DE2651326A1 - Schaltungsanordnung zur stromspeisung - Google Patents
Schaltungsanordnung zur stromspeisungInfo
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Description
Schaltungsanordnung zur Stromspeisung
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Stromspeisung für eine Fernsprechvermittlungsstellen-Übertragungsbrücke
.
Eine "Übertragungsbrücke" (auch Weiche oder Trennfilter genannt) ist ein Hochpaßfilter, das in Fernsprechvermittlungsstellen
dazu verwendet wird, auf beiden Seiten der Vermittlungsstelle fließende Gleichstromsignale voneinander
zu trennen, gleichzeitig aber einen dämpfungsarmen oder niederohmigen Weg für die durch die Vermittlungsstelle zu
übertragenden Sprechsignale zu schaffen. Wenn die Übertragungsbrücke an eine Teilnehmerleitung angeschlossen ist,
muß über sie ein zur Signalisierung und zur Erregung des
Kohlemikrofons im Teilnehmer -!fernsprechapparat erforderlicher Gleichstrom übertragen werden können.
Es wurden bereits zwei verschiedene Typen von Übertragungsbrücken entwickelt, die sich in der Art der Gleichstromtrennung
unterscheiden. Die erste Übertragungsbrücke heißt "Kondensatorb'rücJcel'bei der die Gleichstromtrennung
durch Kondensatoren vorgenommen wird, die in Reihe mit der Teilnehmerleitung geschaltet sind. Die Stromspeisung
4l-(88205)DWF
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der Teilnehmerleitung ; erfolgt durch eine Batterie, und
zwar über Relaiswicklungen. Die Impedanz der Wicklungen muß ausreichend hoch sein, um die Nebenschlußwirkung der
Batterie auf die Teilnehmerleitung so gering wie möglich zu halten.
Die zweite Brücke ist eine "Übertrager- oder Transformatorbrücke",
bei der ein Übertrager die Gleichstromtrennung vornimmt. Die Stromspeisung der Fernsprechleitung erfolgt
aus einer Batterie, und zwar über Relaiswicklungen und die Wicklungen des Übertragers. Die Bedingung bezüglich einer
hohen Impedanz wird in diesem Fall durch die Übertragerwicklungen erfüllt. Die Übertragerbrücke weist gegenüber
der Kondensatorbrücke einen wesentlichen Vorteil auf, der darin besteht, daß Längs- oder Gleichtaktstörungen unterdrückt
werden, so daß die Gefahr des Aufbaues sehr großer Längsspannungen nach einer Anzahl von Verbindungsleitungen
verringert wird. Diese Längsspannungen könnten die Qualität der Übertragung und Signalisierung nachteilig beeinflussen.
Wegen dieses Vorteils wird die Übertragerbrücke häufig gegenüber der Kondensatorbrücke bevorzugt, obwohl sie größer
und teurer als die Kondensatorbrücke ist.
Der gemeinsame Nachteil beider Brückentypen besteht darin,
daß die geometrischen Abmessungen und damit der Platzbedarf verhältnismäßig groß sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine SchaItungsanordung
zur Stromspeisung für eine Übertragungsbrücke anzugeben, wobei die Brücke kleiner als die bereits entwickelten Brücken
aufbaübar sein soll.
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-It-
Diese Aufgabe wird für eine Schaltungsanordnung zur
Stromspeisung für eine Fernsprechvermittlungsstellen-Übertragungsbrücke
der eingangs genannten Art gelöst durch zwei elektronische Schaltungseinrichtungen mit je einem ersten
Eingang zum Anschließen an je einen Leiter einer Fernsprechleitung, und mit je einem zweiten Eingang zum Anschließen an
je einen Pol einer Stromversorgungsquelle, wobei jede in der Übertragungsbrücke angeordnete elektronische Schaltungseinrichtung
eine Induktivität nachbildet und einen widerstandsbehafteten Gleichstromweg zwischen der Stromversorgungsquelle
und einem Teilnehmer-Fernsprechapparat herstellt.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, daß jede elektronische Schaltungseinrichtung
aufweist einen Transistor, dessen Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe mit ersten Widerständen zwischen je einem Eingang
und je einem Pol liegt; einen Operationsverstärker, dessen Ausgang an die Basis des Transistors angeschlossen ist; einen
Kondensator zwischen einem Pol und dem Nichtinverter-Eingang
des Operationsverstärkers; und einen zweiten Widerstand zwischen dem Nichtinerverter-Eingang und dem Kollektor des
Transistors.
Besonders vorteilhaft ist,wenn jede elektronische Schaltungseinrichtung
ein symmetrisches Netzwerk darstellt; und ein einziger gemeinsamer Kondensator den Kondensator jeder
Schaltungseinrichtung darstellt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gegeben, daß jede elektronische Schaltungseinrichtung einen
Fehlerdetektor aufweist, der einen Überlastungszustand zwischen
je einem Eingang und je einem Pol erfaßt und die elektronische Schaltungseinrichtung außer Betrieb setzt, wobei der Fehler-
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detektor aufweist eine erste Diode zwischen dem Kollektor des Transistors und dem Inverter-Eingang des Operationsverstärkers;
und eine zweite Diode zwischen dem Nichtinverter-Eingang
des Operationsverstärkers und einem Pol.
Eine vorteilhafte Schutzmaßnahme besteht darin, daß jede elektronische SchaItungseinrichtung eine an den Kollektor des
Transistors angeschlossene Z-Diode zur Begrenzung von Überspannungen aufweist.
Eine weitgehende Unabhängigkeit der Betriebsspannung von
Belastungsschwankungen wird in vorteilhafter Weise erreicht durch ein Stabilisierungsglied in der Stromversorgungsquelle.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die
Übertragungsbrücke für die Schaltungsanordnung zur Stromspeisung sowohl eine Transformatorbrücke als auch eine Kondensatorbrücke
sein kann.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigen:
Pig. I ein erstes Beispiel einer bereits entwickelten
Übertragungsbrücke für Fernsprechvermittlungsstellen;
Fig. 2 ein zweites Beispiel einer bereits entwickelten Übertragungsbrücke für Fernsprechvermittlungsstellen;
Fig. 3 das Schema einer Übertragungsbrücke mit einer erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung zur Stromspeisung;
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Fig. 4 eine weitere Übertragungsbrücke, die die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Stromspeisung
verwendet;
Fig. 5 das Schaltbild einer nachgebildeten Induktivität,
die in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Stromspeisung verwendet wird;
Fig. 6 das vollständige Schaltbild einer erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung zur Stromspeisung;
Fig. 7 die Einfügungsdämpfung einer in der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung zur Stromspeisung verwendeten Übertragerbrücke, und im Vergleich dazu
die Einfügungsdämpfung einer bereits entwickelten Übertragerbrücke;
Fig. 8 die Einfügungsdämpfung einer in der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung zur Stromspeisung verwendete η Kondensatorbrücke, und im Vergleich dazu
die Einfügungsdämpfung einer bereits entwickelten Kondensatorbrücke; und
Fig. 9 das Schaltbild einer Schaltungsanordnung zur Einspeisung
von Tonfrequenzsignalen in die Schaltungsanordnung nach Fig. 6.
Fig. 1 und 2 zeigen bereits entwickelte, in Fernsprechvermittlungsstellen
eingesetzte Übertragungsbrücken. Fig. 1
bezieht sich auf eine Kondensator-Übertragungsbrücke (im folgenden kurz Kondensatorbrücke genannt). Diese Brücke ist
über eine Leitung 10, 11 an einen (nicht gezeigten) Teilnehmer· -Fernsprechapparat angeschlossen. Die Stromspeisung dieses
Teilnehmer-Fernsprechapparates erfolgt aus einer Batterie 12, die an die Leiter 10 und 11 über Relaiswicklungen IK und 15
angeschlossen ist. Kondensatoren 17 und 18 in den Leitern 10
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und 11 dienen zur Trennung von Gleichstromsignalen, die auf beiden Seiten der Vermittlungsstelle fließen. Die Impedanz
der Relaiswicklungen muß ausreichend hoch sein, um die Nebenschlußwirkung der Batterie auf die Leitung so klein wie
möglich zu halten. Ein typischer Zahlenwert für den Widerstand des Stromspeisewegs ist 200 - J ι in jedem Zweig, so daß
sich der Leitungsstrom bei unterschiedlichen Leitungslängen
in geeigneten Grenzen halt.
Die in Fig. 2 dargestellte Übertragungsbrücke ist eine
Übertrager- bzw. Transformator-Übertragungsbrücke (im folgenden kurz Übertragerbrücke genannt). Die Gleichstromtrennung
wird in diesem Fall durcheinen Übertrager 20 vorgenommen. Wiederum erfolgt die Stromspeisung aus der
Batterie 12 über die Relaiswicklungen 14 und 15, außerdem jetzt über Wicklungen 21 und 22 der Primärseite des Übertragers.
Die hochohmige Stromspeisung wird bei dieser Brücke durch die Wicklungen bzw. Spulen 21 und 22 erreicht. Die
Übertragerbrücke weist gegenüber der Kondensatorbrücke einen wesentlichen Vorteil auf, indem sie Längs- oder Gleichtaktstörungen
unterdrückt, wodurch die Gefahr des Aufbaues einer sehr hohen Längsspannung nach einer bestimmten Anzahl von
Zwischenverbindungen verringert wird. Diese Längsspannungen
könnten die Qualität der Übertragung und der Signalisierung nachteilig beeinflussen. Wegen dieses Vorteils wird die Übertragerbrücke
in vielen Fällen bevorzugt verwendet, obwohl sie größer und teurer als eine Kondensatorbrücke ist.
Die beiden entwickelten Übertragungsbrücken weisen jedoch verhältnismäßig große Abmessungen auf, wenn man sie mit
elektronischen Schaltungsanordnungen vergleicht.
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Fig.3 und 4 zeigen eine mit einer Schaltungsanordnung 25
zur Stromspeisung ausgestattete Kondensator- bzw. Übertragerbrücke,
wobei die Schaltungsanordnung zur Stromspeisung elektronische Bauelemente verwendet. Die Ausführung einer
solchen Brücke als Übertragerbrücke kann verhältnismäßig klein gestaltet werden, wenn eine parallelgeschaltete Schaltungsanordnung
zur Stromspeisung derart vorgesehen wird, daß durch die Wicklungen des Übertragers kein Gleichstrom fließt
und der Übertrager somit nur für den Wechselstrombetrieb dimensioniert werden muß. Eine Parallel-Schaltungsanordnung
zur Stromspeisung muß einen niedrigen Gleichstromwiderstand und eine hohe Wechselstromimpedanz aufweisen; dies bedeutet,
daß Spulen verwendet werden müssen, deren Induktivitäten ebenso groß sind wie jene in der bereits entwickelten Übertragerbrücke.
Hohe Induktivitätswerte können aber mit Hilfe von elektronischen Bauelementen simuliert bzw. nachgebildet
werden. Eine Schaltungsanordnung zur Stromspeisung, die derart nachgebildete Induktivitäten verwendet, ist in Fig. 6
dargestellt. Diese Schaltungsanordnung gestattet eine Gleichstromspeisung mit niedrigem Widerstand und kann gleichzeitig
parallel zur Übertragungsleitung geschaltet werden, ohne daß damit eine nennenswerte Signaldämpfung verbunden ist. Ferner
kann die Schaltungsanordnung auch in einer Kondensatorbrücke verwendet werden.
Bevor die Schaltungsanordnung nach Fig. 6 näher erläutert
wird, sei die Schaltungsanordnung nach Fig. 5 beschrieben, in der der grundsätzliche Aufbau der in der Schaltungsanordnung
nach Fig. 6 verwendeten simulierten Induktivität dargestellt ist. Diese simulierte Induktivität weist einen Operationsverstärker
50 auf, dessen Nichtinverter-Eingang über einen Kondensator
51 an eine Erdleitung E und über einen Widerstand 52
an den Kollektor eines Transistors 54 angeschlossen ist. Der
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Inverter-Eingang des Operationsverstärkers 50 ist an den Verbindungspunkt zweier Widerstände 55 und 56 angeschlossen,
die in Reihe mit einem weiteren Widerstand 57 zwischen der Erdleitung E und einer Speiseleitung -V geschaltet sind. Der
Ausgang des Operationsverstärkers 50 ist an die Basis des Transistors 54 angeschlossen, und der Emitter des Transistors
liegt am Verbindungspunkt der Widerstände 55 und 57. Der
Kollektor des Transistors 54 ist über einen Widerstand 59
mit einem Anschluß 6o verbunden.
Im stationären Zustand liegt der Inverter-Eingang des Operationsverstärkers 50 um etwa 2 V unter der Spannung am
Emitter des Transistors 54. Dies wird durch die Widerstandskette 56, 55 und 57 erreicht. Der Nichtinverter-Eingang des
Operationsverstärkers hat im wesentlichen dieselbe Spannung wie der Kollektor des Transistors 54, da der Strom im Widerstand
52 vernachlässigbar klein ist. Da der Verstärker 50 dazu neigt, die Spannungen an seinen beiden Eingängen gleichgroß
zu machen, wird die Kollektorspannung des Transistors
stets im wesentlichen um 2 V unter seiner Emitterspannung gehalten. Wenn die Widerstandswerte der Widerstände 57 bzw.
30 ./\. bzw. 120/Lbetragen, kann das Gleichstromverhalten der
Schaltungsanordnung nach Fig.5 beschrieben werden durch eine Spannungsquelle mit einer konstanten Spannung von 2 V in
Serie mit einem Widerstand von I50 SL .
Das Wechselstromverhalten der Schaltungsanordnung nach Fig.
läßt sich am besten erläutern, wenn ein Spannungssprung Vl
zwischen dem Eingang 60 und der Erdleitung E angelegt wird. Beim Anlegen eines derartigen S pannungs Sprungs ändert sich
der Strom durch den Widerstand 59 nicht sofort, da der Kondensator 51 verhindert,daß sich die Spannung an den Eingängen des
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Operationsverstärkers 50 ändert. Der Kondensator 5I lädt
sich vielmehr über den Widerstand 52 langsam auf, und zwar mit einer Anfangsgeschwindigkeit von
Vl V
C 51 · R52 s '
mit: C5I = Kapazität des Kondensators 51, und R52 = Widerstandswert
des Widerstands 52. Die Spannung am Emitter des Transistors 5^· ändert sich mit derselben Geschwindigkeit,
so daß sich der Strom durch den Widerstand 59 zu Beginn mit einer Geschwindigkeit von
Vl A
C51 ·- R52 * R57 s
ändert, mit: R57 = Widerstandswert des Widerstands 57. Somit verhält sich die Schaltungsanordnung nach Fig.5 wie eine
Induktivität der Größe C51 · R52 £ R57 H zwischen dem Anschluß
60 und der Erdleitung E.
Fig. 6 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Stromspeisung, die zwei Schaltungsanordnungen nach Fig. 5 aufweist, die
erdsymmetrisch geschaltet sind. Die den Bauelementen nach Fig.5 entsprechenden Bauelemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen,
wobei die Bauelemente der beiden simulierten Induktivitäten durch die Zusätze A und B voneinander unterschieden
werden. Zwecks besserer Symmetrierung wird für die beiden simulierten Induktivitäten ein gemeinsamer Kondensator 5I
verwendet. In der Schaltungsanordnung zur Simulation einer Induktivität mit Hilfe des Operationsverstärkers 50A wird
der Widerstand 56 durch zwei Widerstände 70 und Jl ersetzt, die
Bestandteil einer Widerstandskette 70, 71, 72 und 73 sind, die
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zwischen der Stromversorgungsleitung -V und dem Widerstand 55A liegt. In der Schaltungsanordnung zur Simulation einer
Induktivität mit Hilfe des Operationsverstärkers 5CB ist der Widerstand 56 durch zwei Widerstände 75 und 76 ersetzt, die
Bestandteil einer Widerstandskette 75* 76, 77 und 78 sind,
die zwischen der Erdleitung E und dem Widerstand 55B geschaltet ist. Zwischen dem Nichtinverter-Eingang des Operationsverstärkers
50A und dem Verbindungspunkt der Widerstände 77 und 78 liegt eine Diode 80. Eine Diode 8l ist zwischen dem
Nichtinverter-Eingang des Operationsverstärkers 50B und dem
Verbindungspunkt der Widerstände 72 und 73 eingefügt. Ferner
liegt eine Diode 87 zwischen dem Kollektor des Transistors und dem Verbindungspunkt der Widerstände 70 und 1Jl, und
schließlich befindet sich zwischen dem Kollektor des
Transistors 5^B und dem Verbindungspunkt der Widerstände 75
und 76 eine Diode 88.
Die simulierten Induktivitäten weisen eine Z-Diode 85 bzw. 86 auf, die zwischen Erde und dem Kollektor des
Transistors 54A bzw. 54B liegt.
Eine !Leitung 90 wird auf einem Potential von etwa V/2
gehalten, indem an sie der Emitter eines Transistors 95 ange schlossen wird. Dieses Potential dient als Bezugspotential
für Dioden 91 und 92, deren Aufgabe darin besteht, den Überlas
tungs zustand der Schaltungsanordnungen zu definieren. Die Dioden 9I bzw. 92 sind an den Verbindungspunkt der Widerstände
75 und 77 bzw. 7I und 72 angeschlossen. Der Kollektor
des Transistors 95 liegt an der Stromversorgungsleitung -V.
Die Basis des Transistors 95 ist an den Verbindungspunkt
zweier Widerstände 96 und 97 angeschlossen, die in Reihe geschaltet
zwischen der Erdleitung E und der Stromversorgungsleitung
-V liegen.
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-JA -
Die Stromversorgungsquelle weist eine Stabilisierungsschaltung auf, die aus Transistoren 100 und 101, Widerständen
102 und 105 sowie aus einem Kondensator 104 gebildet
wird. Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 102 und der Basis des Transistors 101 ist über einen Widerstand 105
mit dem Kollektor eines Transistors 108 verbunden, dessen Emitter an einer Stromversörgungsleitung V2 liegt. Die Basis
des Transistors 108 ist über einen Widerstand 109 ebenfalls an die Leitung V2 angeschlossen und über einen Widerstand
an einen Eingang 110.
Die Schaltungsanordnung zur Stromspeisung nach Fig.6
wird in eine Übertragungsbrücice eingefügt, indem der Eingang 6oA
an den Leiter 10 nach Fig. 3 oder H- und der Eingang 60B
an den Leiter 11 nach Fig.3 oder 4 angeschlossen werden.
Eine derartige Schaltungsanordnung dient einerseits zur Stromspeisung eines Teilnehmer-Fernsprechapparates und andererseits
als Impedanz für Wechselstrom-Sprechsignale, die zur "Vermittlungsstelle übertragen werden. Durch geeignete Wahl
der Werte für die Widerstände 57A, 59A und 57B, 59B kann erreicht werden, daß sich beide Teile der Schaltungsanordnung
zur Stromspeisung wie 150JL in Reihe zu einer konstanten
Spannung von 2V verhalten. Die Schaltungsanordnung erzeugt dann einen geeigneten Sendestrom, der innerhalb der für
alle normalerweise verwendeten Leitungslängen benötigten Grenzen
liegt. Die Kennlinie der Schaltungsanordnung zur Stromspeisung nach Fig. 6 ist sehr ähnlich zu den Kennlinien bereits entwickelter
Schaltungsanordnungen zur Stromspeisung.
Wenn über die Leitung 10, 11 Wechselstrom-Sprechsignale
übertragen werden, tritt zwischen den Kollektoren der Transistoren 54A und 54b eine relative Spannungsänderung auf,
so daß sich der Kondensator 51 in ähnlicher Weise wie in
einer einzelnen Schaltungsanordnung lädt und entlädt. Wenn jedoch Längssi&nale, d. h. Gleichtakt-Störsignale vorhanden
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sind, tritt zwischen den Kollektoren der Transistoren
und 54b keine relative Spannungsänderung auf und die gesamte
Schaltungsanordnung verhält sich wie ein 150 JX -Widerstand
zwischen jedem Leiter und Erde. Dadurch werden Längs-Brumm-
und -Storspannungen beträchtlich gedämpft, so daß die
Schaltungsanordnung an Leitungen arbeiten kann, die derartigen Störungen ausgesetzt sind.
Die durch die Schaltungsanordnung nach Pig. 6 gegenüber Quer-Sprechsignalen dargestellte Impedanz entspricht etwa
der Impedanz einer Spule mit einer Induktivität von 2,5 H, so daß die Einfügungsdämpfung der Schaltungsanordnung sehr
gering ist (kleiner als 0,1 dB bei 500 Hz). Der größte Teil
der Dämpfung in der Übertragungsbrücke wird durch den Übertrager oder die Kondensatoren verursacht. Fig. 7 und 8 zeigen
den Verlauf der Einfügungsdämpfung bei einer Übertrager- bzw. Kondensatorbrücke, die die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
zur Stromspeisung verwenden, sowie die EinfUgungsdämpfung in
bereits entwickelten Übertragungsbrücken. Genauer gesagt stellt eine Kurve A in Fig. 7 die Einfügungsdämpfung einer Übertragerbrücke
dar, die die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Stromspeisung aufweist, während eine Kurve B die Einfügungsdämpfung
einer bereits entwickelten Übertragerbrücke zeigt. Ähnliches gilt für Fig. 8, wo eine Kurve C die
Einfügungsdämpfung einer Kondensatorbrücke darstellt, die die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Stromspeisung verwendet,
während eine Kurve D die Einfügungsdämpfung einer
bereits entwickelten Kondensatorbrücke repräsentiert.
Aus der Verwendung einer elektronischen Schaltungsanordnung zur Stromspeisung ergeben sich noch weitere Merkmale, auf
die nun näher eingegangen werden soll. Zunächst ist eine derartige Schaltungsanordnung gegen Kurzschluß geschützt.
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Der Widerstand eines Fernsprechapparates kann bis auf
50 ju reduziert sein, so daß es sehr schwierig ist, eine
Schaltungsanordnung zu entwerfen, die einerseits bei
Kurzschluß abschaltet, andererseits den Betrieb des Fernsprechapparates bei sehr kurzer Leitung nicht beeinträchtigt. Ein Gleichstrom-Fehlerschutz beschränkt sich
daher normalerweise auf den Schutz gegen fehlerhaftes Anlegen von Erde an den Eingang 6θΒ oder der Spannung -V
an den Eingang 60A. Die Arbeitsweise der Schutz-Bauelemente in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung läßt sich am besten erkennen, wenn ein veränderlicher Widerstand z. B. zwischen ·> den Eingang 6θΒ und Erde geschaltet wird. Wenn der Widerstandswert dieses Widerstandes verringert wird,
erhöht sich der Strom, bis er durch die Diode 81 begrenzt wird, wenn diese leitend wird. Wenn der Widerstandswert
weiter abnimmt, bleibt der Strom näherungsweise konstant, doch die Spannung am Transistor 5^B nimmt zu, bis die Diode leitend wird. Wenn die Diode 88 leitet, wird der Inverter-Eingang des Operationsverstärkers 50B positiv, so daß der
Operationsverstärker bewirkt, daß der Transistor 5^B nichtleitend wird. Dadurch wird die Schaltungsanordnung außer
Betrieb gesetzt. Sobaldder Fehler beseitigt wird, nimmt die Schaltungsanordnung automatisch wieder ihren "Betrieb auf. Der andere Teil der Schaltungsanordnung wird in ähnlicher Weise geschützt, wenn ein Fehler in der -V-Batterie auftritt.
50 ju reduziert sein, so daß es sehr schwierig ist, eine
Schaltungsanordnung zu entwerfen, die einerseits bei
Kurzschluß abschaltet, andererseits den Betrieb des Fernsprechapparates bei sehr kurzer Leitung nicht beeinträchtigt. Ein Gleichstrom-Fehlerschutz beschränkt sich
daher normalerweise auf den Schutz gegen fehlerhaftes Anlegen von Erde an den Eingang 6θΒ oder der Spannung -V
an den Eingang 60A. Die Arbeitsweise der Schutz-Bauelemente in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung läßt sich am besten erkennen, wenn ein veränderlicher Widerstand z. B. zwischen ·> den Eingang 6θΒ und Erde geschaltet wird. Wenn der Widerstandswert dieses Widerstandes verringert wird,
erhöht sich der Strom, bis er durch die Diode 81 begrenzt wird, wenn diese leitend wird. Wenn der Widerstandswert
weiter abnimmt, bleibt der Strom näherungsweise konstant, doch die Spannung am Transistor 5^B nimmt zu, bis die Diode leitend wird. Wenn die Diode 88 leitet, wird der Inverter-Eingang des Operationsverstärkers 50B positiv, so daß der
Operationsverstärker bewirkt, daß der Transistor 5^B nichtleitend wird. Dadurch wird die Schaltungsanordnung außer
Betrieb gesetzt. Sobaldder Fehler beseitigt wird, nimmt die Schaltungsanordnung automatisch wieder ihren "Betrieb auf. Der andere Teil der Schaltungsanordnung wird in ähnlicher Weise geschützt, wenn ein Fehler in der -V-Batterie auftritt.
Ein Schutz gegen Blitzeinwirkung und induzierte Überspannungen wird durch die Z-Dioden 85 und 86 bewirkt. Abhängig
von der Änderungsgeschwindigkeit der Überspannung kann
eine beliebige Anzahl geeigneter Z-Dioden verwendet werden.
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In Anwendungsfällen, wo der Leitungsstrom aus einer
Überwachungseinheit über Reed-Relais-Koppelelemente eingespeist
wird, muß sichergestellt werden, daß die Reed-Relais nicht den Leitungsstrom schalten. Dies kann durch Hochleistungsschalter
erreicht werden, die den Leitungsstrom schalten, nachdem die Reed-Relais-Koppelelemente betätigt
wurden. Im Gegensatz dazu kann der Strom bei einer elektronischen Schaltungsanordnung zur Stromspeisung elektronisch
abgeschaltet werden, während die Koppelelemente betätigt werden. Der elektronische Schalter ist durch den Transistor
dargestellt, der durch ein am Eingang 110 eingespeistes Signal steuerbar ist.
In bereits entwickelten Übertragungsbrücken werden Tonfrequenzsignale
oder Hörtöne üblicherweise über eine dritte Wicklung auf den Übertrager oder über eine besondere
Relaiswicklung auf die Leitung ausgesandt. Im Gegensatz dazu können bei einer elektronischen Schaltungsanordnung zur
Stromspeisung Tonfrequenzsignale aus der Schaltungsanordnung direkt auf die Leitung geschickt werden. Die Tonfrequenzsignale
werden über einen Transistor, der als durch äußere Spannungen steuerbarer Schalter und ferner als Phasenspalter
zur Erzeugung eines symmetrischen Signals arbeitet, in die Schaltungsanordnung eingespeist. Wenn für jede Tonfrequenz
ein Transistor verwendet wird, können mehrere Tonfrequenzsignale erzeugt werden, wobei diese auf Wunsch zugeschaltet
werden. Eine derartige Schaltungsanordnung ist in Fig. 9
dargestellt. Die Schaltungsanordnung weist drei Transistorschalter 111, 112 und 114 auf, und die Tonfrequenzsignale
treten an Ausgängen 115 und 116 auf. Diese Ausgänge weröen an
Punkte II5A und II6A der Schaltungsanordnung nach Fig. 6
angeschlossen.
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Wie Fig. 6 ferner zeigt, kann an Punkte 119 und 120 ein Signaldetektor angeschlossen werden, der beispielsweise
Schleife- und Auslöseimpulse beim Wählen und Münzsignale
aus Münzfernsprechern erfaßt. Ein derartiger Signaldetektor ist in der GB-Patentanmeldung Nr. 48 692/75 beschrieben.
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Claims (10)
- Pat entansprUc he/ 1 / Schaltungsanordnung zur Stromspeisung für eine Fernes prechvermittlungsstellen-ÜbertragungsbrUcke, geken nzeichnet durchzwei elektronische Schaltungseinrichtungen (5OA, 5OB, 52E) mit je einem ersten Eingang (βΟΑ; βΟΒ) zum Anschließen an je einen Leiter einer Fernsprechleitung (10; 11), und mit je einem zweiten Eingang zum Anschließen an je einen Pol einer Stromversorgungsquelle (E; -V),wobei jede in der Übertragungsbrücke angeordnete elektronische Schaltungseinrichtung (5OA, 52I-A; 5OB, 52I-B) eine Induktivität nachbildet und einen widerstandsbehafteten Gleichstromweg zwischen der Stromversorgungsquelle (E, -V) und einem Teilnehmer-Fernsprechapparat herstellt (Fig. 1, 6).
- 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede elektronische Schaltungseinrichtung: (5OA, 54A; 5OB, 54B) aufweisteinen Transistor (52I-A; 51J-B), dessen Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe mit ersten Widerständen (57A, 59A; 57B, 59B) zwischen je einem Eingang und je einem Pol (60A, E; 60B, -V) liegt;einen Operationsverstärker (50A; 50B), dessen Ausgang an die Basis des Transistors (54A; 54B) angeschlossen ist;einen Kondensator (51) zwischen einem Pol (E; -V) und dem Nichtinverter-Eingang des Operationsverstärkers (5OA; 5OB); undeinen zweiten Widerstand (52A; 52B) zwischen dem Nichtinvert er-E ingang und dem Kollektor des Transistors (54A; 54-B) (Fig. 6).7 0 9 8 2 0/0353 original inspected2651328-Vl-
- 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daßjede elektronische Schaltungseinrichtung (5OA, 5OB, 54B) ein symmetrisches Netzwerk darstellt; undein einziger gemeinsamer Kondensator (51) den Kondensator jeder Schaltungseinrichtung (50A, 54A; 5CB, 51JB) darstellt (Fig.6).
- 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß jede elektronische Schaltungseinrichtung (50A, 54A; 5OB, 54b) einen Fehlerdetektor (80, 87; 81, 88) aufweist, der einen Überlastungszustand zwischen je einem Eingang und je einem Pol (60A, E; 60B, -V) erfaßt und die elektronische Schaltungseinrichtung (50A, 54Aj 5CB, 54B) außer Betrieb setzt (Fig. 6).
- 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlerdetektor aufweisteine erste Diode (87; 88) zwischen dem Kollektor des Transistors (54A; 54B) und dem Inverter-Eingang des Operationsverstärkers (50A; 5QB); undeine zweite Diode (80; 81) zwischen dem Nichtinverter-Eingang des Operationsverstärkers (50A; 50B) und einem Pol (E; -V) (Fig. 6).
- 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede elektronische Schaltungseinrichtung (50A. 54A; 50B, 54b) eine an den Kollektor des Transistors (54A; 54B) angeschlossene Z-Diode (85; 86) zur Unterdrückung von Überspannungen aufweist (Fig.6).709820/0353- yß -
- 7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Stabilisierungsglied (101, 103) in der Stromversorgungsquelle (E, -V) (Fig. 6).
- 8. Fernsprechvermittlungsstellen-Übertragungsbrücke,gek ennzeichnet durcheine Schaltungsanordnung zur Stromspeisung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
- 9. Fernsprechvermittlungsstellen-Übertragungsbrücke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsbrücke eine Transformatorbrücke ist.
- 10. Fernsprechvermittlungsstellen-Übertragungsbrücke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke eine Kondensatorbrücke ist.7 0 9820/0353
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