DE2733476A1 - Teilnehmerleitungsschaltung fuer eine tastenfernsprechanlage - Google Patents
Teilnehmerleitungsschaltung fuer eine tastenfernsprechanlageInfo
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Description
BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER
ZWIRNER . HIRSCH . BREHiVI
PATENTANWÄLTE IN MONCHfN UND WIESBADEN / / «i O 4 / D
Patentconsull Radeckestraße 43 8000 München 60 Telefon (089)883603/803604 Telex 05-212313 Talegramme Palenlconsull
Patentconsult Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbeden Telefon (06121) 562943/S4 1993 lelex 04-186237 Telegramme Palenlconsull
Teilnehmerleitungsschaltung für eine Tastenfernsprechan lage
Die Erfindung betrifft eine Teilnehmerleitungsschaltung für eine Tastenfernsprechanlage mit einer Haltesteuerschaltung zur Steuerung der Haltefunktion zwischen einer Vermittlungseinrichtung und wenigstens einer
Teilnehmerstelle, wobei die Teilnehmerleitungsschaltung für eine A-Ader-Steuerung zwischen der Teilnehmerleitungsschaltung und der Teilnehmerstelle ausgelegt ist und die alte Steuerschaltung eine Einrichtung zur
Lieferung eines kurzzeitigen Teilnehmerstellen-Übergangssignals immer
dann, wenn eine der Teilnehmerstellen aus dem Einhänge- in den Aushängezustand ober aus dem Aushänge- in den Einhängezustand Übergeht, sowie
eine Einrichtung zur Feststellung des Vorhandenseins oder Fehlens eines Signals auf der Α-Ader aufweist.
München: R. Kramer Dipl.-Ing. . W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. · P. Hirsch Dipl.-Ing. ■ H. P. Brehm Dipl.-Chem. Dr. phil. nat.
Wiesbeden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. . p. Bergen Dipl.-Ing. Dr. jur. . G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.
709885/0846
In der US-PS 3 925 625 (9. Dezember 1975) ist eine Tastenfernsprecher-Teilnehmerleitungsschaltung offenbart, die parallel an die a- und b-Ader des Verbindungsweges zwischen der zentralen Vermittlungsstelle
und der Teilnehmerstelle geschaltet ist, um den Halte-, Besetzt- und
Freizustand der Teilnehmerstelle zu steuern und den Teilnehmerstellen
die erforderlichen optischen und akustischen Zeichen zuzuführen. Die in der genannten Patentschrift offenbarte Teilnehmerleitungsschaltung stellt fUr die Rufstromsteuerung einen Wechselstromfluß und
für die Halte- und Trennsteuerung außerdem impulsförmige Übergangssignale in der Anlage fest. Die Übergangssignale werden erzeugt bei
übergängen aus dem Einhänge- in den Aushängezustand oder aus dem
Aushänge - in den Einhängezustand.
Eine Parallelsteuerung hat mehrere Vorteile, von denen der wichtigste
die perfekte Symmetrie des a- und b-Adernpaares zu allen Zeitpunkten ist. Zu weiteren Vorteilen zählt die einfache Zuführungsmöglichkeit
von Musik- und Tonhaitesignalen sowie der Umstand, daß die Teilnehmerleitungsschaltung für Wartungszwecke in jedem außer dem Haltezustand
abgetrennt werden kann, ohne die Versorgung des Teilnehmers zu unterbrechen. Das Parallelschaltungsprinzip für die Halte-Trennfestste I lung
ist das folgende: Wenn eine Tastenfernsprechstelle in den Einhängezustand geht, treten zwei Dinge nacheinander auf:
709885/0845
(1) die α- und b-Ader werden im Fernsprechapparat getrennt,
wodurch ein Strom in den Rufstrom-Kondensator fließt und ihn auf -48 V auflädt,
(2) die Α-Ader wird unterbrochen.
Wenn eine Leitung in den Haltezustand gebracht wird, so wird die A-Ader
unterbrochen, aber es fließt kein Strom in den Rufstromkondensator, bis zu einem späteren Zeitpunkt. Die Halte-Trennunterscheidung erfolgt also
dadurch, daß das Vorhandensein eines Stromflusses in den Rufstromkondensator festgestellt wird, bevor die Α-Ader unterbrochen wird.
Aufgrund der Auslegung der Gabelschalterkontakte öffnen beim Trennen
die a- und b-Adern vor der Α-Ader. Da der Trennzustand aus einem Impulssignal bestimmt wird, das von dem a- und b-Adernübergang verursacht wird,
und demgemäß vor dem öffnen der Α-Ader beendet werden kann, wird
eine zeitliche Überwachung fUr die Aufzeichnung des impulsförmigen
Signals benutzt, um sicherzustellen, daß die Teilnehmerleitungsschaltung in den richtigen Zustand geht. Unter bestimmten Bedingungen würde jedoch ,
wenn das impulsförmige Signalcbs unmittelbar vorhergehenden Übergangs zu vergessen ist, die Teilnehmerleitungsschaltung auf eine Trennung der
Α-Ader dadurch ansprechen, daß sie in den Haltezustand statt in den gewUnschten Freizustand geht.
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Es ergibt sich demgemäß ein Problem, wenn im Hinblick auf die verschiedenen,
bereits vorher bestehenden mechanischen Besonderheiten elektronische Schaltungen zur Feststellung von flüchtigen impulsförmigen Signalen
(Transients) verwendet werden, die definitionsgemäß nur kurzzeitig vorhanden sind.
Ein weiteres Problem besteht darin, eine Tastenfernsprecher-Teilnehmerleitungsschaltung
zu schaffen, die zwischen eine große Anzahl von Vermittlungsanordnungen mit stark voneinander abweichenden Signaltoleranzen
und mechanische Sprechstellen geschaltet werden kann, die ebenfalls stark voneinander abweichende Betriebstoleranzen haben, um
mit Vorteil elektronische integrierte Schaltungen benutzen zu können.
Weitere Probleme ergeben sich, wenn das Ansprechen der Teilnehmerleitungsschaltung
auf impulsförmige Signale für Steuerzwecke ausgenutzt wird. Die Probleme ergeben sich in erster Linie aufgrund der normalen
Spannungsimpulse auf der Leitung und bei Parallelschaltung anderer
Ausrüstungen zur Teilnehmerleitungsschaltung.
Zur Lösung dieser Probleme geht die Erfindung aus von einer Teilnehmerleitungsschaltung
der eingangs genannten Art und ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Festlegung eines ersten und zweiten Zeitintervalls,
wobei das zweite Zeitintervall länger als das erste Zeitintervall
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ist, eine Einrichtung zur Aufzeichnung jedes Übergangssignals fUr eine
Zeitdauer, die durch das erste Zeitintervall bestimmt ist, eine Einrichtung
zur Aufzeichnung eines nachfolgend erzeugten Teilnehmerstellen-Lfcergangssignals fur eine Zeitdauer, die durch das zweite Zeitintervall bestimmt ist,
eine Einrichtung, die gemeinsam durch die festgestellte Abwesenheit eines Signals auf der Α-Ader und eines aufgezeichneten Teilnehmerstellen-(X>ergangssignals veranlaßt wird, ein Teilnehmerstellentrennsignal zu liefern,
eine Einrichtung zur Lieferung eines Haltebrücken-Betätigungssignals bei Abwesenheit eines Signals auf der Α-Ader und gleichzeitigem Fehlen eines
aufgezeichneten, nachfolgend erzeugten Teilnehmerstellen-Übergangssignals, und eine Einrichtung, die während des ersten Zeitintervalls
betätigbar ist, wenn ein Übergangssignal aufgezeichnet ist, um das zweite
Zeitintervall auf das erste Zeitintervall zu verkürzen.
Die Erfindung sieht eine digital gesteuerte Teilnehmerleitungsschaltung
vor, die eine asynchrone sequentielle Schaltungsanordnung mit 5 Zuständen
sowie 2 digitale Zeitgeber enthält. Die Teilnehmerleitungsschaltung verfolgt den augenblicklichen Zustand des zugeordneten Teilnehmerapparates
und vergleicht empfangene Signale mit dem augenblicklichen Zustand, um festzustellen, auf welchen der verschiedenen weiteren Zustände die
Teilnehmerleitungsschaltung gegebenenfalls verändert werden soll.
Die 5 Zustände sind: Rufen, Frei, Halten, Besetzt 1 und Besetzt 2.
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Die beiden Besetztzustände werden benutzt, um die Einleitung des Haltezustandes
zu veranlassen, wobei der Zustand Besetzt 2 langsame Gabelschalterbetätigungen überwacht. Die Teilnehmerleitungsschaltung ist so
ausgelegt, daß einige Zustandsübergänge mit einer ersten Verzögerung des Übergangssignals und einige Zustandsübergänge mit einer zweiten Verzögerung
des Übergangssignals erfolgen.
Die Schaltungsanordnung, die die elektronische Teilnehmerleitungsschaltung
steuert, hat zwei von außen kommende Eingangssignale: Ein Eingangssignal von einem optischen Isolator im Stromkreis der
a- und b-Ader und ein Eingangssignal von der Α-Ader. Alle Zeitsteuerungs funktionen werden von Digitalschaltungen durchgeführt, die von einem
einzigen internen Oszillator angesteuert werden.
Demgemäß wird entsprechend einem Merkmal der Erfindung eine digital gesteuerte Schaltungsanordnung so ausgelegt, daß eine Unterscheidung
zwischen einer langsamen Gabelschalterbetätigung und einem echten Haltezustand durch eine präzise Zeitsteuerung jeder Art von
impulsförmigen Signalen und Vergleichen des Impulsansprechens mit dem augenblicklichen Zustand der Schaltungsanordnung möglich ist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Möglichkeit, das Vorhanden-
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sein der Amtsbatteriespannung zu prüfen. Die gleiche Leuchtdiode (LED),
die zur Anzeige des Teilnehmerleitungszustandes benutzt wird, dient
dieser Funktion. Die Prüfung kann nur durchgeführt werden, wenn die Teilnehmerleitungsschaltung frei ist, so daß keine Störung der Teilnehmerbedienung auftritt.
Ein zusätzliches Merkmal der Erfindung ist die Schaffung einer elektronischen, parallelgeschalteten Teilnehmerleitungsschaltung, die unter
bestimmten Umständen einen sofortigen Übergang in den Haltezustand ermöglicht, während unter anderen, vom Schaltungszustand zum Zeitpunkt
jedes Überganges abhängenden Bedingungen der Übergang in den Haltezustand verzögert wird.
elektronischen, parallelgeschalteten Teilnehmerleitungsschaltung
für einen Betrieb in Fällen, in denen echte Übergangs impulse gesperrt sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 das Schaltbild einer Tastenfernsprecher-Teilnehmerleitungsschaltung nach der Erfindung;
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2 7 3 j α ν
Fig. 2 das Blockschaltbild der integrierten Hauptbausteine
zur Steuerung der Teilnehmerleitungsschaltung;
Fig. 3 das Blockschaltbild des integrierten Schaltungsbausteins
der digitalen Teilnehmerleitungsschaltung;
Fig. 4 ein Zustandsdiagramm der gesamten Teilnehmerleitungsschaltung;
Fig. 5 bis 8 und 16 Zeitdiagramme für die Teilnehmerleitungsschaltung;
Fig. 9 bis 15 Einzelheiten der Gatterschaltung für die Steuerschaltungen
der Teilnehmerleitungsschaltung;
Fig. 17 als Blockschaltbild die Einschaltung der Tastenfernsprecher-Teilnehmerleitungsschaltung
nach der Erfindung in eine Tastenfemsprechanlage.
Die Arbeitsweise der Teilnehmerleitungsschaltung in einer Tastenfemsprechanlage
ist in Fig. 17 dargestellt. Die Gesamtbetriebsweise und das Zusammenwirken mit den Teilnehmerstellen sowie dem Vermittlungsamt
oder einer Nebenstellenanlage sind bekannt und sollen hier nicht wiederholt
werden. Als Beispiel für die Betriebsweise wird auf die US-PS 3 436 480 (1. April 1969) sowie die eingangs genannte US-PS 3 925 626
hingewiesen. Vor einer ins einzelne gehenden Erläuterung der Betriebsweise nach der Erfindung sollen die verschiedenen Zustände der Schaltungs
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Al
anordnung kurz beschrieben werden. Diese Zustände sind in Fig. 4 dargestellt,
die ein Zustandsdiagramm der gesamten Teilnehmerleitungsschaltung enthält.
Fig. 4 sowie die anderen Figuren sollen nach der folgenden Erläuterung der Schaltungszustände und des jedem Zustand zugeordneten Übergangs
noch im einzelnen beschrieben werden.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 1,2 und 3 befindet sich die Schaltungsanordnung
im Frei-Zustand (I), wenn keine Teilnehmerstelle im Aushängezustand
(OFH) ist und sich kein ankommendes Signal auf den a- und b-Adern befindet. Wenn ein ankommendes Signal vom Amt oder der Nebenstellenanlage
empfangen wird, so läuft ein Signal über den Rufstromkondensator ICl und die Widerstände 1R2, 1R3, wodurch die Leuchtdioden IDI und ID2
aufleuchten und Phototransistoren IQI und 1Q2, wodurch ein Signal auf der
Ader DIN der Steuerschaltung ICI erzeugt wird. Dieses Signal wird zu einem
Signal H am Eingang X~ (Fig. 3) und die Schaltung geht in den Rufzustand
(R) über, wenn das X^-Eingangssignal H für mehr als 170-280 ms vorhanden
ist. Wenn die Α-Ader von der Teilnehmerstelle aud Erde geht, so wird dem Eingang AIN der Schaltung ICI ein Signal zugeführt, das die Ader X.
(Fig. 3) auf H gehen läßt. Wenn beide Eingangssignale X. und X^
auf H gehen, so geht die Schaltungsanordnung in den Zustand Besetzt 2
709885/0845 ομμ-α* .^
(B2) über. Dies ist der echte Aushänge-Übergang. Wenn die A-Ader
für mehr als 12,7-16,7 s geerdet wird, so geht die Schaltungsanordnung
in den Zustand Besetzt 1 (Bl) . Dies trögt dem Fall Rechnung, v/enn die Teilnehmerlcitungsschaltung in Verbindung mit Ausrüstungen betrieben
wird, bei denen die Entladung des Rufstromkondensators zufällig durch die anderen Ausrüstungen verdeckt wird. In diesem Fall wird die
Teilnehmerleitungslampe zum stetigen Aufleuchten gebracht, sobald die Α-Ader belegt wird.
Die Schaltungsanordnung befindet sich im Ruf-Zustand (R), wenn ein
echtes Rufstromsignal auf den a- und b-Adern vorhanden ist oder die Schaltungsanordnung sich zeitlich ablaufend über das Ruheintervall
des Rufstromzyklus hält. In diesem Zustand ist das Relais R angezogen.
Wenn das Rufstrom-Eingangssignal für mehr als 5,4-7,8 s (oder auf Wunsch
12,7-16,7 s) abgetrennt ist, wodurch angezeigt wird, daß der rufende
Teilnehmer getrennt hat, so kehrt die Schaltungsanordnung in den Frei-Zustand (I) zurück. Wenn jedoch die Α-Ader geerdet wird, während
sich die Schaltungsanordnung im Zustand R befindet, so geht sie in den Zustand B2 über. Im Zustand R werden der Teilnehmerstelle Lampenblink- und Tonsignale zugeführt. Die Lampensignale werden durch
Steuersignale auf der Ader LOUT von der Steuerschaltung ICI
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und die Tonsignale durch den geschlossenen Arbeitikontakt R-I
gesteuert.
Die Zustände Besetzt 1 (Bl) und Besetzt 2 (B2) entsprechen zusammen
dem Besetzt-Zustand der Teilnehmerleitung. Dieser ist vorhanden, wenn die Α-Ader geerdet ist. Der Zustand B2 ist zur Überwindung eines
Problems erforderlich, das als "langsames Gabelschalterdrücken" bekannt ist. Dieses Problem ergibt sich aus dem Umstand, daß, wenn der Gabelschalter
anormal langsam gedrückt wird, die Ladung des Rufstromkondensators durch den optischen Isolator festgestellt wird und dann verhältnismäßig
lange danach der Strom auf der Α-Ader aufhört. Falls keine Vorsorge getroffen ist, um diese Kondensator-Aufladung zu speichern,
deutet die Schaltungsanordnung dies als alte Anzeige, da das Eingangssignal Χ-, nicht gespeichert wird. Dieses Problem wird durch Verwendung
des Zustandes Bl als des normalen Besetzt-Zustandes überwunden. Wenn eine Trennfolge durch Empfang des Eingangssignals X_^
begonnen wird, so wird dieses Eingangssignal gespeichert, und die Schaltungsanordnung geht sofort in den Zustand B2. Das Auftreten des
Eingangssignals X. im Zustand B2 startet ein Zeitintervall. Wenn
das Eingangssignal X. in weniger als 0,8 s abgeschaltet wird, so kehrt
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to
die Schaltungsanordnung in den Zustand I zurück. Wenn jedoch das
Eingangssignal X. für mehr als 1,0 s stehen bleibt, so geht die Schaltungsanordnung in den Zustand Bl und dann in den falschen
Haltezustand, wenn das Eingangssignal X. endgültig abgetrennt wird.
Das Übergangszeitintervall von Besetzt 2 auf Besetzt 1 wird von einem
Maximalwert von 1,0 s auf 65 ms herabgesetzt, wenn die Schaltungs-
p
anordnung aus dem Zustand in den Zustand B2 geht. Dadurch kann ein Teilnehmer eine ankommende Verbindung 65 ms nach Beantwortung in den Haltezustand bringen. Entsprechend geht die Schaltungsanordnung, wenn sie im Haltezustand (H) ist und die Teilnehmerleitung erneut belegt wird, in den Zustand Besetzt 1 und dann sofort in den Zustand Besetzt 2. Dies geschieht, weil die Schaltungsanordnung in den Zustand Besetzt 1 übergeht, bevor die Haltebrücke (und demgemäß das Eingangssignal Xn) entfernt wird. Hier wird wiederum das Zeitintervall auf 65 ms herabgesetzt, so daß die Teilne hmerleitung schnell wieder gehalten werden kann.
anordnung aus dem Zustand in den Zustand B2 geht. Dadurch kann ein Teilnehmer eine ankommende Verbindung 65 ms nach Beantwortung in den Haltezustand bringen. Entsprechend geht die Schaltungsanordnung, wenn sie im Haltezustand (H) ist und die Teilnehmerleitung erneut belegt wird, in den Zustand Besetzt 1 und dann sofort in den Zustand Besetzt 2. Dies geschieht, weil die Schaltungsanordnung in den Zustand Besetzt 1 übergeht, bevor die Haltebrücke (und demgemäß das Eingangssignal Xn) entfernt wird. Hier wird wiederum das Zeitintervall auf 65 ms herabgesetzt, so daß die Teilne hmerleitung schnell wieder gehalten werden kann.
Wenn die Schaltungsanordnung im Zustand Besetzt 1 ist und das Eingangssignal
X. abgetrennt wird, so geht die Schaltungsanordnung nach einer
Verzögerung von 50-65 ms in den Haltezustand. Diese Verzögerung
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trögt einer möglichen Feh !justierung der Gabelschalterkontakte
Rechnung. Wenn die Schaltungsanordnung sich im Zustand Bl oder B2 befindet, so wird eine Anzeige durch stetiges Lampenleuchten
gegeben.
Die Schaltungsanordnung befindet sich im Zustand Halten (H), wenn
die Amts- bzw. Nebenstellenleitung gehalten wird. In diesem Zustand
ist das Relais H angezogen und schaltet mit seinem Arbeitskontakt H-I
eine Haltebrücke Über die Teilnehmerleitungsadern, die aus den WiderständenlRI,
1R3, 1R4, den Dioden IDl, 1D2 und dem Varistor IVI
besteht. Der Teilnehmerleitungslampe wird ein Lampenblinksignal unter Steuerung der Ader LOUT von der Steuerschaltung ICl zugeführt.
Wenn die Teilnehmerleitung erneut belegt wird, wodurch das Eingangssignal X. auf H geht, so kehrt die Schaltungsanordnung nach einer
Verzögerung mit einem Nennwert von 55 ms in den Zustand Bi zurück.
Diese Verzögerung dient lediglich dem Störspannungsschutz.
Die Schaltungsanordnung kehrt in den Zustand I zurück, wenn der
Stromfluß über die Haltebrücke aufhört. Das wird durch den Paralleldetektor
103 festgestellt. Es werden wahlweise zwei Zeitintervalle
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a9
benutzt, um sowohl Unterbrechungszustünde durch Amtsumschaltvorgänge
als auch Störspannungen auf der Amts- bzw. Nebenstellenleitung zu überbrücken. Das kurze Zeitintervall wird benutzt, wenn die Teilnehmerleitungsschaltung
zusammen mit einem mechanischen Vermittlungsamt, beispielsweise einem Schrittschalt- oder Koordinatenschalteramt
zusammenarbeitet, das keine permanenten Signalübertragungen besitzt. Das kurze Zeitintervall überbrückt eine Schleifenunterbrechung von
15 ms und trennt eine Schleifenunterbrechung von 50 ms. Das lange Zeitintervall
überbrückt eine Schleifenunterbrechung von 340 ms und trennt eine Schleifenunterbrechung von 525 ms. Das lange Zeitintervall ist
für eine Verbindung mit einem programmgesteuerten Vermittlungsamt ESS und allen Amtern vorgesehen, die mit permanenten Signalübertragungen
ausgestattet sind.
Betriebsweise der Anlage (Fig. 1, 3, 4 und 17)
Es soll jetzt eine grundlegende Erläuterung der Vorgänge innerhalb der
Tastenfernsprecher-Teilnehmerleitungsschaltung gegeben werden. Eine genauere Darstellung der Zustands- und Zeitgebersteuerung soll bei der
Beschreibung tatsächlicher Arbeitsfolgen gegeben werden. Fünf Zustände,
nämlich die Zustände Frei (I), Rufen (R), Halten (H), Besetzt 1 und Besetzt 2 (BI und B2) sind in der sequentiellen Schaltungsanordnung
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2 7 3 3 A 7 ü
erforderlich, um die Eingangssignale richtig zu deuten und die geeigneten
Ausgangssignale zu erzeugen. Für den Augenblick sei angenommen, daß die Zustände Besetzt 1 und Besetzt 2 ein einziger Besetzt-Zustand sind.
Das sich ergebende Zustandsdiagramm (Fig. 4) zeigt alle Zustandsübergangswege, die in einer Teilnehmerleitungsschaltung für eine Amts- oder
Nebenstellen leitung zu erwarten sind.
Wenn eine Teilnehmerstelle, beispielsweise die Teilnehmerstelle SI
(Fig. 17) aushängt, während sie sich in irgendeinem Zustand befindet, so fuhrt die Teiinehmerleitungsschaltung LCI einen zeitlich abgemessenen
oder nichtabgemessenen Übergang in den Besetzt-Zustand aus. Der Übergang vom Zustand Rufen in den Zustand Besetzt ist zeitlich nicht
abgemessen. Es gibt zwei mögliche Übergänge vom Zustand Frei in den Zustand Besetzt. Beim Aushängen mittels einer Aufnahmetaste (Amtsleitungstaste), beispielsweise der Taste IPUK, und des Gabelschalters SW
wird die Α-Ader geerdet und die Sprechstellenschaltung 1301 über die
a- und b-Adern T und R der Amts- bzw. Nebenstellenleitung gelegt, und zwar in der angegebenen Reihenfolge. Normalerweise bewirkt
diese Aushöngefolge, daß die Ader AIN (Fig. 1) auf H geht, gefolgt
von einem Impuls auf der Ader DIN (Fig. 1), der durch die große Spannungsänderung auf den Adern T und R der Teilnehmerstelle erzeugt
und durch den Paralleldetektor 103 festgestellt wird. Die Teilnehmer-
709885/0845
273347b
δο
leitungsschaltung LCl führt normalerweise den Übergang von Frei
nach Besetzt während des Impulses auf der Ader DIN durch, aber wenn die elektrischen Eigenschaften der Leitung verhindern, daß
das impulsförmige flüchtige Signal genügend groß ist, um einen Impuls auf der Ader DIN zu erzeugen, so bringt ein zeitlich gesteuerter
Übergang die Schaltung 14,5 s nach Erdung der A-Ader aus dem Frei-Zustand in den Besetzt-Zustand.
Die Schaltung bleibt im Frei-Zustand, wenn die Teilnehmerleitung in Ruhe ist. Wenn entsprechend der Darstellung in Fig. 1 ein
Rufstrom vom Amt oder der Nebenstellenanlage an die Teilnehmerleitung gegeben wird, so wird er vom Paralleldetektor 103 festgestellt,
wodurch ein Signal auf der Ader DIN erzeugt und eine Rufaufnahmeverzögerung im Frei-Zustand bewirkt wird. Nach etwa
220 ms erfolgt ein Übergang in den Ruf-Zustand. Bei Fehlen eines Rufstroms vom Amt bzw. der Nebenstellenanlage wird im Rufzustand
eine Ruffreigabe-Verzögerung vorgenommen. Der Eingang RIN ermöglicht die Wahl kurzer (+v) oder langer (-v) Zeitablaufintervalle
von 6,5 bzw. 14,5 s. Wenn der Anruf nicht beantwortet oder der Rufstrom abgeschaltet wird, so findet am Ende des Zeitablaufintervalls
ein Übergang zurück in den Frei-Zustand statt.
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Die Teilnehmer le itungsscha I tung tritt aus dem Besetzt-Zustand in
den Halte-Zustand Über eine zeitlich abgemessene Verzögerung von 55 ms nach Drücken der Haltetaste und damit Öffnen der A-Ader
ein. Das Haltebrückenrelais wird 12 ms vor Eintritt in den Halte-Zustand an Spannung gelegt, so daß das Signal X,. beim Eintritt in
den Zustand vorhanden ist. Bei Unterbrechung der Amtsbatteriespannung wird im Halte-Zustand eine zeitlich abgemessene Haltefreigabe bewirkt. Der Eingang HIN ermöglicht eine Wahl kurzer
(-tv) oder langer (-v) Zeitablaufintervalle von nominell 30 oder 430 ms, die dann beginnen, wenn die Ader DIN auf L geht.
Die Zustände Frei, Rufen und Halten sind offensichtlich erforderlich,
aber die Notwendigkeit von zwei Besetzt-Zuständen ist weniger offensichtlich. Es sei darauf hingewiesen, daß die Schaltung im
Zustand Besetzt 1 sein muß, um einen Übergang in den Ha I te zustand
durchzuführen, und im Zustand Besetzt 2, um einen Übergang in den Frei-Zustand zu machen. Im wesentlichen ist der größte Teil des
gesamten Schaltungsaufwandes vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Schaltung sich in dem jeweiligen Besetzt-Zustand befindet, der
den richtigen Übergang aus dem Besetzt-Zustand bewirkt, wenn der Teilnehmer die Tasten oder den Gabelschalter des Teilnehmerapparates
betätigt.
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Ein Trennen und ein Drücken der Haltetaste werden durch die Reihenfolge
unterschieden, in welcher die Α-Ader und die a- und b-Adern in der Teilnehmerstelle aufgetrennt werden. Wenn ein Trennvorgang
in der Teilnehmerstelle durch Drücken des Gabelschalters oder Freigabe
der Aufnahmetaste eingeleitet wird, so werden die a- und b-Adern vor der Α-Ader aufgetrennt. Wenn jedoch die Haltetaste gedruckt
wird, so wird die Α-Ader getrennt, aber die Aufnahmetaste bleibt gedrückt, bis die Haltetaste freigegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt
wird die Aufnahmetaste frei, und die a - und b-Adern werden unterbrochen.
Die Zeitspanne zwischen der Unterbrechung der A-Ader einerseits und der a- und b-Adern andererseits hängt in hohem Maße
von den gewohnheiten des jeweiligen Teilnehmers ab. Die großen Unterschiede bei diesen Zeitspannen und das Fehlen einer Daueranzeige
für einen Stromfluß über die Teilnehmerschaltung haben die komplizierten Schaltungen für die beiden Besetzt-Zustände
erforderlich gemacht. Die einzige Anzeige für das Auftrennen der a- und b-Ader ist ein Impuls Xn, der vom Paralleldetektor am
Eingang DIN der Schaltung ICl erzeugt wird.
Das prinzipielle Verfahren zur Unterscheidung einer Trennung von der Betätigung der Haltetaste sieht eine Überwachung des Eingangs
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DIN auf einer Anzeige dafür vor, daß die a- und b-Adern der Teilnehmerstelle aufgetrennt werden, während sich die Teilnehmerleitungsschaltung im Zustand Besetzt 1 befindet. Wenn ein Impuls am Eingang
DIN festgestellt wird, so zeichnet die Schaltung dieses Ereignis durch einen übergang in den Zustand Besetzt 2 auf, in welchem sie eine
vorbestimmte Zeitspanne wartet und danach Ausschau hält, daß die Α-Ader unterbrochen wird, wodurch ein Übergang in den Frei-Zustand
verursacht wird. Wenn der Eingang AIN während der gesamten Zeitspanne auf H bleibt, so wird angenommen, daß der Impuls durch
Rauschstörungen auf der Leitung verursacht worden ist, und die Schaltung kehrt am Ende des Intervalls in den Zustand Besetzt 1 zurUck.
Um in den Halte-Zustand zu gehen, muß sich die Schaltung im Zustand
Besetzt 1 befinden, wenn die Haltetaste gedruckt wird. Wenn die Α-Ader aufgetrennt wird, so mißt die Schaltung ein Zeitintervall
von 50 ms aus und geht dann in den Halte-Zustand Über. Da es wichtig
ist, daß sich die Schaltung im richtigen Besetzt-Zustand befindet,
wenn der Gabelschalter oder die Haltetaste gedruckt wird, muß die Zeit, fUr die die Schaltung im Zustand Besetzt 2 bleibt, sorgfältig
bemessen werden. Diese Zeit beträgt normalerweise 900 ms und ist lang genug, um ein richtiges Ansprechen auf alle Gabe Ischalte rbetätigungen außer absichtlich langsamen Betätigungen zu ermöglichen.
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Es besteht jedoch eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß manche Teilnehmer
praktisch sofort in den Haltezustand übergehen, wenn aus dem
Ruf- oder Halte-Zustand in den Besetzt-Zustand eingetreten wird. Um unter diesen Bedingungen einen zuverlässigen Betrieb sicherzustellen,
wird die Wartezeit im Zustand Besetzt 2 für die ersten 1,2 s nach dem Übergang aus dem Ruf- oder Halte-Zustand in den
Besetzt-Zustand auf 55 ms herabgesetzt.
Ein wichtiges Ziel bei der Auslegung der Teilnehmerleitungsschaltung
ist die Verwirklichung ihrer Funktionen mit Hilfe von integrierten
Logikschaltungen wo immer möglich, um die natürlichen Vorteile von LSI-Bausteinen zu realisieren. Es sollen jetzt die beiden LSI-Bausteine,
die in der Teilnehmerleitungsschaltung benutzt werden, kurz beschrieben werden. Diese Bausteine sind in Fig. 2 gezeigt.
Der Baustein IC2 der digitalen Teilnehmerleitungsschaltung, den
Fig. 3 genauer zeigt, ist eine Schaltung mit 140 Gattern und stellt das Herz der digitalen Teilnehmerleitungsschaltung dar. Er enthält
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eine asynchron^ sequentielle Schaltungsanordnung 33 mit fUnf Zuständen
und digitale Zeitgeber 31 und 32, die die geeigneten Signale an den
vier Ausgängen aufgrund von Signalen an den 14 Eingängen erzeugen. Die Ausgangspuffer HOUT, ROUT, LOUT und MOUT sind unter Anpassung
an die Vermittlungsschaltungen oder Sammelleitungen ausgelegt, die sie treiben, und die Eingangspuffer sind so ausgelegt, daß die extern
erforderlichen Schnittstellenschaltungen möglichst klein werden. Einfache
RC-Schaltungen koppeln die Α-Ader und den Ausgang des Paralleldetektors
mit den Eingängen AIN bzw. DIN. Die Eingänge MFRIN und MWRIN sind kapazitiv mit den Ausgängen LF und LW eines mechanischen
Unterbrechers gekoppelt. Die Eingänge RRIN, FRIN, WRIN, MCLKIN und FCLKIN sind an Ausgänge des Unterbrecher-Bausteins IC3 angekoppelt,
der Taktsignale für die Zeitgeber und Taktfrequenzen fUr die Signalgabeschaltungen
liefert. Die Wahlmöglichkeiten fUr die Halte- und Ruf-Freigabezeitspannen und das Leitungsprüfmerkmal werden durch Steuerung
des Logikpegels an den Eingängen HIN , RIN bzw. TIN verwirklicht. Ein zwischen die Anschlüsse CIN und V- bewirkt, daß die Schaltung zu
Anfang beim Anlegen der Betriebsspannung in den FREI-Zustand gebracht
wird und verringert die Empfindlichkeit der Schaltung gegen Störspannungen
aus der Stromversorgung beträchtlich. Die Unterdrückung von Störspannungen
und der weite Bereich der Versorgungsspannung zwischen
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4,5 und 7,0 V vereinfacht die Auslegung der Stromversorgungs-Regel
einrichtungen für die Logikschaltungen.
Unterbrecher-Baustein - Überblick
Der in Fig. 2 gezeigte Unterbrecher-Baustein IC3 liefert die Blink-,
Blitz- und Rufstromfrequenzen sowie Taktsignale zur Steuerung der digitalen Teilnehmerleitungsschaltung. Wie später noch genauer beschrieben
werden soll, werden diese Taktsignale auch zur Tonlieferung im Halte-Zustand (tone-on-hold) benutzt. Mit Hilfe von zwei ]-%-Widerständen
und einem einzelnen 2-%-Kondensator wird eine Zeitgenauigkeit
von 5 % erzielt.
Digitalbaustein der Teilnehmerleitungsschaltung - Genaue Erläuterung
Der Baustein IC2 der digitalen Leitungsschaltung läßt sich zweckmäßig
entsprechend der Darstellung in Fig. 3 in sechs Blöcke unterteilen. Das Herz der Schaltung ist eine asynchrone sequentielle Schaltungsanordnung
33 mit fünf Zuständen, die durch Eingangssignale vom
Eingangspuffer 35 und durch Zeitgeber 31 und 32 gesteuert wird. Die Ausgangszustände werden zu den Zeitgebern zurückgeführt, um
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a?
Zählintervalle und Frequenzen zu steuern. Außerdem werden sie
durch die logischen Ausgangsschaltungen decodiert, um die erforderlichen Signale an den Ausgängen des Bausteins bereitzustellen. Die
Stromversorgungs-Regeleinrichtung 34 stellt die richtigen Betriebsspannungen fUr die Puffer und die infernen Logikschaltungen bereit,
die in iL-Technik (Integrierte Injektionslogik) hergestellt sind.
Der interne Zustand der Teilnehmerleitungsschaltung wird voll-
standig durch den Zustand von 12 internen Flip-Flops angegeben, von denen 5 in der Schaltungsanordnung 33 gezeigt sind.
Während des normalen Betriebs nimmt die Schaltung nur einen kleinen Bruchteil der 4 096 möglichen Kombinationen der Flip—
Flop-Zustände an. Die Flip-Flops I, R, Bl, B2 und H in der
asynchronen Schaltungsanordnung 33 mit 5 Zuständen und das Flip- Flop M in der Ausgangslogik- und Pufferschaltung 36 sind einfache
RS-Flip-Flops mit zwei Gattern. Die Bits QQA bis Q3A des Zeitgebers
31 (genauer dargestellt in Fig. 12) und die Bits QOB und QIB des
Zeitgebers 32 (genauer dargestellt in Fig. 13) sind Kipp-Flip-Flops mit 6 Gattern, die zwei binäre Zähler bilden.
Die Eingangspuffer 35 wandeln die 14 Eingangssignale so um, daß
2
sie an die Pegel von I L-Schaltungen angepaßt sind. Jeder Puffer
sie an die Pegel von I L-Schaltungen angepaßt sind. Jeder Puffer
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a«
ist speziell für den an seinem Eingang vorhandenen Signaltyp und
die Art der Schaltung ausgelegt, an die er angeschlossen werden
muß.
Wie bereits erläutert, bildet das Herz des Bausteins für die Teilnehmerleitungsschaltung eine asynchrone sequentielle Schaltungsanordnung 33
mit 5 Zuständen, die 5 RS-Flip-Flops und die zugeordnete Einstell-
und Rückstell-Logik aufweist.
Signale von den Eingangspuffern und vom Zeitgeber 31 steuern die
Zustände der Flip-Flops. Die Schaltung ist so ausgelegt, daß jeweils immer nur ein einziges Flip-Flop eingestellt ist (One-Hot-Codierung).
Jedes Flip-Flop ist direkt einem Zustand der Teilnehmerleitungsschaltung zugeordnet, also den Zuständen Frei (I), Rufen (R), Besetzt BI und B2)
und Halten (H). Die Zustands-AusgangssignaIe werden durch logische
Umsetzschaltungen decodiert und außerdem zu den beiden Zeitgebern zurUckUbertragen.
Der Hauptzeitgeber des Bausteins, nämlich der Zeitgeber 31 (Zeitgeber A), enthält einen 4-Bit-Binärzähler und zugeordnete Betätigungsund Taktsteuerschaltungen. Die Zustands-Ausgangssignale der asynchronen
Schaltungsanordnung mit 5 Zuständen, Signale von den Eingangspuffern
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und das Ausgangssignal des Zeitgebers 32 bestimmen, wann und mit
welcher Frequenz der Zeitgeber 31 zählt. Vier Zeitgeber-Ausgangssignale steuern die Zustandsübergänge innerhalb der asynchronen Schaltungsanordnung
mit 5 Zuständen sowie den Puffer HOUT in der Ausgangslogik- und Pufferschaltung.
Ein zweiter 2-Bit-Zeitgeber, nämlich der Zeitgeber 32 (Zeitgeber B),
liefert Hilfszeitsteuerfunktionen in der Teilnehmerleitungsschaltung.
Das Ausgangssignal des Zeitgebers 32 steuert die Aktivität im Zeitgeber
Die Ausgangslogik- und Pufferschaltung 36 erzeugt Ausgangssignale
des Bausteins in Abhängigkeit vom internen Zustand der Schaltung und ihren Eingangssignalen. Die Umsetzlogik fUr die Puffer HOUT,
ROUT und LOUT ist eine einfache Kombinationsschaltung, die nachfolgend noch zu beschreibende Gleichungen verwirklicht. Die
Steuerschaltung fUr den Puffer MOUT enthält ein RS-Flip-Flop (M),
das den Puffer treibt.
Wenn HOUT auf L ist, so wird das Haltebrückenrelais betätigt und die
Haltebrücke über die a- und b-Adern gelegt. HOUT wird auf L gebracht,
wenn (1) die Teilnehmerleitungsschaitung sich im Haltezustand befindet (YH = 1) oder (2) die Teilnehmerleitungsschaitung im Zustand Besetzt
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ist, während der Zeitgeber 31 zwischen den Zählwerten 12 und 15
einschließlich ist (YBI · Q3A · Q2A = 1), oder (3) die Teilnehmerleitungsschaltung
sich im Zustand Frei befindet und TIN eine Prüfung auf das Vorhandensein der Amtsbatteriespannung verlangt
(Yl · XT = 1). Mathematisch ausgedrückt, ergibt sich:
HÖÖT =YH+YB1 -Q3A · Q2A+YI . XT (1)
Das Rufstromrelais wird betätigt, wenn ROUT auf L ist, wodurch das
Rufsignal auf die Signaleinrichtung in der Teilnehmerstelle geschaltet
wird. ROUT wird auf L gebracht, wenn die Teilnehmerleitungsschaltung im Rufzustand und RRIN auf H ist. Entsprechend dem obigen Ausdruck
ergibt sich dann:
ROUT = YR · XRR (2)
Der Lampenschalter wird eingeschaltet, wenn LOUT auf H gebracht
wird. Die Stationslampe und die Leuchtdiodenanzeige in der Teilnehmerleitungsschaltung
leuchten stetig, wenn (1) die Α-Ader geerdet ist (XA = 1) oder (2) bei einer eingeleiteten Amtsleitungsprüfung,
bei der sich die Teilnehmerleitungsschaltung im Frei-Zustand befindet,
das Vorhandensein von Amtsbatteriespannung festgestellt wird (Yl · XD · XT = 1). Während der Leitungsprüfung ist die Haltbrücke
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Über die α- und b-Adern geschaltet und wenn die Amtsbatteriespannung
vorhanden ist, fließt ein Strom über den Paralleldetektor 103 (Fig. 1) wodurch das Signal DIN bewirkt wird.
LOUT erzeugt das Lampenblitzsignal, wenn die Teilnehmerleitungsschaltung sich im Ruf-Zustand befindet (XR = 1). Wenn der Eingang
SIN offen gelassen wird (logisch 1), wird der Eingang MFRIN ebenfalls
offengelassen, und die Lampe folgt FRIN . Wenn dagegen SIN mit V- (logisch 0) verbunden wird, so wird die Blitzfrequenz vom Eingang
MFRIN abgeleitet.
LOUT erzeugt das Lampenblinksignal, wenn die Teilnehmerleitungsschaltung sich im Ha I te zustand befindet (YH = 1). Wenn der Anschluß
SIN offengelassen wird, bleibt MWRIN ebenfalls offen, und die Lampe folgt WRIN. Wenn SIN mit V- verbunden v/ird, so wird die Blinkfrequenz vom Eingang MWRIN abgeleitet. Die Betriebsweise des
Puffers LOUT läßt sich wie folgt ausdrucken:
Der Puffer MOUT weist einen offenen Kollektorausgang auf, der als
ODER-Verknüpfung mit den Puffern MOUT weiterer Teilnehmerleitung* -
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1%
schaltungen verbunden werden kann, die einem einzelnen Unterbrecher-Baustein zur Bildung einer Sammelleitung zugeordnet sind. Der Puffer
MOUT jeder Teilnehmerleitungsschaltung kann die Sammelleitung
auf L bringen, so daß der Unterbrecher-Baustein IC3 (Fig. 2) die Blitzfrequenz, Ruffrequenz und die Tonhaltesignale erzeugt. Diese
Signale sind erforderlich, wenn die Teilnehmerleitungsschaltung sich im Halte-Zustand (YH = 1) und im Ruf-Zustand (YR = 1) befindet
und wenn Bedingungen für einen zeitlich abgemessenen Übergang
vom Frei-Zustand in den Zustand Besetzt 1 vorhanden sind (Yl · XA · XWR = 1).
Der Grund für die Einfügung eines Flip-Flops in den Puffer MOUT ergibt sich aus dem zeitlich abgemessenen übergang vom Frei-Zustand
in den Zustand Besetzt 1, der es erforderlich macht, daß das Blitzfrequenzsignal vom Unterbrecher-Baustein IC3 (das an FRIN angeschaltet ist)
aktiv ist, was nur dann gilt, wenn die Sammelleitung MOUT auf L gebracht ist. Die Operation des Flip-Flops M soll erläutert werden
nach Betrachtung des Zustandsdiagramms und nach Erläuterung der Operation des Unterbrecher-Bausteins IC3. Der Vollständigkeit
halber werden die Gleichungen für die Steuerung des Puffers MOUT nachfolgend angegeben:
MOUT = YM (4)
M: Einstellen durch YH + YR +YI-XA'XWR
(Einstellen hat Vorrang vor Rückstellen) (5)
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Die Stromversorgungs-Regeleinrichtung 34 hat zwei Hauptfunktionen.
Zum einen erzeugt sie eine Versorgungsspannung gleich dem Spannungs-
2 abfall Über drei Dioden zur Versorgung der internen I L-Schaltungen
und einiger Pufferschaltungen, und zum anderen nutzt sie in einem Kondensator zwischen den Anschlüssen CIN und V- gespeicherte Ladung
zum Aussieben von Störspannungsimpulsen am Anschluß V+aus. Ein Widerstand zwischen CIN und V+holt den Kondensator normalerweise
auf die mittlere Versorgungsspannung aufgeladen. Bei kurzzeitigen Abfällen der Spannung V+ liefert der Kondensator Energie an die
Schaltung.
Alle Igischen Signale in der Schaltung haben mnemonische Namen,
so daß sie sich leicht identifizieren lassen. Erläuterungen der Signale werden weiter unten gegeben, um das Verständnis der nachfolgenden
Abschnitte zu erleichtern. Folgende Konventionen werden benutzt:
(1) Es wird positive Logik angenommen (logisch 1 = richtig = H = V+; logisch 0 = falsch = L = V-);
(2) Gatter werden durch die logischen Signale identifiziert, die sie an ihrem Ausgang erzeugen;
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(3) Alle internen Signale sind in ihrer echten Form dargestellt, auch wenn die Signalübertragung zwischen
den Schaltungsblöcken mit komplementierten Signalen oder verzögerten Signalen erfolgt.
Signale des Bausteins IC2 der digitalen Teilnehmerleitungsschaltung
(Fig. 1 und 3)
AlN = Aderneingangssignal
CIN = Startkondensator-Eingangssignal
DIN = Paralleldetektor-Eingangssignal
FCLKIN = Schnelles Takteingangssignal (1024 Hz)
FRIN = Blitzfrequenz-Eingangssignal
HIN = Haltefreigabe-Zeitablauf-Wahleingangssignal
MCLKIN = Mittelschnelles Takteingangssignal (16 Hz)
MFRIN = Blitzfrequenz-Eingangssignal vom mechanischen Unterbrecher
MWRIN = Blinkfrequenz-Eingangssignal vom mechanischen Unterbrecher
RIN = Ruffreigabe-Zeitablauf-Wahleingangssignal
RRIN = Rufstromfrequenz-Eingangssignal
SIN = Lampensignal-Wähleingangssignal
TIN = Leitungsprüf-Eingangssignal
V+ = positive Versorgungsspannung (+)
V- = negative Versorgungsspannung (-)
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WRlN - Blinkfrequenz-Eingangssignal (0,5 Hz)
HOUT = Ausgangssignal für Betätigen des Haltebrückenrelais
LOUT = Lampenschalt-Ausgangssignal
MOUT = Motorstart-Ausgangssignal
ROUT = Rufsteuer-Ausgangssignal
FCLKIN = Logisches Komplement von KCLKIN MCLKIN = Logisches Komplement von MCLKIN
MFR = Wenn kein Signal am Eingang MRIN vorhanden ist, so gilt
MFR = 1. Wenn ein Wechselstromsignal am Eingang MFRIN
vorhanden ist, so wird MFR impulsförmig mit der doppelten Frequenz des Wechselstrom-Eingangssignals
auf L gebracht.
MWR = Wenn kein Signal am Eingang MWRIN vorhanden ist,
so gilt MWR = 1. Wenn ein Wechselstromsignal am Eingang MWRIN anliegt, so wird MWR impulsförmig
mit der doppelten Frequenz des Wechselstromeingangssignals auf L gebracht.
XA = logisches Äquivalent von AIN.
XC = XC wird abgeleitet vom Eingang CIN. Wenn die
Spannung am Eingang CIN kleiner ist der Eingangs-
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Schwellenwert (etwa 3,5 V), dann gilt XC = O.
Wenn die Spannung größer ist als der Schwellenwert,
so gilt XC = 1. Beim Schwellenwert CIN arbeiten die
2
internen I L-Schaltungen und die Eingangspuffer AlN
internen I L-Schaltungen und die Eingangspuffer AlN
und DIN richtig.
XD = Logisches Äquivalent zu DIN.
XFR = Logisches Äquivalent zu FRIN.
XH = Logisches Äquivalent zu HIN.
RIN - Logisches Komplement von RIN.
XRR = Logisches Äquivalent zu RRIN.
XS = Logisches Äquivalent zu SIN.
XT = Logisches Äquivalent zu TIN.
XWR = Logisches Äquivalent zu WRIN.
Ausgangssignale der asynchronen Schaltungsanordnung 33 mit 5 Zuständen
(Fig. 3)
SlB2 = Einstellen 1 auf den Zustand Besetzt 2. Ein negativ
gerichteter Impuls tritt an S1B2 auf, wenn die Schaltung
einen Übergang vom Zustand Rufen in den Zustand Besetzt 2 ausfuhrt.
YBl = Ausgängssignal fUr Zustand Besetzt 1. YBl ist das
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3?
Ausgangssignal des Flip-Flops fUr den Zustand Besetzt 1 und wird abgegeben, wenn die Schaltung
sich im Zustand Besetzt 1 befindet.
ist das Ausgangssignal des Flip-Flops fUr den Zustand
Besetzt 2 und wird geliefert, wenn die Schaltung sich im Zustand Besetzt 2 befindet.
signal des Halte-Zustand-Flip-Flops und wird geliefert,
wenn die Schaltung sich im Ha I te -Zustand befindet.
signal des Frei-Zustand-Flip-Flops und wird abgegeben,
wenn die Schaltung sich im Frei-Zustand befindet.
signal des Ruf-Zustand-Flip-Flops und wird geliefert,
wenn die Schaltung sich im Ruf-Zustand befindet.
im Zeitgeber A.
QIA = Ausgangssignal des zweiten Bits des Zählers im
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Q2A = Ausgangssignal des dritten Bits des Zählers im
Zeitgeber A.
Q3A = Ausgangssignal des vierten Bits (MSB) des Zühlers
Q3A = Ausgangssignal des vierten Bits (MSB) des Zühlers
Im Zeitgeber A.
T7A = T7A wird geliefert, wenn der Zähler im Zeitgeber A
T7A = T7A wird geliefert, wenn der Zähler im Zeitgeber A
binär auf den Dezimalwert 7 gezählt hat. T15A = T15A wird geliefert, wenn der Zähler im Zeitgeber A
binär auf den Dezimalwert 15 gezählt hat,
Ausgangssignale des Zeitgebers 32 (Fig. 3 und 12)
QOB = Ausgangssignal des ersten Bits (LSB) des Zählers
im Zeitgeber B.
QlB = Ausgangssignal des zweiten Bits (MSB) des Zählers
QlB = Ausgangssignal des zweiten Bits (MSB) des Zählers
im Zeitgeber B.
T3B = T3B wird geliefert, wenn der Zähler im Zeitgeber B
T3B = T3B wird geliefert, wenn der Zähler im Zeitgeber B
binär auf den Dezimalwert 3 gezählt hat.
Signole des Unterbrecher-Bausteins IC3 (Fig. 2)
CT = Kondensator-Zeitsteuerungseingang für den Oszillator
des Bausteins.
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V+ = Positive Versorgungsspannung (+).
V- = Negative Versorgungsspannung (-).
Alle Ausgänge des Bausteins sind Ausgänge kleiner Leistung mit offenem
Kollektor und Verbindungswiderständen von 6 Kiloohm gegen V+ mit
Ausnahme des Ausgangs TR, der eine Klemmdiode gegen V+aufweist. Die
nachfolgend angegebenen Frequenzen setzen eine Zeitgeber-Frequenz von 2 048 Hz voraus.
FR = Blitzfrequenz-Ausgangssignal. FR puffert ein
1-Hz-Rechtecksignal, das als Lampenblitzfrequenz
vorgesehen ist. Das Signal ist vorhanden, wenn MIN = 0. Die Lampe soll leuchten, wenn FR =
QO = Ausgangssignal QO. QO puffert ein 1 024-Hz-
Rechtecksignal.
QI = Ausgangssignal Ql. QI puffert ein 512-Hz-
Rechtecksignal.
Q2 = Ausgangssignal Q2. Q2 puffert ein 256-Hz-
Rechtecksignal.
Q3 = Ausgangssignal Q3. Q3 puffert ein 128-Hz-
Rechtecksignal.
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Rechtecksignal.
Q8 = Ausgangssignal Q8. Q8 puffert ein 4-Hz-
Rechtecksignal.
QIl = Ausgangssignal QIl. QIl puffert ein 0,5-Hz-
Rechtecksignal, das erzeugt wird, wenn MIN=O.
RR = Ruffrequenz-Ausgangssignal. RR puffert ein 0,25-Hz-
werden soll. Das Signal ist vorhanden, wenn MIN=O.
der Periode).
ein TR = Tonfrequenz-AusgangssignaI. T3 puffert» 1 024-Hz-
Signal, das mit der Tonhaltefrequenz geschaltet wird. Das Signal hat die richtige Frequenz, wenn
MIN=O.
Signal, das fUr die Lampenblinkfrequenz benutzt werden soll. Die Lampe soll leuchten, wenn WR=I
(93,75% der Periode).
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Die Arbeitsweise des Bausteins IC2 der digitalen Teilnehmerleitungsschaltung läßt sich leichter durch eine Betrachtung der in Fig. 4
dargestellten Übergänge zwischen den Zuständen Frei (I), Rufen (R), Besetzt 1 (BI), Besetzt 2 (B2) und Halten (H) verstehen. Die Zustands-Ubergänge werden durch die Baustein-Eingangssignale und Zeitgeber-Ausgangssignale entsprechend der Darstellung in Fig. 4 veranlaßt.
Die im Zustandsdiagramm verwendete Bezeichnung und die Eigenschaften der Zeitgeber werden nachfolgend beschrieben. Der Erläuterung
folgt eine Beschreibung der ZustandsUbergänge und Zeitgebersteuerung.
Eingänge - Die Baustein-Eingänge sind mit X. bezeichnet, wenn die
Bezeichnung des entsprechenden Eingangssignals ilN lautet. Dabei sind fUr die Signale jeweils die beiden letzten Buchstaben IN (von
englisch input ) wegzulassen. X. ist demgemäß beispielsweise das logische Äquivalent zu AIN und steht dann zur Verfugung, wenn die
Α-Ader der Teilnehmerstelle geerdet ist. Xn ist das Äquivalent zu
DIN und steht zur Verfugung, wenn ein Strom in den Paralleldetektor 103 (Fig. 1) fließt.
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Zeitgeber 31 - Der Zeitgeber 31 (TA) enthält einen 4-Bit-Binärzähler,
der mit einer von drei gewählten Frequenzen (SCLK, MCLK oder FCLK)
zählt, wenn er betätigt wird, und auf null zurückgestellt wird, wenn er nicht betätigt ist. Jedem Zustand ist ein Ausdruck der folgenden Form
zugeordnet:
TA: [Ausdruckl] (FCLK) + [Ausdruck 2] (MCLK) +
{Ausdruck 3] (SCLK).
Wenn einer der drei logischen Ausdrücke wahr ist, wird der Zeitgeber
31 betätigt und zählt mit der nach dem Ausdruck in Klammern angegebenen Frequenz. Für jeden Zustand schließen sich die drei Ausdrucke
gegenseitig aus, so daß jeweils immer nur eine Taktfrequenz betätigt ist. Wenn ein Ausdruck immer falsch ist, so wird er aus der Gleichung
im Zustandsdiagramm weggelassen. Wenn eine der für einen Zustands-Ubergang
erforderlichen Bedingungen darin besteht, daß der Zeitgeber
31 einen bestimmten Zählwert erreicht hat, dann ist ein Ausdruck der Form T.. in dem logischen Ausdruck für den Übergang enthalten,
wobei eine Dezimalzahl ist, die den binären Zählwert des Zeitgebers darstellt, für welchen der Ausdruck wahr ist. Beispielsweise sei die
Operation des Zeitgebers 31 im Frei-Zustand betrachtet. Wenn AIN auf logisch 1 geht (Xa=1)/ so w'rd der Zeitgeber 31 betätigt und
zählt mit der Frequenz SCLK. Wenn der Zählwert 15 erreicht ist,
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findet ein übergang vom Zustand Frei auf den Zustand Besetzt 1
statt. Wenn alternativ DIN auf logisch 1 geht, während TIN auf L bleibt PCD =1) / «° wird der Zeitgeber 31 betätigt und zählt mit der
Frequenz MCLK. Beim Zählwert 4 geht die Schaltung in den Ruf-Zustand. Man beachte, daß der Zeitgeber nicht gleichzeitig für beide Frequenzen
MCLK und SCLK betätigbar sein kann. Wenn sowohl X . = 1
als auch XQ = 1 ist, so findet unmittelbar ein übergang vom Zustand
Frei in den Zustand Besetzt 2 statt.
Zeitgeber 32 - Der Zeitgeber 32(TB) enthält einen 2-Bit-Binärzähler,
der mit einer von zwei gewählten Frequenzen (WR oder MCLK) zählt, wenn er betätigt wird und auf null zurückgestellt wird, wenn er nicht
betätigt ist. Wenn der Zeitgeber den Zählwert 3 erreicht, so hält er an und bleibt auf diesem Zählwert, bis er auf null zurückgestellt wird.
Drei Ereignisse bewirken eine Rückstellung des Zählers auf null:
(1) Ein falsches (logisch 0) Betätigungssignal (wie bereits erwähnt),
(2) ein übergang aus dem Zustand Rufen in den Zustand Besetzt 2
(man vergleiche den Übergangsvektor im Zu Standsdiagramm, oder
(3) X^=O (wenn CIN=O während der Anfangsphase beim Anlegen von
Spannung). Jedem Zustand ist ein Ausdruck der Form
TB: [Ausdruck l] (MCLK) + [Ausdruck 2] (WR) Wenn einer der logischen Ausdrücke richtig ist, so wird der Zeitgeber
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betätigt und zählt mit der in Klammern nach dem jeweiligen Ausdruck
angegebenen Frequenz bis zum Zählwert 3 und bleibt dann stehen. Der Zeitgeber 32 steuert nicht direkt irgendeinen Zustandsübergang,
er bestimmt aber die Aktivität des Zeitgebers 31. Demgemäß ist der
Ausdruck TOD , der richtig ist, wenn der Zeitgeber 32 den Zählwert
OD
3 erreicht hat, in dem Ausdruck enthalten, der die Steuerung des
Zeitgebers 31 in bestimmten Zuständen angibt. Die Aktivität des Zeitgebers 31 im Zustand Rufen stellt ein gutes Beispiel fUr die
Steuerung durch den Zeitgeber 32 und dessen Einfluß auf den Zeitgeber 31 dar. Der Zeitgeber 31 zählt normalerweise mit SCLK (T36=O)/
wenn die Schaltung sich im Rufzustand befindet. Wenn DIN auf H geht (Xq=I)/ so wird der Zeitgeber 32 betätigt und zählt mit MCLK.
Bleibt der Zeitgeber 32 dann bei dem Zählwert 3 stehen (T36=1)/ so
hört die Betätigung des Zeitgebers 31 auf, der sich dann selbst zurückstellt, solange DIN auf H bleibt. In den anderen Zuständen ist die
Steuerung durch den Zeitgeber 32 wesentlich direkter. Im Halte-Zustand wird er immer zurückgestellt gehalten. Im Frei-Zustand ist er
immer mit der Taktfrequenz MCLK betätigt und in den Zuständen Besetzt 1 und Besetzt 2 ist er immer mit der Taktfrequenz WR betätigt.
Man beachte, daß im Zustand Besetzt 2 der Zeitgeber 32 die vom Zeitgeber 31 bei dessen Betätigung verwendete Taktfrequenz steuert.
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ks
Aufgrund der internen Zeitsteuerung wird keiner der Zeitgeber bei ZustandsUbergängen zurückgestellt, wenn die zu seiner Betätigung
erforderlichen Bedingungen in beiden, an dem Übergang beteiligten Zuständen vorhanden sind. Der Zeitgeber 32 wird beispielsweise
während der Übergänge zwischen Frei, Besetzt 2 und Besetzt 1 nicht zurückgestellt. Wenn es wichtig ist, daß ein Zeitgeber bei Eintreten
in einen Zustand zurückgestellt wird, wurde dafUr gesorgt, sicherzustellen,
daß die zur Betätigung des Zeitgebers erforderlichen Bedingungen nicht gleichzeitig in beiden am Übergang beteiligten Zuständen zum Zeitpunkt
des (Hergangs vorhanden sind. Der Übergang von Rufen auf Besetzt 2 stellt jedoch einen Sonderfall dar, da die zur Betätigung
des Zeitgebers 32 erforderlichen Bedingungen in beiden Zuständen zum Zeitpunkt des (Hergangs bestehen können. Ein besonderes
Eingangssignal des Zeitgebers 32 von der Zustandslogik der Schaltungsanordnung (SlB2 in Fig. 3) stellt den Zeitgeber während dieses
Übergangs zurück, wie im Zustandsdiagramm angegeben.
Die Zeitdiagramme in Fig. 5-8 zeigen die Signale an den Eingängen AIN (XA) und DIN (Xp) und die Arbeitsvorgänge der beiden Zeitgeber
31 und 32, die zur Vereinfachung der Erläuterung Zeitgeber A (TA) bzw. Zeitgeber B (TB) genannt werden sollen. Die Zeitgeber-Kurvenformen
geben an, ob der jeweilige Zähler betätigt (logisch 1) oder
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zurückgestellt (logisch 0) ist. Außerdem sind bei den Kurvenzügen,
wenn sie auf logisch 1 sind, Taktspitzen dargestellt, um anzuzeigen, wann die Zeitgeber weitergeschaltet werden. Diagonale kurze Querstriche
zu bestimmten Zeitpunkten geben Stellen an, an denen der Zeitmaßstab unbegrenzt auseinandergezogen werden könnte, ohne
zukünftige Ereignisse zu beeinflussen, da zu diesen Zeitpunkten keine wesentliche Zeitgeber-Aktivität stattfindet. Alle Zeiten sind in
Sekunden angegeben.
Rufaufnahme- und Ru ffrei gäbe-Zeitfolge; (I - R - I)
Die erste zu betrachtende Folge betrifft entsprechend der Darstellung
in Fig. 4 und 5 nur die Zustände Frei und Rufen. Zum Zeitpunkt t = 0 wird unter der Annahme X . =0, X_ = 0 der Zeitgeber A zurückgestellt
und der Zeitgeber B beim Zählwert 3 festgehalten. Für einen übergang von Frei auf Rufen muß X_ für wenigstens vier Zählwerte
von MCLK auf H gehen. Dieser Übergang ist zeitlich abgemessen, so daß die Schaltung zwischen verschiedenen Typen von Rauschspannungen
auf der Leitung und echten Rufsignalen unterscheiden kann. Zum Zeitpunkt t = 0 bewirkt ein Rauschimpuls auf der Leitung, daß
X_. für 150 ms auf H geht. Der Zeitgeber A wird betätigt, zählt aber
nur auf 2, bevor er zurückgestellt wird, so daß die Schaltung
709885/0845
im Frei-Zustand bleibt. Zum Zeitpunkt t = 1,0 s wird eine volle
Sekunde Rufstroman die Leitung angelegt, wodurch Xn veranlaßt
wird, während dieses Zeitintervalls auf H zu gehen. Nach vier
Ztihlwerten von MCLK (nominell 250 ms) sind die Bedingungen für einen Übergang von Frei auf Rufen erfüllt. Zieht man alle zeitlichen
Schwankungen in Betracht, so geht die Teilnehmerleitungsschaltung nicht durch rausdibedingte X^-Impulse kurzer als 170 ms in den
Ruf-Zustand, es ist aber sichergestellt, daß Rufstromsignale langer
als 280 rrts erkannt werden. Diese beiden Zeitwerte stellen die
Grenzwerte für die Rufzustandsverzögerungszeit im schlimmsten Fall
dar. Man beachte, daß zu dem Zeitpunkt, zu dem der Übergang vom Zustand Frei in den Zustand Rufen stattfindet, TODimmer
logisch 1 ist, da der Zeitgeber B ebenfalls den Takt MCLK benutzt und bei dem ZähIwert 3 anhält, bevor der Zeitgeber A den Zählwert
4 erreicht, selbst dann, wenn er kurz vor Zuführung des Rufsignals
zurückgestellt worden ist. Demgemäß stellt sich der Zeitgeber A
immer beim Eintreten in den Rufzustand selbst zurück. Der Zeitgeber B bleibt festgehalten, bis der Rufzyklus endet. Zu diesem Zeitpunkt
stellt er sich zurück, so daß der Zeitgeber A mit SCLK zu zählen beginnen kann.
709885/08AS
Während des Rufzustandes ist eine zeitliche Überwachung erforderlich,
um das Pausenintervall während des Rufzyklus zu Überbrücken.
Es ist eine Wahlmöglichkeit vorgesehen, um die Länge des Ruffreigabe-Zeitintervalls
über den Eingang RIN zu wählen. Wenn RIN (Fig. 1) auf V+ gelegt ist (XD = 1), so sind nur sieben Zählwerte von SCLK
erforderlich, um den Übergang von Rufen auf Frei zu bewirken, und wenn RIN auf V- gelegt ist (XR = 0), so sind 15 Zählwerte von SCLK
nötig, um den Übergang zu veranlassen. Grundsätzlich beginnt der Zeitgeber A am Ende jedes Rufintervalls zu zählen. Wenn ein
weiteres Rufintervall festgestellt worden ist, bevor das Ruffreigabeintervall Überschritten worden ist, so wird der Zeitgeber A zurückgestellt
und beginnt nicht wieder zu zählen, bis das Rufintervall endet. Im
anderen Fall kehrt die Schaltung in den Frei-Zustand zurück. Entsprechend dem Zeitdiagramm beginnt der Zähler A mit SCLK
zum Zeitpunkt t = 2,0 s zu zählen. Ein weiteres Rufintervall beginnt zum Zeitpunkt 5,0 s, wodurch X_ auf logisch 1 geht. Der Zeitgeber B
wird betätigt und zählt mit MCLK, bis er festgehalten wird (T36 = 1).
Zu diesem Zeitpunkt wird der Zeitgeber A zurückgestellt. Dieser Zustand
bleibt bestehen, bis das Rufen endet. Dann wird der Zeitgeber B zurückgestellt, so daß der Zeitgeber A erneut zählen kann. Dieser
Einsatz des Zeitgebers B verhindert, daß impulsförmige Störungen
auf der Leitung den Zeitgeber A fehlerhaft zurückstellen. Diese Eigenschaft
ist wichtig, da in gewissen Anlagen periodische Störimpulse auf
709885/0845
einer freien Leitung erzeugt werden, die eine Teilnehmerleitungsschaltung
unbegrenzt im Rufzustand halten können, wenn der Ruf nicht beantwortet wird, obwohl der eigentliche Rufvorgang aufgehört
hat. Störungen, die Impulse von X-. mit einer Länge von 110 ms
erzeugen, werden zurückgewiesen. Ein Störimpuls mit 100 ms zum Zeitpunkt t = 9,0 s im Zeitdiagramm stellt den Zeitgeber A nicht
zurUck. Da X = 1 ist, kehrt die Schaltung in den Frei-Zustand beim
K
Zöhlwert 7 (t = 13,0 s) zurück. Wenn RIN = 1 ist, so kann das Ruffreigabezeitintervall
zwischen 5,4 und 7,8 s betragen, und wenn RIN = 0 ist, so reicht das Intervall von 12,7 - 16,7 s.
Benatworten nach der Ruf folge; (I - R- B - H - B - I)
Das Beantworten (Aufnehmen) nach einer Ruffolge ist die erste Folge, die die Besetzt-Zustände beinhaltet. Demgemäß werden die
Vorgänge in den Besetzt-Zustönden zweckmäßig vor einer PrUfung des
Zeitdiagramms erläutert. Es sei daran erinnert, daß der Übergang aus dem Zustand Besetzt 2 in den Zustand Besetzt 1 fUr den richtigen Betrieb
der Teiinehmerleitungsschaltung besonders wichtig ist. Dieser Übergang findet statt, wenn der Zeitgeber A den Zählwert 15 erreicht und X. =
ist. Der Zeitgeber B wirkt als Hilfszähler, der die Frequenz steuert,
mit der der Zeitgeber A zählt. Wenn in die Zustände Besetzt 1
709885/0845
und Besetzt 2 aus den Zuständen Halten bzw. Rufen eingetreten wird,
so wird zu Anfang der Zeitgeber B zurückgestellt. Er wird in beiden
Besetzt-Zuständen mit WR betätigt. Während der Zeitgeber B zählt (Γ_η = 0), wird jeder Übergang von Besetzt 2 auf Besetzt 1 unter Verwendung
von FCLK zeitlich überwacht, wenn X-. auf L ist. Das
Zeitintervall kann zwischen 50 und 65 ms betragen. Unter det Voraussetzung,
daß ein Zustandsübergang nicht aus den Besetzt-Zuständen heraus erfolgt, zählt der Zeitgeber B auf 3 und wird zwischen 0,9
und 1,7 s nach seiner Rückstellung durch den anfänglichen Übergang auf einen der Besetzt-Zustände festgehalten. Alle weiteren Übergänge
von Besetzt 2 auf Besetzt 1 werden unter Verwendung von AACLK zeitlich überwacht und finden 0,8 bis 1,0 s nach dem Zeitpunkt statt,
zu dem X-. auf L geht. Im Frei-Zustand wird der Zeitgeber B mit AACLK
betätigt und demgemäß normalerweise bei einem Zählwert 3 festgehalten. Wenn demgemäß in einen der Besetzt-Zustünde aus dem Zustand
Frei eingetreten wird, ist T_o = 1 und es wird immer AACLK zum Weiterschalten
des Zeitgebers A benutzt, wenn dieser im Zustand Besetzt 2 betätigt ist. Wie oben erläutert, besteht der Grund für die Steuerung
des Zeitintervalls beim Übergang aus dem Zustand Besetzt 2 in den Zustand Besetzt 1 darin, normalerweise eine ausreichend lange Wartezeit im Zustand Besetzt 2 zu ermöglichen, um ein fehlerhaftes Halten
709885/0845
bei langsamen Gabelschalter-Betätigungen zu ermöglichen, während gleichzeitig ein Teilnehmer unmittelbar nach Eintritt in einen Besetzt-Zustand
aus dem Zustand Rufen oder Halten in den Halte-Zustand gehen kann.
Die Beantwortung nach einer Ruffolge entsprechend der Darstellung in Fig. 4 und 6 zeigen die Zustandsübergänge und Zeitgeber-Aktivitäten
für den Fall, daß eine ankommende Verbindung beantwortet und sofort in
den Halte-Zustand gebracht wird. Kurz vor t = 0 wird unter der Annahme X_ = 0 der Zeitgeber A zurückgestellt und der Zeitgeber B beim Zählwert
3 festgehalten. Zum Zeitpunkt t = 0 wird Rufstrom an die Teilnehmerleitung
gegeben. Die Schaltung geht dann in den Rufzustand, wie oben beschrieben. Zum Zeitpunkt t = 1,0 s wird der Anruf beantwortet (X . = 1) , wodurch
ein übergang in den Zustand Besetzt 2 veranlaßt wird, in welchem der
Zeitgeber B einen Rückstellimpuls empfängt. Die zentrale Vermittlungsstelle
erzeugt einen weiteren Schaltimpuls, der eine Rückstellung des Zeitgebers A
fUr 50 ms veranlaßt. Der Zeitgeber A beginnt dann schließlich erneut zu zählen, und wenn der den Zählwert 15 erreicht, findet ein Übergang
in den Zustand Besetzt 1 statt. Während die Schaltung im Zustand Besetzt und X. auf H ist, ist nur der Zeitgeber B aktiv, der weiterhin zählt, bis
ersieh selbst hält.
709885/0845
Zum Zeitpunkt t = 1,0 s wird die Haltetaste gedrückt, wodurch die Α-Ader aufgetrennt wird (X . = 0). Dadurch wird der Zeitgeber A
veranlaßt, den Zählvorgang mit der Frequenz FCLK zu beginnen. Es finden mehrere wichtige Ereignisse statt, während der Zeitgeber A
zählt. Wenn ein Impuls an X auftritt, während der Zeitgeber A zwischen den Zäh I wer ten 0 und 6 einschließlich ist, so findet ein
Übergang vom Zustand Besetzt 1 auf den Zustand Besetzt 2 statt. Nach dem Zöhlwert 6 (21 - 30 ms nachdem X. auf L geht) wird die
Schaltung jedoch unempfindlich gegen Signalvorgänge auf den a- und b-Adern T und R. Der Zeitgeber A zählt weiter und beim Zählwert 12 wird
der Puffer HOUT auf L gebracht, um das Haltebrückenrelais H zu
betätigen (Fig. 1). X_ muß auf H sein, wenn der Zählwert 15 erreicht
wird und der Übergang vom Zustand Besetzt 1 in den Halte-Zustand stattfindet. Im anderen Fall geht die Schaltung über den
Halte-Zustand in den Frei-Zustand. Eine Minimalzeit von 10 ms
ist zulässig für das Anziehen des Relais H und dafür, daß X auf H geht. Wenn in den Halte-Zustand eingetreten wird, so wird der
Zeitgeber B zurückgestellt und zurückgestellt gehalten. Solange
die Amtsbatteriespannung nicht unterbrochen wird (X_ bleibt auf H)
und die Aufnahmetaste nicht gedrückt wird (X. bleibt auf L), bleibt der Zeitgeber A zurückgestellt.
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Der Anruf wird erneut aufgenommen ( X. = 1) zum Zeitpunkt t = 3,0 s,
wodurch der Zeitgeber A mit der Frequenz FCLK zählen kann. Nach 15 Zählwerten, also 50-65 ms, findet ein Übergang zurUck auf den
Zustand Besetzt 1 statt. Beim Eintreten in den Zustand Besetzt 1 wird der Zeitgeber A zurückgestellt, aber X-. bleibt auf H, bis die HaltebrUcke aufgelöst wird und Leitungsimpulse auftreten, die den Bedingungen
für einen unmittelbaren Übergang in den Zustand Besetzt 2 genügen.
Da TOD = 0 ist, beginnt der Zeitgeber A mit der Frequenz FCLK zu
3d
zählen, sobald X auf L geht. Die Schaltung kehrt in den Zustand
Besetzt 1 zurück und wartet auf das nächste Ereignis. Der Zeitgeber B zählt weiter, bis er sich selbst hält. Das erste Anzeichen einer
Trennung ergibt sich zum Zeitpunkt t = 5,0 s, wenn ein Impul s
an Xp. deswegen auftritt, weil die Sprechstellenschaltung von der
Amts-bzw. Nebenstellenleitung getrennt wird. Es findet ein Übergang
vom Zustand Besetzt 1 in den Zustand Besetzt 2 statt, um den Impuls X-. aufzuzeichnen. Am Ende des Impulses X wird der
Zeitgeber A mit der Taktfrequenz MCLK betätigt, aber nach nur einem einzigen Zählwert wird die Α-Ader aufgetrennt (X . = 0),
und es ist den Bedingungen für einen Übergang vom Zustand Besetzt 2 in den Frei-Zustand genügt, wobei es sich im Effekt um ein Trennsignal
der Teilnehmerstelle handelt.
709885/0845
SI»
Folge für das Aufnehmen aus dem Frei-Zustand: (I -B-H-B-H-I)
Die in den Fig. 4 und 7 dargestellte Folge für das Aufnehmen (Beantworten)
aus dem Frei-Zustand beinhaltet Zustandsübergänge und Zeitgeberoperationen, die dann auftreten, wenn ein Teilnehmer eine Verbindung
einleitet, in den Haltezustand bringt, wiederaufnimmt, sie
dann sofort wieder in den Haltezustand bringt und dann der andere Teilnehmer trennt. Kurz vor t = 0 wird unter der Annahme, daß die
Teilnehmerleitungsschaltung sich im Frei-Zustand befindet, X . = 0,
X=O der Zeitgeber A zurückgestellt und der Zeitgeber B auf dem Zählwert 3 festgehalten. Wenn der Teilnehmer aushängt, wird die
Α-Ader zuerst zum Zeitpunkt t = 0 geerdet (X. =1). Der Zeitgeber A wird betätigt mit der Frequenz SCLK, bevor er aber auch nur um einen
Zählwert weiterläuft, wird die Sprechstellenschaltung beim Fortgang der Aushängefolge über die Leitung gelegt, wodurch ein Impuls
mit 50 ms an X_ zum Zeitpunkt t = 0,05 s erzeugt wird. Die Bedingungen
für einen Übergang in den Zustand Besetzt 2 sind erfüllt (X. X^ = 1). Bei Eintreten in den Zustand Besetzt 2 geht die
Betätigung des Zeitgebers A verloren, bis X-. auf L geht und der
Zeitgeber B bleibt gesperrt ( TOD = 1). Zum Zeitpunkt t = 0,10 s
beginnt der Zeitgeber A mit MCLK zu zählen, und während dieser
Zeit würde ein Versuch, die Leitung in den Halte-Zustand zu bringen,
709885/084S
. 55
zu einer Trennung führen. Wenn die Teilnehmerstelle eine Wählscheibe besitzt, ist eine größere Zustands- und Zeitgeberaktivität
in den beiden Besetzt-Zuständen aufgrund der Wählimpulsgabe vorhanden, aber weniger als 1,0 s nach dem letzten Wählimpuls ist die
Schaltung in den Zustand Besetzt 1 zurückgekehrt, so daß der Teilnehmer eine Verbindung in den Haltezustand bringen kann. Entsprechend dem Zeitdiagramm erreicht der Zeitgeber A zum Zeitpunkt t = 1,0 s den Zählwert 15 und es erfolgt ein Übergang in den
ZustandBesetzt 1.
Voraussichtlich benötigt der Teilnehmer eine gewisse Zeit, um eine
Nummer zu wählen, die Antwort des gerufenen Teilnehmers abzuwarten und ein Gespräch zu beginnen, bevor er die Verbindung in
den Ha I te -Zustand bringt. In dem Zeitdiagramm sind diese Vorgänge
jedoch auf eine Zeit von weniger als 2,0 s zusammengedrängt worden, und zum Zeitpunkt t = 2,0 s wird die Haltetaste gedruckt, wodurch
die Α-Ader aufgetrennt wird. Der Zeitgeber A wird betätigt und es findet die Folge von Vorgängen statt, die in Verbindung mit der Aufnahme aus dem Rufzustand beschrieben worden sind. Es ergibt sich
ein Übergang in den Halte-Zustand. Genau wie bei der vorhergehenden
Folge wird die Verbindung zum Zeitpunkt t = 3,0 s wieder aufgenommen.
709885/0845
Man beachte, daß der Zeitgeber B im Halte-Zustand zurückgestellt
worden ist, so daß unmittelbar nach Rückkehr aus dem Halte-Zustand in den Zustand Besetzt 2 eine zeitliche Überwachung des Übergangs
aus dem Zustand Besetzt 2 in den Zustand Besetzt 1 unter Verwendung
von FCLK stattfindet, so daß eine Verbindung unmittelbar nach der Aufnahme aus dem Haltezustand wieder in den Haltezustand gebracht
werden kann. Der Zeitgeber B ist in den Besetzt-Zuständen aktiv und zählt die Zeit aus, die für das Zeitintervall beim schnellen Gabelschal terdrücke η benutzt wird. Zum Zeitpunkt t = 3,5 s wird die
Verbindung wiederum in den Haltezustand gebracht. Dieser Vorgang wäre nicht möglich, wenn nicht die kürzere Verzögerung beim übergang
vom Zustand Besetzt 2 in den Zustand Besetzt 1 nach Rückkehr in den
Besetzt-Zustand aus dem Halte- oder Ruf-Zustand vorgesehen wäre.
Die beiden letzten Vorgänge in dieser Folge sind Unterbrechungen vom Amt oder der Nebenstellenanlage, die dann auftreten, wenn die
Ausrüstungen im Amt oder in der Nebenstellenanlage kurzzeitig die Battcriespannung für eine Teilnehmerleitung unterbrechen oder eine
Teilnehmerleitung durch eine kleine Impedanz überbrücken. Es treten zwei Klassen von Unterbrechungsintervallen auf, die bei der Auslegung
von Teilnehmerleitungsschaltungen von Interesse sind. Eine Klasse von Batteriespannungsunterbrechungen ist eine Folge von normalen
709R8B/0845
Vermittlungsvorgängen im Amt oder in der Nebenstellenanlage (zu und
von abgehenden Registern usw.), die von der Teilnehmerleitungsschaltung nicht beachtet werden sollten. Die andere Klasse von
Unterbrechungsintervallen ist vorgesehen, um eine gehaltene Teilnehmerleitung durch Freigabe der Haltebrücke in den Frei-Zustand
zurückzubringen. Diese Möglichkeit ist vorgesehen, damit gehaltene Leitungen freigegeben werden können, wenn die entfernten Teilnehmer
trennen. Im allgemeinen sind die Unterbrechungsintervalle, die bei
Trennungen erzeugt werden, langer als diejenigen, welche bei normalen
Vermittlungsvorgängen bei einem gegebenen Amt oder eine r Nebenstellenanlage auftreten. Durch Feststellen der Länge der Unterbrechungsintervalle kann dann die Teilnehmerleitungsschaltung echte Trennunterbrechungen von kurzen Vermittlungsunterbrechungen unterscheiden.
Dies wird durch Einschalten eines zeitlich Überwachten Übergangs aus dem Halte - in den Frei-Zustand erreicht, wobei eine Haltefreigabe-überwachung vorgenommen wird. Solange ein Schleifenstrom
Über die Haltebrücke (und den Paralleldetektor) fließt, bringt der
Paralleldetektor den Eingang DIN auf H, wodurch eine dauernde Anzeige des Schleifenstromflusses bewirkt wird. Wenn die Amtsbatteriespannung unterbrochen wird, so geht X_ auf L, wodurch der Zeitgeber A
betätigt wird und mit einer der beiden wählbaren Frequenzen MCLK
709885/0846
5?
oder FCLK zählt. Wenn X auf L bleibt, bis der Zeitgeber A
einen der beiden wählbaren Zählwerte 4 oder 7 erreicht, so findet ein Übergang in den Frei-Zustand statt. Im anderen Fall wird der
Zeitgeber A zurückgestellt, wenn die Amtsbatteriespannung wieder
angelegt ist. Mittels des HIN-Eingangs ist eine Wahlmöglichkeit vorgesehen, die die Länge des ZeitUberwachungsintervalls beeinflußt,
um eine Anpassung an unterschiedliche Typen von Ämtern oder Nebenstellenanlagen zu ermöglichen.
Wenn HIN mit V- verbunden ist (X1, = 0), so ergibt sich eine lange
Haltefreigabezeit, die in der Logikschaltung dadurch verwirklicht
wird, daß der Zeitgeber A mit MCLK zählt, wenn XQ auf L geht,
während die Schaltung im Ha I te zustand ist. Wenn der Zählwert 7
erreicht ist, so findet ein Übergang in den Frei-Zustand statt.
Wenn HIN mit V+verbunden ist (Xu =1), so ergibt sich eine kurze
Haltefreigabezeit, die dadurch verwirklicht wird, daß der Zeitgeber A
mit FCLK zählt, wenn XD auf L geht und die Schaltung im Halte-Zustand
ist. Wenn der Zählwert 4 erreicht ist, so findet ein Übergang auf den Frei-Zustand statt.
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Das Zeitdiagramm in Fig. 7 zeigt zwei Unterbrechungsintervalle, die durch
eine Vermittlungseinrichtung nach heute üblichem Standard erzeugt sein
können. Zum Zeitpunkt t = 4,0 s tritt eine Umschaltunterbrechung von 250 ms auf, während der Xn auf L geht. Da X. = 0 ist, wodurch das
längere (übliche) Haltefreigabe-Zeitüberwachungsintervall gewählt ist, beginnt die Logikschaltung mit MCLK zu zählen, wenn Xn auf L geht.
Beim Zählwert 4 wird Jedoch die Batteriespannung wieder angelegt, v/odurch
X_ auf H zurückgeht, so daß der Zeitgeber A zurückgestellt wird.
Wenn der entfernte Teilnehmer trennt, unterbricht das Amt gegebenenfalls die Amtsbatteriespannung für wenigstens 600 ms. Beginnend mit t = 5,0 s
wird eine Trennung mit 1,0 s erzeugt. X_ geht auf L und betätigt den
Zeitgeber A für eine Zählung mit MCLK. Wenn der Zeitgeber A den Zählwert 7 erreicht, sind die Bedingungen für einen Übergang vom
Halte-Zustand in den Frei-Zustand erfüllt. Beim Eintreten in den
Frei-Zustand wird die Haltebrücke entfernt und der Zeitgeber B veranlaßt, mit MCLK zu zählen, bis er sich in Vorbereitung eines Übergangs vom
Zustand Frei in den Zustand Besetzt 2 selbst hält, für den es erwünscht ist, daß der Zeitgeber B auf dem Zählwert 3 festgehalten ist. Wenn die
Amtsbatteriespannung am Ende des Unterbrechungsintervalls (t = 6,0 s)
wieder an die Leitung angelegt ist, wird ein Spannungsimpuls auf der
Leitung erzeugt, der den Paralleldetektor veranlaßt, einen Impuls mit 50 ms an X-. zu erzeugen. Der Zeitgeber A wird kurzzeitig
zur Zählung mit MCLK betätigt, aber der Impuls ist kürzer als das
minimale Rufverzögerungsintervall und es findet kein Übergang in den
Ruf-Zustand statt.
Die Folge für langsames GabelschalterdrUcken entsprechend der Darstellung in Fig. 4 und 8 gibt das Ansprechen der Teilnehmerleitungsschaltung auf absichtlich langsame Betätigung des Gabelschalters
an. Zu Anfang befindet sich die Schaltung im Frei-Zustand, X . = O,
Xn = 0. Zum Zeitpunkt t = 0 beginnt die Aufnahme, wobei die A-Ader
geerdet ist. Der Zeitgeber A ist für ein Zählen SCLK betätigt, aber zum Zeitpunkt t = 1,0 s erzeugt ein Impuls von 50 ms an X_., der
durch die Parallelschaltung der Sprechstellenschaltung an die a- und
b-Adern verursacht ist, einen Übergang vom Zustand Frei in den Zustand
Besetzt 2, so daß der Impuls X~ gespeichert wird. Wenn X_ wieder
auf L geht, wird der Zeitgeber A betätigt und zählt mit MCLK bis 15. Dann findet ein Übergang in den Zustand Besetzt 1 statt. Zum Zeitpunkt t ~ 4,0 s wird ein langsames Drücken des Gabelschalters eingeleitet, wenn die Sprechstellenschaltung getrennt wird, wodurch ein
Impuls von 50 ms an X_^ erzeugt wird, der einen Übergang in den
Zustand Besetzt 2 erzwingt und wiederum eine Aufzeichnung des Impulses X-.. Der Zeitgeber A beginnt mit MCLK in Vonbereitung
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darauf zu zählen, daß X * auf L geht. 0,8 s nachdem die a- und b-Ader aufgetrennt worden ist, wird die Α-Ader wiederum aufgetrennt,
und es findet ein übergang zurück auf den Zustand Frei statt. Wenn die
Α-Ader später als 1,06 s nach Unterbrechung der Teilnehmerleitung aufgetrennt worden wäre, so hätte die Schaltung genügend Zeit gehabt,
um in den Zustand Besetzt 1 rückzukehren,und die Gabelschalterbetätigung hätte einen Übergang in den Halte-Zustand bewirkt. Die
Erzeugung von Gabelschalterintervallen solcher Länge erfordert jedoch einen sorgfältigen und absichtlichen Mißbrauch des Gabelschalters und
der Aufnahmetasten.
Die Möglichkeit einer Prüfung der Amtsleitung mittels des logischen
Bauteils ist vorgesehen, damit eine Wartungsperson leicht feststellen kann, ob eine Amts- oder Nebenstellenleitung mit der Teilnehmerleitungsschaltung verbunden ist. Dieses Merkmal wird dadurch aktiviert,
daß der Eingang TIN (Fig. 1) an V+gelegt wird, wodurch die Ha Irebrücke dann und nur dann erregt wird, wenn die Schaltung im Frei-Zustand ist( Vfo = 1). Wenn ein Schleifenstrom fließt (Y|XD X T = Ό,
leuchtet die Leuchtdiode in der Teilnehmerleitungsschaltung und zeigt an, daß eine Amtsbatteriespannung vorhanden ist. Die zur
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IeA
Betätigung des Zeitgebers A mit einer Zählfrequenz A/CLK erforderlichen
Bedingungen im Frei-Zustand enthalten X-. Dieser Ausdruck
verhindert, daß der Zeitgeber A während der Prüfung zählt und einen LAiergang in den Rufzustand veranlaßt, wenn X-. auf H geht. Man
beachte, daß der Eingang TIN an V+ gelegt werden kann, wenn die Schaltung im Besetzt-Zustand ist, ohne in irgendeiner Weise die
Nachrichtenverbindung zu stören.
Verwirklichung der Schaltung
Fig. 11-15 zeigen eine praktische Verwirklichung der im Zustandsdiagramm
gemäß Fig. 4 dargestellten und oben im einzelnen beschriebenen Schaltung. Da die Operation der Schaltung und die Zeitfolgen sowie die
Eingangs- und die Ausgangssignale vollständig sowohl anhand der tatsächlichen Schalrungsoperationen als auch anhand des Zustandsdiagrammes
beschrieben worden sind, hätte es keinen Zweck, im einzelnen die Betriebsweise jedes Gatters und Flip-Flops in dem Ausfuhrungsbeispiel
nach Fig. 11 - 15 zu erläutern. Wie dargestellt, besteht
die logische Schaltung allein aus invertierenden NAND-Gattern mit mehreren Eingängen und einem einzigen Ausgang. In den Fig. 11-15
werden folgende Übereinkünfte vorausgesetzt:
709885/0845
ί>3
(1) Alle Gatter sind durch einen mnemonischen Namen identifiziert,
der sich auch auf das logische Signal bezieht, welches dieses Gatter erzeugt.
(2) Die Eingangs- und Ausgangspuffer sind durch ein B im Gatter-
symbol identifiziert. Die Puffer sind keine I L- Elemente. Im allgemeinen
handelt es sich um Anordnungen mit mehreren Bipolar-Transistoren.
2
Alle anderen Gatter sind als I L-Elemente verwirklicht.
Alle anderen Gatter sind als I L-Elemente verwirklicht.
(3) Ein S im Symbol eines logischen Gatters bezeichnet ein langsames
Gatter mit einer mittleren Verzögerungszeit, die um 2 bis 5 mal
2 länger als die eines normalen, nichtmarkierten I L-Gatters ist.
(4) Verzögerte Darstellungen von Signalen beginnen mit dem Buchstaben
D.
709885/084$
Claims (5)
- WESTERN ELECTRIC COMPANY Angner, RJ. 15-1-4IncorporatedNEW YORKPATENTANSPRÜCHE. Teilnehmerleitungsschaltung für eine Tastenfemsprechanlage mit einer Haltesteuerschaltung zur Steuerung der Haltefunktion zwischen einer Vermittlungseinrichtung und wenigstens einer Teilnehmerstelle, wobei die Teilnehmerleitungsschaltung für eine A-Ader-Steuerung zwischen der Teilnehmerleitungsschaltung und der Teilnehmerstelle ausgelegt ist und die Haltesteuerschaltung eine Einrichtung zur Lieferung eines kurzzeitigen Teilnehmerstellen-Übergangssignals immer dann, wenn eine der Teilnehmerstellen aus dem Einhänge in den Aushöngezustand oder aus dem Aushänge- in den Einhängezustand übergeht, sowie eine Einrichtung zur Feststellung des Vorhandenseins oder Fehlens eines Signals auf der A-Ader aufweist,gekennzeichnet durcheine Einrichtung zur Festlegung eines ersten und zweiten Zeitintervalls, wobei das zweite Zeitintervall länger als das erste Zeitintervall ist,709885/0845ORIGINAL INSPECTEDeine Einrichtung zur Aufzeichnung jedes Übergangssignals für eine Zeitdauer, die durch das erste Zeitintervall bestimmt ist,eine Einrichtung zur Aufzeichnung eines nachfolgend erzeugten Teilnehmerstellen-Übergangssignals für eine Zeitdauer, die durch das zweite Zeitintervall bestimmt ist,eine Einrichtung, die gemeinsam durch die festgestellte Abwesenheit eines Signals auf der Α-Ader und eines aufgezeichneten Teilnehmerstellen-Übergangssignals veranlaßt wird, ein Teilnehmerstellen-Trennsignal zu liefern,eine Einrichtung zur Lieferung eines Haltebrücken-Betätigungssignals bei Abwesenheit eines Signals auf der Α-Ader und gleichzeitigem Fehlen eines aufgezeichneten, nachfolgend erzeugten Teilnehmerstellen-Übergangssignals, undeine Einrichtung, die während des ersten Zeitintervalls betätigbar ist, wenn ein Usergangssignal aufgezeichnet ist, um das zweite Zeitintervall auf das erste Zeitintervall zu verkurzen.709885/0845
- 2. Teilnehmerleitungsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durcheine Einrichtung zur Feststellung von Rufstromsignalen, die an die Teilnehmerleitungsschaltung angelegt sind, und eine Einrichtung, die bei Feststellung der Rufstromsignale in Tätigkeit tritt, um das zweite Zeitintervall auf das erste Zeitintervall zu verkürzen.
- 3. Teilnehmerleitungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durcheine Einrichtung zur Aufzeichnung jeder festgestellten Abwesenheit des A-Adernsignals für eine Zeitdauer, die durch das zweite Zeitintervall bestimmt ist, und eine Einrichtung zur Lieferung des Teilnehmerstellentrennsignals bei Feststellung eines Teilnehmerstellen-Übergangssignals, das nur während des aufgezeichneten zweiten Zeitintervalls auftritt.
- 4. Teilnehmerleitungsschaltung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durcheine Einrichtung, die die Betätigung der Rufstromsigna I-Feststelleinrichtung fUr eine variable Zeitspanne nach Feststellung eines ersten Rufstromsignals verzögert.709885 /08A 5
- 5. Teilnehmerleitungsschaltung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,daß die Rufstromsignal-Feststelleinrichtung diejenige Einrichtung ist, welche das kurzzeitige Teilnehmerstellen-Übergangssignal liefert.709885/0845
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