DE2746583C2 - Schaltungsanordnung für einen strombegrenzenden Zweipol als Speiseglied in Fernsprechanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen strombegrenzenden Zweipol als Speiseglied in Fernsprechanlagen mit einem Gyrator aus einem Tranlistor, dessen Kollektor unmittelbar mit dem einen Zweipolanscüiluß, dessen Emitter über einen Widerstand mit dem anderen Zweipolanschluß und dessen Basis mit dem Abgriff eines aus zwei Widerständen bestehenden und an die Zweipolanschlüsse angeschlossenen Spannungsteilers verbunden ist, wobei dem kollektorfernen Widerstand des Spannungsteilers ein Kondensator parallelliegt.

Fernsprechieitungen werden üblicherweise durch eine Gleichspannungsquelle (z. B. 48 V) gespeist. Diese Gleichspannungsquelie muß wechselstrommäßig von den Fernsprechleitungen entkoppelt werden, damit die Sprechspannungen nicht gedämpft werden und damit die Nebensprechkopplung unter den Fernsprechleitungen vermindert wird. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Speisegleichstrom auf einen vorgegebenen Wert begrenzt werden kann; damit wird dann die richtige Arbeitsweise des Mikrofons gesichert und der Speisekreis im Fall eines Kurzschlusses einer Fernsprechleitung geschützt.

In der deutschen Auslegeschrift 22 32 986 ist eine Gyratorschaltung in Form eines elektronischen Zweipols beschrieben. Wenn je eine solche Gyratorschaltung in je einer der beiden Speisezuleitungsadern eingefügt wird, werden die Fernsprechlciuingcn von der Spciscgleiche weclisL'lslroMiiiuilüg getrennt. Diese Gyratorschaltung weist auch einen strombegrenzenden Transistor auf, der parallel zu dem den Gyratoreffekt bewirkenden Kondensator liegt Dieser bekannte Zweipol kann zwei Arbeitszustände annehmen: den Normalzustand, in dem der Speisegieichstrom unter einem vorgegebenen Grenzwert liegt, und den Begrenzungszustand, in dem der Speisegleichstrom den Grenzwert erreicht Der Nachteil dieses Zweipo's besteht darin, daß seine Jmpedanzkurven im Normalzustand und im Begrenzungszustand nicht gleich sind. Im Normalzustand ist der strombegrenzende Transistor gesperrt und der Zweipol arbeitet als Gyrator, wobei seine Impedanzkurve in komplexer Darstellung einen Halbkreis beschreibt dessen Anfang bei der Frequenz 0 und dessen Ende bei der Frequenz 00 liegen. Im Begrenzungszustand befindet sich der strombegrenzende Transistor im Leitzustand, wobei er den Gyrator-Kondensator kurzschließt In diesem Fall arbeitet der Zweipol nicht mehr als Gyrator sondern als Stromgenerator, dessen !mpedanz etwa dem Basisvorwiderstand des Gyrator-Transistors bzw. der Impedanz des als Gyrator bei der Frequenz 00 arbeitenden Zweipols entspricht Für Frequenzen innerhalb des Sprechbandes (300 bis 3400 Hz) sind die Impedanzen im Normalzustand und im Begrenzungszustand des Zweipols daher verschieden. Diese Impedanzuntcrschiede haben nachteilige Folgen, nämlich in Verbindung mit den in Reihe mit der Fernsprechleitung liegenden Trennkondensatoren große Abweichungen der Einfügungsdämpfung und ungleiche Impedanzen in beiden Adern der Fernsprechleitung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der diese Abweichungen der Einfügungsdämpfung vermieden werden und mit der ein synchrones Impedanzverhalten beim Einsatz je einer selchen Schaltungsanordnung in je einer Ader der Fernsprechleitung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Diese und weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Schaltungsanordnung für einen strombegrenzenden Zweipol gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine näher ausgeführte Schaltungsanordnung nach F i g. 1.

Die Schaltungsanordnung in Fig. 1 weist zwei Anschlüsse A und ßauf, von denen der eine mit einer Ader einer Fernsprechleitung und der andere mit einem Pol

so einer Stromversorgungsquelle verbunden ist Der Kollektor eines Transistors T ist unmittelbar mit dem Anschluß A verbunden, wähl end der Emitter dieses Transistors über einen Widerstand Re an den Anschluß B führt Die Basis des Transistors T ist einerseits über eine Reihenschaltung aus einer nichtlinearen Schaltung E und einem Widerstand Rg mit dem Anschluß A und andererseits über einen Widerstand R_p mit dem Anschluß B verbunden. Dem Widerstand Rp liegt ein Kondensator Cparallel; ebenfalls liegt der Schaltung fein Kondensator C parallel. Die Schaltung £ ist derart ausgebildet, daß sie einen im Vergleich zum Widerstand Rb niedrigen Impedanzwert aufweist, solange der über die Fernsprechleitung fließende Gleichstrom unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt.

Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung wird nun für den Fall dieses Normalzustandes und danach für den Fall des Begrcn/.ungszustandcs des Zweipols beschrieben.

Im Normalzustand des Zweipols arbeitet dieser als üblicher Gyrator, wobei der Gyratoreffekt mit dem Kondensator C und dem Transistor Γ gewonnen wird. Die Basis des Transistors Twird mittels der Widerstände Rb und Rpvorgespannt, wobei die niedrge Impedanz der Schaltung E im Vergleich mit Wert des Widerstandes Rn vernachlässigt werden kann. Die Vorspannung mittels der Widerstände Rn und Rr ist derart gewählt, daß der Transistor T unabhängig von seiner Verstärkung nicht gesättigt wird. Die Vorspannung über einen einzigen Widerstand würde die Gefahr mit sich bringen, daß der Transistor im Sättigungsgebiet arbeitet und damit das Sprachsignal verzerrt

Im Begrenzungszustand des Zweipols arbeitet dieser sowohl als Strombegrenzer als auch als Gyrator. Er arbeitet als Strombegrenzer mit Hilfe der Schaltung E₁ die als Konstantstromgenerator einen konstanten Strom an den Widerstand Rp liefert, so daß an diesem Widerstand eiiie konstante Spannung erzeugt wird. Der über den Widerstand Re fließende Strom ist dah^r konstant, ebenso der über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T fließende Strom. Der Kondensator C" schließt die hohe Impedanz der in diesem Fall als Konstantstromgenerator arbeitenden Schaltung E wechselstrommäßig kurz. Daher arbeitet der Zweipol im Begrenzungszustand als Gyrator mit demselben Impedanzverhalten wie im Normalzustand.

In F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für die Schaltung Egezeigt; im übrigen gleicht die F i g. 2 der F i g. 1. Die Schaltung E besteht aus einem Feldeffekttransistor F des p-Typs. Dieser Transistor ist mit seiner Drain-Elektrode an den Widerstand Rp, mit seiner Source-Elektrode über einen niederohmigen Widerstand r an den Widerstand Rb und mit seiner Gate-Elektrode an den gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstände Rbund rangeschlossen. Bei kleinen Fernsprechleitungsgleichströmen arbeitet der Transistor Firn ansteigenden Teil der bekannten Kennlinien Id und Vds; seine Arbeitsstrecke stellt daher eine niedrige Impedanz dar. Wenn der Fernsprechleitungsstrom dann ansteigt, verschiebt sich der Arbeitspunkt des Transistors F in die Nähe des horizontalen Teils der genannten Kennlinien; in diesem Arbeitspunkt arbeitet der Transistor F mit konstantem Strom.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für einen strombegrenzenden Zweipol als Speiseglied in Fernsprechanlagen mit einem Gyrator aus einem Transistor, dessen Kollektor unmittelbar mit dem einen Zweipolanschluß, dessen Emitter über einen Widerstand mit dem anderen Zweipolanschluß und dessen Basis mit dem Abgriff eines aus zwei Widerständen bestehenden und an die Zweipolanschlüsse angeschlossenen Spannungsteilers verbunden ist, wobei dem kollektorfernen Widerstand des Spannungsteilers ein Kondensator parallelliegt, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindung des Abgriffs mit dem kollektorseitigen Widerstand (R_B) des Spannungsteilers (Rb, Rp) eine nichtlineare Schalung (E) derartiger Ausbildung eingefügt ist, daß sie einen im Vergleich zum Wert des kollektorseitigen Widerstands (Rb) niedrigen Widerstandswert aufweist, wenn der Zweipolgleichstrom unter einem vorgegebenen Wert liegt, und daß sie im Sinne eines Konstantstromgenerators arbeitet, wenn der Zweipolgleichstrom diesen vorgegebenen Wert erreicht, und daß ferner dieser Schaltung (E) ein Kondensator (C) parallelliegt

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlineare Schaltung (E) einen Feldeffekttransistor (F) aufweist, dessen Drain-Elektrode unmittelbar mit dem Abgriff des Spannungsteilers, dessen Source-Elektrode über einen niederohmigen Widerstand (T) mit dem kollektorseitigen Widerstand (Rb) und dessen Gate-Elektrode unmittelbar mit dem kollektorseitigen Widerstand (Rb) verbunden ist.