DE2848494B2

DE2848494B2 - Anordnung zur Eintastung einer Außerband-Signalfrequenz

Info

Publication number: DE2848494B2
Application number: DE19782848494
Authority: DE
Inventors: Johann Ing.(Grad.) 8000 Muenchen Magerl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-11-08
Filing date: 1978-11-08
Publication date: 1980-08-28
Also published as: DE2848494A1; DE2848494C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Eintastung einer Außerband-Signalfrequenz in den Übertragungsweg eines TF-Kanalumsetzers mit Hilfe von Gleichstromzeichen, die in Form von Erde oder Nichterde zum Kanalumsetzer übertragen und dort in eine Außerband-Signalfrcquenz umgesetzt werden.

Von der Vermittlungseinrichtung werden über die Signalader Gleichstromzeichen (Wählzeichen, Zählzeichen etc.) in Form von Erde oder Nichterde zum Kanalumsetzer zum Kanalumsetzer von TF-Systemen übertragen. Diese Zeichen müssen im Kanalumsetzer in eine Außerband-Signalfrequenz umgesetzt werden. Dabei soll wahlweise Erde gleich Signalpegel und Erdtrennung gleich fehlender Signalpegel oder umgekehrt sein.

Zur einwandfreien Funktion sind an die Eintastschaltung folgende Bedingungen zu stellen:

a) Der Signalpegel muß in ausreichend kurzer Zeit (einige Millisekunden) auf eine Zustandsänderung der Signalader reagieren,

b) Spektralanteile, die durtch das Ein- bzw. Austasten des Signalpegels entstehen und frequenzmäßig in die benachbarten Sprachkanäle fallen, müssen ausreichend gedämpft werden.

c) Die Hüllkurve der getasteten Außerband-Signalfrequenz soll am Ende der Trägerfrequenzverbindung auch von einem Signalempfänger eines fremden Fabrikats mit ausreichender Genauigkeit ausgewertet und in Gleichstromzeichen zurückverwandelt werden können.

Diese Bedingungen wurden bisher auf zwei unterschiedlichen Wegen erfüllt

F i g. 1 zeigt die konventionelle Lösung mit einem vom Gleichstromzeichen gesteuerten Schalter 3 für die Signalfrequenz und nachfolgendem schmalbandigen Filier 4 (elektrisch öder elektromechanisch) zur Absenkung der erwähnten Eintastspektren.

Fig.2 zeigt das Prinzip der sog. Weicheintastung. In einem Vorfilter 5 (aktive bzw. passive TC-Technik) mit Tiefpaßwirkung werden die von der Signalader aufgenommenen Gleichstromzeichen abgeflacht In einem zweiten Scnaltungsteil 6 werden diese bandbegrenzten Gleichstromzeichen der Signalfrequenz aufmoduliert Um eine der Lösung in F i g. 1 vergleichbare Hüllkurve mit entsprechender Selektionswirkung zu erreichen, muß ein aktiver ÄC-Tiefpaß vom halben Grad der Schmalbandfilter angesetzt werden, d. h. Grad 2 mit zwei Kondensatoren. Diese bekannten Schaltungen sind jedoch für die integrierte Schaltungstechnik nicht sehr gut geeignet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zur Eintastung der Außerband-Signalfrequenz in den Übertragungsweg eines TF-Kanalumsetzers zu schaffen, die sich in integri.T'er Schaltungstechnik leicht aufbauen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wild die erfindungsgemäße Anordnung derart ausgebildet, daß die Signalader an einen Schwellwertdetektor, in dem eine Auswertung erfolgt, geführt ist, daß der Schwellwertdetektor mit einer Stromquellenschaltung verbunden ist, die abhängig vom Auswertekriterium des Schwellwertdetektors eine Stromumkehr bewerkstelligt, wodurch ein nachgeschalteter Kondensator jeweils umgeladen wird, daß die Ladespannung des Kondensators über zwei antiparallel geschaltete Dioden begrenzt wird und daß die Spannung am Kondensator einem Modulator zugeführt 'St, in dem eine Umsetzung der so aufbereiteten Signale in HF-Signale erfolgt.

Durch diese Maßnahmen erhält man eine Schaltung, bei der die periphären Bauteile erheblich reduziert sind. Außerdem ist die Verlustleistung sehr gering. Diese Schaltung eignet sich daher besonders zur monolithischen Integration.

Der Schwellwertdetektor kann dabei aus einem mit zwei Transistoren aufgebauten Differenzverstärker bestehen, an dessen einem Eingang eine Vergleichspannung liegt und dessen anderer Eingang über einen Schalttransistor, dessen Basis eine weitere Vergleichsspannung zugeführt ist, mit der Signaileitung verbunden ist, wobei die Kollektoren der Transistoren des Differenzverstärkers von einer Stromspiegelschaltung gespeist sind.

Der Modulator läßt !,ich dabei so ausbilden, daß er

ebenfalls einen Differenzverstärker mit den Transistoren enthält, dessen einer Eingang mit einer dritten Vergleichsspannung und dessen anderer Eingang mit dem Kondensator verbunden ist und daß die Spannung mit der Signalfrequenz an die gemeinsame Emitterzuleitung der beiden Transistoren geführt ist

Der aus den beiden antiparallel geschalteten Dioden aufgebaute Spannungsbegrenzer ist zwischen den beiden Eingängen des Differenzverstärkers des Modulators angeordnet

Anhand der Ausführungsbeispiele nach den Fig.3 und 4 wird die Erfindung näher erläutert

Der Zustand der Signalader S wird mittels eines Gleichstroms aus der Spannung -UX und dem Strom durch den Widerstand R1 abgefragt und von einem Schwellwertdetektor D ausgewertet Wird beispielsweise die Signalader S zum Betrachtungszeitpunkt f=0 geerdet (Kontakt K geschlossen), dann schaltet der Schwellwertdetektor D die Stromquellenschaltung 2 von —/ auf / um. Wird zum Zeitpunkt t=t\ die Signalader wieder von Erde getrennt, dann schattet der Schwellwertdetektor D wieder vom Stroll / auf —J zurück. Am Kondensator Centsteht währenddessen der in der F i g. 3 angegebene zeitliche Spannungsverlauf. Es wird also eine Trapezfunktion erzeugt, deren Flankensteilheit

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Die Auf- und Entladespannung am Kondensator C wird beispielsweise durch zwei antiparallele Dioden auf UV± Schwellspannung begrenzt. In einem weiteren, mit Modulator bezeichneten Schaltungsteil wird die Trapezkurve einer Außerbandsignalspannung L/2 der Frequenz fso aufmoduliert, daß ein Außerbandzeichen mit trapezförmiger Hüllkurve entsteht. Durch die Synthese Jner trapezförmigen Hüllkurve wird das Zeitverhalten früher verwendeter Schmalbandfilter optimal angenähert, wodurch die erwähnte Zusammenarbeit mit fremden Signalempfängern sehr begünstigt wird.

Fig.4 zeigt als Ausführungsbeispiel eine monolithisch integrierbare Schaltung, wobei zur Vereinfachung diejenigen Schaltungsteile weggelassen sind, die nur der Arbeitspunkteinstellung dienen.

Die Schaltungsanordnung besteht dabei im wesentlichen aus dem Schwellwertdetektor D, dem Modulator M, dem Kondensator C und dem Amplitudenbegrenzer GR 2, GiI 3.

Der Schwellwertdetektor D besteht dabei aus einem mit zwei Transistoren 72, 73 gebildeten Differenzverstärker, wobei an der Basis des Transistors 73 die Vergleichsspannung UV2 und an der Basis des Transistors 72 die Emitterkollektorstrecke eines Schalttransistors 71 liegt, dessen Basis ebenfalls mit einer Vorspannung Uv 1 versehen ist Der Emitter des Transistors 71 ist an die Signalader geführt, auf der Gleichstromzeichen abhängig von den Wähl- bzw. Rufzeichen ankommen. Die Kollektoren der beiden Transistoren 7*2, 7*3 sind über eine Stromspiegelschaltung 2 mit dem einen Pol der Gleichstromquelle verbunden, während die beiden Emitter gemeinsam über eine Gleichstromquelle an den anderen Pol geführt sind.

Der Modulator M besteht ebenfalls aus einem Differenzverstärker mit den Transistoren Γ4, 75. In den Emitterzuleitungen liegen dabei Dioden GR 4, GR 5 zw Erhöhung der Emitter-Basisschwellspannung der Transistoren Γ4, 75. Die Bas¹ des Transistors 75 liegt dabei an einer dritten Vergieic'p-sspannung Uv3, während die Basis des Transistors 74 mit dem Kondensator C, der einseitig an Erde liegt, verbunden ist Die beiden Basen der Transistoren 74, 75 sind außerdem mit zwei antiparallel geschalteten Dioden GR 2, GR 3 verbunden, die als Spannungsbegrenzer für die Umladespannung des Kondensators Cwirken.

Teil 1 dient als Schutzschaltung zwischen Signalader und Gleichspannungseingang am Scbwellwertdetektor D. 1st die Signalader 5 von Erde getrennt, der Transistor 71 über die ohmschen Widerstände R 3, Λ 4 und - Ul leitend und der Transistor 72 gesperrt, dann ist der Kondensator C2 auf UvZ minus Schwellspannung über den Gleichrichter Gr3 aufgeladen und der Transistor 74 gesperrt. Der Ausgang ist stromlos. Wechselt nun die Signalader S in Richtung Erde, dann wird der Transistor 71 gesperrt, der Transistor 72 leitend, der Transistor 73 gesperrt und der Kondensator Ü2 wird über den Stromspiegel 2 linear von Uv 3 minus Schwellspannung auf Uv3 plus Schwellspannung ur/igeladen. Der über den Kondensator Cl und den Widerstand R 1 aus dem Außerband-Signalgenerator U2 eingespeiste Signalfrequenzstrom wechselt dabei stetig vom vorher leitenden Transistor 75 auf den Transistor 74 über, wobei aus dem Ausgang A ein Signalstrom mit der in F i g. 3 gezeigten Hüllkurve fließt.

Zusätzlich kann durch die Brücken am Ausgang von Arbeitsstrom (Signalpegel bei Erde an 5^auf Ruhestrom (Signalpegel bei S offen) umgeschaltet werden. Diese Umschaltung ist jedoch auch durch geringfügige Änderung der Schaltung am Gleichspannungseingang möglich.

llicr/u 2 Blau Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1_T Anordnung zur Eintastung einer Außerband-Signalfrequenz in den Übertragungsweg eines TF-Kanalumsetzers mit Hilfe von Gleichstromzeichen, die in Form von Erde oder Nichterde zum Kanalumsetzer übertragen und dort in eine Außerband-Signalfrequenz umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalader an einen Schwellwertdetektor (D), in dem eine Auswertung erfolgt, geführt ist, daß der Schwellwertdetektor (D) mit einer Stromquellenschaltung (2) verbunden ist, die anhängig vom Auswertekriterium des Schwellwertdetektors eine Stromumkehr bewerkstelligt, wodurch ein nachgeschalteter Kondensator (C) jeweils umgeladen wird, daß die Ladespannung des Kondensators (C) über zwei antiparallel geschaltete Dioden (GR 2, GR 3) begrenzt wird und daß Spannung am Kondensator (C) einem Modulator (M) zugeführt ist, in dem eine Umsetzung der so aufbereiteten Signal in HF-Signale erfolgt
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertdetektor (D) aus einem zwei Transistoren (T2, T3) aufgebauten Differenzverstärker besteh', an dessen einem Eingang eine Vergleichsspannung (Uv2) liegt und dessen anderer Eingang über einen Schalttransistor (TX). dessen Basis eine weitere Vergleichsspannung (Uv 1) zugeführt ist, mit der Signaileitung verbunden ist und daß die Kollektoren der Transistoren (T2, T3) des Differenzverstärker= von einer Stromspiegelschaltung (2) gespeist sind.
3. Anordnung nach einem 'ier vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Modulator ebenfalls einen Differenzverstärker mit den Transistoren (T4, TS) enthält, dessen einer Eingang mit einer dritten Vergleichsspannung (Uv 3) und dessen anderer Eingang mit dem Kondensator (C) verbunden ist und daß die Spannung (U2) mit der Signalfrequenz an die gemeinsame Emitterzuleitung der beiden Transistoren (T4, TS) geführt ist.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den beiden antiparallel geschalteten Dioden (GR 2, CÄ 3) aufgebaute Spannungsbegrenzer zwischen den beider, Eingängen des Differenzverstärkers des Modulators (M)angeordnet ist.