DE2927607A1 - Anordnung zum zufuehren eines signals zu einer uebertragungsleitung - Google Patents
Anordnung zum zufuehren eines signals zu einer uebertragungsleitungInfo
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Description
RX Γϊΐΐΐε1 ·-" ν-, .,-ir.;--3; ·\ rinfe'en
14.12.78 X PHN.9190
"Anordnung zum Zuführen eines Signals zu einer Übertragungsleitung".
A. Hintergrund der Erfindung.
A (i) Gebiet der Erfindung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Zuführen eines Signals zu einer Übertragungsleitung,
insbesondere zu einer aus einer Gleichspannungsquelle symmetrisch gespeisten Fernsprechleitung.
Dieses Gebiet umfasst die Schaltungsanordnungen zum Anschliessen von Fernsprechleitungen
an automatische Fernsprechzentralen, von denen die
Fernsprechleitungen mit Gleichstrom gespeist werden und in denen Sprechsignale von und zu der Fernsprechleitung
übertragen werden.
A (2) Beschreibung des Standes der Technik.
Eine herkömmliche Anschluss schaltung, "wie
diese in Fig. 1 dargestellt ist, enthält einen Transformator 1 mit einer Primärwicklung 2 und einer in zwei
Teile 3 und k aufgeteilte Sekundärwicklung. Diese zwei
Teile sind mittels eines Kondensators 5 wechselstrom— massig miteinander verbunden. Dieser Kondensator sperrt
2" den Gleichstrom, der mittels der Widerstände 6 und 7 von
der zentralen Batterie 8 den Adern a und b der Fernsprechleitung TL zugeführt wird.
Sprechsignale, die den Klemmen 9 und 10 der
Primärwicklung zugeführt werden, werden nahezu ohne
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Dämpfung durch die Schaltungsanordnung hindurchgehen,
wenn die Induktivitäten der Wicklungen und die Kapazität des Kondensators 5 gross genug sind.
Die Fernsprechleitung TL wird mittels der Widerstände 6 und 7 symmetrisch mit Gleichstrom gespeist.
Die Symmetrie hängt von der Gleichheit der Widerstände 6 und 7 ab.
Bei einem ausreichend hohen Wert des Kondensators 5 wird die Symmetrie der Wechselstromsignalübertragung
von den Klemmen 9 und 10 zu der Fernsprechleitung von der Gleichheit der Wicklungen 3 und h abhängen.
Für Signale, die in der a-Ader und in der
b—Ader gleichphasig sind, die sogenannten gleichphasigen
Signale, bietet die Anschlussschaltung die Parallelschaltung
der Speisewiderstände 6 und 7 an. B. Zusammenfassung der Erfindung.
Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine
Anschlussschaltung zu schaffen mit denselben vorteilhaften
Eigenschaften wie die herrkömmliche Anschlussschaltung,
jedoch in elektronischer Ausbildung und insbesondere eine Schaltungsanordnung zur symmetrischen
Übertragung von Signalen zu der Fernsprechleitung.
Die erfindungsgemässe Anordnung weist dazu
das Kennzeichen auf, dass das Signal einen Gleichstrom überlagert und dem Bezugsspannungskreis einer doppelseitigen
Stromquelle zugeführt wird, die mit den zwei Adern der Fernsprechleitung verbunden ist und aus hohen
inneren Widerständen gleiche jedoch entgegengesetzt gerichtetet dem Strom im Bezugskreis proportionale Ströme
■"' den Adern der Fernsprechleitung zuführt.
Diese Anschlussschaltung bietet den Vorteil, dass die Symmetrie in der Signalübertragung nur von der
Symmetrie der Gleichspannungsquelle abhängig ist. In dem Falle, in welchem die Gleichspaniiungsquelle aus
der zentralen Batterie und ein paar Speisewiderständen besteht, wird die Symmetrie durch diese Widerstände
bestimmt werden.
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C. Kurze Beschreibung der· Figuren..
Fig. 1 zeigt das Diagram einer Anschlussschaltung entsprechend dem Stand der Technik.
Fig. 2 zeigt das Diagramm eines Ausführungs—
beispiels der Anordnung nach der Erfindung.
Fig. 3 zeigt den Batterieanschluss.
D. Beschreibung des Ausführungsbeispiels
(Fig. 2).
¥ie dargestellt, ist in der Anschlussschaltung für die Fernsprechleitung TL ein Gleichspannungsspeisekreis
11 mittels einiger einander gleicher Widerstände 12 und 13 an die Adern a und b der Fernsprechleitung
auge s chiο s s en.
Das Signal, das zur Fernsprechleitung über—
'5 tragen werden muss, wird durch die Wechsel Spannungsquelle
lh dargestellt, deren Ausgangsspannuxxg, die der Ausgangsspannung
der Gleichspannungsquelle 15 überlagert ist, mittels des Widerstandes 16 dem Emitter eines Transistors
17 zugeführt wird. Diese Spannungen erzeugen einen Strom I1 im Kollektor des Transistors I7.
Der Strom I1 wird dem Bezugsspannungskreis
einer doppelseitigen Stromquelle zugeführt, die den BezugsSpannungskreis 18 und einen Ausgangskreis I9
umfasst und als Stromquelle 18-19 bezeichnet wird.
Der Bezugsspannungskreis hat einen Eingang
18-1 für den Strom I1 und einen Ausgang 18-2, der ah
eine negative Speisespannung -V1 angeschlossen 1st, zu
der der Strom I1 abgeleitet wird. Weiterhin gibt es
zwei Ausgänge 18-3 und 18-4, zwischen denen der Strom
eine Bezugsspannung erzeugt.
Der Ausgangskreis I9 hat einen Ausgang I9-I
und einen Ausgang 19-2, die gleiche jedoch entgegengesetzt gerichtete Ströme I„ führen aus hohen inneren
Widerständen, welche Ströme dem Strom I1, der in dem
Bezugsspannungskreis fliesst, proportional sind.
Der Ausgang I9-I ist mittels der Diode 20 an die a-Ader der Fernsprechleitung TL und der Ausgang 19-2
ist mittels der Diode 21 an die b-Ader angeschlossen.
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Der Strom I_, der durch die Dioden 20 und 21 fliesst, wird sich, in einen Teil, der durch die Fernsprechleitung
fliesst und einen Teil, der durch die Widerstände 12 und 13 und den Gleichspannungsspeisekreis
fliesst, aufteilen*
Der Ausgangskreis I9 enthält die Eingänge 19-3
und 19-4, denen die Bezugs spannung aus dem Bezugsspannungskreis
18 mittels der Ausgänge 18-3 und 18-4 zugeführt wird.
Die Stromquelle 18-19 enthält eine Anzahl
Transistorpaare 22, 23, 24 und 25, je in einer Konfiguration, die als Darlington-Paar bekannt ist.
Das npn-Transistorpaar 22 bildet mit dem
npn-Transistorpaar 24 einen Stromspiegel und auf gleiche
Weise bildet das pnp-Transistorpaar 23 mit dem pnp- ^ Transistorpaar 25 einen Stromspiegel. Die Transistorpaare
22 und 23 bilden die Spannungsbezugskreise für die
Transistorpaare 24 und 25, die die Ausgangskreise der
Stromspiegel bilden. Jeder der Stromspiegel bildet eine einseitige Stromquelle d.h. eine Quelle mit hoher Impedanz
^ an nur einer Klemme (Kollektor des Transistorpaares im Ausgangskreis) und mit niedriger Impedanz an der anderen
Klemme (Emitter des Transistorpaares im Ausgangskreis). Die Wirkungsweise von Stromspiegeln ist durchaus bekannt.
Hinzugefügt werden kann noch, dass durch die
Ausbildung mit Darlington—Paaren die Stromverstärkung
derart gross ist, dass die Ströme, die mittels der Ausgänge 18-3 und 18-4 fliessen, im Vergleich zu den Ströme
I und I vernaclilässigbar klein sind. Dies gewährleistet,
dass der Strom I„ dem Strom I1 genau proportional ist.
Die Stz^öme I1 und I„ können gleich sein,
in welchem Fall gleiche Transistorpaare verwendet werden müssen. Die (gleichen) Widerstände 26 und 27 in den
Einitterkreisen dienen dazu, die Effekte geringer Unterschiede
zwischen den Transistoren untereinander zu
verringern. Durch eine geeignete Wahl des Verhältnisses der Emitteroberflächen der Transistorpaare in den
Ausgangskreis I9 zu denen im Bezugsspannungskreis 18
können andere gewünschte Verhältnisse der Ströme I„ und
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verwirklicht werden. Die Widerstände 2.6 und 27 müssen
dann in das umgekehrte Verhältnis zu den Strömen, die durch dieselben hindurchfliessen müssen, gebracht werden.
Zunächst wird vorausgesetzt, dass der Gleichspannungsspeisekreis
11 auf einfache Weise aus einer Batterie besteht, die zwischen den Ausgangsklemmen 11-1
und 11-2 liegt. Der positive Pol ist mit der Klemme 11-1 und der negative Pol mit der Klemme 11-2 verbunden
(Figur 3)· Diese Polarität ist entsprechend der Leitungsrichtung
der Stromquelle I8-I9.
Zum Verwirklichen einer symmetrischen Ansteuerung der Fernsprechleitung TL durch den Strom I„ ist es dann
notwendig, dass die Widerstände 12 und I3 einander genau
ent spr e ch en.
Die Verteilung des Stromes I über die Fernsprechleitung
TL und die Widerstände 12 und I3 wird durch die Impedanz der Fernsprechleitung und die Werte
der Widerstände 12 und I3 bestimmt werden.
Unter der Voraussetzung, dass die Widerstände 12 und 13 je der Hälfte der Impedanz der Fernsprechleitung
entsprechen, wird der Strom I? zur Hälfte durch die Fernsprechleitung
und zur Hälfte durch die Widerstände 12 und 13 fliessen. Dies bringt eine Dämpfung entsprechend
3 dB mit sich, die normal ist, wenn die Fernsprechleitung an eine symmetrische Gabelschaltung angeschlossen ist.
In diesem Fall geht die Hälfte der Signalenergie in der Gegentaktimpedanz verloren.
Die Gleichspannung der Fernsprechleitung wird
unter der obengenannten Voraussetzung der Hälfte der
Batteriespannung entsprechen und die andere Hälfte der
Batteriespannung liegt an den Widerständen 12 und 13· Wenn nun vorausgesetzt wird, dass es eine Batteriespannung von 60 V gibt und dass der positive Pol geerdet
ist und dass es eine Ruhestromeinstellung für Ip entsprechend
10 mA gibt, wird die a-Ader im Falle einer geschlossenen Schleife eine Spannung von -16,5 V und
die b-Ader eine Spannung von -43,5 V haben.
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Der Fall, dass gleichphasige Signale an den Adern der Fernsprechleitung auftreten, wird untenstehend
beschrieben. Solange das Potential der a-Ader -30 V nicht unterschreitet und das Potential der b-Ader den Wert
-30 V nicht Überschreitet, wird die Wirkung der Stromquelle T8-I9 nicht beeinflusst, insofern die Spannung
-V gleich der Hälfte der Batteriespannung, d.h. _V = -30 V ist.
Zur Vergrösserung des zugelassenen Gebietes
gleichphasiger Signale ist es vorteilhaft, den Ausgang 18-3 des Spannungsbezugskreises von der Spannung -V1
zu entkoppeln und mit der mittleren Spannung der a- und b-Ader zu koppeln. Dazu wird innerhalb des Rahmens 28
die Verbindung c durch die Verbindung d ersetzt, wodurch der Ausgang 18-3 mit dem Punkt 29 verbunden wird, der
über die gleichen hochohmigen Widerstände 30 und 31 mit
der a- und b-Ader verbunden ist. Die Spannung -V des Ausganges 18-2 kann nun gleich der Batteriespannung,
d.h. -V1 = -60 V gewählt werden. Der Spannungshub (SS-Wert)
der gleichphasigen Signale darf dann der Batteriespannung entsprechen.
Das zugelassene Gebiet gleichphasiger Signale kann auf einfache Weise weiterhin dadurch vergrössert
werden, dass die Basis des Transistors 17 an ein positives
Potential und der Ausgang 18-2 an ein Potential, das negativer ist als die negative Batteriespannung
angeschlossen wird.
Die Halbleiterdioden 20 und 21 schützen die Stromquelle 18—19 vor Durchschlag zu der Spannung -V1,
wenn die Batteriespannung umgekehrt "wird.
Umkehrungen der Batteriespannung können als Rufsignal für den Teilnehmer benutzt werden. In den
Perioden umgekehrter Polarität, ist die Stromquelle I8-I9
durch die Dioden 20 und 21 ausgeschaltet. In den Perioden normaler Polarität wird der Strom I die Spannung zwischen
der a- und b-Ader verringern. Beim Rufen kann die Stromquelle 18-19 jedoch dadurch ausgeschaltet werden, dass
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? 292760?
der Transistor 17 mittels des Transistors 32 gesperrt
wird, der durch den Eingang 33 gesteuert werden kann.
Eine vorteilhaftere Ausbildimg für den Gleich—
spannungsspeisekreis 11 zum Gebrauch in Kombinationen
mit der Stromquelle 18—19 al3 die einfache Batterie
aus Fig. 3 ist in Fig. 2 dargestellt.
Πί flCJO All C? Ή T 1 f^f 17Λ CT *? <3*f" 1 Vl Λ* f% ^l f-i 01 T "f* C! ι·"* V- cn να Τ?λ4· -"lvrf" —
anii^ldurus P ?.8?676?.1 *ier Anme'l derln
vorgeschlagen worden. Darin befindet sich eine Wechsel-Spannungsquelle 34, die mit der Primärwicklung 35 eines
Transformators j6 verbunden ist. An die Enden der Sekundärwicklung
37 sind gesteaierte Schalter 38 und 39 angeschlossen,
die auf der anderen Seite an einen gemeinsamen Punkt angeschlossen sind. An diesen Punkt und an den
Mittenabgriff der Wicklung 37 ist ein Tiefpassfilter 41 angeschlossen, das an den Ausgangsklemmen 11 — 1 xind 11—2
endet. Zwischen diesen Klemmen liegt ein Kondensator 42, insofern dieser nicht bereits im Filter vorhanden ist,
und zwar zum schaffen einer niedcrohmigen Wechselstromstrecke zwischen den Ausgangsklemmen.
Die Schalter 38 und 39 werden aus einem Steuersignalgenerator
40 gesteuert, der auch die Wechselspannungsquelle 3^· synchronisiert. Wenn der Schalter 38
geschlossen wird, wenn die Spannung an dem entsprechenden
Ende der Wicklung 37 positiv ist, und der Schalter 39
wird geschlossen, wenn die Spannung an dem entsprechenden Ende der Wicklung 37 positiv ist, d.h. in der nachfolgenden
halben Periode der Wcchselspannungsquelle "}h, wird zwischen
den Klemmen 11-1 und 11-2 eine Gleichspannung erzeugt
werden, die an der Klemme 11-1 positiv und an der Klemme 11-2 negativ ist. Eine Verschiebung um eine halbe Periode
in der Steuerung der Schalter 38 und 39 gegenüber der
Wechsel Spannungsquelle J>h wird die Gleichspannung zwischen
den Klemmen 11-1 und 11-2 in der- Polarität umkehren lassen.
Eine Impedanz 43, die mit der Wechselspannungsquelle
3^1 in Reihe geschaltet 1st, scheifft zwischen den
Klemmen 11-1 und 11-2 einen effektiven inneren Gleichstromwiderstand
des Gleichspannungsspeisekreises.
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BAD ORIGINAL
14.12.78 ' β/ PHN. 9190
Der gesamte erwünschte Gleichstromwiderstand kann dann teilweise durch die Widerstände 12 und 13 und teilweise
durch die Impedanz 43 verwirklicht werden. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, verschiedene Anschlussimpedanzen
für Wechselstrom und Gleichstrom zu verwirklichen.
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Claims (1)
- lh.12.78 S PHN.9190"PATENTANSPRÜCHE":IJ Anordnung zum Zuführen eines Signals zu einer Übertragungsleitung, insbesondere zu einer aus einer Gleichspannungsspeisekreis symmetrisch, gespeisten Fern— Sprechleitung-, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal einem Gleichstromüberlagert und dem Bezugsspamiungskreis einer doppelseitigen Stromquelle zugeführt wird, die mit den zwei Adern der Fernsprechleitung verbunden ist und aus hohen inneren Widerständen gleiche jedoch entgegengesetzt gerichtete dem Strom in Bezugskreis proportionale Ströme den Adern der Ferixsprechleitung zuführt.2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die doppelseitige Stromquelle durch zwei einseitige Stromquellen gebildet "wird, wobei von einer einseitigen Stromquelle eine Klemme einen hohen inneren Widerstand aufweist, welche Klemme an eine Ader der Übertragungsleitung angeschlossen ist und von der eine zweite Klemme einen niedrigen inneren Widerstand aufweist, wobei die zwei Klemmen der zwei einseitigen Stromquellen miteinander verbunden sind und wobei die Bezugsspannungskreise der zwei einseitigen Stromquellen in Reihe verbunden sind.3· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeder Ader der Übertragungsleitung und der doppelseitigen Stromqtielle ein in nur909884/079514.12.78 ■ 2 PHN.9190einer Richtung leitendes Element geschaltet ist und zwar zum Schütze der doppelseitigen Stromquelle im Falle eines Wechsels der Polarität des Gleichspannungsspeisekreises. h. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenschaltung aus den Bezugsspannungskreisen zwischen dem Kollektor eines durch das zu übertragende Signal gesteuerten Transistors und einem Anzapfpunkt eines zwischen den Adern der übertragungsleitung geschalteten Spannungsteilers verbunden ist.909884/0795
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