DE2807916A1 - Wecksignalgenerator zur verwendung in einer teilnehmerverbindungsschaltung - Google Patents
Wecksignalgenerator zur verwendung in einer teilnehmerverbindungsschaltungInfo
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Description
PHF. 77-517. H V Wii»—'Γ-'·-■ - -'·!.-. F--^Wq 9 ¥IJ/¥JM.
- λ - 21-12-1977·
Wecksignalgenerator zur Verwendung in einer Teilnehmerverbindungs s chaltung.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wecksignalgenerator zur Verwendung in einer Teilnehmerverbindungsschaltung
mit einer Anordnung zum Umkehren des Speisestromes in der Teilnehmerleitung.
Es ist bekannt, dass Teilnehmerverbindungsschaltungen,
die die über eine Teilnehmerschleife ausgetauschten
Signale erzeugen oder detektieren (Aussenden des Wecksignals, Gleichstromspeisung der Teilnehmerleitung,
Umkehren dieses Gleichstromes) in elektronischen Schalt- und Sammelanordnungen in Fernsprechzentralen
allgemein angewandt werden.
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In den genannten Teilnehmerverbindungsschaltungen führt das Erzeugen des Wecksignals (ein
sinusförmiges Signal mit der Frequenz von 50 Hz bei einer Nutzspannung von etwa 75 V) oft zu Problemen
bei der praktischen Verwirklichung.
Zum Erzeugen von Wecksignalen in der Leitung mit einer Frequenz von 50 Hz wurde bereits die Umkehrung
des Leitungsstronjes angewandt, und zwar mit
Hilfe einer Umkehranordnung, die durch Rechtecksignale mit einer Frequenz von 50 Hz gesteuert wird. Dabei
tritt jedoch das Problem auf, dass in der Leitung alle Harmonischen ungeradzahliger Ordnung der Frequenz von
50 Hz mit hohem Pegel erzeugt werden, was zu einem unzulässigen
Ubersprecheffekt in den Nachbarteilnehmerleitungen
führen kann. Ausserdem fordern die Behörden die Einhaltung relativ strenger Normen in bezug auf den
Pegel der Harmonischen des Weckstromes, und die genannten Normen schliessen eine praktische Anwendungsmöglichkeit
der genannten Technik aus, Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, durch völlig neuartiges Steuern der Leitungsstromumkehranordnung
Wecksignale mit einem sehr niedrigen Pegel an störenden Harmonischen zu erzeugen.
Nach der Erfindung weist der Wecksignalgenerator das Kennzeichen auf, dass die Umkehranordnung
durch ein binäres Signal gesteuert wird, das durch
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Kodierung des sinusförmigen Wecksignals durch Deltamodulation
bei einer Abtastfrequenz, die wesentlich höher ist als die Frequenz des genannten Wecksignals,
erhalten wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen vereinfachten Schaltplan eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen Wecksignal—
' generators,
Fig. 2 einen anderen Schaltplan einer Ausführungsform des genannten Wecksignalgenerators.
Der in Fig. 1 dargestellte Generator nach der Erfindung enthält eine Leitungsstromumkehranordnung
mit vier Schaltern 1, 2, 3> ^-· Die Reihenschaltungen
aus den Schaltern 1 und 2 und aus den Schaltern 3 und h liegen parallel zwischen der negativen Klemme 5
einer Speisequelle und eiira? Seite einer Induktivität 7»
deren andere Seite mit der positiven Klemme 6 der Speisequelle verbunden ist. Die Verbindungspunkte der Schalter
1, 2 einerseits und 3» ^ andererseits sind mit Klemmen 8, 9 über zwei Primärwicklungen 10, 11 eines
Leitungstransformators 12 verbunden, wobei die genannten
Wicklungen denselben Wickelsinn aufweisen. Die Teilnetimerleitung
ist an die Klemmen 8 und 9 angeschlossen. Am anderen Ende der Leitung, das in der Zeichnung nicht
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b
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dargestellt ist, befindet sich der Teilnehmerapparat,
der eine Weckvorrichtung enthält, deren Impedanz zwischen den Klemmen der Teilnehmerleitung liegt, wenn
der Hörer des Teilnehmerapparates sich auf der Gabel
3$ befindet. Den Enden 14, 15 der Sekundärwicklung 13
des genannten Transformators 12 werden die Sprechsignale entnommen, die den Klemmen 8 und 9 zugeführt werden
und umgekehrt, wobei die genannten Enden 14, 15
an eine nicht dargestellte Ubertragungsstrecke in einer Fernsprechzentrale angeschlossen sind.
Die Schalter der Umkehranordnung werden
durch ein Signal S, das zwei Pegel hat, derart gesteuert, dass entweder die Schalter 1 und h gleichzeitig
geschlossen und die Schalter 2 und 3 geöffnet sind oder die Schalter 2 und 3 gleichzeitig geschlossen und die
Schalter 1 und h geöffnet sind. Diese Wirkungsweise wird durch Steuerung der Schalter 1 und h mit Hilfe des
Signals S und durch Steuerung der Schalter 2 und 3 durch das komplementäre Signal S erhalten. Es dürfte einleuchten,
dass abhängig von dem Wert des Signals S der Strom in der zwischen den Klemmen 8, 9 liegenden Teilnehmerleitung
in einer ersten Richtung oder in einer derselben entgegengesetztem Richtung fliesst. Wie obenstehend
beschrieben, besteht eine bekannte Methode zum Erzeugen von Wecksignalen mit einer Frequenz von 50 Hz darin,
dass als Steuersignal S für die Schalter ein Signal mit
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einer Frequenz von 50 Hz verwendet wird. Dabei treten
die bereits genannten Nachteile auf, die durch den hohen Pegel der Harmonischen ungeradzahliger Ordnung
der Frequenz 50 Hz herbeigeführt werden. Durch die Erfindung ist es möglich, den
genannten Nachteil dadurch zu vermeiden, dass zum Steuern der Schalter ein binäres Signal S verwendet wird,
das ein deltamoduliertes sinusförmiges Wecksignal mit einer Frequenz von 50 Hz darstellt mit einer Abtastfrequenz·,
die wesentlich höher ist als 50 Hz. In Fig. 1 wird das Signal S mit Hilfe eines beliebigen, an
sich bekannten Deltamodulators 16 erzeugt. Ein dem Eingang 17 zugeführtes sinusförmiges Signal mit einer
Frequenz von 50 Hz wird mit Hilfe einer Abtastfrequenz
F, die vom Taktsignalgenerator 18 bestimmt wird, im Deltamodulator 16 zu dem genannten Signal S umgewandelt.
Das komplementäre Signal S wird mittels des Inverters 19 erhalten. Das Signal S ist ein Rechtecksignal und
weist Übergänge auf, deren Zeitpunkte durch die Deltamodulation
bestimmt werden und die mit Zeitintervallen auftreten können, die ein Vielfaches der Periode
J- T=F sind.
Wenn die Schalter durch das auf diese Weise gebildete Signal S gesteuert werden, wird bei einer
Abtastfrequenz F1 die gegenüber der Frequenz von 50 Hz
des Wecksignals gross ist, (beispielsweise F = 15 kHz.),
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festgestellt, dass an den Klemmen der Weckvorrichtung
des Teilnehmerappai"ates, der sich am anderen Ende der
Leitung befindet, ein Signal mit einer Frequenz von 50 kHz erhalten wird, das nur sehr wenig gedämpft ist,
während von diesem Signal alle höheren Harmonischen, die das Resultat der Steuerung der Schalter sind, durch
die Induktivität 7 und durch die Leitungskapazität, die der Impedanz der We.ckvorrichtung praktisch parallelgeschaltet
sind, stark gedämpft sind,, Im Vergleich zu der bekannten ¥ecksignalgeneratorsteuerung,
wobei die Schalter durch Rechtecksignale mit einer Frequenz von 50 Hz gesteuert werden
und wobei relativ viel Energie über alle Harmonischen ungeradzahliger Ordnung der genannten Frequenz von 50
Hz verteilt ist, ist es durch Anwendung der Deltamodulation zum Durchführen der genannten Steuerung möglich
geworden, das Rauschspektrum, das dem Signal mit einer Frequenz von 50 Hz tiberlagert ist, über ein sehr breites
Frequenzband zu streuen, wobei das Rauschspektrum durch die Induktivität 7 und die Leitungskapazität
ausgefiltert wird.
Schliesslich wurde festgestellt, dass die
Restspannung des Signals mit der Frequenz von 50 Hz,
das dem gefilterten Rauschspektrum überlagert und in
die Sekundärwicklung I3 an den Enden 14, 15 dieser
Sekundärwicklung I3 induziert ist, sehr schwach vor-
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- Schanden ist; die genannte Restspannung kann gegebenenfalls
durch einen mit den genannten Klemmen 14, 15
verbundenen Begrenzer begrenzt werden.
Es dürfte einleuchten, dass das Steuersignal S, das mit Hilfe der Deltamodulationsanordnung
aus einem sinusförmigen Signal erhalten worden ist, nicht unbedingt auf diese ¥eise erzeugt zu werden braucht.
Das erwünschte Signal S kann ebenfalls über andere Mittel erhalten werden. Es ist beispielsweise möglich,
einen Speicher zu verwenden, in dem das Signal S gespeichert ist, beispielsweise ein Festwertspeicher oder
ein Speicher mit Umlaufinformation, in dem die von der
Deltakodierung des sinusförmigen ¥ecksignals herrührenden
binären Signalelemente in einer Periode oder in einer halben Periode des genannten sinusförmigen Signals
gespeichert sind.
Bisher wurde von einer WeckSignalfrequenz
von 50 Hz ausgegangen. Es dürfte einleuchten, dass die
erfindungsgemässe Anordnung auch zum Erzeugen von Weck—
Signalen mit anderen Frequenzen, beispielsweise von 25 Hz verwendbar ist.
Die Schalter 1, 2, 3 und 4 der Leitungs-
stromumkehranordnung können mittels Halbleiterschaltungsanordnungen
verwirklicht werden. Es ist beispielsweise möglich, die in Fig. 2 dargestellte Anordnung zu verwenden,
in der dieselben Elemente mit denselben Bezugs-
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zeichen wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Der Schalter 1 (oder 3) ist durch zwei Transistoren T1, T2 (oder T_,
Tr) verwirklicht worden, die auf bekannte Weise derart
geschaltet sind, dass sie einen zusammengesetzten Transistor mit grosser Verstärkung bilden. Die Hauptstromstrecke
des Transistors T1 (oder T_) liegt zwischen
der Induktivität 7 und der Wicklung 10 (oder 11). Die Basiselektrode des Transistors T„ (oder Tr) ist mit
der positiven Klemme 6 der Spannungsquelle über den Widerstand 20 (oder 21) verbunden. Der Schalter 1
(oder 3) ist mit dem Schalter 2 (oder h) über die Trendiode
22 (oder 23) verbunden, die ebenfalls mit der Basiselektrode des Transistors T_ (oder T.) verbunden
ist. Der Schalter 2 (oder k) ist mittels eines Transistors T_ (oder T^) verwirklicht worden, dessen Hauptstromstrecke
zwischen der Diode 22 (oder 23) und der negativen Klemme 5 der Spannungsquelle liegt. Die Basiselektrode
des Transistors T_ wird durch das Signal S gesteuert, während die Basiselektrode des Transistors
Tx- durch das Signal S gesteuert wird, wobei diese Signale
S und S beispielsweise auf die obenstehend beschriebene Art und Weise erzeugt und, nachdem sie auf
einen geeigneten Gleichspannungspegel gebracht worden sind, den Transistoren zugeführt werden, damit diese
Transistoren in den gesperrten oder gesättigten Zustand gesteuert werden können. Die Schaltungsanordnung zeigt
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λΟ
deutlich, dass, wenn das Signal S einen ¥ert hat, der den Transistor Τς des Schalters 2 in den Sättigungszustand
bringt, die zwei Transistoren T1, T? des Schalters
1 durch die Diode 22 gesperrt werden, während gleichzeitig der Transistor T,- des Schalters 4 gesperrt
wird und diese Transistoren T„ und Tr des Schalters 3
leitend sind, wodurch der Leitungsstrom von der Klemme 9 zur Klemme 8 fliessen kann. ¥enn der Transistor T,-durch
das Signal S in den gesättigten Zustand gebracht wird, wird die Wirkung der Schalter 1 und 2 mit der der
Schalter 2 und h vertauscht und umgekehrt und der Leitungsstrom
strömt von der Klemme 8 zur Klemme 9·
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Claims (1)
- PHF. 77-517-21-12-1977·PATENTANSPRUCH.Wecksignalgenerator zur Verwendung in einer Teilnehmerverbindungsschaltung mit einer Anordnung zum Umkehren des Speisestromes in der Teilnehmerleitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkehranordnung durch ein binäres Signal gesteuert wird, das durch Kodierung des sinusförmigen Wecksignals durch Deltamodulation bei einer Abtastfrequenz, die wesentlich höher ist als die Frequenz des genannten Wecksignals, erhalten wird.809838/06Q7
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