DE2925000A1

DE2925000A1 - Leitungsschaltung

Info

Publication number: DE2925000A1
Application number: DE19792925000
Authority: DE
Inventors: Gilbert Marie Marcel Ferrieu
Original assignee: Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Current assignee: Telecommunications Radioelectriques et Telephoniques SA TRT
Priority date: 1978-06-26
Filing date: 1979-06-21
Publication date: 1980-01-10
Also published as: SE437320B; BE877247A; FR2437757A2; JPS555595A; DE2925000C2; GB2024564A; JPS6030468B2; FR2437757B2; SE7905480L; US4275277A; AU521488B2; CA1137666A; CH648170A5; AU4835879A; GB2024564B

Description

23·5·79 ^ PHF. 78

"Leitungsschaltung"

Die Erfindung bezieht sich auf eine

Leitungsschaltung zum Anschliessen einer Fernsprechleitung an eine Fernsprechvermittlung, wobei diese Leitungsschaltung mit einem Paar Verstärker versehen ist, die aus einer Gleichstromspeisequelle gespeist werden, deren Ausgänge mit den Adern der Fernsprechleitung verbunden sind.

Die Leitungsschaltung muss der Fernsprechleitung eine Impedanz zeigen mit einem bestimmten ¥ert, der beispielsweise gleich 600 Ohm ist, wobei diese Impedanz gegenüber Erde im Gleichgewicht sein soll.

Andererseits muss die Leitungsschaltung

gegenüber dem Gleichstrom, der der Teilnehmerleitung von der Speisequelle geliefert wird, einen bestimmten vorgeschriebenen ¥iderstand aufweisen, der im allgemeinen von

der Impedanz für die Gesprächssignale abweicht und über die zwei Klemmen der Speisequelle in gleidten Teilen aufgeteilt ist.

In der französischen Patentanmeldung

Nr. 7*731 · 1*K5 ist eine Teilnehmerschaltung beschrieben

worden, die mit einem Paar Verstärker zum gleichstrommässigcn Speisen der Teilnehmerleitung und mit Steuerini fc te In für diese Verstärker zum wechselstrommässigen Speisen der Teilnehmerleitung ohne Verwendung eines Transformators versehen ist. In dieser Teilnehmerschaltung wird

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23.5.79 K. MF.78.

F.78.541C

für die Uebertragung der Gesprächssignale ein Transformator verwendet.

Die vorliegende Erfindung hat nun zur

Aufgabe, eine Leitungsschaltung zu schaffen, die ohne Verwendung eines Transformators einen symmetrischen Abschluss mit einer gewünschten Impedanz für die Fernsprechleitung bildet.

Nach der Erfindung weist die Leitungsschaltung das Kennzeichen auf, dass sie mit Mitteln zum '" Bilden eines Summenstromes versehen ist, der der gewogenen Summe des Stromes durch die eine Ader der Fernsprechleitung und des Stromes durch die andere Ader der Fernsprechleitung mit nahezu gleichen Gewichtskoeffizienten entspricht und von den Längsstromen in der Fernsprechleitung unabhängig ist, weiterhin mit Mitteln zum Bilden zweier Spannungen, die gegenüber der von dem genaiinten Summenstrom an einer Belastungsimpedanz erzeugten Spannung phasengleich bzw. in Gegenphase sind und mit Mitteln um diese beiden Spannungen zu den Eingängen der Verstärker zurückzukoppeIn.

In der Leitungsschaltung nach der Erfindung ermöglicht es die Verwendung des gewogenen Summenstromes zum Bilden der beiden Gegenkoppelspannungen, die an die Eingänge der Verstärker angelegt werden, bestimmte

Impedanzwerte der Teilnehmerschaltung zu erhalten, gesehen von der Fernsprechleitung, wobei diese Impedanz gegenüber Erde völlig symmetrisch ist, sogar beim Vorhandensein in der Fernsprechleitung erzeugter störender Längsströme.

Der gewogene Summenstrom ist nämlich nur von dem Schlei-

fenstrom abhängig.

Wenn der obengenannte Summenstrom einer

Belastungsimpedanz mit dem ¥ert R zugeführt wird und die beiden Gegenkoppe!spannungen von der Spannung an den Klemmen dieser Impedanz abgeleitet werden, ist, von der 35

Fernsprechleitung aus gesehen, die Impedanz der Teilnehmerschaltung gleich 2/\R, wobei /\/2 der Wert der beiden nahezu gleichen Gewichtungskoeffizienten ist. Dadurch, dass

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23.5.79 jy PZF.78.541c

R und A auf geeignete ¥eise gewählt werden, kann man einen bestimmten gewünschten Wert der Impedanz der Teilnehmerschaltung erhalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 den Schaltplan einer Leitungsschaltung nach der Erfindung.

Fig. 2 einen Ersatzschaltplan für den Ausgang der Leitungsschaltung,

Fig. 3 den Schaltplan einer Fernsprechleitung, die von einem Schleifenstrom und von störenden Längsströmen durchflossen wird,

Fig. 4 ein Spannung-Stromdiagram zur

Erläuterung der Wirkungsweise der Leitungsschaltung für Gleichstrom und Wechselstrom,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel der Belastungsimpedanz ,

Fig. 6 ein Spaimung-Strom-Diagramm zur

Erläuterung der Wirkungsweise der Leitungsschaltung bei Verwendung der Belastungsimpedanz nach Fig. 5»

Fig. 7 eine geänderte Ausführungsform

eines Teiles der Leitungsschaltung nach Fig. 1 zur Verwirklichung eines Zweidraht-Zweidraht-Ueberganges.

Die Leitungs- oder Teilnehmerschaltung

nach Fig. 1 muss u.a. für die Gleichstromspeisung der Teilnehmerleitung 1 sorgen und zwar von der beiden Klemmen 2 und 3 einer Gleichstromspeisequelle. Die positive Klemme 2 ist auf Nullpotential der Erde und die negative Klemme

ist auf dem Potential - E (beispielsweise -48 Volt).

Diese Teilnehmerschaltung benutzt zum

Speisen der Teilnehmerleitung ein Verstärkerpaar. Der eine Verstärker wird dtirch ein komplementäres Transistorpaar (Τ , T ) und der andere durch die Trans!stören (Τ_ο, T. )

^{1 2} /³\

gebildet. Die Basiselektroden der Transistoren (T₁, T„) einerseits und (T,, Tr) andererseits, sind zum Bilden der Eingänge 4 und 5 miteinander verbunden. Die Emitterelek-

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23.5.79 ' Jf. PHF. 78.5²HC

troden derselben Transistoren sind zum Bilden der Ausgänge 6 und 7 miteinander verbunden, die mit den Adern der Teilnehmerleitung 1 verbunden sind. Die Kollektorelektroden der npn-Transistoren T₁ und T„ sind miteinander und mit der positiven Klemme 2 verbunden; die Kollektorelektroden der pnp-Transistoren T_? und T^ sind miteinander und mit der negativen Klemme 3 verbunden.

Die Eingänge k und 5 sind mit den Speise-

klemmen 2 bzw. 3 über die Eingangswiderstände 8 bzw. 9 und die Schaltkreise 10 bzw. 11 verbunden, die durch die inversen logischen Signale S und S gesteuert werden. In der Situation, wie diese in der Figur dargestellt ist, sind die beiden Transistoren T₁ und T. leitend, die beiden Transistoren T„ und T_ gesperrt und j.n der Teilnehmerleitung 1 fliesst ein Gleichstrom in der Richtung vom Ausgang 6 zum Ausgang 7« Wenn die Schaltkreise 10 und 11 in Lagen gesteuert werden, die denen, die in der Figur dargestellt sind, entgegengesetzt sind, fliesst der Gleichstrom in der Teilnehmerleitung in der anderen Richtung vom Ausgang 7

. s
zum Ausgang 6.

Die Eingänge h und 5 sind weiterhin mit

den Kondensatoren 12 und 13 verbunden. Zum Zuführen eines Rufsignals zur Teilnehmerleitung werden die Schaltkreise 10 und 11 durch die Signale S und S gesteuert, welche

Signale duz-ch Deltamodulation eines sinusförmigen Signals mit der Frequenz des Rufsignals erhalten werden. Die integrierenden Kreise, die durch den Widerstände 8 und 9 und die Kondensatoren 12 und 13 gebildet werden, liefern dann fast sinusförmige Spannungen in Gegenphase zu den Eingängen

k und 5 zum Bilden des Rufsignals an der Teilnehmerleitung

Die Ausgänge 6 und 7 der Verstärker bilden einen Zweidrahtzugang zum Befördern der Gesprächssignale in den beiden Richtungen. Ein Vierdrahtzugang wird durch

die Klemmen 1-4, 15 und 16 gebildet, von denen die Klemme 15 35

m-j.u Erde verbunden ist. Zwischen der Eingangsklemme 1'+ und der Klemme 15 liegt die Spannung, die den Gesprächssignalen entspricht, die von der Fernsprechzentrale her-

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23.5-79 jf PHP.78.541G

rühren und zur Teilnehmerleitung übertragen werden müssen. Zwischen der usgangsklemme 16 und der Klemme 15 erscheint eine Spannung, die den GesprächsSignalen entspricht, die von der Teilnehmerleitung herrühren und zur Femsprechzentrale übertragen werden müssen.

Die Teilnehmerschaltung ist mit Mitteln

zum Bilden eines Stromes versehen, der der gewogenen Summe des Stromes I , der in die eine Ader geht und des Stromes I~, der aus der anderen Ader der Teilnehmerleitung 1 kommt, entspricht. Für den zu bildenden gewogenen Summenstrom wird geschrieben: λ I +λ I . Die Gewichtungskoeffizienten λ und Λ müssen nahezu gleich sein. Der Wert der Gewichtungskoeffizienten ist gleich beispielsweise 0,1.

Wenn die Basisströme der Transistoren

vernachlässigt werden, ist der Strom I^T dex* Kollektorstrom eines der Transistoren T₁ oder T„ (T₁ in der Figur) und der Strom I ist der Kollektorstrom eines der Transistoren T oder T_; (T, in der Figur).
4- -

In der Ausfülirungsform nach Fig. 1 verwendet man zum Bilden des gewogene-Summenstromes λ I + /\ I Kreise, die als Stromspiegel bekannt sind. Der Stromspiegel 20 besteht aus einer Diode 21, die zwischen der Basis und dem Emitter des pnp-Transistors 22 in der-

selben Richtung wie die Emitter-Basisdiode dieses Transistors angeschlossen ist. Der gemeinsame Punkt zwischen dem Emitter des Transistors und der Diode ist mit der Speiseklemme 23 des Stromspiegels verbunden, der mit der Klemme

2 der Speisequelle verbunden ist. Die Basis des Transis-30

tors 22 ist mit dem Eingang 24 des Stromspiegels verbunden,

der mit den Kollektorelektroden der Transistoren T₁ und T„ verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 22 ist mit der Ausgangsklemme 25 des Stromspiegels verbunden. Am Eingang 2.h des Stromspiegels 20 erscheint der Strom I⁺. Der 35

am Ausgang 25 erscheinende Strom entspricht dem Wert

λ+ +
I , wenn ein Stromverhältnis gewählt wird, das dem

Gewichtungskoeffizienten A⁺ entspricht.

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23.5.79 * ßr ' Pl-ir.78.54iC

Der Stromspiegel 26 ist auf analoge

¥eise mit Hilfe des npn-Transistors 28 und der Diode 27 gebildet. Die Speiseklemme 29 desselben ist mit der Klemme 3 der Speisequelle verbunden. An der Eingangsklemme 30 erscheint der Strom I und an der Ausgangsklemme 31 erscheint der Strom A I , wenn das Stromverhältnis gleich dem Gewichtungskoeffizienten λ ist.

Der Stromspiegel 32 ist mit Hilfe der

Diode 33 und des pnp-Transis to rs 3k gebildet. Die Speiseklemme 35 ist auf das Potential - E der Klemme 3 gebracht. An der Eingangsklemme 36, die mit dem Ausgang 25 des Stromspiegels 20 verbunden ist, erscheint der Strom /\ Das Stromverhältnis des Stromspiegels 3"2- entspricht dem Wert 1, wodurch der Strom Λ I ebenfalls an der Ausgangs-

klemme 37 erscheint.

Der Ausgang 37 des Stromspiegels 32 und

der Ausgang 31 des Stromspiegels 26 sind mit demselben Punkt 38 verbunden und an dem Draht 39, der mit dem Punkt

38 verbunden ist, wird der gewogene Summenstrom λ I +

X I gebildet.

Unter der Voraussetzung dass λ. = λ~ = Λ/2

ist, kann für den gewogene Summenstrom geschrieben werden: ■ Ai, wobei i der Schleifenstrom der Teilnehmerleitung ist.

Dieser gewogene Summenstrom Xi, der am ,

Draht 39 vorhanden ist, wird einem Kreis 40 zugef tihrt, der auf die folgende Art und Weise gebildet ist:

Der npn-Transistor 41 ist mit der Basis

mit der Eingangsklemme 14 des VierdrahtZuganges der Teilnehmerschaltung verbunden, der Emitter ist mit dem Draht 30

39 verbunden und der Kollektor mit einem Ende der Belastungsimpedanz 42 mit dem Wert R. Diese Impedanz ist an dem anderen Ende mit dem Eingang des Stromspiegels k3 verbunden, der mit Hilfe der Diode 44 und des pnp-Transis-

tors 45 gebildet wird. Die Speiseklemme des Stromspiegels 35

43 ist auf Nullpotential gebracht und der Ausgang ist mit der Ausgangsklemme 16 verbunden sowie mit einem Ende der Impedanz 46 mit dem Wert Z. Das andere Ende der Impedanz

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23.5-79 - ' ?Γ_Λ PIIF. 78.54 iC

1st auf das Potential - E der· Speiseklemme 3 gebracht. Der Eingang des Stromspiegels 43 ist ebenfalls mit der Reihenschaltung aus den Impedanzen 47 und 48 mit den Werten Ro bzw. Wo verbunden, wobei das andere Ende dieser Reihenschaltung das negative Bezugspotential - Vo hat. Der Punkt zwischen dem Widerstand 47, 48 ist mit dem Emitter des Transistors 4l über den Draht 49 verbunden.

Der Strom i , der in diesem Draht 49

fliesst, ist die Summe des Stromes ki , der durch den Widerstand 47 geht und des Stromes (1 - k)i , der durch den Widerstand 48 fliesst. Der Emitterstrom j des Transistors 41 entspricht dem Wert Ai - i . Dieser Strom j ist in der Praxis der Strom, der durch die Belastungsimpedanz 42 geht. Durch den Stromspiegel 43 mit einem Stromverhältnis entspri
zugeführt.

nis entsprechend 1 wird der Strom j^j.- ki der Impedanz 46

Der Kollektor des Transistors 41 ist mit

der Basis des npn-Transistors 50 verbunden, dessen Kollektor und Emitter mit einem Ende der Widerstände 51 und 52

mit demselben Wert verbunden sind, wobei die anderen Enden dieser Widerstände auf die Potential 0 und - E gebi-acht worden sind. Der Transistor 50 ist als Phasenspalter wirksam. Eine Wechselspannung am Kollektor des Transistors 41 wird mit derselben Phase zum Emitter des Transistors 50

und in Gegenphase zum Kollektor des Transistors 50 übertragen.

Die Potentiale mit Gegenphase am Emitter und am Kollektor des Transistors 50 werden zu den Eingängen 4 und 5 der Verstärker T₁-T₀ und T_o-T_; übertragen. Der I 2 j 4

Emitter des Transistors 50 ist mit der Basis des npn-Transistors 53 verbunden, dessen Kollektor auf das Spoisepotential - E gebracht worden ist und dessen Emitter mit den Eingängen 4 und 5 über die Dioden 54 bzw. 55 verbunden

ist, welche Dioden in derselben Richtung geschaltet sind 35

wie die Emitter-Basis-Diode des genannten Transistors 53· Der Kollektor dos Transistors 50 ist mit der Basis des pnp-Transistors 56 verbunden, dessen Kollektor auf Null-

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23.5.79 & PHF.78.541C

potential gebracht ist und dessen Emitter mit den Eingängen 4 und 5 über die Dioden 57 bzw. 58 verbunden ist, die in derselben Richtung angeordnet sind wie die Emitter-Basis-Diode des Transistors 56.

Die Dioden 54, 55, 57, 58 werden durch die Gleichspannung der Eingänge 4 und 5 gesteuert. In der angegebenen Stellung der Kreise 10 und 11 sind die Dioden 54 und 58 leitend. Dadurch wird das Potentia.1 am Emittexdes Transistors 50 zum Eingang 4 über die Diode 54 über-

^⁰ tragen während das Potential am Kollektor des Transistors 50 über die Diode 58 zum Eingang 5 übertragen wird.

Es ist ersichtlich, dass der Spannungsabfall u = Rj an der Impedanz 42 am Kollektor des Transistors 41 ein Potential - u. ergibt, mit Ausnahme des Spannungsabfalls über der Diode 44, der sehr klein ist. Am Emitter des Transistors 50 wird dieses Potential - u zurückgefunden, das dann dem Eingang 4 zugeführt wird. Am Kollektor des Transistors 50 lässt sich das Potential - E + u.

finden, das dem Eingang 5 zugeführt wird.

Den Potentialen 0 und. - E, die an den

Eingängen 4 und 5 über die Schaltkreise 10 und 11 vorhanden sind, sind folglich zwei Spannungen in Gegenphase - u und + u überlagert, die von dem Strom am Ausgang der Verstärker abhängig und als Gegenkoppelspannungen wirksam sind.

Wenn der Spannungsabfall in den Basis-Emitter-Dioden der Transistoren T und T. vernachlässigt wird, werden die Potentiale - u und - E + u von den Eingängen 4 und 5 zu den Ausgängen 6 und 7 übertragen, wie dies in Fig. 2 auf schematische Weise dargestellt ist.

Angeschlossen zwischen den Klemmen 6 und 7 ist ausserdem in diesem Schaltplan der Widerstand W der Teilnehmerleitung ersichtlich sowie ein Generator 60 für die Wechse3.spannung e, der das Gesprächssignal, das von dem Teilnehmerapparat erzeugt wird, simuliert.

,

Von der Teilnehmerleitung zu den Klemmen

und 7 gesehen vexh alt sich die Teilnehmerschaltung für die GesprächssignaIe, die vom Teilnehmer erzeugt werden, als

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23.5-79 ■ y PHF.7o.54iC

2u
eine Impedanz Z = —r wenn im Spannungsabfall u und. im Strom i nur Komponenten betrachtet werden, die die Folge der Wechselspannung ε sind. Im Ausdruck von Z lässt sich ausfüllen: u = RAi, so dass

Z= 2^Xr.

Mit beispielsweise einem Wert R gleich

3000 Ohm und einem Wert von 0,1 für den Koeffizienten Λ wird erreicht, dass die Impedanz Z der Teilnehmerschaltung gleich 600 Ohm ist.

Es kann passieren, dass der Strom I , der in die eine Ader der Teilnehmerleitung fliesst, von dem Strom I , der aus der anderen Ader der Teilnehmerleitung fliesst, abweicht. Dies ist beispielsweise der Fall wenn Gleichlaufströme in die Teilnehmerleitung induziert worden sind durch Netzströme von 50 Hz oder wenn die Teilnehmerleitung mit Erde verbunden ist. In Fig. 3 ist zwischen den Klemmen 6 und 7 der Teilnehmerschaltung der Widerstand W, der die Teilnehmerleitung darstellt, angegeben, von dem eine Abgriffstelle über einen Leckwiderstand R_ mit Erde

verbunden ist.

Der Strom I - I~ fliesst über den Leckwiderstand R weg. Für die Ströme I und I lässt sich schreiben:

\ _ O)

Die Ströme I und I werden durch einen Schleifenstrom I₁ gebildet, der von der Klemme 6 zur Klemme 7 über die Teilnehmerschleife fliesst und durch einen Längsstrom T , der durch Störerscheinungen gebildet sein kann und der zum Querstrom hinzugefügt bzw. von demselben subtrahiert wird.

Im Schaltplan wird der Strom Λ i aus der Summierung der beiden gewogenen Ströme A⁺I⁺ und λ~Ι~ erhalten und durch Verwendung der Beziehungen (i) kann i wie folgt ausgedrückt werden:

) ♦ i₂ (λ* - X-)

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23.5-79 yf PHP.78.541C

Diese letzte Beziehung zeigt deutlich,

dass wenn die beiden Gewichtungskoeffizienten λ und \ ~ gleich sind, der Strom A und folglich die Spannung u= Λ Ri von dem störenden Längsstrom I unabhängig und nur von dem Schleifenstrom I₁ abhängig sind.

Durch diese Massnahmen weist die erfin-

dungsgemässe Teilnehmerschaltung zwischen den Klemmen 6 und 7 eine symmetrische Impedanz Z = 2ÄR auf, an der durch einen Längsstrom I_ keine Spannung erzeugt wird. ' An die Eingangsklemme 14 des Vierdrahtzuganges der Teilnehmerschaltung wird ein Potential -(Ε + e ) angelegt, das aus der Summe einer Vorspannung - E und der Wechselspannung - e erhalten wird, die den von der Zentrale herrührenden Gesprächssignalen entspricht.

In dem Kreis 4θ gelten die folgenden Beziehungen, unter der Voraussetzung, dass der Transistor 41 leitend ist (j "> θ) :

E + e

ki = -2= 2

ο R
ο

E +e -V =W(1- k)i (2)

O O O O O

j= Ai - i mit λ i }> i

Wenn die beiden Gegenkoppe!spannungen

__ berücksichtigt werden die an die Eingänge 4 und 5 angelegt werden, was zu dem Ersatzplan nach Fig. 2 führt, gilt:

E - 2u = Wi + e (3)

Für die Ströme und Spannungen, die in dem Kreis nach Fig. 1 durch die veränderliche Wechselspannung e , die von der Zentrale, und/oder von der Wechselspannung e herrührt, die von der Teilnehmerleitung herrührt,verursacht werden, gelten die folgenden Beziehungen:

^eo .,111 ¹O = 2Γ ^mit P = W ⁺ W

u = Rj

- 2u = Wi + e

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23.5-79 · yC PHF.78.541C

Daraus lässt sich ableiten, dass:

^U - 2

2 ¥ + 2 \R ~ ο ¥ + 2Λ R ie Wechselspannung e vor Spannung ν an der Teilnehmerleitung:

¥enn nur die Wechselspannung e vorhanden ist, ist die

τι- ο" ο- 2¥ ^eo 2¥ ,,,

ν = Wi = - 2u = Ri_o = R ~ ^-~2Xr (⁶)

Zum Verwirklichen einer Spannungsverstärkung : 1, d.h. ν = e , wird P derart gewählt dass:

1 _ JL . ±_ - L·. + λ (η\

/)~R¥~2R¥ ^Kt'

ι oo

Die Spannung e, die von der Teilnehmerleitung herrührt, wird zwischen den Klemmen 15 und 16 an der Impedanz 46 mit dem ¥ert Z, die von dem Strom j + ki durchflossen wird, gemessen.

Aus der Beziehung (5) folgt:

^J ~ ^e ¥ + 2}\ R ~ ¹O ¥~+ 2 λ R ^ '

¥enn für k gewählt wird:

k = R ^

hat der Strom j + ki den ¥ert:

ki = ^e

• Γ ¹W ___J1___„1 eA

¹O [_¥ + 2,X R " ¥ + 2λ RJ " W + 2λ

o~W + 2XHo L^¥ + ²X R W + 2λ Rj " W + 2λ R

„_ und ist dann nicht von i abhängig. Der Ausdruck (9) ist ο

die Balanzbedingung der durch den Kreis 4θ gebildeten Gabelschaltung.

Die veränderliche Spannung u , die an der

Impedanz Z erscheint, hat unter diesen Umständen den ¥ert:

U₃ = ζ Y~^2T~R 0°)

Zum Verwirklichen einer Spannungsverstärkung : 1, d.h. u = u, wird für Z gewählt:

Z = 2R (11)

g₅ In der Praxis kann die Gleichheit (9)

nur annä'here-nd erfüllt; werden, denn dar wirkliche Wert der Impedanz ¥ der Leitung ist nicJit bekannt« Der ¥ert von k wird folglich derart sein, dass:

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ORIGINAL

23.5-79 - yC PHF.78.54iC

_¥i

wobei ¥· ein vorbestimmter Wert, ist, der die Annäherung für den wirklichen Wert W bildet.

Der Faktor k, der in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 erscheint, wird mit Hilfe einer Brücke aus zwei Impedanzen 48 und 47 mit den Werten, die W^! bzw. 2/\ R proportional sind, erhalten.

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 ist es geeignet, diese beiden Impedanzen 48 und 47 mit den

Werten ¥ und R derart zu wählen, dass ο ο '

v = ψ-

° ^λ (13)

R = 2R ο

wodurch die Gleichheit (7) erfüllt wird. 15

In dex" Praxis werden an den Gleichstromwiderstand der Teilnehmerschaltung gewisse Anforderungen gestellt. Für den Gleichstrom, der zwischen den Klemmen und 3 der Speisequelle und der Teilnehmerleitung 1 fliesst, die an die Ausgangsklemmen 6 und 7 der Teilnehmerschaltung angeschlossen ist, muss diese letztere sich verhalten als ein ¥iderstand mit einem vorgeschriebenen ¥ert R beispielsweise 3OO Ohm, der in zwei Widerständen mit dem

R
Wert —ρ— verteilt ist je in Reihe mit den Klemmen 6 und 7· Wenn i den Schleifengleichstrom dar-

cc

stellt, gilt für die Gleichspannung y die an dem Gleich-

C C

stromwiderstand der Teilnehmerschaltung zwischen den Klemmen 6 und 7 derselben auftritt:

y = Έ - ¥.i = 2 u (15)

cc cc cc

In dieser Formel ist u der Gleichspan-

C C

nungsabfall an der Impedanz 42 dos Kreises 4O.

Wenn die Impedanz 42 ein Widerstand mit dem Wert R ist, gilt:

y = 2R j (16)

^{cc cc}

Ϊ- dieser Formel ist .1 dor Gleichstrom, der diirch den

"cc

Transistor hl fliesst. Der Wert dieses Stromes j kann

cc

aus den Formpln (2) abgeleitet werden, wenn darin e . - f)

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23-5-79 }δ PHF.78.54ic

ist. I- -' _ν

CC CC

1 1

¥ ⁺ R ο ο

Dadurch, dass vorausgesetzt wird, dass:

JL

W⁺R ο

O OCC

(18)

ο
■wird erhalten:

Ko = ^ 1

Bs sei bemerkt, dass der Gleichstrom j ,

, ^cc

der durch den Transistor 41 fliesst, nur in einer Richtung fliessen kann, was die positive Richtung ist, so dass die Formel (19) nur die Aenderungen von j als Funktion

. ·. cc

von i darstellen kann bei i ^ I /X . Bei cc cc occ

i ■< I /λ gilt: j =0.
cc occ/ ^& °cc

Nach der Formel (16) ist der Gleichstromspannungsabfall y durch die Teilnehmerschaltung folglich:

C C

y = 2R( λ i -I ) (20)

^CC ^V CC OCC^{7 V} ·

Diese Formel (20) gilt ebenfalls nur bei:

2oi^I /)s , während bei I ' -< I /\ gilt: " cc "^ occ ' cc ^· occ '

y =0.
cc

Der Spannungsabfall y über die Teil-

C C

nehmerSchaltung als Funktion des Stromes i wird durch ⁰ cc

die ununterbrochene Kurve der Fig. 4 dargestellt, die bei i =1 /A einen Knick aufweist. Unter diesen cc occ '

Stromwert weist diese Kurve einen Neigungswinkel null und oberhalb dieses ¥ertes einen Neigungswinkel tgOi = ZRn. auf. Dieser Neigungswinkel 2RA entspricht der Impedanz der Teilnehmerschaltung für ¥echselströme. ¥enn der Nenngleichstrom, der in der Teilnehmerleitung strömen muss i- genannt wird und der entsprechende Spannungsabfall an dem GIeichstroinwiderstand der Teilnehmerschaltung als y bezeichnet wird, ist der Gleichstrom-Widerstand R deir Teilnehmerschaltung derart, dass R = tg/3 = ~„ Bei dem gegebenen Nenngleichstrom

C C JL₁-

i in der Teilnehmerleitung kann durch Aenderung des Vor-

OCC

Stromes "~T"— der Widerstand für Gleichstrom der Teilnehmer-

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23-5.79 · )Κ PHF.78.54iC

schaltung -— auf einen vorbestimmten Wert angestellt werden, ohne dass die Impedanz 2RÄ für die Wechselstx'öme geändert wird. Nach der Formel (18) besteht ein praktisches Mittel zur Reglung des Vorstromes aus der Aenderung der Vorspannung - Vo. Tm äussersten Fall kann der Vorstrom Null werden und erreicht der Widerstand der Teilnehmerschaltung für Gleichstrom den Maximalwert 2R /V , der der Impedanz der Teilnehmerschaltung für die Wechselströme entspricht.

™ . Es sei bemerkt, dass der Gleichstromwider-

stand R der Teilnehmerschaltung symmetrisch ist, d.h.

C O

dass Längsströme darüber keine Spannung erzeugen, und zwar aus denselben Gründen, wie die, die obenstehend gegeben sind für die Impedanz der Teilnehmerschaltung für die Wechselströme. Scheinbar befindet sich dann ein Widerstand

R /2 in Reihe mit jeder der Ausgänge 6 und 7· cc

Es gibt andere Mittel zum Erhalten eines vorgeschriebenen Wertes für den Gleichstromwiderstand der Teilnehmerschaltung, unabhängig von der Wechselstromimpe—

danz. Eines dieser Mittel besteht aus der Verwendung einer Impedanz 42 wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Diese Impedanz besteht aus einem Widerstand mit dem Wert R¹ , der in Reihe mit der Parallelschaltung eines Widerstandes mit dem Wert R" und einer Drosselspule L liegt.

°

Die Drosselspule L kann derart gewählt

werden, dass für die Gesprächsfrequenzen LUJ/> R" ist, so dass für den Gleichstrom die Impedanz 42 sich nahezu verhält wie ein Widerstand mit dem Wert R¹ und für die

Gesprächeströme wie ein Widerstand mit dem Wert R¹ + R" . ' oo

Bei Verwendung eines derartigen Impedanznetzwerkes 42 kann die Vorspannung - V derart'eingestellt werden, dass der durch die Formel (18) definierte Gleichstrom i Null wird. Nach der Formel (l9) ist der Gleichocc ^v '

strom j , der durch die Impedanz 42 strömt, dann derart,

^cc
dass :

"³CC ' " "CC

Aus dem Obenstehenden lässt sich dann

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23.5-79 · }δ PHF. 78.

leicht ableiten, dass der Gleichstromwiderstand der Teilnehmerschaltung R = 2\S' ist. Wie in Fig. 6 dargestellt,

CC * O

"wird der Gleichspaimungsabfall y durch die gerade Linie

CC λ Λ

D durch den Nullpunkt mit dem Neigungswinkel tgβ = 2AS¹ dargestellt.

Die Impedanz der Teilnehmerschaltung für

die Gesprächsströme ist 2Λ (R' +R" ). In Fig. 6 ist eine gerade D¹ mit dem Neigungswinkel tg Ot = 2/\ (R' + R" ) durch den Punkt A dargestellt, der dem Nenngleichstrom i

^m

in der Teilnehmerleitung entspricht.

Durch Einstellung von R¹ kann man dann

einen bestimmten Wert für den Gleichstromwiderstand erhalten und durch Einstellung von R" einen anderen höheren Wert der Impedanz für die Gesprächsströme.

Nach einer Abwandlung der Schaltungsanordnung 4θ nach Fig. 7 wird ein Zweidrahtzugang 120-121 für den Anschluss an die Fernsprechzentrale gebildet.

Der Kreis 4θ nach Fig. 7 ist mit einem

pnp-Transistor 123 versehen, dessen Basis mit einem Verbin-20

dungspunkt 130 verbunden ist, der mit der Klemme 120 über den Kondensator 122 und mit dem Draht 39 verbunden ist, der durch den gewogene Summenstrom Ai durchflossen wird. Der Kollektor dieses Transistors 123 ist unmittelbar mit

der negativen Klemme der Speisequelle verbxinden, die das 25

Potential - E hat. Der Emitter des Transistors 123 ist mit der Klemme 121 über die Reihenschaltung aus den drei Widerständen 124, 125, 126 mit den Werten R₁, R„, R„ verbunden. Der gemeinsame Verbindungspunkt der Widerstände

125 und 126 ist mit der Basis des Transistors 50 (Fig. 1) 30

verbunden. Der Kondensator 127 ist mit den Klemmen des Widerstandes 124 verbunden. Der pnp-Transistor 128 ist über den Kollektor mit der Basis des Transistors 123 verbunden und über die Basis mit dem Emitter des Transistors

123. Der Emitter· des Transistors 123 ist mit dem Verbindungs-35

punkt der Widerstände 124 und 125 über den Widerstand 129 mit dem Wert R^ verbunden.

In dem auf diese Weise ausgebildeten Kreis

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23.5-79 ># FSF. 7

4O bildet das Gefüge aus den Elementen 123 bis e.inschliesslicli 129 eine Belastungsimpedanz für den Strom i. Der Zweidrahtzugang der Teilnehmerschaltung auf der Seite der Fernsprechzentrale, die aus den beiden Klemmen 120, 121 besteht, ist über einen Entkopplungskondensator 122 an dieser Belastungsimpedanz angeschlossen. Die Spannung an dieser Belastungsimpedanz rührt aus der Kombination des gewogenen Summenstromes Ai, der in Draht 39 fliesst und des Stromes der durch die von der Zentrale herrührenden

^ Gesprächssignale verursacht wird, die zwischen die Klemmen 120 und 121 angelegt werden. Dieser kombinierte Strom fliesst in der auf diese Weise definierten Ladeimpedanz insbesondere durch den Widerstand 126 und es ist diese Spannung, die an dem Widerstand 126 erscheint die der Basis des Transistors 50 zugeführt wird.

Wenn die Gleichspannungsabfälle, die

durch die Ernitter-Basis-Dioden der Transistoren 123 und 128 gebildet werden, vernachlässigt werden, ebenso wie die Basisströme dieser Transistoren, hat die Belastungsimpedanz den Wert R , der gegeben wird durch:

^R =

1 +

(21)

wenn der Effekt des Kondensators 127 vernachlässigt wird.

Die Gleichspannung u , die am Widerstand

^CC

126 erhalten wird und die der Basis des Transistors 50 zugeführt wird, hat den Wert:

^ucc = ^R3 <^{1 +} R¹ > ' ^ ¹Cc ⁽²²⁾

wobei i die Gleichspannungskomponente des Stromes ist,

C C

der durch die Teilnehmerschaltung und in der Teilnehmerleitung fliesst.

Der Gleichstromwiderstand R der Teil-

cc

nehmerschaltung wird gegeben durch:

τι τη ("Ιδ. «·--—■ ^P (P *λ J

Qf" CC __) J-V .

Dor -ndens' tor 127 vermeidet, dass die

Gespr'iclisströniG durclx -on Tjr;.:if ^;stor 128 fliesscn· Der Wert del" Belastungsirapecia,:... -.-ier Wechselströme ist folg-

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ORtGiNAL INSPECTED

23.5.79 yi PHF.78.541C

lieh praktiscli gleich der Eingangsimpedanz des Transistors 123· Wenn die Stromverstärkung des Transistors 123 gross ist, ist diese Impedanz sehr gross, so dass dio Wechselstroinkomponente des gewogenen Summons tr omes λ i in der Impedanz der Zentrale zwisehen den Klemmen 120 und 121 fliesst« _D

Wenn das Verhältnis 5 · · dem Wert λ /2

K2 + Krj

entsprechend gemacht wird, gibt es zwei besonders einfachen Beziehungen zwischen den Strömen und den Spannungen der beiden ZweidrahtZugänge 6-7 und 120-121.

An den Zweidrahtzugangsklemmen 120 und

121 auf der Seite der Zentrale hat die Spannung den Wert v, und der von der Zentrale in diese Teilnehmerschaltung fliessende Strom hat den Wert - λ ic An den Zweidrahtzu-•-

gangsklemmen 6 und 7 an der Teilnehmerleitungsseite hat die Spannung den Wert - Λ ν und der in die Teilnehmerschaltung fixessende Strom hat den Wert - i, wobei i und ν Wechselstronigrössen sind.

Die Beziehung zwischen den Gesprächsspan-

*

mangen und Strömen an den beiden Paaren von Zweidrahtzugangsklemmen der Teilnehmerschaltung ist folglich dieselbe wie in dem Fall dass die Teilnehmerleitung und die Zentrale über einen Transformator mit dem Wickelverhältnis: Λ verbunden wären, wobei \ derart gewählt werden kann,

dass die Impedanz der Teilnehmerleitung an die Impedanz der Zentrale angepasst ist.

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Leerseite

Claims

23.5-79 ■ * PHF.

PATENTAN^-SPRUECHEi

MJ Leitungsschaltung zum Anschliessen einer

Fernsprechleitung an eine Fernsprechzentrale, wobei diese Leitungsschaltung mit einem Paar Verstärker versehen ist, die aus einer Gleichstromspeisequelle gespeist werden, deren Ausgänge mit den Adern der Fernsprechleitung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit Mitteln versehen ist, zum Bilden eines Summenstromes, der der gewogenen Summe des Stromes durch die eine Ader der Fernsprechleitung und des Stromes durch die andere Ader der Fern-Sprechleitung mit nahezu gleichen Gewichtungskoeffizienten entspricht und von den Längsströmen in der Fernsprechleitung unabhängig ist, mit Mitteln zum Bilden zweier Spannungen, die mit der durch den genannten Summenstrom an einer Belastungsimpedanz erzeugten Spannung in Phase und in Gegenphase sind und mit Mitteln um diese beiden Spannungen zu den Eingängen der Verstärker zurückzukoppeln.
2. Leitungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass der genannte Summenstrom mit Hilfe zweier in die Speisekreise der Verstärker aufgenommener

Stromspiegelschaltungen mit einem Stromverhältnis, das den genannten Gewichtungskoeffizienten entspi'icht und eines an die Ausgänge der Stromspiegelschaltungen angeschlossenen Addierkreises gebildet wird.
3· Leitungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch

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23.5.79 2 PH?.73ö4iC

gekennzeichnet, dass die genannte BeIastungsimpedanz für Gleichstrom einen anderen Wert hat als für Gesprächsströme. h. Leitungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind zum Subtrahieren eines Vorstromes von dem genannton Summenstrom und zum Zuführen der Differenz zwischen dem Summenstrom und dem Vorstrom zu der genannten Belastungsimpedanz.

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