsimpuls steuert zwei Dioden eines Diodenmodulators durchlässig. Gleichzeitig wird mit einem Übertrager eine Trägerspannung so eingekoppelt, daß sie sich mit dem Diodensteuerstrom überlagert und im Rhythmus der Trägerfrequenz die eine oder die andere Diode genau dann sperrt, wenn der Strom, der durch die Trägerspannung verursacht wird, den Steuerstrom gerade kompensiert. Ein Serienschwingkreis unterdrückt die Oberschwingungen und läßt nur Schwingungen in der vorgegebenen Frequenzlage an den Ausgang der Schaltungsanordnung. Gleichstromimpulse mit abgeflachten Flanken werden durch eine Transistorschaltstufe zu Rechteckimpulsen regeneriert. Schließlich ist eine aus einem weiteren Transistor bestehende Stufe vorgesehen. Die Einschaltung dieser — als Umkehrstufe bezeichneten — Stufe bewirkt einen Übergang von Arbeitsstrombetrieb auf Ruhestrombetrieb. Im Arbeitsstrombetrieb gibt die Anordnung nur bei geschlossener Taste einen Wechselstromimpuls ab, im Ruhestrombetrieb nur bei offener Taste.

Bei längeren Tastleitungen bestimmt unter anderem deren Kapazitätsbelag merklich den Zeitverlauf der Impulse am Eingang der Schaltung. Daher verstreichen z. B. im Arbeitsstrombetrieb unterschiedliche Zeiten zwischen dem Schließen der Taste und dem Durchschalten des Schalttrarsistors einerseits, sowie dem Öffnen der Tasten und dem Sperren des Schalttransistors andererseits. Weil die Zeit zwischen dem Durchschalten und dem Sperren des Schalttransistors die Länge des WechselstromimpuLes festlegt, ist dessen Länge verfälscht, wenn als richtige Länge die Zeit angesehen wird.

für die die Taste geschlossen bleibt. In der bekannten Schaltungsanordnung ist nicht vorgesehen, die Länge der Wechselstromimpulse zu verändern, um damit die durch die Tastleitung entstandene Verzerrung rückgängig zu machen oder um eine definierte Vorverzerrung einzustellen.

Der Durchlaßstrom der Dioden fließt über Widerstände, die nicht zu groß sein dürfen, damit bei den angegebenen Spannungswerten überhaupt noch nennenswerte Durchlaßströme möglich sind. Über die Widerstände fließt jedoeh auch der Strom der Trägerspannungy Der Trägergenerator arbeitet daher auf einem kleinen Widerstand, so daß eine große Trägerleistung erforderlich ist. Bei Trägerfrequenzsyslemen mit hoher Karialzähl — bis zu 1200 Kanäle — sollen ebensoviele Schalturigsähordriürigeri Vom gleichen Trägergenerator versorgt werden. Entsprechend hoch muß dann die Vom Trägergenerator abgegebene Leistung sein.

Der Durchlaßstrom der Dioden des Diodenmodulators fließt Ober die Sekundärspule des Übertragers, über den der Träger eingekoppelt wird. Bei der Parallelschaltung von etwa 1200 Anordnungen kann dieser Strom erhebliche Werte annehmen, so daß der Übertrager besonders dimensioniert werden muß, damit er durch den Gesamtstrom nicht in die magnetische Sättigung gerät

Der Ausgangswiderstand der bekannten Schaltungsanordnung ist niederohmig, so daß sie nicht direkt an ein ι ο Kanalfilter angeschlossen werden kann, weil dadurch die Charakteristik des Filters verändert werden würde.

Wegen der nichtlinearin Kennlinie der Dioden des Modulators ist die Klirrdämpfung der Anordnung gering. 's

Der Ausgang der Anordnung und die Sekundärspule des Trägerübertragers sind nicht voneinander entkoppelt. Beim Parallelschalten der Ausgänge mehrerer Anordnungen müssen daher besondere Maßnahmen getroffen werden, um Nebensprechen zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die die oben aufgezählten Mängel vermeidet und es außerdem gestattet, die Ent- oder Vorverzerrung der Wechselstromsignale für den Arbeits- oder Ruhestrombetrieb getrennt einzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß gegenüber dem Stand der Technik ein Transistor eingespart wird und außerdem eine Spule für einen Serienschwingkreis entfällt, da keine Oberschwingungen auftreten.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Anhand zweier Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend erläutert.

Die Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt.

Fig.l ze'^t ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem als Modulator D ein Einfachverstärker verwendet wird.

F i g. 2 ist ein Modulator D als Differenzverstärker ausgebildet.

Beide Beispiele bestehen im wesentlichen aus drei Funktionse'nheiten, nämlich einer Umkehrstufe 5, einem Signalformer / und einem Modulator D. Ein Unterschied zwischen den beiden Beispielen besteht ■Hein in der Ausgestaltung des Modulators D.

Die Umkehrstufe 5 -st nur wirksam, wenn ein Umschalter U sich in der Stellung A/O befindet Die so Anordnung arbeitet dann im Arbeitsstrombetrieb. In diesem Fall ist der Eingangswiderstand ein Widerstand R 4, der den einen Pol — LJB 1 einer ersten Gleichspannungsquelle mit dem Kollektor eines Transistors Π der Umkehrstufe S verbindet. Wird durch Schließen der Taste T der Transistor Ti gesperrt, so lädt sich ein Kondensator Cl eines ersten RC- Gliedes eines passiven Tiefpasses über den Widerstand R 4 auf. Entsprechendes gil! auch für Kondensatoren C2 und C3 zweier nachfolgender ßC-Glieder mit Widerständen R 1 und R 2. Wird die Taste Tgeöffnet, entlädt sich der Kondensator Cl über die Kollektor-Emitter-Strekke des durchgeschalteten Transistors Ti und über eine Zenerdiode D3. Dadurch wird auch die Entladung der Kondensatoren Cl und C3 der nachfolgenden WC-Glieder eingeleitet Dt Zeitverlauf des Spannungsaufbaus am Kondensator Cl- und als Folge davon auch der Zeitverlauf deS Spannungsaufbaus an den Kondensatoren C2 und C3 — kann also durch die Bemessung des Widerstandes R 4 für den Arbeitsstrombetrieb festgelegt werden.

Steht der Umschalter in der Stellung R/O — die Schaltung wird nun im Ruhestrombetrieb verwendet — so ist ein Widerstand R 5 wirksam, über den der Kondensator Cl aufgeladen wird. Der Wert des Widerstandes R 5 kann unabhängig von der Bemessung des Widerstandes R 4 gewählt werden, so daß es möglich ist den Zeitverlauf des SpannungsaufbauE an den Kondensatoren Cl, C2, C3 für jede Betriebsart getrennt einzustellen. Auf den Zusammenhang zwischen diesem Zeitverlauf und der Ent- oder Vorverzerrung der Wechselstromsignale wird weiter unten noch näher eingegangen werden.

Der Signalformer / besteht aus den .RC-GIiedern des Tiefpasses sowie einem Signalkorrekturglied, das — bestehend aus der Serienschaltung eines Widerstandes R 3 und einer Diode Di — parallel zum Widerstand R 1 liegt Wegen der Diode D 1 beeinfluß dieses Korreklurglied nur den Zeitverlauf des Spannungsaufbaus an den Kondensatoren des Tiefpasses. Da die Widerstände R i und Λ 2 am Zeitverlauf des Spannungsauf- und -Abbaus der Kondensatoren C2 und C3 beteiligt sind, ist durch die Bemessung des Widerstandes R 3 die Möglichkeit gegeben, den Zeitverlauf von Spannungsauf- und -abbau an den genannten Kondensatoren getrennt zu beeinflussen. Damit werden auch die Zeitpunkte weitgehend unabhängig voneinander einstellbar, zu denen die Spannung am Ausgang Pdes Tiefpasses — sie ist mit der Spannung am Kondensator C3 identisch — eine zweite Gleichspannung — LJB2 über- oder unterschreitet. Weil zu diesen Zeitpunkten der Modulator D, der als Transistorverstärker ausgebildet ist, öffnet oder sperrt, ist durch die Bemessung aller an der Auf- oder Entladung der Kondensatoren des Tiefpasses beteiligten Widerstände die Länge der Wechseislromsignale — d. h., ihre Ent- oder Vorverzerrung — einstellbar.

Eine Klemmdiode D 2, die zwischen einem Pol — IfB 2 der zweiten Gleichspannungsquelle und dem Verbindungspunkt des Widerstandes R1 und des Kondensators C2 liegt, begrenzt die Entladung der Kondensatoren C2und C3.

Arbeitet die Anordnung — wie Fig.] ^eigt — nur mit einem Transistor T2 als Transistorverstärker, so wird der Kondensator C3 zweckmäßig so dimensioniert, daß er zugleich einen ausreichenden Kurzschluß für das Trägerfrequenzsignal ddrstellt. Ein Koppelkondensator CK. über den die Wechselstromsignale ausgekoppelt werden, unterdrückt auch in vielen Fällen das Frequenzspektrum der Gleichstromimpulse ausrei chend.

Werden höhere Anforderungen an die Unterdrükkung des Frequenzspektrums der Gleichstromimp-ilse gestellt, so verwendet man zweckmäßig einen Differenzverstärker mit zwei Transistoren T2, T3 nach F i g. 2. Die Trägerspannung wird nur der Basis des Transistors T2 zugeführt, während alle weiteren Schaltungsmerkmale für beide Transistoren gleich sind.

Ein nicht zu übersehendes Merkmal von Sehaltungsanordnungen der eingangs genannten Art ist ihre Anfälligkeit gegenüber Störspannungen, die in der Tastleitung induziert Werden Und dann an den Eingang der Anordnung gelangen. Derartige Spannungen sollen möglichst nicht den augenblicklichen Schaltzustand der Transistoren 7*1, T2 oder T3 verändern, um nicht einen Signalimpuls oder eine Signalpause vorzutäuschen. Im Ruhestrombetrieb darf die Störspannung — ohne dabei

eine Wirkung auf die Anordnung hervorzurufen — einen Wert annehmen, der im wesentlichen durch die Differenz der beiden Gleichspannungen — ÜB1 und — ÜB2 gegeben ist. Um im Ärbeitsstforribetrieb ungefähr die gleiche Unempfindlichkeit gegenüber Störspannungen zu erhalten, ist zur Basis-Emitter-Diode des Transistors Ti der Umkehrstufe S eine Zenerdiode D3 in Serie geschalteL Die Basisspannung des Transistors Ti im durchgeschalteten Zustand UBas ist gleich der Summe aus Schwellspannung seiner Basis^Emitter-Diode und Zenerspannung der Zenerdiode D3. Ist der Transistor Tl gesperrt, so muß ein Slörspannungsimpuls unter dem Wert — UBas< liegen, um den Transistor Tl durchzuschalten. Ist der Transistor Tl geöffnet} so muß der Störspanriungsimpuls über dem Wert ^- UB1 + ÜBas liegen, um den Transistor zu sperren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Umsetzen von Gleichstromimpulsen in bandbegrenzte Wechselstromsignale, bei der die Gleichstromimpulse dadurch erzeugt werden, daß der Eingang der Schaltungsanordnung über eine Tastleitung durch Betätigen einer Taste mit Masse verbunden oder über einen Eingangswiderstand an eine erste Gleichspannungsquelle angeschlossen wird und bei der ein Tiefpaß vorgesehen ist, durch den eine Verformung der Gleichstromimpulse im Sinne einer Bandbegrenzung vorgenommen wird und bei der die verformten Gleichstromimpulse einen Modulator •ansteuern und bei der eine Umkehrstufe mit einem Transistor vorgesehen ist, die die Umschaltung der Schaltungsanordnung von Arbeits- auf Ruhestrombetrieb ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Umschalter (U) für jede der beiden Betriebsarten ein eigener Eingangswiderstand (R 4, R 5) wirksam geschaltet wird, der gleichzeitig der erste Widerstand eines passiven, aus der Serienschaltung dreier RC-G\\eder (R 4, Cl oder R5. Cl; Al, C2; R2, C3) bestehenden Tiefpasses ist und daß zum Widerstand (R 1) des zweiten /?C-GIiedes (R 1. Cl-, die Serienschaltung einer ersten Diode (D 1} und eines weiteren Widerstandes (R 3) parallel liegt und daß der Ausgang des Tiefpasses (P) an den emitterseitigen Eingang eines als Modulator verwendeten Transistorverstärker (T2; T2, T3) geführt ist und daß dem Transistorverstärker ei. .■ Basisvorspannung durch Verbindung mit "!inern Pci (-LJB2) einer zweiten Gleichspannungsquellt zugeführt ist und dal dieser Pol (-UB2) über eine zweite Diode (D2) mit dem Verbindungspunkt von Widerstand (R 1) und Kondensator (C2) des zweiten /?C-Gliedes (R 1, C2) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Transistorverstärker lediglich einen Transistor (T2) aufweist, dessen Basis mit einer Trägerspannung beaufschlagt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß als Transistorverstärker ein Differenzverstärker mit zwei Transistoren (T2, 73) vorgesehen ist und daß nur der Basis eines Transistors (T2) eine Trägerspannung zugeführt ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß bei Arbeitsstrombetrieb der Eingangswiderstand (R 4) gleichzeitig der Kollektorwiderstand des Transistors (TX) der Umkehrstufe (S)\s\.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß zur verbesserten Störspannungsunterdrückung zur Basis-Emitter-Diode des Transistors (Tl) der Umkehrstufe (S)eine Zenerdiode (D3) in Serie geschaltet ist.