DE2634112C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Verhindern unerwünschter
Anrufe, welche als Zusatzeinrichtung eines Fernsprechgeräts
dessen Anschlußleitung beim Anliegen eines Rufsignals aus der Vermittlungsanlage
solange unterbricht, bis vom anrufenden Endgerät zusätzlich
bestimmte Codesingale ausgesendet werden, mit einer Halbleiterschaltung
und einem Relais, das durch die Energie eines Rufsignals erregbar ist
und die Anschlußleitung zum Fernsprechendgerät schaltet, wobei weder
Halbleiterschaltung noch Relaiswicklung gleichstrommäßig mit der Anschlußleitung
verbunden sind. Eine derartige Schaltungsanordnung ist
beispielsweise aus der US-PS 35 14 548 bekannt.
Die bekannte Schaltungsanordnung ist verhältnismäßig aufwendig aufgebaut
und benötigt eine Gleichstromquelle sowie eine Netzwechselspannungsquelle,
weiterhin mehrere Relais, einen magnetspulenbetätigten Schrittschalter
sowie einen Zeitgeber und weitere Einrichtungen. Bei der bekannten
Schaltungsanordnung wird zunächst die Verbindung hergestellt und
der Hörer des Fernsprechendgeräts durch eine verhältnismäßig aufwendige
Einrichtung abgehoben. Dann muß innerhalb einer durch den Zeitgeber
vorgegebenen Zeit ein Codessignal weitergegeben werden, welches den
Schrittschalter weiterschaltet und dann, wenn dessen Stellung mit der
voreinstellbaren Stellung eines Handschalters übereinstimmt, die Klingel
(den Wecker) des Fernsprechendgeräts aktiviert. Bei Netzausfall oder
Ausfall der Gleichspannungsstromversorgung kann die bekannte Schaltungsanordnung
nicht ordnungsgemäß arbeiten. Darüber hinaus kann es vorkommen,
daß bei "falschen" Codesignalen die Klingel ertönt, was zumindest
störend ist, und darüber hinaus wird dadurch, daß zur Funktion der
bekannten Einrichtung zunächst einmal die Anschlußleitung zum Fernsprechgerät
geschaltet wird, also auch bei einem "falschen" Codesignal,
ein gebührenpflichtiger Leitungszustand hergestellt.
Aus der DE-OS 23 51 218 ist eine Schaltungsanordnung für die interne
Kommunikation in einer Nebenstellenanlage bekannt, die dazu dienen soll,
an Teilnehmeraparaten der Nebenstellenanlage für die interne Kommunikation
einfacher aufgebaute Anrufbeantworter einzusetzen. Hierzu muß der
anrufende Teilnehmer (innerhalb der Nebenstellenanlage) zunächst einmal
mehrere Rufsignale ertönen lassen, dann einen Steuerton (oder eine
Steuertonkombination) erzeugen, der daraufhin in
elektrische Signale gewandelt wird und ein im Anrufkreis liegendes
Schaltmittel aktiviert, welches dann den Anrufbeantworter einschaltet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beispielsweise
aus der US-PS 35 14 548 bekannte Schaltungsanordnung weiterzuentwickeln,
um eine Schaltungsanordnung zur Verfügung zu stellen, die
weniger kostspielige und anfällige Bauteile benötigt und weniger Strom
verbraucht.
Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination
gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht
darin, daß diese überhaupt keine eigene Spannungsquelle benötigt;
die Energie wird nämlich aus dem Energiespeicher entnommen, der diese
wiederum dem üblichen Rufsignal entnimmt. Nur bei einem "richtigen"
Codesignal erfolgt ein Schalten der Anschlußleitung zum Fernsprechendgerät,
wodurch erstens vermieden wird, daß bei einem unrichtigen Codesignal
die Klingel des Fernsprechendgeräts anspricht, und darüber
hinaus, daß bei einem unrichtigen Codesignal durch Herstellen der
Leitungsverbindung ein üblicherweise gebührenpflichtiger Zustand hergestellt
wird.
Darüber hinaus läßt sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung auch
bei Zweidraht-Anschlußleitungen einsetzen, bei denen die Rufströme und
die Sprechströme über diese Leitung gehen.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend
an Hand der Zeichnung erläutert. Hierin sind
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung
gemäß der Erfindung, die unwirksam
gemacht wird, wenn ein bestimmtes Codesignal
eintrifft,
Fig. 2 die schematische Darstellung eines abgeänderten
Teils der Schaltungsanordnung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Erkennungsschaltung
gemäß der Erfindung, die mit der Schaltungsanordnung
nach Fig. 1 verbunden ist,
Fig. 4 die schematische Darstellung eines abgeänderten
Teils der Schaltung nach Fig. 3,
Fig. 5 eine schematische Darstellung in der in Fig. 3 und 4
verwendeten Vergleichsglieder,
Fig. 6 ein mehr ins einzelne gehende Schaltbild einer
Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach Fig. 1,
Fig. 7 ein Schaltbild einer Ausführungsform der Oszillator-
und Vergleichsanordnung nach Fig. 3
und
Fig. 8 ein Schaltbild einer Ausführungsform der Codiervorrichtung
nach Fig. 3.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung zum Verhindern unerwünschter Anrufe 10 läßt die
beiden Adern 12 und 14 der Anschlußleitung erkennen.
Zwischen den Adern 12 und 14 befindet sich eine Gleichrichterbrücke,
bestehend aus den Dioden 16 bis 22, die über
die Adern 24, 27, 29 zusammengeschaltet sind. Die Ader 24
ist über eine Ader 32, in der sich ein Kondensator 34
befindet, mit der Ader 12 verbunden, während die Ader 26
über die Ader 36 unmittelbar mit der Ader 14 verbunden
ist.
In der Brückendiagonale befindet sich zwischen den Adern
28 und 30 ein Widerstand in Serie mit einem in Fig. 3 und
4 dargestellten Flipflop, das als Schalter dient. Der
Widerstand 38 ist ferner mit einem Anschluß eines Transistors
42 verbunden, dessen beide andere Anschlüsse in
Reihe mit einem im Ruhezustand geschlossenen Relais 44
liegen. Das Relais dient zum Öffnen und Schließen der Verbindung
zwischen der Anschlußleitung und dem Fernsprechendgerät (Teilnehmerapparat).
Ferner befindet sich in der Brückendiagonale
zwischen den Adern 28 und 30 die Reihenschaltung eines
Gleichrichters 46, eines Widerstandes 48 und eines Kondensators
50. Zwischen dem Widerstand 48 und dem Kondensator
50 ist eine Anzapfung 52, die noch erläutert wird. Der Kondensator
54 und eines Widerstandes 56 überbrückt; an der
Verbindungsstelle 58 dieser beiden Bauelemente wird ein
Rückstellsignal für die Flipflops abgenommen.
Die Ader 12 ist über eine Ader 60 und einen Kondensator 62
kapazitiv mit einem Filter 64 verbunden, der seinerseits
über Ader 66 an die Ader 14 angeschlossen ist. Der Ausgang
des Filters 64 ist mit einem Kompressionsverstärker 68
verbunden. Der Arbeitskontakt 70 des Relais 44 befindet
sich in dem Abschnitt der Ader 12, der zum nicht dargestellten
Endgerät führt.
Wenn im Betrieb ein Rufsignal zwischen den Adern 12 und
14 auftritt, geht es durch den Kondensator 34 und die
Gleichrichterbrücke 16 bis 22, so daß eine pulsierende
Gleichspannung zwischen den Adern 28 und 30 auftritt.
Wenn das noch zu beschreibende Flipflop den Stromkreis
unterbricht, bewirkt der Widerstand 38, daß der Transistor
42 in den Sättigungszustand gesteuert wird, so daß
Relais 44 das Fernsprechendgerät von der Anschlußleitung
abtrennt und so das Ertönen der Klingel verhindert. Wenn
dagegen der Stromkreis über das Flipflop geschlossen wird,
sperrt der Transistor 42, das Relais 44 zieht nicht an
und das Fernsprechendgerät wird mit der Anschlußleitung
verbunden, so daß die Klingel normal betätigt werden kann.
Wenn kein Rufsignal in der Anschlußleitung auftritt,
ist auch keine Spannung verfügbar, um das Relais 44 zu
betätigen, unabhängig vom Zustand des Transistors 42; demgemäß
ist das Fernsprechendgerät mit der Anschlußleitung
verbunden und es können beliebige Gespräche geführt werden.
Wenn ein Rufsignal auftritt, wird durch den zwischen den
Adern 28 und 30 vorhandenen Spannungsunterschied ein
gewisser Strom über den Gleichrichter 46 und den Widerstand
48 geleitet, so daß der Kondensator 50 sich auflädt. Normalerweise
beträgt das Intervall zwischen aufeinanderfolgenden
Rufsignalen vier Sekunden. Die im Kondensator 50
gespeicherte Energie dient dazu, in diesem Intervall die
Betriebsspannung für alle übrigen Bauelemente der Schaltung
zu liefern. Wenn das Relais 44 empfindlich ist, kann
die gesamte während der Dauer eines Rufsignals aus der
Anschlußleitung entnommene Energie gleich der Energie
gemacht werden, die von der Klingel verbraucht worden wäre,
wenn diese angeschlagen hätte. Da die ganze Schaltung
mittels des Kondensators 34 kapazitiv mit der Anschlußleitung
gekoppelt ist, ist die Schaltung unempfindlich
gegen Polaritätsumkehr, d. h. die Adern 12 und 14 können
vertauscht werden.
Wenn ein Codeton über die Anschlußleitung gesendet
wird, gelangt er über den Kondensator 62 in das Filter
64, das mit dem Kompressionsverstärker 68 verbunden ist.
Das Filter unterdrückt alle Frequenzen außer den vorbestimmten
gewünschten Frequenzen. Die ausgesiebten unerwünschten
Frequenzen sind all diejenigen, die normalerweise
über Fernsprechleitungen gesandt werden.
Da verschiedene Anschlußleitungen unterschiedliche
Dämpfungseigenschaften aufweisen, kommen die am Ort des
Teilnehmers auftretenden Signale mit verschiedenen Amplituden
an. Der Kompressionsverstärker reagiert auf die Ist-
Amplitude des Signaltons und regelt den Verstärkungsgrad
des Verstärkerteils so, daß am Ausgang des Kompressionsverstärkers
stets die gleiche Signalamplitude erhalten
wird. Das Filter 64 und der Kompressionsverstärker sind
nicht unbedingt nowendig, erhöhen aber die Zuverlässigkeit
der Schaltungsanordnung erheblich.
Fig. 2 zeigt die gleiche Anordnung wie Fig. 1, abgesehen,
davon, daß diese Schaltungsanordnung für eine dreiadrige
Teilnehmerschleife mit den Adern 72, 74 und 76 bestimmt
ist. Die Gleichrichterbrücke, von der nur ein Teil gezeichnet
ist, ist über den Kondensator 78 und die Ader 80
mit der Ader 72 kapazitiv gekoppelt. Eine Ader 82 verbin
det die Gleichrichterbrücke mit einem Schalter 84, der von
Hand betätigt werden kann. Je nach seiner Stellung auf
einem der Kontakte 86 und 88 wird die Gleichrichterbrücke
entweder mit der Ader 74 oder der Ader 76 verbunden. Alle
anderen Teile sind identisch mit Fig. 1.
Die Anordnung nach Fig. 1 wird von der Schaltungsanordnung
nach Fig. 3 geschaltet. Die Schaltungsanordnung 90 in
Fig. 3 enthält einen Oszillator hoher Frequenz 92, der ganz
oder nahezu mit der zu erkennenden Frequenz schwingt und
dessen Ausgangssignal auf einen Eingang eines Vergleichsgliedes
94 gegeben wird. Das vom Kompressionsverstärker
68 kommende Signal wird über die Ader 96 dem anderen Eingang
des Vergleichsgliedes 94, sowie einem Eingang eines
Vergleichsgliedes 98 zugeführt.
Wenn eine Frequenz in dem am Eingang des Vergleichsgliedes
94 zugeführten Signal ganz oder nahezu mit der Frequenz
des Oszillators 92 übereinstimmt, tritt am Ausgang des
Vergleichsgliedes 94 ein Signal auf. Mit dem Vergleichsglied
98 ist der Ausgang eines Oszillators tiefer Frequenz
100 verbunden und wenn eine Frequenz des dem Vergleichsglied
98 über die Leitung 96 zugeführten Signals ungefähr
mit der Frequenz des Oszillators 100 übereinstimmt, tritt
am Ausgang des Vergleichsgliedes 98 ein Signal auf.
Die Ausgangssignale der beiden Vergleichsglieder 94 und 98
werden auf ein UND-Glied 102 gegeben. Dieses UND-Glied
öffnet also nur, wenn die Signale mit der richtigen Hochfrequenz
und der richtigen Niederfrequenz gleichzeitig
auftreten. Wenn das der Fall ist, geht ein Ausgangssignal
vom UND-Glied 102 auf das Flipflop 104. Um also
eine Ziffer zu erkennen, die durch zwei
Frequenzen verschlüsselt ist, sind nur zwei Vergleichsglieder
erforderlich, wenn festgestellt werden soll, ob
eine bestimmte Ziffer vorliegt. Alle anderen Ziffern bleiben
unbeachtet, da sie für den Erkennungscode keine Bedeutung
haben. Wenn die erste Ziffer des Codes richtig
war, kippt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 102 das
Flipflop 104 aus seiner Ruhelage in die Arbeitslage. Eine
Matrix 106 bekannter Art wird dazu verwendet, diejenigen
Frequenzen festzulegen, auf denen die Oszillatoren arbeiten.
Wenn das Flipflop 104 kippt, beginnen die Oszillatoren
in einem neuen Frequenzpaar zu schwingen, das mit dem
vorherigen übereinstimmen oder von diesem abweichen kann.
So kann in gleicher Weise wie vorher eine zweite Ziffer
erkannt werden, durch welche das Flipflop 104 erneut zum
Kippen gebracht wird. Wenn das Flipflop 104 das zweite Mal
kippt, gelangt sein Ausgangssignal über die Ader 108 auf
das Flipflop 110 und kippt dieses. Dadurch wird der mit
dem Ausgang des Flipflops 110 verbundene Transistor 42
gesperrt und das Relais 44 am Anziehen gehindert, so daß
die Klingel des Fernsprechendgeräts ertönen kann. Ein weiterer
Eingang 111 der Flipflops 104 und 110 gestattet die
Rückstellung der Flipflops; der Eingang 111 entspricht
dem Ausgang 58 in Fig. 1.
Fig. 4 zeigt einen Teil der Schaltungsanordnung, der dem
rechten Teil der Fig. 3 entspricht, jedoch drei Flipflops
112, 114 und 116 aufweist, um weitere Ziffern berücksichtigen
zu können. Mit diesen drei Flipflops können vier
Codeziffern verarbeitet werden; die Anordnung ist durch
Zufügung weiterer Flipflops beliebig erweiterungsfähig.
Die Ruhelage der Flipflops wird durch deren Rückstellung
zu Beginn jedes Rufes bestimmt. Die Rückstellung
erfolgt durch Anlegen einer positiven Spannung von der
Abzweigung 52 in Fig. 1 an die Rückstellungeingänge der
Flipflops. Wenn die Teilnehmerschleife kein Rufsignal führt,
ist der Kondensator 50 entladen, so daß die Spannung V+
an der Abzweigung 52 gleich dem Wert V₀ ist und die Spannung
am Kondensator 54 ebenfalls verschwindet. Wenn ein
Rufsignal auftritt und der Kondensator 50 sich aufzuladen
beginnt, sowie die Zeitkonstante des Kondensators 54 und
des Widerstandes 48 und des Kondensators 50 ist, dann
beträgt die Rückstellspannung an der Abzweigung 58 ungefähr
V+, bis Kondensator 54 sich über den Widerstand 56 aufgeladen
hat; in diesem Zeitpunkt verschwindet die Rückstellspannung
wieder und die Flipflops können betätigt werden.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines der Vergleichsglieder
in Fig. 3. Jedes Vergleichsglied enthält ein exclusives
ODER-Glied 118, das mit einem Tiefpaß verbunden ist;
dieser besteht aus einem Widerstand 120 und einem Kondensator
122, der an eine feste Bezugsspannung angeschlossen
ist. Der Tiefpaß ist mit einem im Ruhezustand geöffneten
Relais 127 verbunden.
Der Oszillator erzeugt eine Rechteckschwingung mit gleich
langen Impulsen und Impulspausen, die an den Eingang 126
des ODER-Gliedes 118 angelegt wird. Das vom Kompressionsverstärker
kommende Rufsignal geht auf den anderen Eingang
128. Der an das ODER-Glied angeschlossene Tiefpaß bewirkt
eine Mittelwertbildung. Wenn der Ausgang des ODER-Gliedes
die vollständige daran angelegte Spannung durchläuft, dann
ist in Abwesenheit eines Rufsignals die Ausgangsspannung
des Tiefpasses gleich der halben angelegten Spannung ent
sprechend dem Impulsverhältnis von 50%.
Wenn ein Rufsignal angelegt wird, erscheinen am Ausgang
des Tiefpasses Schwebungen (Summer- und Differenzfrequenzen).
Da der Tiefpaß nur die tiefen Frequenzen durchläßt, ist
das Signal mit der Summenfrequenz sehr schwach und kann
vernachlässigt werden. Je näher die Frequenzen der vom
Oszillator gelieferten Eingangsschwingungen und des Signals
einander sind, desto niedriger ist die Differenzfrequenz;
wegen des Tiefpasses ist die Amplitude der am Ausgang
derselben auftretenden Spannung umso größer, je langsamer
die Schwebung ist.
Das Ausgangssignal des Tiefpasses geht zu einem Fühlglied,
das jede Abweichung des Ausgangssignals von der
halben Schwingspannung festellt. Dies wird in der
Schaltungsanordnung nach Fig. 5 dadurch erreicht, daß
ein Ende der Wicklung des Relais 127 mit einem Festwert
gespeist wird, der gleich der halben Schwingspannung ist,
während das andere Ende der Wicklung an den Ausgang des
Tiefpasses angeschlossen ist. Der Ausgang 134 dieser
Schaltung führt eine positive Spannung, wenn der Arbeitskontakt
124 des Relais 127 sich schließt. Statt des Relais
127 könnte auch ein bipolares exclusives ODER-Glied
verwendet werden.
Fig. 6 bis 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel der beschriebenen
Schaltungsanordnung mit mehr Einzelheiten. Der obere
Teil der Fig. 6 entspricht dem linken Teil der Fig. 1. Die
Klemmen 200 und 202 sind mit der Anschlußleitung verbunden.
Wenn der Schalter 288 geschlossen ist, kann ein
ankommendes Rufsignal über einen Kondensator 204 auf die
Gleichrichterbrücke 206, 208, 210, 212 gelangen. Das Signal
wird in der Brückendiagonale von einer Diode 214 abgenommen,
die in Reihe mit einem Widerstand 216 liegt und zur
Aufladung des Kondensators 218 dient. Eine Zenerdiode 220
begrenzt die Ladespannung des Kondensators. Die Serienschaltung
des Kondensators 204 und des Widerstandes 216
bestimmt die von der Fernsprechleitung abgenommene Stromstärke.
Die Spannung am Kondensator 218 wird einerseits
über die Ader 222 einem Kompressionsverstärker und andererseits
über den Widerstand 223 einem Kondensator 225 zugeführt,
der die Speisespannung V₂ für alle anderen Schaltungselemente
bereitstellt. Ein Kondensator 228 und ein Serienwiderstand
230 sind parallel zum Kondensator 225 geschaltet,
um eine Rückstellspannung bereitzustellen.
Während des Rufsignals wird die pulsierende Gleichspannung
ferner auf ein Relais 232 gegeben, das in Reihe mit dem
Transistorverstärker 234, 236, liegt. Eine Diode 238 liegt
parallel zum Relais 232, um Überspannungen infolge des
Zusammenbruchs des Magnetfeldes in der Relaiswicklung zu
unterdrücken.
Wenn das erste Rufsignal auf der Teilnehmerschleife erscheint
und unvollständig ist (d. h. weniger als zwei
Sekunden Dauer), kann es vorkommen, daß die Spannung V₂
noch nicht stark genug angestiegen ist, um eine ausreichende
Betriebsspannung für die logischen Kreise zu ergeben. Unter
diesen Umständen kann der Ausgang bei 240 zeitweise positiv
werden. Dadurch würde Transistor 242 leitend und Transistor
234 gesperrt, so daß Relais 232 nicht anziehen und
den Wecker sperren würde. Um dies zu verhindern, ist der
Kondensator 224, der über den Widerstand 226, Diode 248
und Widerstand 250 mit dem Ausgang 240 in Verbindung steht,
anfänglich im entladenen Zustand und verhindert über die
Diode 248 die Öffnung des Transistors 242, bis V₂ aufgebaut
ist. Die Zeitkonstante des Kondensators 224 und des Widerstandes
226 ist also länger als die Zeitkonstante des Widerstandes
216 und der Kondensatoren 218 und 225.
Der untere Abschnitt der Fig. 6 entspricht dem Filter und
dem Kompressionsverstärker in Fig. 1 und enthält einen
Kondensator 252, einen Kondensator 254 und eine Drossel
256 in T-Schaltung als Hochpaß, um das genormte Rufsignal
mit der Frequenz 20 Hz vom Eingang des Kompressionsverstärkers
fernzuhalten. Die Dämpfung ist beträchtlich, da
das Rufsignal typisch eine Scheitelspannung von 250 V
aufweist. Der Transformator 258, dem ein Widerstand 260
und ein Kondensator 262 nachgeschaltet sind, ergibt eine
zusätzliche Siebung.
Der Kompressionsverstärker enthält einen Kondensator 264,
über den das Signal auf die Basis eines Transistors 266
gegeben wird. Dieser ist als geregelter Vorverstärker geschaltet,
dessen Basis durch die Widerstände 268 und 270
vorgespannt ist, während der Verstärkungsgrad durch das
Verhältnis eines Kollektorwiderstandes 272 zum Emitterwiderstand
des Transistors gegeben ist. Der Emitterwiderstand
ist umgekehrt proportional zur Basisspannung. Infolgedessen
führt jede Verringerung der Basisspannung zu
einer Erhöhung des Emitterwiderstandes und damit zu einer
Verringerung des Verstärkungsgrades.
Der Transistor 266 ist mit einem Transistor 274 verbunden,
der als Emitterfolger geschaltet ist, um eine Impedanzverstärkung
zu ermöglichen. Dadurch ist die Verwendung
eines großen Kollektorwiderstandes 272 für den Transistor
266 möglich, um so die Stromentnahme aus dem Kondensator
218 herabzusetzen. Der Ausgang des Emitterfolgers ist kapazitiv
mit einer Spannungsverdopplerschaltung gekoppelt,
die aus einem als Diode geschalteten Transistor 278 und
einer Seriendiode 280 besteht. Der Kondensator 264 dient
abgesehen von seiner Kopplungseigenschaft als Siebkondensator
für den Spannungsverdoppler.
Die Spannungsverdopplerschaltung ist so ausgebildet, daß
sie eine negative Spannung erzeugt. Wenn also das Signal
am Emitter des Transistors 274 ansteigt, wird am Kondensator
264 und an der Basis des Transistors 266 eine negative
Gleichspannung erzeugt, die den Verstärkungsgrad der
Transistorstufe 266 herabzusetzen sucht. Da die Wirkung
logarithmisch ist, erzeugt eine Spannungsänderung am Eingang
des Verstärkers um den Faktor 200 eine Änderung von
weniger als 25% am Verstärkerausgang. Ein Transistor 282
und die zugeordneten Widerstände 284 und 286 bilden einen
Niederfrequenzverstärker üblicher Bauart.
Der Ruhekontakt 233 des Relais 232 liegt in Reihe mit
dem Fernsprechendgerät, das zwischen den Klemmen 292 und 290
angeschlossen ist. Wenn der Schalter 288 offen ist, kann
kein an der Klemme 200 anliegendes Rufsignal die
Gleichrichterbrücke 206 bis 212 erreichen, so daß an die Wicklung
des Relais 232 keine Spannung gelangt. Der Kontakt
des Relais 232 bleibt also geschlossen und verbindet die
Klemmen 200 und 290 miteinander, so daß der Benutzer des
Fernsprechendgeräts keinen Unterschied gegenüber der Situation
ohne Anschluß der Zusatzeinrichtung wahrnimmt, da
elektrisch kein Unterschied besteht.
In der Schaltungsanordnung der Fig. 7 sind die obere und
untere Hälfte im wesentlichen identisch, da die obere
Hälfte zur Wahrnehmung der hohen Frequenzen und die untere
Hälfte zur Wahrnehmung der tiefen Frequenzen dient. Es
genügt also eine nähere Beschreibung der oberen Hälfte.
Der Transistor 300, der Transformator 302 und die dargestellten
zugeordneten Teile bilden einen emittergekoppelten
Rückkopplungsschwinger bekannter Art, dessen Frequenz durch
die Induktivität einer dritten Wicklung des Transformators
302 und einen Kondensator 304 bestimmt ist. Der Diac 306
zwischen den Anzapfungen 308 und 310 begrenzt die Schwingungsamplitude.
Der Transistor 312 und die zugeordneten
Teile wie der Kondensator 313 und der Widerstand 314 arbeiten
als Pufferverstärker bekannter Art. Der Kollektor
des Transistor 312 ist mit dem Eingang eines NAND-Gliedes
315 verbunden, das mit der Ader 316 über einen Vorwiderstand
318 verbunden ist, während der Ausgang des NAND-
Gliedes 315 mit dem Eingang eines weiteren NAND-Gliedes
320 verbunden ist. Diese NAND-Glieder mit zusammengeschalteten
Eingängen arbeiten als Amplitudenbegrenzer, um eine
steil ansteigende Schwingung zu erhalten, die zur Betätigung
eines Flipflops 322 dient.
Der Oszillator arbeitet bei der doppelten Nennfrequenz,
so daß der Ausgang des Flipflops mit der Nennfrequenz in
einem Rhythmus umgeschaltet wird, der einem Impulsverhältnis
von 50% sehr nahekommt (soweit das Rauschen des Flipflops
dies gestattet). Die vom Flipflop 322 abgegebene
Rechteckschwingung und das vom Kompressionsverstärker in
Fig. 6 gelieferte Signal gelangen auf die beiden Eingänge
eines exclusiven ODER-Gliedes 326, dessen Ausgang mit
einem Tiefpaß verbunden ist, der aus zwei Widerständen 328
und 330 und zwei Kondensatoren 322 und 334 besteht. Der
Ausgang des Tiefpasses ist mit einem NAND-Glied 336 verbunden,
das als Schwellenfühlglied dient und von einem
Widerstand 338 vorgespannt wird.
Wenn kein Rufsignal vorhanden ist oder keine Frequenz in
einem Signal auftritt, die eine Schwebung unterhalb der
doppelten Grenzfrequenz des Tiefpasses erzeugt, erscheint
am Ausgang des Schwellenfühlgliedes eine logische "0".
Wenn eine solche Frequenz in dem Signal vorhanden ist und
so eine Schwebung unterhalb der doppelten Grenzfrequenz
des Tiefpasses erzeugt, tritt am Ausgang des Schwellenfühlgliedes
synchron mit der Schwebung periodisch eine
logische "1" auf. Auf Wunsch kann auch ein bipolares Fühlglied
verwendet werden.
Der Ausgang des NAND-Gliedes 336 ist mit einem Widerstand
340 verbunden, der in Kombination mit einer Diode 342,
einem Widerstand 344 und einem Kondensator 346 einen
Beschneidungstiefpaß bildet. Dieser erzeugt nach Durchgang durch
ein als Schwellenfühlglied dienendes NAND-Glied 348
am Ausgang 350 eine ständige logische "0", wenn eine
Frequenzkomponente des Rufsignals unterhalb der doppelten
Grenzfrequenz des Tiefpasses für die Oszillatorfrequenz
liegt.
Wie aus Fig. 8 hervorgeht, werden die Ausgangsignale
der Vergleichsglieder für die hohe und die tiefe Frequenz
über Inverter 352 und 354 auf ein NAND-Glied 356 gegeben,
dem ein rückstellbares monostabiles Glied folgt, das aus
dem Widerstand 358, der Diode 360 dem Kondensator 362
und dem Schwellenfühlglied 364 besteht. Das Ausgangssignal
des Schwellenfühlgliedes 364 ist dann und nur dann eine
logische "1", wenn die beiden zu erkennenden Frequenzen
während eines Zeitintervalls, das mindestens so lang wie
die eingestellte Rückstellzeit des monostabilen Gliedes
ist, gleichzeitig auftreten.
Auf das rückstellbare monostabile Glied folgt ein nicht
rückstellbares monostabiles Glied, das etwaige Schaltspannungen
mittels einer positiven Rückkopplung eliminieren
soll. Dieses Glied besteht aus einem Kondensator 366, einem
Widerstand 368, einem NAND-Glied 370, einem Kondensator 372,
einem Wiederstand 374, einem Schwellenfühlglied 376 und einem
Widerstand 378. Die Schwellenfühlglieder 364 und 376, die
als Inverter ausgebildet sind, sind mit teilweise unterbrochenen
Linien gezeichnet, um anzudeuten, daß sie aus
nicht komplementären MOS-Gliedern bestehen, bei denen ein
Widerstand anstelle des normalen komplementären Widerstandes
verwendet wird. Auf diese Weise benötigt jedes monostabile
Glied nur eine Betriebsstromstärke von 5 Mikroampere im
Vergleich zu mehreren Milliampere für normale komplementäre
Ausbildungen.
Das Ausgangssignal des nicht rückstellbaren monostabilen
Gliedes geht durch ein weiteres NAND-Glied 386, das als
Inverter und Begrenzer geschaltet ist. Ferner gelangt das
Ausgangssignal zum Flipflop 382, das dem Flipflop 104 in
Fig. 3 entspricht. Dieses Flipflop dient zum Kippen des
Flipflops 384, das dem Flipflop 110 in Fig. 3 entspricht.
Die komplementären Ausgangsspannungen des Flipflops 382
gelangen ferner über die NAND-Glieder 388 und 390, die
als Inverter und Puffer geschaltet sind, zu Transistoren
392, 394, 396 und 398, die von den NAND-Gliedern abwechselnd
in den Sättigungs- oder den Sperrzustand getrieben werden.
Die Kollektoren dieser vier Transistoren sind mit der aus
Kreuzschienen gebildeten Matrix 106 (Fig. 3) verbunden.
Die übrigen Anschlüsse der Matrix sind mit den Anzapfungen
der Transformatoren für die hohe und tiefe Frequenz in
Fig. 7 verbunden. Wenn also die Transistoren 392 und 394
gesättigt sind, werden zwei bestimmte Schwingfrequenzen
gewählt, während im Sättigungszustand der Transistoren 396
und 398, während gleichzeitig die Transistoren 392 und 394
gesperrt sind, ein zweites Frequenzpaar gewählt wird.
Das beschriebene Erkennungsverfahren ist nicht auf eine Schaltungsanordnung
zum Verhindern unerwünschter Anrufe für Fernsprechendgeräte beschränkt, sondern
kann überall verwendet werden, wo festgestellt werden soll,
ob eine oder mehrere bestimmte Frequenzkomponenten in
einem Signal auftreten.
Claims (10)
1. Schaltungsanordnung zum Verhindern unerwünschter Anrufe, welche als
Zusatzeinrichtung eines Fernsprechgeräts dessen Anschlußleitung beim
Anliegen eines Rufsignals aus der Vermittlungsanlage solange unterbricht,
bis vom anrufenden Endgerät zusätzlich bestimmte Codesignale
ausgesendet werden, mit einer Steuerschaltung und einem Relais, das
durch die Energie des Rufsignals erregbar ist und die Anschlußleitung
zum Fernsprechgerät schaltet, wobei weder Steuerschaltung noch Relaiswicklung
gleichstrommäßig mit der Anschlußleitung verbunden sind, gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
- - die Energieversorgung der Steuerschaltung wird mittels eines Energiespeichers (50) dem Rufsignal entnommen;
- - die Steuerschaltung umfaßt eine Rückstelleinrichtung (48, 50, 52, 54, 56, 58), eine Schaltvorrichtung (104, 109, 110, 111), eine Halbleiterschaltung (42) und eine Detektorschaltung (92, 94, 98, 100, 102);
- - die Rückstelleinrichtung ist mit ihrem Ausgang (58) mit einem Rücksetzeingang (111) der Schaltvorrichtung verbunden, wobei die Rückstelleinrichtung beim Auftreten des Rufsignals einen Rückstellimpuls erzeugt, der die Schaltvorrichtung in eine definierte Ausgangslage bringt,
- - der Ausgang (109) der Schaltvorrichtung ist mit einem Steuereingang (Basis von 42) der Halbleiterschaltung (42) verbunden;
- - die Halbleiterschaltung (42) steuert das Relais (44, 70), welches erregt/aberregt ist, wenn die Schaltvorrichtung sich in ihrer Ausgangslage/Arbeitslage befindet;
- - das Relais (44, 70) trennt im erregten Zustand die Anschlußleitung über seinen Schaltkontakt (70) vom Fernsprechendgerät ab;
- - die Detektorschaltung ist eingangsseitig wechselstrommäßig mit der Anschlußleitung (12, 14) und ausgangsseitig mit einem Steuereingang der Schaltvorrichtung verbunden, wobei die Detektorschaltung zur Überprüfung der durch ihre Frequenz bestimmten Codesignale ausgebildet ist und bei Empfang von Codesignalen bestimmter Frequenz die Schaltvorrichtung in ihre Arbeitslage steuert.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Detektorschaltung (92, 94, 98, 100, 102) zur Überprüfung von Codesignalen
ausgebildet ist, die zumindest zwei unterschiedliche Frequenzen
aufweisen.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Detektorschaltung eine Einrichtung (106) zur Festlegung der Frequenz
aufweist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung (92, 94, 98, 100, 102) zumindest
einen Oszillator (92; 100) aufweist, dessen Ausgangsfrequenz mit
der Frequenz des Codesignals verglichen wird.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Detektorschaltung (92, 94, 98, 100, 102) zumindest einen Komparator (94;
98) aufweist, der die Frequenz des Codesignals mit der Ausgangsfrequenz
des Oszillators (92, 100) vergleicht.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Komparator (94, 98) ein Filter (64) vorgeschaltet ist, das alle Frequenzen
außer denen des Codesignals aussiebt.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Filter (64) und dem Komparator (94; 98) ein Kompressionsverstärker
(68) vorgesehen ist, der die Ist-Amplitude des ankommenden
Signals auf eine bestimmte Soll-Amplitude einstellt.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltvorrichtung ein Flipflop (104) oder eine
Kette von Flipflops (104, 110; 112, 114, 116) aufweist und zwischen
Komparator (94; 98) und dem ersten Flipflop (104) ein UND-Glied (102)
angeordnet ist.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kompressionsverstärker einen Verstärkertransistor (266) enthält,
dessen Spannungsverstärkung von dem zur Basisspannung umgekehrt
proportionalen Emitterstrom abhängt und der über einen als Emitterfolger
geschalteten Transistor (74) unmittelbar mit einem Scheitelspannungsdetektor
(278, 280) verbunden ist, der eine gegenphasige
Spannung abgibt und mit der Basis des ersten Transistors (266) verbunden
ist, derart daß die Scheitelamplitude des am Kollektor dieses
Transistors auftretenden Signals allein durch die Eigenschaften des
Scheitelspannungsdetektors bestimmt ist.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Scheitelspannungsdetektor (278, 280) ein Spannungsverdoppler ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH123076A CH619332A5 (en) | 1976-02-02 | 1976-02-02 | Signal-controlled system for optional blocking or unblocking of a transmission line, and use of the system |
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DE2634112A1 DE2634112A1 (de) | 1978-02-02 |
DE2634112C2 true DE2634112C2 (de) | 1990-03-29 |
Family
ID=4205525
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