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Verfahren zur Steuerung von Bauelementen mit jeweils zwei Betriebslagen,
insbesondere zur Steuerung von Koppelrelais in Fernsprech-Vermittlungsanlagen Bauelemente,
die jeweils zwei Betriebslagen haben, werden vielfach in matrixartiger Anordnung
an Zeilenleitungen und an Spaltenleitungen einer Matrix angeschlossen, damit sie
mit geringem Steueraufwand indivlduell gesteuert werden können. Zu solchen Bauelementen
gehören z.B. Relais. Sie können bekanntlich als Sspelrelais in Fernsprech-Vermittlungsanlagen
verwendet sein (siehe DAS 1 965 512). Sie können aber beispielsweise auch zu einem
Koordinatenschalter gehören, der als Spelcher ausgenutzt ist (siehe DAS 1 052 469).
In jedem Fall werden solche Bauelemente jeweils durch ein über eine Zeilenleitung
zugeführtes Steuersignal im Zusammenwirken mit einem über eine Spaltenleitung zugeführten
Steuersignal beeinflußt. Damit ein Bauelement jeweils die angestrebte Betriebslage
einnimmt, sind verschiedene Voraussetzungen zu erfüllen.
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Dazu gehört die Voraussetzung, daß jeweils die richtigen Steuersignale
zugeführt werden. Falsche Steuersignale können beispielsweise deshalb auftreten,
weil die Steuersignale schon von vornherein falsch erzeugt worden sind oder weil
an sich richtige Steuersignale während ihrer Übertragung von der Steuersignalquelle
zur Matrix durch Störungen verfälscht worden sind. Es sind nun auch bereits Abhilfema'3nshmen
für den Fall bekannt, daß auch mit
falschen Steuersignalen zu rechnen
ist. So ist es bekannt, durch falsche Steuersignale Fehlermeldungen auszulösen (siehe
DAS 1 135 555). Durch solche Fehlermeldungen können auch Fehler gemeldet werden,
die bereits in der Steuersignalquelle auftreten (siehe DAS 2 133 457). Darüber hinaus
ist es auch bereits bekannt, Maßnahmen zu treffen, um die Auswirkung von Störimpulsen
auf den Übertragungsweg zu erfassen und eine schädliche Störung der überwachten
Steuersignale zu melden (siehe DOS 1 762 729). Bei diesen bekannten Maßnahmen wird
jedoch das Auftreten vwrfälschter Steuersignale nicht verhindert, wenn auch deren
Auswirkung durch Ausnutzung von Fehlermeldungen zumindestens eingeschränkt werden
kann.
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Die Erfindung geht nun von der Aufgabe aus, eine darüber hinaus verbesserte
Technik zu schaffen, welche diejenige Auswirkung von veränderten Steuersignalen
vermeidet oder zumindestens verringert, die zu schädlichem Betriebslagen der gesteuerten
Bauelemente führt. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die beiden
Betriebslagen der fraglichen Bauelemente sich in unterschiedlichem Ausmaß schädlich
auswirken und dementsprechend die Steuersignale, welche die Betriebslagen hervorrufen,
mehr oder weniger kritisch sind. Diese Erkenntnis hat bereits dazu geführt, Maßnahmen
zu treffen, durch die das Zustandekommen der einen der beiden Betriebslagen durch
Sicherungsmaßnahmen bevorzugt wird, wodurch sich zum' Beispiel eine sogenannte ausfallsichere
Anordnung ergibt (s. DAS 1 762 221).
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Es ist ferner auch bereits bekannt, kritische Fehler und unkritische
Fehler von Steuersignalen getrennt zu erfassen und getrennt zu melden und eine Fehlermeldung
in Abhängigkeit davon, wie kritisch der Fehler ist, unterschiedlich auszuwerten
(siehe DOS 2 002 353).
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Die von der Erkenntnis, daß Fehler mehr oder weniger kritisch sein
können, ausgehende Erfindung gibt nun Maßnahmen an, die Effekte zur Folge haben,
die weit über die bekannte vergleichbare Technik hinausgehen. Die Erfindung zeigt
nämlich, wie es vermieden werden kann, daß durch veränderte Steuersignale die Betriebslage
der zu steuernden Bauelemente in schädlicher Weise beeinflußt wird, wodurch der
kritische Betriebsfall verhindert ist. Außerdem ergibt sich durch die Erfindung
in vorteilhafter Weise, daß eine falsche Betriebslage nur bei verhältnismäßig wenigen,
unter Umständen sogar nur bei einem der zu einer Matrix behörenden-Bauelemente auftreten
kann.
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Die Erfindung betrifft demgemäß ein Verfahren zu Steuerung von Bauelementen
mit jeweils zwei Betriebslagen, die in matrixartiger Anordnung an Zeilenleitungen
und an Spaltenleitungen einer Matrix angeschlossen sind und die jeweils durch ein
über eine Zeilenleitung zugeführtes Steuersignal im Zusammenwirken mit einen über
eine Spaltenleitung zugeführten Steuersignal beeinflußt werden. Dieses Verfahren
ist insbesondere zur Steuerung von Koppelrelais in Fernsprech-vermittlungsanlagen
geeignet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß durch das
eine betreffende Steuersignal eine Spaltenleitung an eine Spannung gelegt wird und
durch das andere betreffende Steuersignal ein Stromkreis für ein Bauelement über
eine Zeilenleitung geschlossen oder unterbrochen wird und daß die Zuführung von
Steuersignalen zu Zeilenleitungen derart gegen Störungen gesichert ist, daß eine
Stromkreisunterbrechung nicht gestört werden kann, so daß im Störungsfalle lediglich
der Stromkreis unterbrochen statt geschlossen wird. Dadurch, daß bei der matrixartigen
Anordnung von 9auelementen die Zufuhrung von Steuersignalen zu Zeilenleitungen in
bestimmter Weise gesichert ist, wird erreicht, daß bei der Beeinflussung eines Bauelements
durchSteuersignale
der kritische Betriebsfall vermieden werden
kann.
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Obwohl die Bauelemente auch dann noch durch veränderte Steuersignale
beeinflußt werden können, wird jedoch vermieden, daß ein Bauelemente in fälschlicher
Weise eine andere Betriebslage als vorher einnimmt. Damit dies zustande kommt, müßte
ja im Störungsfall in unerwünschter Weise ein Stromkreis zustande kommen. Es wird
aber im Störungsfall lediglich ein Stromkreis unterbrochen, statt daß er geschlossen
wird. Dies hat zur Folge, daß zwar unter Umständen eine beabsichtigte Anderung der
Betriebslage unterbleibt, aber auf keinen Fall eine unbeabsichtigte Anderung der
Betriebslage des zu beeinflussenden Bauelementes eintritt. Ferner ist dadurch auch
vermieden, daß in unerwünschter Weise ein Bauelement seine Betriebslage ändert,
das an eine andere Zeilenleitung angeschlossen ist als das gerade zu beeinflussende
Bauelement. Bei diesen anderen Zeilenleitungen wird nämlich im Störungsfall ebenfalls
lediglich der Stromkreis unterbrochen und auf keinen Fall geschlossen, so daß für
diese anderen Bauelemente kein Stromkreis zustande kommen kann, und zwar unabhängig
davon, welches Steuersignal zugleich einer Spaltenleitung zugeführt wird.
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Durch die Erfindung werden auch Vorteile erzielt, wenn nicht sichergestellt
ist, daß die Spaltenleitungen zugeführten Steuersignale in jedem Fall unverfälscht
sind. In diesem Fall können zwar Bauelemente in eine falsche Betriebslage kommen.
Es ist aber sichergestellt, daß kein Bauelement in eine unerwünschte Betriebslage
kommt, das an eine andere Zeilenleitung angeschlossen ist als das jeweils gerade
zu beeinflussende Bauelement. Sind an sich bekannte Maßnahmen getroffen, um nachträglich
die richtige Betriebslage des zu beeinflussenden Bauelementes zu kontrollieren,
so können sich diese Maßnahmen auf diejenigen Bauelemente beschränken, welche an
dieselbe Zeilenleitung
angeschlossen sind, wie das zu beeinflussende
Bauelement.
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An andere Zeilenleitungen angeschlossene Bauelemente konnten ja nicht
beeinflußt werden, da die Zuführung von Steuersignalen zu Zeilenleitungen dementsprechend
gesichert ist. Treten an Spaltenleitungen keine falschen Steuersignale auf, so kann
die Nachprüfung der richtigen Betriebslage auf das jeweils gerade zu beeinflussende
Bauelement eingeschränkt sein, da dann überhaupt kein anderes Bauelement eine falsche
Betriebslage eingenommen haben konnte.
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Die Nachprüfung der Betriebslage nimmt daher jeweils auch nur verhältnismäßig
geringe Zeit in Anspruch, wenn man die hierfür an sich bekannten Maßnahmen anwendet
(siehe DAS 1 186 913, 1 190 057, 1 965 512). Für die Sicherung der Zuführung von
Steuersignalen zu Zeilenleitungen, wie sie bei der Erfindung vorgesehen ist, kann
ebenfalls eine der bereits beschriebenen und für solche Sicherungen geeigneten bekannten
Maßnahmen ausgenutzt werden.
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Zweckmäßigerweise wird durch das eine Steuersignal jeweils an eine
Spaltenleitung positive oder negative Spannung angelegt, die sich jeweils auf ein
an eine Spaltenleitung und über Entkoppelgleichrichter an die beiden Zeilenleitungen
eines Paares von Zeilenleitungen angeschlossenes Bauelement auswirkt. Durch das
andere Steuersignal wird dann der Stromkreis mit Hilfe eines Schalters geschlossen
oder unterbrochen, der die beiden Zeilenleitungen überbrückt und den Stromkreis
über weitere Gleichrichter schließt, wenn er leitend gesteuert wird. Wie bereits
angegeben, kann die Erfindung vorzugsweise zur Steuerung von Koppelrelais insbesondere
zur Steuerung der Haftrelais eines Relaiskopplers dienen, der zum Koppelfeld einer
Fernsprech-Vermittlungsanlage gehört.
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Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung wird im folgenden anhand
der Figuren näher erläutert. Die Figur 1 zeigt eine
matrixförmige
Anordnung von Haftrelais, also eines Relaiskopplers. Figur 2 zeigt eine zweiadrige
Leitung und die daran angeschlossene Schaltungsanordnung für die Auswertung von
über diese Leitung übertragenen Steuersignalen, die in der vorgesehenen Weise gegen
Verfälschung durch Störimpulse gesichert ist. Figur 3 zeigt eine Tabelle, in der
die auf den leitungsadern auftretenden Spannungen in Abhängigkeit von binären Steuersignalen
und von Störimpulsen angegeben sind. Ferner sind dort auch die Auswerteergebnisse
und Hinweise für deren Ausnutzung angegeben.
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Im folgenden wird zunächst die in Figur 1 gezeigte matrixartige Anordnung
von Bauelementen, bei der die Erfindung anwendbar ist, näher erläutert. Die zu steuernden
Bauelemente sind matrixartig über Entkoppelgleichrichter an Zeilenleitungen und
an Spaltenleitungen angeschlossen. So ist zum Beispiel das Bauelement H über die
Entkoppelgleichrichter G11 und G21 an das Paar von Zeilenleitungen xla und xib und
an die Spaltenleitung y1 angeschlossen.
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Es sind noch weitere Paare von Zeilenleitungen gezeigt, an die jeweils
Bauelemente über Entkoppelgleichrichter angeschlossen sind, nämlich die Zeilenleitungspaare
x2a, x2b...xja und xjb. Ferner sind noch weitere Spaltenleitungen in der Figur 1
gezeigt, nämlich die Spaltenleitungen y2...yi. An den Kreuzungspunkten dieser Zeilenleitungen
und Spaltenleitungen sind weitere Bauelemente über Entkoppelgleichrlchter angeschlossen,
was in dertFigur 1 durch Punkte angedeutet ist. Wie bereits angegeben, können als
Bauelemente zum Beispiel Relais verwendet sein, die als Koppelrelais zu einem Relaiskoppler
gehören und deren Kontakte für ein Koppelvielfach im Koppelfeld einer Pernsprech-Vermittlungsanlage
in an sich bekannter Weise benutzt sind. Diese Kontakte sind in der Figur 1 nicht
gezeigt. Die Koppelrelais können als Haftrelais ausgebildet sein. Die Kontakte eines
Haftrelais werden bekanntlich
jeweils durch einen Stromimpuls betätigt,
der über seine Wicklung.geschickt wird. Durch einen Stromimpuls in der einen Richtung
wird hier die eine Betriebslage eines derartigen Kontaktes und durch einen Stromimpuls
in der anderen Richtung die andere Betriebslage dieses Kontaktes zustande gebracht.
Bei der in der Figur 1 gezeigten Anordnung werden diese Stromimpulse durch Betätigung
der an die Spaltenleitungen yt...yi angeschlossenen Steuerkon takte k1...ki und
durch Leitendmachen und die folgende Sperrung von Transistoren gliefert, die jeweils
an ein Paar von Zeilenleitungen angeschlossen sind, wozu der Transistor T gehört.
Wird zum Beispiel an den Steuerkontakt kl durch seine Betätigung positive oder negative
Spannung angelegt und wird zugleich der Transistor T vorübergehend leitend gemacht,
so kann für das Haftrelais H entweder ein Stromimpuls von +U über den Steuerkontakt
kl, über seine Wicklung, über den Entkoppelglsichrichter G11, über den Transistor
T und über den Gleirichter G22 nach Masse fließen oder es kann ein Stromimpuls von
-U über den betätigten Steuerkontakt kl, über die Wicklung des Haftrelais H, über
den Entkoppelgleichrichter G21, über den Transistor T und über den Gleichrichter
G12 nach Masse fließen. ober die Wicklung eines anderen Haftrelais, das zur in Figur
1 gezeigten Matrix gehört, kann dagegen kein Stromimpuls fließen. Von den benötigten
Transistoren ist lediglich der Transistor T gezeigt, der über seine Steuerklemme
al gesteuert wird. Das Vorhandensein der anderen an Zeilenleitungspaare angeschlossenen
Transistoren ist lediglich durch Darstellung ihrer Steuerklemmen a2...aj angedeutet.
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Wenn nun auf den Leitungen, über die der Matrix Steuersignale zum
Hervorrufen der beschriebenen Stromimpulse zugeführt werden, zusätzlich Störimpulse
auftreten, können auch in unerwünschter Weise Haftrelais gesteuert werden und dabei
kann sich die Betriebs lage der zugehörigen Kontakte in
unerwünschter
Weise ändern, wodurch beispielsweise Falschverbindungen zustande kommen können.
Dies kann weitgehend dadurch vermieden werden, daß die Zeilenleitungen durch Steuersignale
beliefert werden, die in der bereits angegebenen Weise gegen Störungen gesichert
sind. Die angegebenen Nachteile werden auch weitgehend vermieden, wenn die Steuersignale
für die Spaltenleitungen in üblicher Weise zugeführt werden, also ohne besondere
Sicherungsmaßnahmen.
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In jedem Fall wird vermieden, daß das zu beeinflussende Haftrelais
in eine unerwünschte kritische Betriebslage gebracht wird. Außerdem wird in jedem
Fall die Anzahl von Haftrelais, die einen unerwünschten Betriebszustand haben, stark
begrenzt. Kann damit gerechnet werden, daß den Spaltenleitungen lediglich richtige
Steuersignale zugeführt werden, so kann höchstens das jeweils zu beeinflussende
Haftrelais eine falsche Betriebslage, wenn auch keine kritische Betriebslage haben.
Muß damit gerechnet werden, daß auch Spaltenleitungen zugeführte Steuersignale verfälscht
sind, so können höchstens diejenigen Haftrelais eine falsche Betriebslage haben,
die an dieselben Zeilenleitungen angeschlossen sind, wie das gerade zu beeinflussende
Haftrelais.
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Diese Effekte werden im folgenden anhand eines Betriebsbeispieles
im einzelnen erläutert. Es ist dabei dem Haftrelais H ein Stromimpuls zuzuführen.
Hierzu wird ein Steuersignal an die Spaltenleitung yi geliefert, wodurch der dort
angeschlossene Kontakt kl betätigt wird. Außerdem wird durch ein Steuersignal der
Transistor T, der an das Paar von Zeilenleitungen xia und xlb angeschlossen ist,
leitend gemacht. Wenn kein anderer Transistor gleichzeitig leitend ist, so wird
tatsächlich lediglich, wie gewünscht, das Haftrelais H gesteuert. Bei dem Steuersignal,
das dem Transistor T zugeführt wird, handelt ! sich um dasjenige Steuersignal, das
gegen Störungen nicht gesichert ist. Im
Störungsfall kann es daher
eintreten, daß der Stromkreis unterbrochen statt geschlossen wird, also der Transistor
T nicht leitend wird. Störimpulse auf der zu den Zeilenieitungen xla und x1b hinfuhrenden
Leitung können also lediglich zur Folge haben, daß der Transistor T nicht leitend
gesteuert wird und das Haftrelais H nicht angesteuert wird.
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Wenn gleichzeitig Störimpulse auf den zu den anderen Zeilenleitungen
hinführenden Leitungen auftreten, so können diese nicht die an die übrigen Zeilenleitungen
angeschlossenen Transistoren leitend machen. Auch auf diesen Leitungen können lediglich
Steuersignale auftreten, die derart gegen Störungen gesichert sind, daß eine Stromkreisunterbrechung
nicht gestört werden kann. Es ist also sichergestellt, daß bei dem beschriebenen
Betriebsfall auf jeden Fall höchstens das Haftrelais H angesteuert wird und daß
höchstens dessen Kontakte ihre Betriebslage ändern. Es kann allerdings bei dem Haftrelais
H die Änderung der Betriebslage der zugehörigen Kontakte durch Auswirkung von Störimpulsen
unterbleiben. Eine Palschverbindung kann dadurch jedoch nicht zustande kommen.
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Es kann damit gerechnet werden, daß die Steuersignale für die Matrix
mit Haftrelais von einer zentralen Steuereinrichtung geliefert werden, die nach
der Lieferung dieser Steuersignale kontrollieren kann, ob das jeweils anzusteuernde
Haftrelais seinen Betriebszustand tatsächlich geändert hat, da in dieser Steuereinrichtung
die Nummer dieses Haftrelais bis zur Abwicklung dieser Kontrolle festgehalten werden
kann. Es sind an sich bereits Verfahren bekannt, durch die mit solchen Steuereinrichtungen
die Steuerung von Koppelrelais, zu denen auch das vorliegende Haftrelais gehört,
kontrolliert werden kann. Bei dieser Kontrolle ist es für den vorstehend beschriebenen
Betriebsfall nicht erforderlich, auch den Betriebszustand von Haftrelais zu kontrollieren,
die an andere Zeilenleitungen als an das
Paar von Zeilenleitungen
xia und xlb angeschlossen sind.
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Diese anderen Haftrelais konnten ja nicht umgesteuert werden.
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Es ist also lediglich eine gezielte Kontrolle erforderlich, so daß
vorteilhafterweise der hierfür erforderliche Zeitaufwand in engen Grenzen gehalten
werden kann. Dieser Vorteil ist dann besonders groß, wenn es lediglich zu befürchten
ist, daß auf zu den Zeilenleitungen hinführenden Leitungen Störimpulse auftreten
und damit auf die Matrix einwirken können. Wenn durch Störimpulse auch falsche Steuersignale
den Spaltenleitungen zugeführt werden können, so kann dies zur Polge haben, daß
dem Haftrelais H bei dem beschriebenen Betriebsfall ein Stromimpuls falscher Polarität
zugeführt wird. Ferner kann dies auch zur Polge haben, daß andere als das Haftrelais
H, die an das Paar von Zeilenleitungen x1a und xlb angeschlossen sind, in unerwünschter
Weise angesteuert werden. Der Fehler, der das Haftrelais H betrifft, wird durch
die bereits beschriebene Kontrollmaßnahme erfaßt. Um auch Fehler für die anderen
infrage kommenden Haftrelais zu erfassen, hat sich die Kontrolle in diesem Fall
auf alle Haftrelais zu erstrecken, die an diejenigen Zeilenleitungen angeschlossen
sind, die bei dem betreffenden Betriebsfall durch ein Steuersignal beliefert werden,
das die Betriebslage eines Haftrelais ändern soll. Es handelt sich aber auch dabei
lediglich um eine relativ kleine Anzahl von Haftrelais, so daß auch diese Kontrolle
nur einen relativ kleinen Zeitaufwand erfordert und damit den Betrieb nicht in unzulässiger
Weise stört.
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Die Anwendung der Erfindung bringt daher auch diesmal beträchtliche
Vorteile.
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In der Figur 2 ist ein Beispiel für eine Schaltungsanordnung dargestellt,
die bei der Erfindung für die Zuführung von Steuersignalen benutzt werden kann,
damit diese Steuersignale trotz Störimpulsen in der vorgesehenen Weise auswertbar
sind, Wie bereits eingehend beschrieben, kann durch
Ausnutzung
des unverfälschbaren Steuersignals eine sehr sichere Steuerung von Bauelementen
erreicht werden. Bei dieser Schaltungsanordnung werden die Steuersignale als bipolare
binäre Signale jeweils über eine zweiadrige Leitung übertragen. Bei der Anordnung
gemäß Figur 2 werden diese Signale mit Hilfe der Kontakte s1 und s2 an die Leitung
L mit den beiden Adern 11 und 12 angelegt und über diese Leitung zum Differenzverstärker
V übertragen. Dabei kann, siehe auch Tabelle Figur 3, entweder das Signal I, für
das über den Kontakt s1 die Spannung +U an die Ader 11 und über den Kontakt se2
die Spannung -U an die Ader 12 angelegt wird, übertragen werden oder das Signal
II, für das über den Kontakt si die Spannung -U an die Ader 11 und über den Kontakt
s2 die Spannung +U an die Ader 12 angelegt wird, übertragen werden. An die Eingänge
E- und E+ des Differenzverstärkers V ist die Reihenschaltung aus den Dioden D12
und D22 angeschlossen, deren Verbindungspunkt mit dem Schaltungspunkt M mit Nullpotential
verbunden ist.
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An den Eingang E- ist noch die Diode D11 angeschlossen, an welche
die iegrenzungsspannung -Uv angelegt ist. An den Eingang E+ ist noch die Diode D21
angeschlossen, an die die Begrenzungsspannung +Uv angelegt ist. Den Eingängen E-und
E+ des Differenzverstärkers V sind noch die Schutzwiderstände R7 und R2 vorgeschaltet.
Sie sind so bemessen, daß sie die Dioden gegen Überströme schützen. Die Dioden D12
und D22 haben in Durchlaßrichtung beansprucht den Spannungsabfall +Udi2 bzw. -Ud22,
der jeweils kleiner als die mit den Signalen gelieferte Spannung +U bzw. -U ist.
Das über den Ausgang A des Differenzverstärkers V gelieferte Ausgangssignal entspricht
der Polarität des an den Eingang gen des Differenzverstärkers jeweils liegenden
binären Signals.
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In Figur 3 ist zunächst angegeben, welche Spannungen an den maßgebenden
Stellen der Anordnung gemäß Figur 2 auftreten,
wenn die beiden
binären Signale I und II über die zweiadrige Leitung L übertragen werden. Außerdem
ist noch das am Ausgang A des Differenzverstärkers V gelieferte Ausgangssignal angegeben.
Demgemäß tritt bei Übertragung des Signals I am Eingang E- die Spannung +Udl2 auf,
die dem Spannungsabfall an der Diode D12 entspricht, die hierbei in Durchlaßrichtung
beansprucht ist. Gleichzeitig tritt am Eingang E+ die Spannung -Ud22 auf, die dem
Spannungsabfall an der Diode D22 entspricht, die hierbei ebenfalls in Durchlaßrichtung
beansprucht wird. Die Dioden D11 und D21 sind beide in Sperrichtung beansprucht.
Der Differenzverstärker liefert das Ausgangssignal L. Wenn das Signal II übertragen
wird, so liegen an den Adern 11 und 12 jeweils Spannungen mit anderer Polarität
und es sind daher in diesem Fall die Dioden D12 und D22 in Sperrichtung beansprucht.
Auch die Dioden D11 und D21 sind in Sperrichtung beansprucht, da die dort angelegten
Begrenzungsspannungen -Uv und +Uv größer als die Spannungen +U und -U sind.
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Die zwischen den Eingängen E- und E+ des Differenzverstärkers V liegende
Spannung hat in diesem Betriebsfall andere Polarität als im vorherigen Betriebsfall,
was zur Folge hat, daß am Ausgang A diesmal das Ausgangssignal E geliefert wird.
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Es wird sich zeigen, daß auch dann, wenn die Leitung L durch Störimpulse
+Us oder -Us beeinflußt wird, diese Polarität der zwischen den Eingängen E- und
E+ liegenden Spannung erhalten bleibt. Dabei spielt die Stärke der auf die Adern
11 und 12 einwirkenden Störimpulse keine Rolle.
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in der Tabelle Figur 3 ist das Auftreten von Störimpulsen in der Spalte
St durch die Hinweiszeichen +Us und -Us sinngemäß angegeben. Wenn das Signal II
zu übertragen ist und wenn positive Störimpulse +Us auf die beiden Adern 11 und
12 einwirken, so wird auch in diesem Fall die am Eingang E-auftretende Spannung
auf die Größe +Ud12 begrenzt, da auch
in diesem Fall die Diode
D12 in Durchlaßrichtung beansprucht ist. Zugleich tritt am Eingang E+ eine positive
Spannung auf, die sicher größer ist als der an einer der Dioden gegebenenfalls auftretende
Spannungsabfall, wenn sie in Durchlaßrichtung beansprucht sind. Insgesamt ergibt
es sich, daß daher die Polarität der zwischen den Eingängen E- und E+ liegenden
Spannung dieselbe ist, als wenn kein positiver Störimpuls auf die Adern 11 und 12
einwirkt. Es wird daher auch in diesem Betriebsfall am Ausgang A des Differenzverstärkers
V das Ausgangssignal H geliefert. In der Tabelle Figur 3 ist als nächster Betriebsfall
derjenige erfaßt, bei dem das Signal II zu übertragen ist und zugleich auf die beiden
Adern 11 und 12 ein Störimpuls -Us einwirkt, also ein Störimpuls mit negativer Spannung.
In diesem Betriebsfall tritt am Eingang E- offensichtlich eine negative Spannung
auf, die größer als der an einer der Dioden D12 und D22 gegebenenfalls auftretende
Spannungsabfall in Durchlaßrichtung ist. Am Eingang E+ tritt ebenfalls eine negative
Spannung auf, die jedoch nur dem Spannungsabfall -Ud22 entspricht, der an der in
Durchlaßrichtung beanspruchten Diode D22 auftritt. Insgesamt ergibt es sich, daß
zwar an beiden Eingängen E-und E+ negative Spannungen auftreten, daß aber die Spannung
am Eingang E- einen größeren Betrag als diejenige am Eingang E+ hat, so daß auch
in diesem Fall die Polarität der Spannung zwischen den Eingängen E- und E+ dieselbe
Polarität wie in den beiden vorher beschriebenen Betriebsfällen hat. Am Ausgang
A wird also auch in diesem Fall das Ausgangssignal H geliefert. Die Dioden D11 und
D21 sind in den zuletzt beschriebenen beiden Betrlebsfällen ebenfalls in Sperrichtung
beansprucht, solange ihre Begrenzerwirkung sich noch nicht auswirkt. Ihr Vorhandensein
kann daher in diesen Fällen Außer Acht gelassen werden. Wirkt sich ihre Begrenzerwirkung
aus, so bleibt die Polarität der zwischen den Eingängen E- und E+ liegende Spannung
jedoch auch
erhalten. Die Größe der Störimpulse + Us ist daher
in diesem Zusammenhang nicht beschränkt. Sie dürfen lediglich nicht so groß sein,
daß die Wirkung der Schutzwiderstände R1 und R2 nicht mehr ausreicht. Die bei der
Übertragung des Signals II auftretenden drei Betriebsfälle sind in der Tabelle Fig.3
mit dem Hinweiszeichen h zusammengefàSt. Man erkennt, daß durch die erfindungsgemäßen
schaltungstechnischen Maßnahmen sichergestellt ist, daß auch bei Auftreten von Störimpulsen
+Us in diesen Betriebsfällen das richtige Ausgangssignal H sicher geliefert wird.
Das Signal II kann daher als kritisches Signal ausgenutzt werden, denn es ist unverfäls
chbar.
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Das Signal I muß dagegen als unkritisches Signal ausgenutzt werden,
denn es ist durch Störimpulse +Us verfälschbar. Was für Spannungen an den Eingängen
E- und E+ auftreten, wenn während der Übertragung des Signals I sich Störimpulse
+Us oder -Us auf die Adern 11 und 12 auswirken, ist in den beiden nächsten Zeilen
der Tabelle Figur 2 angegeben. Demgemäß wird durch einen Störimpuls +Us die am Eingang
E-auftretende positive Spannung nicht verändert, da auch in diesem Falle die Diode
D12 in Durchlaßrichtung beansprucht wird und daher dort die Spannung +Udi2 auftritt.
Es ist aber damit zu rechnen, daß die Störspannung +Us die eigentlich zu übertragende
Spannung -U unterdrückt und daher am Eingang E+ eine positive Spannung auftritt,
de sogar größer als die Spannung +Udl2 sein kann. Dies ist an der entsprechenden
Stelle der Tabelle Figur 3 durch das Hinweiszeichen + angedeutet. Es ist daher damit
zu rechnen, daß die zwischen den Eingängen E- und E+ liegende Spannung die falsche
Polarität hat und daher auch am Ausgang A des Differenzverstärkers das in diesem
Falle falsche Ausgangssignal I geliefert wird. Ähnliche Effekte ergeben sich, wenn
das Signal I zu übertragen ist und zugleich ein Störimpuls -Us auf die Adern 11
und 12 einwirkt. In diesem Fall tritt wie
im ungestörten Betriebsfall
am Eingang E+ die Spannung -Ud22 auf. Es ist aber damit zu rechnen, daß durch den
negativen Störimpuls -Us auch an dem Eingang E- eine negative Spannung auftritt,
deren Betrag auch größer als der Betrag der am Eingang E+ liegenden negativen Spannung
-Ud22 ist. Dies ist an der entsprechenden Stelle der Tabelle Fig.3 durch das Hinweiszeichen
angedeutet. Es kann dann dae zwischen den Eingängen E- und E+ liegende Spannung
die falsche Polarität haben. Auch in diesem Falle tritt am Ausgang A das falsche
Ausgangssignal H auf. Das Signal I kann also durch positive oder negative Störimpulse
+Us verfälscht werden und ist daher als unkritisches Signal auszunutzen. Die zur
Begrenzung vorgesehenen Dioden Dii und D21 wirken sich in den zuletzt beschriebenen
Betriebsfällen ebenfalls lediglich zur Begrenzung der an den Eingängen E- und E
auftretenden Spannungen aus.
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Als Differenzverstärker kann ein an sich bekannter Operationsverstärker
benutzt werden, an dessen invertierenden Eingang E- die Diode Dii mit negativer
Begrenzungsspannung -Uv und an dessen nicht invertierenden Eingang E+ die Diode
D21 mit positiver Begrenzungsspannung +Uv angeschlossen ist (siehe Nachrichtentechnik
. Elektronik-23 (1973) Heft 7, Seite 258; Elektronik 1970, Heft 5, Seite 145; digital
equipment logik handbuch 1970, Seiten 156 und 157).
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6 Patentansprüche 3 Figuren