DE2413075B2

DE2413075B2 - Konferenzbrueckenschaltung

Info

Publication number: DE2413075B2
Application number: DE19742413075
Authority: DE
Inventors: Dennis Bryan Rumson; McEowen James Royce Hölmdel Township; NJ. James (V.StA.)
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1973-03-22
Filing date: 1974-03-19
Publication date: 1976-12-23
Also published as: DE2413075A1; US3824344A; AU6676474A; FR2222811A1; CA992229A; NL165016C; JPS557986B2; NL165016B; NL7403597A; JPS49129408A; SE397162B; DE2413075C3; BE812636A; CH589986A5; FR2222811B1; IT1009344B; GB1447694A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Konferenzbrückenschaltung zur Herstellung von Verbindungen zwischen wenigstens drei Teilnehmeranschlüssen in Nachrichten-, insbesondere Fernsprechanlagen, bei der Teilnehmeranschlüsse paarweise verbunden und je zu einer Gabelschaltung zur Zweidraht-Vierdrahtumwandlung ergänzt sind.

Die Notwendigkeit einer derartigen »Konferenzbrükke« bei der Herstellung von Nachrichtenverbindungen zwischen mehreren Stationen ist bekannt In der Vergangenheit wurden schon mehrere derartige Brükkenschaltungen entwickelt Bei einigen Schaltungen werden sprachgesteuerte Einrichtungen verwendet, derart daß nur die Station mit dem energiereichsten Ausgangssignal dieses zu den anderen, an die Brücke angeschlossenen Stationen übertragen kann. Eine derartige Brückenschaltung ist in der US-PS 35 24 929 beschrieben.

Die Phasenauslöschung ist ein anderes bekanntes Verfahren zur Verwirklichung von Konferenzbrücken. Wenn eine Konferenzverbindung von Zweidraht-Stationen gewünscht wird, muß Vorsorge dafür getroffen werden, daß eine Gabelschaltung in jeden Anschluß der Brücke eingeschaltet wird, um den notwendigen Zweidraht-Vierdrahtübergang zu bilden. Eine solche Schaltung ist beispielsweise in der US-PS 3511931 beschrieben.

Bei einigen anderen bekannten Schaltungen werden Gabelschaltungen für die Durchführung des notwendigen Zweidraht-Vierdrahtübergangs direkt in die Brücke eingebaut. Eine derartige Anordnung ist in der US-PS 31 08 157 beschrieben. In der letztgenannten Schaltungsanordnung ist die Gabelschaltung, die Fernsprechleitungen an die Brücke angekoppelt, eine (mechanisch veränderbare) Induktivität, bei der eine genau reproduzierbare und einstellbare Kopplung zwischen den verschiedenen Wicklungen erforderlich ist. Obwohl es in der Praxis möglich ist, eine derartige Kopplung zu erzielen, so ist dies jedoch mit Nachteilen bezüglich der Kosten, der Größe und des Gewichtes behaftet.

Bei einer weiterhin bekannten Konferenzbrückenschaltung (US-PS 35 34 175) liegen jeweils zwei Anschlüsse parallel in einer Gabelschaltung, bei der Übertrager mit mehreren Wicklungen den Zweidraht-Vierdrahtübergang bewirken.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Konferenzbrückenschaltung zu schaffen, bei der ohne komplizierte und aufwendige Transformatoren eine gleichmäßige Übertragung zwischen allen Anschlüssen möglich ist.

Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Konferenzbrückenschaltung der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Gabelschaltung für den Empfang von Signalen, die über ein erstes Schaltmittel ankommen, das Paar von Teilnehmeranschlüssen in einer Reihenschaltung zusammengefaßt ist, daß eine Anzapfung der Reihenschaltung abgehende Signale über ein zweites Schaltmittel an einen Ausgang liefert, und daß ein weiteres Schaltmittel die abgehenden Signale am Ausgang des zweiten Schaltmittels und Signale von wenigstens einem weiteren Paar von Teilnehmeranschlüssen summiert und an das erste Schaltmittel anlegt.

Der Begriff »Teilnehmeranschluß« wird hier im allgemeinen Sinn verwendet, also ohne Einschränkung auf Teilnehmeranschlüsse in Fernsprechanlagen.

Zwischen den Gabelschaltungen herrscht im wesentlichen ein Vierdrahtbetrieb, bei dem jede Gabelschaltung je eine Sammelleitung für das ankommende und für das abgehende Signal besitzt. Die Summe der

abgehenden Signale wird in einer Summierschaltung gebildet, die zwischen die abgehende und ankommende Sammelleitung eingeschaltet ist, und das Summensignal wird über die ankommende Sammelleitung an jede Gabelschaltung angelegt

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

ün folgenden wird die Erfindung anhand eines durch Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Konferenzbrückenschaltung mit vier Teilnehmiranschlüssen gemäß der Erfindung,

Fig.2 eine genauere Darstellung der Schaltung nach Fig. 1-

Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Brückenschaltung mit vier Anschlüssen A, B, C und D, von denen jeder mit einem Fernsprechapparat, beispielsweise SA, über eine Zweidraht-Teilnehmerleiiung, wie z. B. LA verbunden ist. Jeder Anschluß weist einen Transformator auf, beispielswek ε den Transformator IA, dessen eine Wicklung mit der Zweidrahtieitung und dessen andere Wicklung in Reihe mit der zweiten Transformatorwicklung geschaltet ist, die mit dem zweiten Anschluß gekoppelt ist. Das in Reihe geschaltete Paar von Transformatorwicklungen ist mit A- und ß-Eingängen einer Zweidraht-Vierdrahtgabelschaltung 110 und 111 verbunden.

Es sei erwähnt, daß die Transformatoren JA, IB, IC und /Dim Ausführungsbeispiel zur Batteriespeisung der Fernsprechstationen verwendet werden. Sie dienen jo ferner zur Isolation und zum Abgleich der Teilt,ehmerleitungen LA, LB, LC, LD auf konventionelle Weise. Eine transformatorische Kopplung ist jedoch nicht notwendig, und die Anschlüsse der Brücke können direkt mit den zugeordneten Anschlüssen A und B der Gabelschaltung verbunden werden.

Wie F i g. 1 zeigt, ist jede Gabelschaltung mit einem Anschlußpaar verbunden, und dient zum Übergang vom Zweidrahtbetrieb dieser Anschlüsse auf den Vierdrahtbetrieb der Eingangssammelleitungen 201 und 202 und der Ausgangssammelleitungen 203 und 204. Der Summierverstärker 105, der ein Operationsverstärker sein kann, dient zur Rückkopplung der Signale von der Ausgangssammelleitung auf die Eingangssammelleitung, worauf später noch im einzelnen eingegangen wird. Jede Gabelschaltung 110 und 111 besitzt ein Paar von Operationsverstärkern, beispielsweise von solchen Operationsverstärkern, die als OP-AMP 741 bekanntgeworden sind und von verschiedenen bekannten Herstellern geliefert werden. Es kann jedoch, wie später noch im einzelnen zu sehen sein wird, jede Art von Schaltung, bei der ein Signal an einem Eingang mit einem anderen Signal an einem zweiten Eingang verglichen wird, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das der Differenz der beiden Signale entspricht, anstelle des dargestellten Operationsverstärkers verwendet werden. In der Zeichnung ist der positive Eingang eines Operationsverstärkers der nicht invertierende Eingang, während der negative Eingang sein invertierender Eingang ist.

Übertragung zwischen den Stationen, die von der gleichen Gabelschaltung bedient werden

Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, erfolgt die Übertragung zwischen den Stationen SA und SB in herkömmlicher Weise über die Teilnehmerleitung LA, die Transformatoren IA, IB und über die Teilnehmerleitung LB. Diese direkte Übertragung ist ohne Einschränkung doppeltgerichtet Es ist zu bemerken, daß bei einer Leerlaufspannung e auf der Teilnehmerleitung LA ein Signal e/2 auf der Teilnehmerleitung LB erscheint. Dieses ergibt sich aus der Spannungsteilung durch die Reihenschaltung der Anschlußimpedanzen.

Übertragung zwischen Stationen, die von anderen Gabelschaltungen bedient werden

Es sei nun angenommen, daß die Station SA mit anderen Stationen, die an die Brücke angeschlossen sind, in Verkehrsbeziehung steht Daher erscheint die Leerlaufsignalspannung eder Station SA ani B- Eingang der Gabelschaltung 110 mit einer Spannung von e/2, wie oben erläutert. Da, wie noch beschrieben wird, der Ausgang des Operationsverstärkers 101 im wesentlichen Erdpotential führt, wird das e/2-Signal vom Operationsverstärker 103 wieder auf e verstärkt und über den D-Ausgang der Gabelschaltung 110 und die Ausgangssammelleitung 203 zu einem Eingang des Summierverstärkers 105 übertragen. Das Signal wird dann vom Summierverstärker 105 auf e/2 gedämpft und zu den Eingangssammelleitungen 201 und 202 übertragen.

Das e/2-Signal auf der Sammelleitung 202 wird an den C-Anschluß der Gabelschaltung ill angelegt, wieder vom Operationsverstärker 102 auf e verstärkt und über den A-Ausgang der Gabelschaltung 111 zu den Transformatoren ICund /Dübertragen. Diese Transformatoren dienen zur Aufspaltung des Signals in e/2 auf jeder der Teilnehmerleitungen LC und LD. Daher wird ein Nachrichtensignal e, das auf der Teilnehmerleitung LA erzeugt wird, mit einem Pegel von e/2 auf die Teilnehmerleitungen LC und LD übertragen. Dieser ist, daran sei erinnert, der gleiche Signalpegel wie der, der von der Teilnehmerleitung LA auf die Teilnehmerleitung LB übertragen wurde. Daher ist der Signalpegel, der an allen Anschlüssen von einem gegebenen Anschluß aus erscheint, im wesentlichen gleich.

Steuerung der Rückkopplung

Das Signal, welches in der Station SA entsteht und auf der Eingangssammelleitung 201 mit e/2 erscheint, wird vom Operationsverstärker 101 auf e verstärkt. Gleichzeitig wird jedoch das gleiche Signal e am Ausgang des Operationsverstärkers 103 auf - e vom Operationsverstärker 101 invertiert und daher, weil an den beiden Eingängen des Operationsverstärkers 103 Signale gleicher Amplitude aber entgegengesetzter Polarität anliegen, führt der Ausgang des Operationsverstärkers 101 kein Signal und ist somit im wesentlichen gee^rdet. Der Operationsverstärker 101 reduziert also jedes Signal, das an den Stationen SA und SB entsteht, auf null.

Das Signal am Ausgang des Operationsverstärkers 102, das, wie man sich erinneri, den Wert e hat, wird vom Operationsverstärker 104 auf - e invertiert. Das e/2-Signal, das an dem Anschluß B der Gabelschaltung 111 erscheint, wird vom Operationsverstärker auf e verstärkt und deshalb wird, weil seine beiden Eingangssignale gleich groß sind, aber entgegengesetzte Phasenlage aufweisen, das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 104 im wesentlichen null sein (d. h. Erdpotential). Wie oben bereits erläutert wurde, besitzt das Signal am Anschluß B den Wert e/2. Der Signalpegel wird von der Impedanzanpassung zwischen den Anschlüssen Cund D bestimmt.

Die Übertragung von der Station SB zu den Stationen SC und SD ist identisch mit der Übertragung von der

Station SA zu diesen Stationen, mit der Ausnahme, daß der Nachrichtenverkehr von der Station SB über den Transformator IB erfolgt Da die beschriebene Brücke rollständig symmetrisch ist, ist auch die Übertragung von jeder der anderen Stationen identisch mit der vorstehend erläuterten Übertragung.

Zusätzliche Stationen

Wenn zusätzliche Stationen zu der Konferenzschaltung hinzugeschaltet werden sollen, muß eine weitere Gabelschaltung verwendet werden. An die hinzugefügte Gabelschaltung werden in Reihe zwei Transformatoren angeschlossen, von denen jeder über eine Zweidrahtleitung mit einer entsprechenden Station verbunden ist. Der Z>-Ausgang der zusätzlichen Gabelschaltung wird, wie F i g. 1 zeigt, mit einem Eingang des Summierverstärkers 105 verbunden, während der Ausgang der zusätzlichen Gabelschaltung mit den Eingangssammelleitungen 201 und 202 verbunden ist. Ein voller zweiseitiger Verkehr kann dann zwischen allen Stationen, die an die Brücke angeschlossen sind, hergestellt werden. Es muß allerdings beachtet werden, daß die Verstärkung des Summierverstärkers 105 bei '/2 aufrechterhalten bleibt, unabhängig davon, wieviele Gabelschaltungen hinzugeschaltet werden.

F i g. 2 zeigt die Gabelschaltungen 110 und Ul sowie den Summierverstärker 105 in einer etwas ausführlicheren schematischen Darstellung. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Wert jedes Widerstandes, der den Gabelschaltungen 110,111 und dem Summierverstärker 105 zugeordnet ist, 9090 Ohm mit einer Genauigkeitstoleranz von 1%. Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, daß die Widerstände R 5 und R 6 am Eingang des Summierverstärkers 105 verwendet werden, um die Verstärkung' /2 aufrechtzuerhalten.

Eine wichtige Modifizierung kann darin bestehen, daß der Summierverstärker 105 durch ein Widerstandsnetzwerk ersetzt ist das die Verstärkung von der Ausgangssammelleitung zur Eingangssammelleitung auf rein passive Weise steuert Wenn ein solches Netzwerk verwendet wird, dann kann die Verstärkung der Ausgangssammelleitung über die jeder

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40 Gabelschaltung zugeordneten Verstärker, wie z. B. die Verstärker 101 und 102 eingestellt werden, in dem die positive Verstärkung der Verstärker auf einen Wert eingestellt wird, der gleich der Zahl der verwendeten Gabelschaltungen ist.

Obwohl eine Brückenschaltung mit vier Anschlüssen gezeigt wurde, kann die Brückenschaltung so erweitert werden, daß sie viele zusätzliche Anschlüsse bedienen kann. Darüber hinaus sei festgestellt, daß die Fernsprechstationen SA, SB, SC und SD durch andere Zweidraht-Nachrichtengeräte ersetzt werden können. Es ist ferner von Bedeutung, daß die Werte der Verstärkung, die für die Operationsverstärker gezeigt wurden, zueinander in Beziehung stehen und so ausgewählt werden sollten, daß sie eine Verstärkung eins vom B-Anschluß zum A-Anschluß einer Gibelschaltung ergeben.

Für den Fall, daß irgendein Anschluß Verluste verursacht, können diese Verluste durch die Einstellung der Verstärkung des einen oder beider Verstärker der zugeordneten Gabelschaltung kompensiert werden, vorausgesetzt, daß ein Abgleich zwischen diesen Verstärkern in der oben erläuterten Weise aufrechterhalten werden kann. Für den Fall, daß die Anschlußimpedanzen zweier Anschlüsse einer Gabelschaltung von der Konstruktion her nicht gleich sind, können die Verstärkungsfaktoren der Verstärker so eingestellt werden, daß sie eine unerwünschte Rückkopplung vermeiden. Daher muß, wo ZA nicht gleich ZB ist (wobei Z die Impedanz eines Anschlusses ist) die Verstärkung des Verstärkers, beispielsweise des Operationsverstärkers 103, der zugeordneten Gabelschaltung

gleich

ZA + ZB ZB

sein. Um den Rückkopplungspegel zu

steuern, muß die Verstärkung vom Ausgang des Operationsverstärkers 103 zum Ausgang des Operationsverstärkers 10Ϊ über die direkte interne Leitung zur Gabelschaltung 110 den gleichen Betrag, aber die entgegengesetzte Phase wie die Verstärkung haben, die vom Ausgang des Operationsverstärkers 103 über den Summierverstärker 105 zum Ausgang des Operationsverstärkers 101 vorhanden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Konferenzbrückenschaltung zur Herstellung von Verbindungen zwischen wenigstens drei Teil- S nehmeranschlüssen in Nachrichten-, insbesondere Fernsprechanlagen, bei der Teilnehmeranschlüsse paarweise verbunden und je zu einer Gabelschaltung zur Zweidraht-Vierdrahtwandlung ergänzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Gabelschaltung (110, IA, IB) fur den Empfang von Signalen, die über ein erstes Schaltmittel (101) ankommen, das Paar von Teilnehmeranschlüssen (A,

B) in einer Reihenschaltung (IA, IB) zusammengefaßt ist, daß eine Anzapfung (B) dei Reihenschaltung (IA, IB) abgehende Signale über ein zweites Schaltmittel (103) an einen Ausgang (D) liefert, und daß ein weiteres Schaltmittel (105) die abgehenden Signale am Ausgang (D) des zweiten Schaltmittels tlO3) und Signale von wenigstens einem weiteren •aar von Teilnehmeranschlüssen (C, D) summiert und an das erste Schaltmittel (101) anlegt.

2. Konferenzbrückenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Schaltmittel (101, 103) je ein Differenzverstärker, insbesondere ein Operationsverstärker ist.

3. Konferenzbrückenschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang jedes ersten und zweiten Schaltmittels (101, 103) je mit einem ersten Eingang des jeweils anderen Schaltmittels der gleichen Gabelschaltung (110) verbunden ist, daß der zweite Eingang des zweiten Schaltmittels (103) mit einem Teilnehmeranschlußpaar (A, B) so verbunden ist, daß er Signale von diesen Teilnehmeranschlüssen empfangen kann, daß der Ausgang des zweiten Schaltmittels (103) mit einer durch das weitere Schaltmittel gebildeten Summierschaltung (105) verbunden ist, und daß der zweite Eingang des ersten Schaltmittels (101) mit dem Ausgang der Summierschaltung (105) und sein Ausgang mit dem Teilnehmeranschlußpaar (A, B) verbunden ist, derart, daß die Schaltmittel (101,103) so angeordnet sind, daß an ihren Eingängen eine Auslöschung desjenigen Teils des Ausgangssignals des jeweils anderen Schaltmittels (101,103) stattfindet, welches rückgekoppelt wird.

4. Konferenzbrückenschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung zwischen dem Ausgang jedes ersten und zweiten Schaltmittels (101, 103) und dem mit dem Ausgang des jeweils anderen Schaltmittels verbundenen Eingang gleich -n ist und die Verstärkung zwischen dem Ausgang jedes ersten und zweiten Schaltmittels (101, 103) und dem jeweils anderen Eingang +2 π ist.

5. Konferenzbrückenschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schaltmittel (101, 102, 103, 104, 105) eine Einrichtung zur Regelung der Verstärkung aufweist, so daß die Verstärkung von einem Anschluß einer der Gabelschaltungen zu den Anschlüssen der anderen Gabelschaltungen auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann.