DE2916413C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungs­ anlagen, mit Ansteuereinrichtungen für in größerer An­ zahl vorgesehene Schaltelemente, welche zur Steuerung in einem Koordinatensystem angeordnet und an Kreuzungs­ punkten von koordinatenmäßig angelegten Steuerleitun­ gen einzeln an diese angeschlossen sind, wobei einer­ seits mit je einer Steuerleitung eine Mehrzahl von Schaltelementen verbunden ist und andererseits die über die Schaltelemente miteinander in Verbindung stehenden Steuerleitungen voneinander entkoppelt sind, und deren Identität bei einer Ansteuerung durch die jeweilige Kombination von bestimmten Steuerleitungen eindeutig festgelegt ist, und mit drei Gruppen von Steuerleitungen, die ein Dreikoordi­ natensystem bilden, in welchem die Schaltelemente je drei der Ansteuerung dienende Anschlüsse aufweisen, und in dem die drei Anschlüsse eines Schaltelementes mit je einer Steuerleitung je­ der der drei Gruppen verbunden sind, wodurch die Identität ei­ nes anzusteuernden Schaltelementes durch die einzelnen den drei verschiedenen Gruppen angehörenden Steuerleitungen bestimmt ist.

Schaltungsanordnungen dieser Art sind durch das Fach­ buch "Rechnergesteuerte Vermittlungssysteme" von Peter R. Gerke (Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York 1972) bereits bekannt und unter dem Stichwort "Signalverteilung" dargestellt und ausführlich be­ schrieben. Hiernach ist es bekannt, zur Ansteuerung von Schaltelementen, z. B. elektromagnetischen Relais, das Prinzip der Kontaktpyramide oder das einer An­ steuermatrix (Seite 131 ff) zu verwenden. Außerdem wird auch darauf hingewiesen, daß diese beiden Ansteuer­ prinzipien in Kombination miteinander verwendet werden können. In einer Ansteuermatrix ist es bekanntlich er­ forderlich, die über die in der Matrix vorgesehenen Schaltelemente miteinander verbundenen Steuerleitungen der Matrix voneinander zu entkoppeln. Hierbei ist nicht nur der schaltungstechnische Aufwand ins Auge zu fassen, sondern auch das Problem der Störanfälligkeit infolge eines Verlustes der Sperreigenschaft einer der Ent­ kopplungsdioden. In diesem Zusammenhang ist aber nicht nur die Möglichkeit eines Auftretens eines solchen Fehlerfalles zu beachten, sondern darüber hinaus be­ handelt z. B. die DE-PS 11 62 883 das Problem, daß hin­ sichtlich der Größe von Steuermatrizen Grenzen gesetzt sind. Dies ergibt sich daraus, daß die Entkopplungs­ dioden in Sperrichtung einen endlich großen Widerstand haben, und daß durch Summierung einer größeren Anzahl von die Entkopplungsdioden in Sperrichtung durchflie­ ßenden Sperrströmen Fehlfunktionen in einer solchen Steuermatrix vorkommen können.

In der DE-PS 17 62 055 ist in Zusammenhang mit der Bil­ dung von sog. Submatrizen auf die Einsparung von Mar­ kierkontakten an den Matrixsteuerleitungen hingewiesen. Dies bedeutet zugleich eine Einsparung an Steuerleitun­ gen. Diese Einsparung wird durch die Bildung relativ umfangreicher Matrixanordnungen ermöglicht. Diesbe­ züglich sind aber - wie zuvor ausgeführt wurde - im Hin­ blick auf die Entkopplungsprobleme Grenzen gesetzt.

Für die Erfindung besteht die Aufgabe, unter Vermeidung von Kontaktpyramiden und dem damit verbundenen Zeitaufwand für die Steuervorgänge den Aufwand an Steuerleitungen und Markierkontakten (bzw. entsprechenden nichtmechani­ schen Schaltmitteln) einzuschränken, bzw. bei gleichem Aufwand an Steuerleitungen die Anzahl der über sie steuerbaren Schaltelemente zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaltelemente je einen dreipoligen Halbleiterschalter, insbesondere einen Transistor, und einen als ein elektromagneti­ sches Relais ausgebildeten zweipolig ansteuerbaren Schalter auf­ weisen, und daß die dem Steuerpfad des Halbleiterschalters ent­ sprechenden beiden Anschlußklemmen mit je einer Steuerleitung von zwei Steuerleitungsgruppen und die dritte Anschlußklemme des Halbleiterschalters, über die dessen Strompfad verläuft, mit ei­ nem ersten Wicklungsanschluß des Relais verbunden ist, dessen zweiter Wicklungsanschluß mit einer Steuerleitung der dritten Steuerleitungsgruppe verbunden ist.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Anzahl der Steuer­ leitungen und Markierschalter wesentlich herabgesetzt werden kann. Ein Zahlenbeispiel soll dies verdeutlichen. Handelt es sich z. B. um eine Anzahl von 4096 über Steuerleitungen zu steuernde Schaltelemente, so sind bei herkömmlichen Matrixanordnungen 64 Zeilenleitungen und 64 Spaltenleitungen, also insgesamt 128 Steuerleitungen erforderlich. Bei Anwendung der Erfindung sind dagegen drei Gruppen von je 16 Steuerleitungen, also insgesamt nur 48 Steuerleitungen erforderlich.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung mit nur im wesentlich zu ihrem Verständnis bei­ tragenden Bestandteilen dargestellt.

Die Zeichnung gibt eine dreidimensionale Anordnung von Steuerleitungen zur Ansteuerung einer größeren Anzahl von Schaltelementen 1 k 11 bis mkkn wieder. Diese drei­ dimensionale Anordnung weist mehrere Ebenen K 1, K 2, . . . und Km auf, in denen jeweils eine Gruppe von Schalt­ elementen, z. B. 1 k 11 bis 1 kkn, enthalten ist. Diese Ebenen sind also als übereinander angeordnet zu ver­ stehen. Die Steuerleitungen x 1 bis xk sind also in jede der verschiedenen Ebenen geführt. Von den Steuerleitun­ gen y 1 bis ym führt jede nur in eine der Ebenen, z. B. die Steuerleitung y 1 in die Ebene K 1. Diese Steuer­ leitung ist in dieser Ebene zu sämtlichen Kreuzungs­ punkten geführt. Die Steuerleitungen z 1 bis zn durch­ dringen gleichsam die mehreren Ebenen, wenn man davon ausgeht, daß die Ebene K 2 über der Ebene K 1 angeordnet ist, und wenn die weiteren Ebenen schichtweise darüber angeordnet sind, so daß die Ebene Km die oberste Ebene ist. Innerhalb jeder dieser Ebenen führt die Steuer­ leitung x 1 zu den Schaltelementen einer ersten Zeile. Entsprechendes gilt für die Steuerleitungen x 2 bis xk. Die Steuerleitung y 1 führt zu sämtlichen Schaltelementen der Ebene K 1. Entsprechendes gilt für die Steuerlei­ tungen y 2 bis ym und die weiteren Ebenen K 2 bis Km. Die Steuerleitung z 1 führt in jeder der Ebenen zu sämt­ lichen Schaltelementen einer ersten Spalte. Entsprechen­ des gilt für die Steuerleitungen z 2 bis zn und die Schaltelemente in den weiteren Spalten der verschiedenen Ebenen.

Die Steuerleitungen x 1 bis zn sind also drei Gruppen x, y und z von Steuerleitungen zugeordnet. Jede dieser Gruppe von Steuerleitungen ist an eine nicht darge­ stellte Ansteuereinrichtung herangeführt. Zur Ansteue­ rung eines Schaltelementes wird in jeder der drei Gruppen von Steuerleitungen je eine Steuerleitung aktiviert. Wie dies geschieht und in welcher Weise die Ansteuerung eines Schaltelementes dieses elektrisch beeinflußt, wird weiter unten noch ausführlicher beschrieben. - Die An­ steuereinrichtungen können zweckmäßig als Zählketten ausgebildet sein, wobei also für die in der Zeichnung teilweise dargestellten Schaltelemente drei Zählketten erforderlich sind. Zur Ansteuerung eines Schaltelementes werden in an sich bekannter Weise drei Einstellinfor­ mationen von einer zentralen Steuereinrichtung an die genannten Ansteuereinrichtungen abgegeben, und zwar je eine Information an eine der Ansteuereinrichtungen. Jede dieser Informationen kann z. B. aus einer Impulsserie oder aus einem kodierten, z. B. binärkodierten, Signal bestehen. Die drei Ansteuereinrichtungen können über ein gemein­ sames Informationsvielfach ihre Informationen erhalten. In diesem Falle sind die drei Informationen nacheinander an die drei Ansteuereinrichtungen abzugeben. Einzeln nacheinander wird je eine der drei Ansteuereinrichtungen zur Aufnahme der jeweils für sie bestimmten Information empfangsbereit gesteuert. Dies geschieht in an sich be­ kannter Weise.

Die Identität eines jeden Schaltelementes ergibt sich also aus der jeweiligen Kombination von bestimmten Steuerleitungen und zwar je einer Steuerleitung je einer der drei Gruppen von Steuerleitungen. Die Steuerleitungen bilden ein Dreikoordinatensystem. Jedes der Schaltelemente weist - wie im einzelnen für das Schaltelement 1 k 22 dar­ gestellt ist - je drei Eingänge a, b und c auf. Jeder dieser drei Eingänge ist mit je einer Steuerleitung jeder der drei Gruppen von Steuerleitungen verbunden. Die Identität eines anzusteuernden Schaltelementes, z. B. 1 k 22, ist durch die einzeln den drei verschiedenen Gruppen x, y und z von Steuerleitungen angehörenden drei Steuerleitungen x 2, y 1 und z 2 bestimmt.

Die genannten Schaltelemente können auf verschiedene Weise ausgebildet werden. So ist es z. B. möglich, jedes der Schaltelemente als eine Dreifachkoinzidenzschaltung aufzubauen, die die Wirkung eines Flip-Flop hat. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, können die Schalt­ elemente jeweils so ausgebildet werden, daß sie je einen dreipoligen Halbleiterschalter und einen zwei­ polig ansteuerbaren Schalter aufweisen. Der dreipolige Halbleiterschalter kann ein Transistor sein, ein Thyristor oder - wie dargestellt - ein Triac T. Auch für den zweipolig ansteuerbaren Schalter gibt es viel­ fältige Realisierungsmöglichkeiten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der pro Schaltelement vorge­ sehene zweipolig ansteuerbare Schalter ein elektro­ magnetisches Relais R. Bei den in den Schaltelementen vorgesehenen elektromagnetischen Relais kann es sich um die Koppelrelais in Relaiskoppelvielfachen handeln, also Relais, die nicht nur hinsichtlich ihrer Ansteuer­ stromkreise, sondern auch hinsichtlich der mittels ihrer Kontakte zu schaltenden Stromkreise koordinatenförmig aufgebaute Anordnungen bilden. So kann z. B. die Gesamt­ heit der Schaltelemente der Ebene K 1 einem Relaiskoppel­ vielfach angehören. Die in den mehreren Ebenen vorge­ sehenen Schaltelemente würden dann mit ihren Koppel­ relaiskontakten jeweils pro Ebene ein Relaiskoppel­ vielfach bilden. Abweichend hiervon ist es jedoch auch möglich, die in den Schaltelementen vorgesehenen Relais als Teilnehmerrelais in Teilnehmeranschlußschaltungen zu verwenden. Die genannten Relais können bistabile und/ oder polarisierte Relais sein.

Zur Ansteuerung eines dieser Relais wird - wie bereits ausgeführt wurde - je eine der Steuerleitungen der drei Gruppen x, y und z von Steuerleitungen aktiviert. Soll z. B. das Schaltelement 1 k 22 mit dem Relais R an­ gesteuert werden, so wird an die Steuerleitung x 2 Pluspotential und an die Steuerleitung z 2 Minuspotential angeschaltet. Ferner wird an die Steuerleitung y 1 ein zur Durchsteuerung des Triacs T geeignetes Potential angeschaltet. Durch dieses wird der Triac T über den Eingang b in an sich bekannter Weise durchlässig ge­ steuert für die an den Eingängen a und c anliegende Spannung. Dadurch erhält das Relais R an seinen beiden Wicklungsenden eine Eingangsspannung, durch die es z. B. erregt wird. Dadurch gelangen seine Relaiskontakte von der Ruhelage in die Arbeitslage. Sofern es sich bei diesem Relais um ein bistabiles polarisiertes Relais handelt, bleiben seine Kontakte auch nach Abschaltung der genannten Potentiale in der Arbeitslage. Das Relais R wird also durch kurzzeitige Anschaltung der genannten Potentiale an die Steuerleitungen x 2, y 1 und z 2 in seine Arbeitsstellung gebracht. Danach werden diese Potentiale wieder abgeschaltet. Auf die gleiche Weise können in beliebigen anderen Schaltelementen entsprechende bi­ stabile polarisierte Relais zum Ansprechen gebracht werden. Sollen die Kontakte eines Relais, die auf die beschriebene Weise in Arbeitsstellung gebracht wurden, wieder in die Ruhelage gebracht werden, so wird an die betreffenden beiden Steuerleitungen der Gruppen x und z eine Spannung mit der entgegengesetzten Polarität ange­ schaltet. Handelt es sich wieder um das Relais R im Schaltelement 1 k 22, so wird diese der Relaisrückstellung dienende Spannung an die Steuerleitungen x 2 und z 2 ange­ legt. Ferner wird ein zur Durchsteuerung des Triacs T geeignetes Potential an die Steuerleitung y 1 angelegt. - Bei dieser Beschreibung wird die Arbeitsweise von Triacs als bekannt vorausgesetzt, ebenso die Auswahl der zur Durchsteuerung von Triacs geeigneten Potentiale.

Der Triac T weist zwei Hauptelektroden auf, über die sein Strompfad verläuft. Die eine Hauptelektrode ist mit dem Eingang a des Schaltelementes 1 k 22 verbunden. Die andere Hauptelektrode ist mit dem einen der beiden Wicklungsenden des Relais R verbunden. Außerdem weist der Triac T einen Steuerpfad auf, der mit dem Eingang b des Schaltelementes 1 k 22 verbunden ist. Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß der Strompfad des Triac T in an sich bekannter Weise bidirektional ist.

Claims (6)

1. Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprech­ vermittlungsanlagen, mit Ansteuereinrichtungen für in größerer Anzahl vorgesehene Schaltelemente, welche zur Steuerung in einem Koordinatensystem angeordnet und an Kreuzungspunkten von koordina­ tenmäßig angelegten Steuerleitungen einzeln an diese angeschlossen sind, wobei einerseits mit je einer Steuerleitung eine Mehrzahl von Schaltelementen verbunden ist und andererseits die über die Schaltelemente miteinander in Verbindung stehenden Steuerleitungen voneinander entkoppelt sind, und deren Identität bei einer An­ steuerung durch die jeweilige Kombination von bestimmten Steuer­ leitungen eindeutig festgelegt ist, und mit drei Gruppen von Steuerleitungen, die ein Dreikoordinatensystem bilden, in welchem die Schaltelemente je drei der Ansteuerung dienende Anschlüsse aufweisen, und in dem die drei Anschlüsse eines Schaltelementes mit je einer Steuerleitung jeder der drei Gruppen verbunden sind, wodurch die Identität eines anzusteuernden Schaltelementes durch die einzeln den drei verschiedenen Gruppen angehörenden Steuer­ leitungen bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente je einen dreipoligen Halbleiterschalter, insbesondere einen Transistor, und einen als ein elektromagneti­ sches Relais ausgebildeten zweipolig ansteuerbaren Schalter auf­ weisen, und daß die dem Steuerpfad des Halbleiterschalters ent­ sprechenden beiden Anschlußklemmen mit je einer Steuerleitung von zwei Steuerleitungsgruppen und die dritte Anschlußklemme des Halb­ leiterschalters, über die dessen Strompfad verläuft, mit einem ersten Wicklungsanschluß des Relais verbunden ist, dessen zweiter Wicklungsanschluß mit einer Steuerleitung der dritten Steuerlei­ tungsgruppe verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente je einen dreipoligen Halbleiterschalter, insbesondere einen Transistor, und einen zweipolig ansteuerbaren Schalter, insbesondere ein elektromagnetisches Relais, aufweisen, und daß die dem Steuerpfad des Halbleiter­ schalters entsprechenden beiden Anschlußklemmen mit je einer Steuerleitung von zwei Steuerleitungsgruppen und die dritte Anschlußklemme des Halbleiterschalters, über die dessen Strompfad verläuft, mit einem ersten Anschluß des zweipolig ansteuerbaren Schalters ver­ bunden ist, dessen zweiter Anschluß mit einer Steuer­ leitung der dritten Steuerleitungsgruppe verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dreipolige Halbleiterschalter sowohl hinsichtlich seines Steuer­ pfades als auch seines Strompfades bidirektional und insbesondere als Thyristor ausgebildet ist, und daß das elektromagnetische Relais als polarisiertes Relais, insbesondere als polarisiertes bistabiles Relais, aus­ gebildet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais Koppel­ relais in Relaiskoppelvielfachen von insbesondere mehr­ stufigen Koppelfeldern sind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais einzeln Teilnehmeranschlußschaltungen zugeordnet sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschal­ ter eine die über sie miteinander verbundenen Steuer­ leitungen der verschiedenen Gruppen von einander ent­ koppelnde Wirkung haben.