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Verwendet man in an sich bekannter Weise eine Steuerschaltung mit
komplementären Transistoren, so
werden im allgemeinen zwei Steueranschlüsse
benötigt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Ansteuerung der Schaltungsanordnung
an einem einzigen Steueranschluß dadurch ermöglicht, daß die Steuerschaltung zwei
komplementäre Transistoren enthält, von denen der eine durch eine Steuerspannung,
insbesondere Bezugspotential steuerbar ist und seinerseits den anderen Transistor
ansteuert. Dabei kann man zweckmäßigerweise den im Querzweig liegenden Transistor
durch den genannten anderen Transistor steuern.
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Es gibt Üb ertragungs einrichtungen, bei denen von Haus aus keine
inversen Spannungen zur Verfügung stehen, wie sie für die Schaltungsanordnung benötigt
werden, so daß sich hinsichtlich der Stromversorgung der Schaltungsanordnung ein
zusätzlicher Aufwand ergeben kann. Dagegen kann für eine der Steuerschaltung vorgeschaltete
Ansteuerlogik eine Versorgungsspannung vorhanden sein, die für eine Verwendung bei
der Schaltungsanordnung zwar die erforderliche Polarität, nicht jedoch die an sich
erforderliche Größe aufweist. So kann insbesondere bei Ausbildung der Ansteuerlogik
in TTL-Technik in der tSbertragungseinrichtung außer einer negativen Versorgungsspannung
von 24 V eine positive Versorgungsspannung von 5 V vorhanden sein.
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In derartigen Fällen läßt sich eine Quelle für eine inverse Versorgungsspannung
bestimmter Größe in Weiterbildung der Erfindung dadurch einsparen, daß als Spannungen
für das wahlweise Öffnen oder Sperren des elektronischen Schalters dem Betrage nach
unterschiedlich große Spannungen dienen und daß in die Zuführung bzw. Zuführungen
der kleineren Spannung zu den Dioden eine Drossel eingefügt ist.
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Zweckmäßigerweise werden dabei die Emitter der komplementären Transistoren
an die dem Betrage nach unterschiedlich großen Spannungen gelegt und bei dem Transistor,
der an der dem Betrage nach kleineren Spannung liegt, in die Verbindung des Kollektors
mit der bzw. den Dioden die Drossel eingefügt. Der in Serie zur Drossel liegende
Widerstand bzw. einer der beiden in Serie zur Drossel liegenden Widerstände wird
dabei vorzugsweise durch einen Kondensator überbrückt.
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Die Erfindung wird an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Schaltungsanordnung mit zwei und F i g.
2 eine Schaltungsanordnung mit vier Dioden in der Signalader eines Wechselstromübertragungsweges.
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Die in Fig. 1 gezeigte Schaltungsanordnung zum wahlweisen Durchschalten
oder Sperren eines breitbandigen unsymmetrischen HF- bzw. TF-Wechselstromübertragungsweges
enthält in der Signalader als elektronischen Schalter de Parallelschaltung aus zwei
Stromzweigen, von denen der eine die Diode 32 und den dazu in Serie geschalteten
Kondensator 23 und der andere die Diode 34 und den dazu in Serie geschalteten Kondensator
24 enthält.
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Mit Hilfe der Steuerschaltung S1 läßt sich der eiektrnnische Schalter
so ansteuern, daß beide Dioden 32 und 34 im einen Schaltzustand geöffnet und im
anderen Schaltzustand gesperrt sind, so daß im einen Fall der Eingang El mit dem
Ausgang A 1 verbunden und diese Verbindung im anderen Falle gesperrt wird.
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Zur Erhöhung der Sperrdämpfung der Schaltungsanordnung liegt in einem
Querzweig, und zwar zwischen dem EingangEl und Bezugspotential bzw.
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Masse die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 11, bei dem Basis
und Emitter über den Kondensator 26 zur Verringerung des Durchlaßwiderstandes miteinander
verbunden sind.
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Die Steuerschaltung S1 enthält die komplementären Transistoren 12
und 13, von denen der npn-Transistor 13 an seiner Basis über den Widerstand 49 durch
Anlegen des Bezugspotentials angesteuert wird.
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Der Emitter des Transistors 13 liegt an der Spannung UB, von z. B.
-24V. Basis und Emitter des Transistors 13 sind über den Widerstand 52 miteinander
verbunden. Der Kollektor des Transistors 13 ist über einen aus den Widerständen
51 und 50 bestehenden Spannungsteiler an die Versorgungsspannung +UB2 geführt, die
insbesondere +5V betragen oder eine andere, für elektronische Schaltkreise übliche
Versorgungsspannung sein kann.
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Am Abgriff des aus den Widerständen 51 und 50 bestehenden Spannungsteilers
liegt die Basis des pnp-Tfansistors 12. Bei dem Transistor 12 sind der Emitter an
die Versorgungsspannung + UB2 und der Kollektor über den Widerstand 45 an die Versorgungsspannung
- Uß1 geführt. Ferner ist der Kollektor des Transistors 12 über den Widerstand 44
an die Basis des pnp-Transistors 11 gelegt.
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Die Steuerung des elektronischen Schalters über die Steuerschaltung
S1 erfolgt dadurch, daß der Kollektor des Transistors 13 über den Widerstand 42
mit dem Verbindungspunkt der Diode 34 mit dem Kondensator 24 und der Kollektor des
Transistors 12 über den Widerstand 41 und die dazu in Serie liegende Drossel 61
an den Verbindungspunkt der Diode 32 mit dem Kondensator 23 geführt ist. Dabei ist
der Widerstand 41 durch den Kondensator 25 überbrückt.
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Bei offenem Steueranschluß s liegt an der Basis des Transistors 13
durch den Widerstand 52 das Emitterpotential, wodurch dieser gesperrt ist. Durch
den Widerstand 50 hat die Basis des Transistors 12 ebenfalls Emitterpotential, so
daß der Transistor 12 ebenfalls gesperrt ist. Über die Widerstände 50, 51 und 42
gelangt die Plus-Spannung vom Anschluß + UNS., an die Diode 32 und über die Widerstände
41 und 45, die Drossel 61 die Minus-Spannung vom Anschluß - UB1 an die Diode 23,
wodurch die Dioden 23 und 24 gesperrt sind.
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Um d,e Sperrdämpfung, die bei hohen Frequenzen infolge der Sperrschlchtkapazitäten
der Dioden 32 und 34 abnimmt, zu vergrößern, ist der Transistor 11 vorgesehen, der
infolge des über die Widerstände 44 und 45 eingeprägten Basistromes leitend ist
und die Signalader bzw. den Eingang El gegen Masse kurzschließt.
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Zum Durchschalten des Nachrichtenweges wird an den Steueranschluß
s Erdpotential angelegt. Dadurch wird der Transistor 13 und als Folge ebenfalls
der Transistor 12 leitend. Die positive Spannung + UB2 gelangt über die Widerstände
41 und 42 und die Drossel 61 an die Anode der Diode 32 und die negative Spannung
liegt an der Kathode der Diode 34.
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Der Durclllaßstran der Dioden 32 und 34 wird durch die Widerstände
41 und 42 bestimmt. Durch die über den Widerstand 44 an der Basis des Transistors
11 wirksamen Plus-Spannung wird dieser gesperrt.
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Für Verstärker- und Schalterbaugruppen ist die -24 V-Betriebsspanirting
und für Logikschaltungen
mit TTL-Schaltkreisen die +5V-Spannung
gebräuchlich. Durch eine unsymmetrische Ausbildung der Stromzuführungen beider Brückenzweige
ist keine weitere Versorgungsspannung notwendig. Der Widerstand 41 ist niederohmiger
als der Widerstand 42, deshalb ist ersteren die Drossel 61 in Serie geschaltet.
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Die Drossel 61 ist im gesamten Übertragungsbereich bzw. Frequenzbereich
des über den wahlweise zu öffnenden oder zu sperrenden Signalübertragungsweg zu
übertragenden Nachrichtenbandes, insbesondere 60kHz... 15 MHz, sehr hochohmig gegenüber
dem Wellenwiderstand der an den Eingang El bzw. Ausgang A 1 anzuschließenden Leitung
Z = 75 Q.
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Der Widerstand 41 ist mit dem Kondensator 25 überbrückt. Damit ist
auch der Widerstand 41 kapazitiv überbrückt. Damit wird erreicht, daß die Güte der
Drossel 61 durch den Widerstand 41 nicht verschlechtert wird, was einen Frequenzgang
der Dämpfurrg zur Folge hätte.
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Durch den Kondensator 26 wird der Durchlaßwiderstand des Transistors
11 verringert.
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Bei höheren Anforderungen an die Sperrdämpfung wird die Schaltungsanordnung
zweckmäßigerweise entsprechend F i g. 2 mit vier Dioden aufgebaut. Mit Hilfe der
Steuerschaltung S2 läßt sich der elektronische Schalter so ansteuern, daß alle vier
Dioden 310, 320, 330 und 340 geöffnet und im anderen Schaltzustand gesperrt sind,
so daß im einen Fall der Eingang El mit dem Ausgang A 1 verbunden und diese Verbindung
im anderen Falle gesperrt wird.
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Zur Erhöhung der Sperrdämpfung der Schaltungsanordnung liegt in einem
Querzweig, und zwar zwischen dem Eingang E2 und Bezugspotential bzw.
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Masse die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 110, bei dem Basis
und Emitter über den Kondensator 260 miteinander verbunden sind.
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Die Steuerschaltung S2 enthält die komplementären Transistoren 120
und 130, von denen der npn-Transistor 130 an seiner Basis über den Widerstand 49
mit den an den Steueranschluß s gelegten Bezugspotential (Masse) angesteuert wird.
Dieses Bezugspotential wird der Schaltungsanordnung über eine Steuerleitung zugeführt,
die über den Kondensator 270 an Masse bzw. Erde gelegt ist. Der Emitter des Transistors
130 liegt an der Spannung UB1 von z. B.
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-24V. Basis und Emitter des Transistors 13 sind über den Widerstand
miteinander verbunden. Der Kollektor des Transistors 130 ist über einen aus den
Widerständen 510 und 500 bestehenden Spannungsteiler an den Versorgungsspannung+
UB 2 geführt, die insbesondere + 5 V betragen oder eine andere, für elektronische
SchaRtkreise übliche Versorgungsspannung sein kann.
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Am Abgriff des aus den Widerständen 510 und 500 bestehenden Spannungsteilers
liegt die Basis des pnp-Transistors 120. Bei dem Transistor 120 sind der Emitter
an die Versorgungsspannung + UB 2 und der Kollektor über den Widerstand 450 an die
Versorgungsspannung - Um 1 geführt. Ferner ist der Kollektor des Transistors 120
einerseits über den Widerstand 440 an die Basis des pnp-Transistors 110 und andererseits
über die Drossel 610 an den Steueranschluß 31 gelegt.
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Der Steueranschluß 32 ist über den Widerstand 422 und über den Widerstand
421 mit dem Verbindungspunkt der Diode 310 mit dem Kondensator 210 verbunden. Der
andere Steueranschluß 31 ist über den Widerstand 412 mit dem Verbindungspunkt der
Dioden 320 mit dem Kondensator 320 und über den Widerstand 411 an den Verbindungspunkt
der Diode 310 mit dem Kondensator 210 geführt. Dabei ist der Widerstand 412 durch
den Kondensator 250 überbrückt.
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Auch bei der in F i g. 2 gezeigten Schaltungsanord nung enthält der
elektronische Schalter, der in der Signalader eines breitbandigen unsymmetrischen
HF-bzw. TF-Wechselstromübertragungsweges zwischen dem Eingang E2 und dem Ausgang
A 2 angeordnet ist, eine Paralle'schaltung aus zwei Stromzweigen. In einem ersten
Stromzweig liegt die Diode 310 mit ihrer Kathode am Eingang E 2 und die Diode 320
mit ihrer Anode A 2 der Schaltungsanordnung. Zwischen den Dioden 310 und 320 liegt
eine Serienschaltung aus den Kondensatoren 210 und 230.
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In einem zweiten Stromzweig liegt die Anode der Diode 330;am Eingang
E2 und die Anode der Diode 340 am Ausgang A 2 der Schaltungsanordnung. Zwischen
den Dioden 330 und 340 liegt eine Serienschaltung aus den Kondensatoren 220 und
240. Dabei sind die Verbindungspunkte der Kondensatoren ihrerseits zu einem Sternpunkt
miteinander verbunden, der an den Kollektor des in einem Querzweig der Schaltungsanordnung
angeordneten und emitterseitig an Bezugspotential bzw. Masse liegenden pnp-Transistor
110 geführt ist.
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Bei offenem Steueranschluß 1 liegt an der Basis des Transistors 130
durch den Widerstand 520 das Emitterpotential, wodurch dieser gesperrt ist. Durch
den Widerstand 500 hat die Basis des Transistors 120 ebenfalls Emitterpotential,
so daß der Transistor 120 ebenfalls gesperrt ist. Über die Widerstände 500, 510,
421 und 422 gelangt die Plus-Spannung vom Anschluß + UB2 an die Dioden 330 und 340
und über den Widerstand 450, Drossel 610, Widerstand 411, 412 die Minus-Spannung
vom Anschluß - UB1 an die Dioden 310 und 320, wodurch die Dioden gesperrt sind.
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Um die Sperrdämpfung, die bei hohen Frequenzen infolge der Sperrschichtkapazitäten
der Dioden abnimmt, zu vergrößern, ist der Transistor 110 vorgesehen, der infolge
des über die Widerstände 440 und 450 eingeprägten Basisstromes leitend ist und die
Signalader bzw. den Eingang El gegen Masse kurzschließt.
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Zum Durchschalten des Nachrichtenweges wird an den Steueranschluß
s Erdpotential angelegt. Dadurch wird der Transistor 130 und als Folge ebenfalls
der Transistor 120 leitend. Die positive Spannung + UB2 gelangt über die Drossel
610 an die Widerstände 411 und 412 und die negative Spannung liegt am Verbindungspunkt
der Widerstände 421 und 422. Der Durchlaßstrom der Dioden 310 und 330 wird durch
die Widerstände 411 und 412, der Durchlaßstrom der Dioden 320 und 340 durch die
Widerstände 410 und 422 bestimmt. Durch die über den Widerstand 440 an der Basis
des Transistors 110 wirksamen Plus-Spannung wird dieser gesperrt.
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Für Verstärker- und Schaiterbaugruppen ist die - 24 V-Betriebsspannung
und für Logikschaltungen mit TTL-Schaltkreisen die + 5 V-Spannung gebräuchlich.
Durch eine unsymmetrische Ausbildung der Stromzuführungen beider Brückenzweige ist
keine weitere Versorgungsspannung notwendig. Die Widerständer 411 und 412 sind niederohmiger
als die Widerstände 421 und 422, deshalb ist ersteren die Drossel 610 in Serie geschaltet.
Die Drossel 610 ist im
gesamten Übertragungbereich bzw. Frequenzbereich
des über den wahlweise zu öffnenden oder zu sperrenden Signalübertragungsweg zu
übertragenden Nachrichtenbandes, insbesondere 60 kHz ... 15 MHz sehr hochohmig gegenüber
dem Wellenwiderstandder an den Eingang El bzw. Ausgang A 1 anzuschließenden Leitung
Z = 75 Q.
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Der Widerstand 412 ist mit dem Kondensator 250 überbrückt. Damit
ist auch der Widerstand 411 kapazitiv überbrückt. Damit wird erreicht, daß die Güte
der Drossel 610 durch die Widerstände 411 und 412 nicht verschlechtert wird, was
einen Frequenzgang der Dämpfung zur Folge hätte.
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Durch den Kondensator 260 wird der Durchlaßwiderstand des Transistors
110 verringert.
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Durch den Kondensator 270 werden auf der Steuerleitung s schädliche,
übergekoppelte Signal an teile vermieden.
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Die Schaltungsanordnung kann - wie auch die nach F i g. 2 - zweckmäßigerweise
als Hybridschaltung mit je drei Anschlüssen an den beiden gegenüberliegenden Schmalseiten
ausgebildet werden, wobei die Steueranschlüsse jeweils in einer Reihe angeordnet
sind, auf der einen Schmalseite der TF-Eingang E2 und die beiden Versorgungsspannungen,
auf der anderen Seite der TF-Ausgang A 2, Masse bzw.
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0V und der Steuereingang s. Dabei liegt der TF-Anschluß zweckmäßig
jeweils in der Mitte der Anschlüsse.
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Der Koppelpunktschalter hat zweckmäßigerweise auf der einen Seite
Steckkontakte und an der anderen Schmalseite Lötanschlüsse. Bei dem Aufbau eines
Koppelfeldes können mehrere Koppelpunktschalter in eine Leiterplatte eingesetzt
und verlötet werden und auf der anderen Seite mehrere Leiterbahnstreifen vorgesehen
sein, die über Steckkontakte mit den Kop pelpunktschaltern Verbindung haben. Bei
dieser AusbXdung ist ein Ausbau von Koppelpunktschaltern auf besonders einfache
Weise mögüch.
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Bei der Schaltungsanordnung liegen Dioden im Längsweg; zusätzlich
ist in einem Querzweig ein
Transistor zum Kurzschließen im gesperrten Zustand vorgesehen.
Dabei wirken sich kleine Sperrschichtkapazitäten der Dioden und ein kleiner Durchlaßwiderstand
des Transistors günstig für eine hohe Sperrdämpfung aus.
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Im durchgeschalteten Zustand der Schaltungsanordnung ist in vorteilhafter
Weise in den vier Dioden der Strom in allen Dioden gleich groß. Dadurch ist auf
der Signalader praktisch keine Gleichspannung.
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Jeweils zwei der Dioden sind im Signalübertragungsweg antiparallel
geschaltet. Da die Arbeitspunkte der Dioden übereinstimmen, wird die durch das Wechselspannungssignal
hervorgerufene Änderung des Durchlaßwiderstandes einer Diode durch die entgegengesetzte
Änderung der anderen Diode kompensiert.
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Beim Kurzschließen der Signalader mit Hilfe des Transistors 110 ist
es vorteilhaft, daß der Transistor einen kleinen Durchiaßwiderstand bei geringem
Steuerstrom aufweist und bei beiden Signalhalbwellen niederohmig ist. Im gesperrten
und durchgeschalteten Zustand entsteht kein Gleichspannungspotential auf der Signalader.
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Der Schalter arbeitet mit den zwei Betriebsspannungen - UBi und +
UB2, wobei bei der einen der Plus-Pol und bei der anderen der Minus-Pol geerdet
ist. Die beiden Steuertransistoren 120 und 130 ermöglichen es dabei, den Schalter
über eine einzige Steuerleitung s zu betätigen.
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Die Schaltungsanordnung läSt sich besonders vorteilhaft als Koppelpunktschalter
in Kreuzschienenschaltfeldern zum Schalten von Ersatzwegen für Quartärgruppen in
Fernsprech-Weitverkehrsnetzen bei hohen Sperr- und Nebensprechdämpfungswerten verwenden.
Dabei wird die Schaltungsanordnung als Koppelpunktschalter einschließlich der Ansteuerschaltung
jeweils auf einem extra Plättchen untergebracht, insbesondere als Dünnfilmschaltung.
Dabei können insbesondere jeweils 36 Koppelpunktschalter zu einem Kreuzschlenenschaltfeld
mit je 6 Ein- und Ausgängen zusammengefaßt werden.