DE2655005C3

DE2655005C3 - Schaltungsanordnung für eine elektronische Teilnehmerspeisung

Info

Publication number: DE2655005C3
Application number: DE19762655005
Authority: DE
Inventors: Hartmut 1000 Berlin Reusch
Original assignee: DEUTSCHE TELEPHONWERKE und KABELINDUSTRIE AG 1000 BERLIN
Current assignee: DEUTSCHE TELEPHONWERKE und KABELINDUSTRIE AG 1000 BERLIN
Priority date: 1976-12-02
Filing date: 1976-12-02
Publication date: 1980-04-17
Also published as: ATA860777A; DE2655005A1; NL7713305A; DK533777A; BE861297A; CH630209A5; IE45750L; CA1111586A; AT363523B; IT1088708B; LU78546A1; GB1587868A; SE7713728L; FR2373201A1; DE2655005B2; IE45750B1

Description

f)ic Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine elektronische Tcilnchmerspcisiing mit Schleifen siromiiberwachung, KuTanschiiltung und Gabclanordnung für den Übergang von Zwei- auf Vierdrahlbetrieh mit symmetrisch zueinander angeordneten Stromgene ratoren, die aus als reine Spanniingsfolger dienende Operationsverstärker mil zugeordneten Transistoren gebildet sind, Ober deren invertierte Eingänge die Modulation des .Schleifenstromes gesteuert wird, für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechnebenstellenanlagen.

Bekannte Speiseeinrichlungen für Fernspreehteilnchmerstellen mit zentraler Stromquelle bestehen aus Speisedrosseln, Übertrager und Relaisanordnungen, die bei Fernsprechanlagen mit je einer Speiseeinrichtung zur Teilnfhmerstelle sowohl einen räumlich als auch einen wirtschaftlich hohen Aufwand erfordern und deren dicht beeinander angeordnete Drosseln und Übertrager ein Übersprechen begünstigen. Zur Herabsetzung des mechanischen Aufwandes ist z. B. durch die DE-AS 11 99 827 bekannt, Stromgeneraloren zu verwenden.

Andere Speiseeinrichtungen verwenden Festkörperbauelemente, wodurch Drossel und Übertrager entfallen und ein Übersprechen weitgehend ausgeschaltet ist (DE-OS 20 20 527).

Es sind ferner Zweidraht-Vierdraht-Umsetzer in der DE-OS 26 54 495 vorgeschlagen worden, die als Spannungsfolger arbeitende Operationsverstärker aufweisen, die mit jeweils zugeordneten Transistoren simulierte Induktivitäten darstellen.

Weiterhin ist in der DE-OS 25 51 816 dargelegt, daß durch ein Korrcktursignal an einen auf den Ausgang einer Teünehmeransehlußanordnung wirkenden Differenzverstärker eine bohe Gabelübcrgangsdämpfung bei geschlossener Tcilnehmerschlcifc, also bei Sprcchwechselspannung, erzielt wird. Ein Erkennen der offenen Tcilnehnierschleife und Sperren irgendwelcher Wechselspannungen, die von der kommenden Leitung auf die gehende Leitung durchgreifen können, sind damit nicht gesichert.

In dem älteren Patent Nr. 25 56 157 sind derartige Speiseeinrichtungen mit einer Rufeinspeisung und einer Gabelanordnung zusammengefaßt und durch eine Schlcifcnstromübcrwachung wird außerdem Anreiz zur Verbindungsherstellung auch die Einleitung einer Weilervermiltlung einer Verbindung durch Erdtastenbetätigung der reilnehiiierstclle ausgewertet, wobei die Slromslabilisierung der Speiseeinrichtung während der Erdlasienbetätigung gewährleistet ist. Diese Einrichtung für Teilnehmcrspcisungcn ist vorzugsweise für I lausanlagen verwendbar, da sie für lange Anschiiißlcitungen den Bedingungen der Gabelübcrgangsdämpfung nicht voll genügt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Teilnehmcrspeisung mit Gabelschaltung zu schaffen, die die Verwendung langer Anschlußleiitingen gestaltet und die geringe Einflüsse von Hauieiltolcnin/.cn gestattet und die geringe Einflüsse von Bauleiltolcranzen aufweist.

Diese Aufgabe ist durch die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen dargelegt ist. gelost.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Schaltungsanordnung, die nur die für die Erfindung wesentlichen Merkmale aufweist, näher erläutert.

Die Speiseeinrichtung setzt sich aus zwei symmetrisch zueinander angeordnete Stromgeneratoren zusammen, für die Operationsverstärker /1, /2 in Verbindung mil je einem Transistor verweiulcl werden. Der Vorteil der Operationsverstärker /I, /2 anstelle von Transistoren, /.. B. in Darlington Anordnung, besieht in der Unabhängigkeit des Schleifensiroms von Transislorparamclcrn. wie /.. H. der Basis-Emitter-Spaniiuiig. die stark schwanken können. Der Schleifenslroni wird somit ausschließlich durch die Spannungen an den Widerständen Wl, W2 bestimmt, die über die Operationsverstärker / I. /2 an die emiitcrseiligen Anschluß-

punkte der Schleifenwiderstände R 3 bzw. R 4 gelangen. Dabei arbeiten die Operationsverstärker /1, /2 als reine Spanmingsfolger, so daß die Potentiale an den positiven Eingängen der Verstärker /1, /2 und die Potentiale an den Schleifenwidersländcn R X R 4 gleich groß sind. Die Symmetrie der Anordnung wird durch die Symmeiriewiderstände RS. R6 gewährleistet, die direkt, ohne Zwischenschaltung von Richtleitern, an die Sprechadern A. B geschaltet sind. Durch die direkte Anschaltung werden außerdem die Toleranzen der .Schutzwiderstände RT, RS ausgeglichen, die dem Schutz der Speiseeinrichtung gegenüber Spannungen auf den Adern der Tcilnehmeransehlußleitungen dienen.

Die Modulation des Schleifenruhestromes geschieht über die invertierten Eingänge der Verstärker / 1, /2. Dabei bestimmen die zugeordneten Widerstände R 9, R 11 bzw. R 10, R 12 das Verhältnis von Modulationsspunnung zu Modiilaiionsstrom. Bei gleichen Widerständen /?9 bis R 12 wird die Modulationsspannung an den Kondensatoren C2, C3 mit dem Verstärkungsfaktor eins an die Schlcifcnwiderstände Ri, RA übertragen. Mit steigender Verstärkung der Modulationsanordnung durch entsprechende Dimensionierung wird auch die Wechselspannungsverstärkung der positiven Eingänge der Verstärker / I, /2 und damit die dynamische Selbstsymmetrieriing verbessert.

Zur Schleifenauswertung sind an die Ausgänge der Verstärker / I. /2 die Invertcrwiderständc R 13, R 14 geschaltet. Ohne diese Inverterwiderstände R 13, R 14 würde sowohl bei offener als auch bei geschlossener Teilnchmerschleifc dieselbe Spannung an den Schleifenwiderständen RX R 4 liegen, die eine Schleifcnauswertung verhindern können. Mit einem steigenden Verhältnis der Widerstandswcrte der Inverterwiderstände R 13, R 14 /u den Schleifenwiderständen R 3, R 4 wächst auch die Auswerteschwelle für die Schleifensignalc.

Der Verstärker /6 hat den Verstärkungsfaktor eins und dient der Invertierung der kommenden Signale von dem vorgei'rdneten Verstärker /4 bzw. /5 für die Modulation der Sprechader Il

Um bei offener Teilnehmerschleife eine große Gabelübergangsdämpfung zu erzielen, wirii mit dem Schleifensignal am Punkt .V über den Transistor T der Differenzverstärker /3 in die Begrenzung gesteuert, so daß keine Wechselspannung an den Punkt G des gehend gerichteten Zweiges der Gabelanordnung gelangen kann.

Die Gabelanordnting ist in zwei Schaltungsvarianten dargestellt, von denen beide nachfolgend näher beschrieben werden.

Die erste Schalltingsvarianle weist einen reellen Fingangswidersiand und damit einen reellen Generatorinnenwidcrsland und eine komplexe Leitungsnachbildung i'.iif. wodurch Ubertragungsmcßwerte erzielt werden, die herkömmlichen induktiven Gabelanordnungcn entsprechen. Die zweite Schaltungsvariantc ist mit komplexem Hingangs- und somit mit komplexem Gcncratorinnenwiderstand und mit einer komplexen Leitungsnachbildung ausgestattet. — Die Oimensionicriingcn der Nachbildungen richten sich dabei nach den l'Ünsat/.fiillen und sind vom Kabeltyp der Anschlußleitung und von dem Innenwiderstand der Teilnehmerstalion abhängig.

Hei der Schalüingsausführung mit reellem Eingangswiderstand R 15 is.; dieser zwischen die Punkte 1-1 geschaltet. Die Verbindung der Punkte 2-3 ist aufgetrennt und die Verbindung der Punkte 2-4 besteht, wobei in der praktischen Sehaliungsausführung der Verstärker /5 und die Leitungsnachbildung /V2 entfallen. Die am reellen Eingangswidersiand R\*\ liegende Spannung wird über den Differenzverstärker /3 an den gehend gerichteten Zweig der Gabelanordnung, Punkt G, übertragen.

Die in der kommenden Richtung am Punkt K liegende Spannung gelangt über die Modulationsschaltung an die Sprechadern A, Sund damit auch an die Eingänge des Differenzverstärkers /3. Um eine hohe Gabelübergangsdämpfung zu erzielen, wird durch den Verstärker /51 eine Gegenspannung auf den invertierten Eingang des üifferenzverstärkers /3 gegeben, so daß am Punkt G keine Spannung entsteht.

Unter Betriebsbedingungen, das heißt, wenn die am Punkt K liegende Spannung auf den Sprechadern A, B eine frequenzabhängige Spannung erzeugt, muß der Frequenzgang der Leitungsnachbilcung N dem des äußeren Abschlusses der Sprechadern A, Bentsprechen. Da auch <\:r Eingangswiderstand R 15 zusammen mit dem Kondensator C1 in bestimmter·"· imfang frequenzabhängig ist, wird der Leitungsnachbildung N ein RC-Gl\ed parallel geschaltet.

Bei der Schaltungsausführung mit komplexem Eingangswiderstand ist zwischen die Punkte 1-i der komplexe Eingangswiderstand Ni geschaltet. Die Verbindung der Punkte 2-3 besteht und die der Punkte 2-4 ist getrennt, wobei der Verstärker 751 und die komplexe Nachbildung N mit ihrem RC-CWed in der praktischen Schaltungsausführung entfjllen. Die Schaltungsanordnung ist derart ausgelegt, daß die Spannung an den Sprechadern Λ. ßübcr den Differenzverstärker /3 als unsymmetrische Spannung an den Punkt G des gehend gerichteten Zweiges der Gabelanordnung gelangt. Eine unsymmetrische Spannung am Punkt K des kommend gerichteten Zweiges gelangt als symmetrische Spannung an die Sprechadern A, B. Dabei entspricht der Frequenzgang sowohl des komplexen F.ingangswidcrstandes N 1 als auch der Leihingsn jchbildung A/2 für den komplexen Generatorinnenwiderstand dem Frequenzgang der Last an den Sprechadern A. J.

Der in der Leitungsnachbildung /V 2 fließende Strom wird durch den Verstärker /5 in eine Steuerspannung für die Stromgeneraloren umgewandelt. Der von den Stroingeneratorcn an die Parallelschaltung des komplexen Eingangswiderstandes N 1 und der Tcilnehmerstation abgegebene Strom weist somit den gleichen Frequenzgang wie der Strom in der Leitungsnachbildung N 2 auf. Durch entsprechende Wahl der Verstärkung der Operationsverstärker / 1 bzw. /2 und /5 ist die Spannung an den .Sprechadern A, B genauso groß wie am Punkt K. Die Gleichheit dieser Spaltungen wird für die GabcKunktion der Anordnung genutzt: Bei gleichen Gabelwidersländen R 16 bis Λ 21 wird die Spannung am Punkt K über den Verstärker /4 an den Widerstand R17 gegeben und wirkt mit doppelter Amplitude der Spannung von der Sprechader A entgegen, die dadurch gelöscht wird. Zusammen mit der Spannung der Sprechader B wird somit an die Eingänge des Diffgrenzvcrstärkers /3 ein Gleichtaktsignal gegeben, das unberücksichtigt bleibt.

Der Vorteil der zuletzt beschriebenen Schaltungsvariante besteht darin, daß der Fingangswiderstand dem Widerstand der Anschlußlcitung angepaßt ist. Eine derart aufgebaute Fernsprechanlage ist sehr gut an ein Leitungsnetz angepaßt. Wird zusätzlich der Eingangswiderstand und der Innenwiderstand der Teilnehtncrslation an den LeitiingswiderMand angepaßt, ist auch

bei sehr kurzen Anschlußlcitiingen eine gute Gabcliibergangsdampfung b/w. Rückhördämpfung /u erreichen.

Die Verwendung von Operationsverstärkern gestattct die Nachbildung N 2 mit räumlich kleinen bauteilen /ti realisieren, die einen vielfach höheren Scheinwiderstand gegenüber herkömmlichen Nachbildungen aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Schaltungsanordnung für eine elektronische Teilnehmerspeisung mit Schleifensiromüberwachung, Rufanschaltung und Gabelanordnung für den Übergang von Zwei- auf Vierdrahtbetrieb mit symmetrisch zueinander angeordneten Stromgeneratoren, die aus als reine Spannungsfolger dienende Operationsverstärker mit zugeordneten Transistoren gebildet sind, über deren invertierte Eingänge die Modulation des Schleifenstromes gesteuert wird, für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechnebenstellenanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Selbstsymmetrierung der Stromgeneratoren durch Verstärkung der Modulationsspannung erhöht wird, daß bei offener Teilnehmerschleifc zum Erreichen einer hohen Gabclübergangsdärnp'ung ein Schleifensignal (am Punkt S) über einen Transistor (T) den Differenzverstärker (/3) so steuert, daß keine Wechselspannung an seinen Ausgang (G) gelangt und daß die Gabelanordnung einen reellen Eingangswiderstand (R 15) und eine komplexe Leitungsnachbildung (N) aufweist.
2.Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelanordnung einen komplexen Eingangswider.itand (N I) und eine komplexe Leitungsnachbildung (N 2) aufweist.
3. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgang der Leitungsnachbildung (N)dem des äußeren Abschlusses der Sprechadern (A. B) entspricht.
4. Schaltungsanordnung nacl. Ansprüchen I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsnachbildung (N)c\n WC-Glied parallel geschaltet ist.
5.Schaltungsanordnung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgang des komplexen Eingangswiderstandes (N 1) und der Leitungsnachbildung (N 2) für den komplexen Gcneralorinnenwiderstand der Last an den Sprechadern (A. D) entspricht.
b. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen I und 5. dadurch gekennzeichnet, daß eine unsymmetrische Eingangsspannung am kommend gerichteten l.eitungszweig(Punkt KJaIs symmetrische Spannung an die Sprechadern (Λ. ßjgelangt.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß /ur Schlcifcnaiiswcrtung an die Ausgänge der Operationsverstärker (I I, /2) Widerstände (R I i. R 14) geschaltet sind.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die zugeordneten .Symmetriewiderstände (R 5, R 6) direkt «in die Sprechadern (A, fljgeschaltet sind.