DE2941085A1

DE2941085A1 - Elektronische relaisschaltung

Info

Publication number: DE2941085A1
Application number: DE19792941085
Authority: DE
Inventors: Gerrit Rademaker
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1978-10-13
Filing date: 1979-10-10
Publication date: 1980-04-30
Also published as: CA1132220A; JPS5815992B2; JPS5553944A; SE440016B; NL7810300A; GB2034157A; FR2438944A1; GB2034157B; SE7908381L; FR2438944B1; US4300018A

Description

29Α1085

1.6.1979 S PHN 925h

Elektronische Relaisschaltung.

Die Erfindung bezieht sich

auf eine elektronische Relaisschaltung, die einen Eingangsund einen Ausgangskreis enthält, die durch einen Übertragungskreis gleichstrommässig voneinander getrennt sind, ' wobei der Eingangskreis eine erste und eine zweite Anschlussklemme zum Anschliessen einer Fernmeldeleitung enthält und der Ubertragungskreis mit dem Eingangs- und dem Ausgangskreis gekoppelt ist.

In den Systemen für Gleichstrom-

telegraphic und insbesondere den Übertragern ("repeaters¹') in derartigen Systemen werden die früher allgemein verwendeten mechanischen Ferninelderelais jetzt in zunehmendem Masse durch elektronische Fernmelderelais ersetzt, die in bezug auf Lebensdauer, Platzraum und Preis wesent-

liehe Vorteile bieten. Bei Anwendung derartiger Fernmelderelais in der Einfachströmtelegraphie soll das elektronische Äquivalent eines mechanischen unipolaren Relais hergestellt werden. Bei der Doppelstromtelegraphie ist dagegen ein polares Relais erforderlich,

Eine elektronische Relaisschaltung vom eingangs beschriebenen Typ ist aus der deutschen Patentschrift 1.800.33^ bekannt. Diese Schaltung eignet sich lediglieh für Doppelstromtelegraphie und enthält eine bistabile Kippschaltung sowohl in dein Ein-

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gangs- als auch in dem Ausgangskreis, die mit Hilfe eines als Transformator ausgebildeten Ubertragungskreises gleichstrommässig voneinander getrennt sind. Weiter werden der Eingangskreis und der Ausgangskreis bei gegenseitiger gleichstrommässiger Trennung gespeist. Durch einen Polaritätswechsel in den eingehenden Doppelstromtelegraphiezeichen wird die bistabile Kippschaltung in dem Eingangskreis umgeschaltet, wodurch der Fluss durch den Transformator eeine Richtung umkehrt. Mit dem resultierenden Spannungsimpuls wird die bistabile Kippschaltung im Ausgangskreis umgeschaltet. Ein Nachteil dieser Schaltung ist der, dass der Eingangskreis eine besondere gleichstrommRssig von der Speisequelle des Ausgangskreises getrennte Speisequelle erfordert. Ein weiterer Nachteil besteht '5 darin, dass diese bekannte Schaltung nur Polaritätswechsel detektiert und überträgt, wodurch die Störanfälligkeit in ungünstigem Sinne beeinflusst wird.

Die Erfindung hat die Aufgabe,

eine elektronische Relaisschaltung vom eingangs genannten Typ zu schaffen, bei der unter Vermeidung der genannten Nachteile mit einer einfachen Anordnung eine zuverlässige und wenig störanfällige elektronische Relaisschaltung erhalten werden kann. Die elektronische Relaisschaltung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ein-2*> gangskreis eine Stromschaltvorrichtung enthält, von der eine erste Klemme mit der ersten Anschlussklemme, eine zweite Klemme mit einem Steuereingang des Ubertragungskreises und eine Ausgangsklemme mit der zweiten Anschlussklemme gekoppelt ist, und dass die Stromschaltvorrichtung beim Überschreiten eines Schwellenstromwertes anspricht, dass sich die Stromschaltvorrichtung bei einem Leitungsstromwert unterhalb des Schwellenstromwertes in einem ersten Zustand befindet, und dass in einem zweiten Zustand der Stromschaltvorrichtung ein Steuersignal der zweiten Klemme zugeführt wird, um zu bewirken, dass ein Strom mit einem vorher bestimmten konstanten Wert durch den Übertragungskreis fliesst.

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Ein Vorteil der elektronischen

Relaisschaltung nach der Erfindung ist der, dass die Stromschaltvorrichtung über die Fernmeldeleitung gespeist wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der vorher bestimmte konstante Strom durch den Übertragungskreis einen definierten Speisestrom für ein übertragendes Element im Übertragungskreis (z.B. eine lichtemittierende Diode oder eine Transformatorwickluiig) liefert und der Wert dieses Stromes derart (niedrig) gewählt

^ werden kann, dass eine lange Lebensdauer dieser Elemente gewährleistet ist. Ein weiterer Vorteil ist der, dass die Stromschaltung auf den Absolutwert des Leitungsstroms anspricht, wodurch die Stromschaltvorrichtung polaritätsunempfindlich ist und daher nicht nur für Ein-

^⁵ fachstromtelegraphie, sondern auch für Doppelstromtelegraphie geeignet ist.

Die Erfindung hat weiter die

Aufgabe, eine Stromschaltvorrichtung zu schaffen, die eine geringe Anzahl von Komponenten enthält, die nur eine niedrige Präzision erfordern und mit denen trotzdem auf genaue und zuverlässige Weise Strom detektiert und geschaltet werden kann. Eine Stromschaltvorrichtung zur Anwendung in einer elektronischen Relaisschaltung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strom-

schaltvorrichtung einen ersten, einen zweiten und einen dritten Transistor enthält, dass der Emitter des ersten Transistors mit dem Emitter des zweiten Transistors, mit der Basis des dritten Transistors und, über einen ersten Widerstand, mit der Ausgangsklemme verbunden ist, dass

der Kollektor des ersten Transistors mit der ersten Klemme, über eine erste - in Richtung der Basis-Emitter-Diode des zweiten Transistors gepolte - Diode mit der Basis des zweiten Transistors und, über einen zweiten Widerstand, mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist, dass

der Kollektor des zweiten Transistors mit der zweiten Klemme und die Basis des zweiten Transistors üb ei' einen dritten Widerstand mit der Ausgangsklemme verbtinden ist,

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und dass der Emitter des dritten Ti-ansistors mit der Ausgangsklemme und der Kollektor des dritten Transistors mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist.

Eine elektronische Relaisschaltung für Doppelstromtelegraphie ist nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschaltvorrichtung in einer Diodenbrttckengleiehrichtschaltung angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass der Schwellwert für beide Polaritäten des Leitungsstroms identisch ist, oline dass Komponenten grosser Präzision erforderlich sind.

Eine weitere Ausführungsform ·

einer elektronischen Relaisschaltung für Einfachstrom-" telegraphie nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungskreis eine erste Klemme enthält, die mit der ersten Anschlussklemme der Leitung gekoppelt ist, um den genannten Strom mit dem vorher bestimmten konstanten Wert dem in der Leitung fliessenden Strom zu

entnehmen, und dass der genannte Strom von der ersten Anschlussklemme durch den übertragungskreis und den Steuereingang zu der zweiten Anschlussklemme flieset. Diese Massnahme ergibt den Vorteil, dass für die Speisung d'es Ubertragungskreises der in der Fernmeldeleitung fliessende Strom benutzt werden kann.

Eine Weiterbildung dner

elektronischen Relaisschaltung für Doppelstromtelegraphie nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungskreis eine zweite Klemme enthält, die mit

der zweiten Anschlussklemme der Leitung gekoppelt ist, um den genannten Strom mit dem vorher bestimmten konstanten Wert dem in der Leitung fliessenden Strom zu entnehmen, dessen Polarität der Polarität des Stromes durch die erste Eingangsklemme entgegengesetzt ist. und dass

der genannte Strom von der zweiten Anschlussklemme durch den Übertragungskreis und den Steuereingang zu der ersten Anschlussklemme fliesst. Ein sich dabei ergebender Vorteil

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ist der, dass die Polarität des Leitungsstromes in dem Ubertragungskreis zur Verfugung steht und daher übertragen worden kann. Ein weiterer Vorteil beöteht darin,

dass der Steuereingang des Ubertragungsnetzwerkes für 5

beide Polaritäten gemeinsam benutzt werden kann.

Einige Ausführungsformen der

Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben, wobei entsprechende Teile in den verschiedenen Figmren mit den gleichen Bezugssymbolen

bezeichnet werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer elektronischen Relaisschaltung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Ausführungsform 15

einer Stromschaltvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer elektronischen Relais schaltung nach der Erfindung,

Fig. h eine erste alternative 20

Ausführungsform eines Ubertragungskreises und eines Ausgangskreises zur Anwendung in der elektronischen Relaisschaltung nach Fig. 3» und

Fig. 5 eine zweite alternative

Ausführungsfonn eines Ubertragungskreises zur Anwendung 25

in der elektronischen Relaisschaltung nach Fig» 4.

In Fig. 1 ist eine erste Ausfüh-

rungsform einer elektronischen Relaisschaltung nach der Erfindung dax-gestellt. Diese Schaltung ist für Einfach-

stromtelegraphie geeignet. Ein Eingangskreis 10 enthält 30

eine Stromschaltvorrichtung 10·, die eine erste Klemme 11, eine zweite Klemme 12 und eine Ausgangsklemme 13 enthält» Die arste Klemme 11 ist mit einer ersten Anschlussklemme Ik einer Fernmeldeleitung 15 verbundene Die Ausgangsklemme 13

ist mit einer zweiten Anschlussklemme 16 einer Fernmelde-35

leitung 17 verbunden. Ein übertragungsfolie 18 enthält eine erste Eingangsklemme 19» die mit der ersten Anschlussklemme lh verbunden ist, und einen Steuereingang 20,

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der i.iit der zweiten Klemme 12 der Stromschaltvorrichtung verbunden ist. Zwischen der Eingangsklemme 19 und dem Steuereingang 20 des ι Übertragungsnetzwerk^s 18 ist ein lichtemittierender Halbleiterübergang 21 angeordnet, Die Richtung des Leitungsstromes geht von der Anschlussklemme 14 zu der Anschlussklemme 16.

Die Stromschaltvorrichtung 10»

ist in Fig. 2 dargestellt und enthält einen ersten Transistor 22, einen zweiten Transistor 23 und einen dritten Transistor 2k, Der Emitter des ersten Transistors 22 ist mit dem Emitter des zweiten Transistors 23 und mit der Basis des dritten Transistors 24 verbunden, Der Emitter des ersten Transistors 22 ist weiter über einen ersten Widerstand 25 mit der Ausgangslclemrae 13 verbunden. Der Kollektor des ersten Transistors 22 ist mit der ersten Klemme 11, über eine erste Diode 26 mit der Basis des zweiten Transistors 23 und über einen zweiten Widerstand mit der Basis des ersten Transistors 22 verbunden. Der Kollektor des zweiten Transistors 23 ist mit der zweiten Klemme 12 der Stromschaltvorrichtung 10· verbunden. Die Basis des zweiten Transistors 23 ist weiter über einen dritten Widerstand 28 mit der Ausgangsklemme 13 verbunden. Der Emitter des dritten Transistors 2k ist mit der Ausgangsklemme und der Kollektor des dritten Transistors 2k ist mit der Basis des ersten Transistors 22 verbunden.

Die Basis des zweiten Transistors 23 ist über eine zweite Diode 29 mit dem Kollektor des dritten Transistors 2k verbunden.

Die Wirkung ist wie folgt

" (Figuren 1 und 2). Es sei angenommen, dass der Leitungsstrom, der zwischen den Anschlussklemmen 14 und 16 fliesst, von O mA an zunimmt. Wenn die Spannung zwischen der ersten und der zweiten Anschlussklemme *\k und 16 höher als die Basis-Emitterspannung des ersten Transistors 22 ist, wird ein Strom durch den ersten Transistor 22 und durch den ersten Widerstand 25 fliessen. Dei' Basisstrom des ersten

Transistors 22 fliesst über den zweiten Widerstand 27» Der ***

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Strom durch die Hauptstrombahn des ersten Transistors 22 kann zunehmen, bis die Spannung über dem ersten Widerstand 25 höher als die Basis-Emitterspannung des dritten Transistors 2k wird. Dieser Transistor wird dann in den leitenden Zustand geraten, wodurcli die Kollektorspannung des dritten Transistors 2k und damit die Basisspannung des ersten Transistors 22 abnimmt. Dies hat zur Folge, dass der erste Transistor 22 weniger Strom führen wird, wodurch die Spannung über dem ersten Widerstand 25 abnehmen wird. Dies hat den Effekt, dass der Strom durch die Hauptstrombahn des ersten Transistors 22 von der "Stromquelle mit zugehöriger Schwellenvorrichtung" stabilisiert wird, die durch den ersten Transistor 22, den dritten Transistor 2k und den ersten Widerstand 25 gebildet wird. Dieser Stromwert wird als der Schwellenstromwert definiert. Dieser Strom ist vergleichbar mit dem Strom, der dazu benötigt wird, ein mechanisches Relais ansprechen zu lassen. Der Schwellenstromwert wird in beiden Fällen - mechanisches und elektronisches Relais - einge-

fühjirt, um eine gewisse Störungsunterdrückung zu erhalten.

Ein Vorteil ist der, dass sich der Schwellenstromwert einfach durch Anpassung der Grosse des ersten Widerstandes einstellen lässt. Bei Einfachstrointelegraphie ist für einen Schwellenstromwert von 20 mA ein Widerstand von

30 erforderlich, während bei Doppelstromtelegraphie für einen Schwellenstromwert von k mA ein Widerstand von 150 erforderlich ist.

Bei einer weiteren Zunahme des

Leitungsstromes nimmt die Spannung über den Anschlussklem-30

men 14 und 16 verhältnismässig schnell zu, bis der zweite Transistor 23 durch einen Basisstrom über die erste Diode 26 den Strom durch die Hauptstrombahn des ersten Transistors 22 übernehmen kann. Dei* Strom durch die Hauptstrombahn des zweiten Transistors 23 wird von der "Stromquelle

mit zugehöriger Schwellenvorrichtung", die nun durch den zweiten Transistor 23, den dritten Transistor 24 und den ersten Widerstand 25 gebildet wird, gleichfalls auf dem

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Schwellenstromwert stabilisiert. Dies hat den Vorteil, dass durch die lichtemittierende Diode 21, die in der Hauptstrombahn des zweiten Transistors 23 angeordnet ist, ein konstanter und definierter Strom fliesst. Der Arbeitspunkt der lichtemittier-enden Diode 21 ist daher unveränderlich, während die Lebensdauer die sei" lichtemittierenden Diode 21 in günstigem Sinne von dem niedrigen Strom beeinflusst wird, mit dem sie belastet wird.

Eine noch weitere Zunahme

des Leitungsstroms erfolgt über eine zweite Diode 29 und den dritten Transistor 2k, Für Stroinwerte oberhalb des Schwellenstromwertes wird durch die Diode 29 ein Parallelzweig dargeboten. Dies ergibt den Vorteil, dass die Spannung über der Stromschaltvorrichtung begrenzt wird.

Abhängig von dem benötigten

Spannungsraum kann die erste Diode 26 mit einer oder mehreren mit dieser Diode 26 in Reihe geschalteten Dioden erweitert werden.

20

Es sei hier bemerkt, dass die

Stromschaltvorrichtung 10^f (Fig. 2) auch für andere Anwendungen benutzt werden kann, bei denen nach Detektion eines bestimmten Stromwertes dieser Strom einer Belastung zugeführt werden muss.

Das von der lichtemittierenden

Diode 21 emittierte Licht kann von einem photoempfindlichen Element, wie z.B. einem Phototransistor, aufgefangen werden. Der in Fig. 1 geaeigte Ausgangskreis 30 enthält einen Phototransistor 31, dessen Emitter mit der negativen

30

Klemme einer Gleichspannungsquelle 32 und dessen Kollektor

über einen vierten Viderstand 33 mit der positiven Klemme der Gleichspannungsquelle 32 verbunden ist. Der Kollektor des Phototransistors ist mit dem Eingang eines NichtGatters (Not-gate) 3't verbunden. BeJ. Belichtung des Photo-35

transistors 31 durch die lichtemittierende Diode 21 wird dieser leitend und wird das Nicht-Gatter geschaltet. Damit wird erreicht, dass der Eingangskreis 10, zu dem die Strom-

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schaltvorrichtung 10· gehört, gleichstrommässig von dem Ausgangskreis 30 getrennt ist. Das von dem logischen Gatter 3^ abgegebene Signal ist für weitere digitale

Verarbeitung geeignet. 5

Wenn der Schwellenstromwert

träge passiert wird, wird auch der zweite. Transistor 23 langsam den Strom des ersten Transistors 22 übernehmen. Die Menge Licht, die die lichtemittierende Diode 21 emittiert, kann dadurch ungenügend sein, um durch den Photo-

.

transistor 31 das logische Nicht-Gatter 3h wirksam zu machen. Diese Störungen können bei stark gefilterten Telegraphiezeichen auftreten. Indem ein Widerstand in der Emitterverbindung des ersten Transistors 22 und des zweiten

Transistors 23 angeordnet und die Basis des dritten .

Transistors 24 mit dem Emitter des zweiten Transistors 23 verbunden wird, kann die Stromschaltvorrichtung 10' eine gewisse Hysterese erhalten. Dies hat den Vorteil, dass der erste Transistor 22 Strom fia hrt, bis der Schwellenstrom-

wert erreicht ist, wonach der zweite Transistor 23 den 20

Strom schnell übernimmt·

Bei Einfachstromtelegraphie

kommt es vor, dass der Schwellenstromwert (im obenstehenden Beispiel 20 mA) höher ist als im Zusammenhang mit u.a. der

Lebensaduer des übertragenden Elements wünschenswert ist. 25

Dadurch, dass ein Widerstand zwischen der ersten Klemme 11

und der Ausgangsklemirie 13 parallel zu der Stromschaltvorrichtung 10' angeordnet wird, kann der Strom durch die Stromschaltvorrichtung beschränkt und der Schwellenstromwert auf einen niedrigeren Pegel gebracht werden, 30

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer elektronischen Relaisschaltung, die für Doppelstromtelegraphie geeignet ist. Die Stromschaltvorrichtung 10· ist in einer Diodenbrückengleichrichtschaltung

angeordnet, wobei die erste Klemme 11 über eine dritte 35

Diode 35 mit der ersten Anschlussklemme Ik und über eine vierte Diode 36 mit der zweiten Anschlussklemme 16 verbunden ist. Die Aus gang sklemine 13 ist über eine fünfte Diode

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37 mit der ersten Anschlussklemme 14 tind über eine sechste Diode 38 mit der zweiten Anschlussklemme 16 verbunden. Ein sich dabei ergebender Vorteil ist der, dass die Stromschal tvorrichtung für die beiden Polaritäten des Leitungsstromes benutzt werden kann und etwas stärker für beide Polaritäten auf exakt denselben Schwellen stromwert anspricht. Der Ubertragungskreis 18 enthält eine zweite Eingangsklemme 39» die mit der zweiten Anschlussklemme verbunden und über eine Reihenschaltung einer siebten Diode kO und einer zweiten lichtemittierenden Diode kl mit dem Steuereingang 20 verbunden ist. Zwischen der ersten lichtemittierenden Diode 21 und der ersten Eingangsklemme ist eine achte Diode k2 angeordnet.

Die Wirkung ist wie folgt. '⁵ Wenn der Leitungsstrom von der ersten Anschlussklemme 16 fllesst, wird, wenn der Leitungsstrom den Schwellenstromwert überschreitet, ein Strom gleich diesem Schwellewertstrom durch die achte Diode 42, die erste lichtemittierende Diode 21 und den Steuereingang 20 zu der zweiten Klemme 12 der Stromschaltvorrichtung 10· fHessen infolge der Tatsache, dass die Stromschaltvorrichtvmg 10' anspricht. Mit dem Licht der ersten lichtemittierenden Diode 21 wird ein erster Phototransistox" k"} gesteuert.

Wenn der Strom von der zweiten Anschlussklemme 16 zu der ersten Anschlussklemme 14 fliesst, wird, wenn der Leitungsstrom den Schwellenstromwert überschreitet, ein Strom gleich diesem Schwellenstrom durch die siebte Diode k0, die zweite lichtemittierende Diode 41 und den Steuereingang 20 zu der zweiten Klemme 12 der Stromschaltvorrichtung 10· fHessen infolge der Tatsache, dass die Stromschaltvorrichtung 10' anspricht. Mit dem von der zweiten lichtemittierendcn Diode 'H emittierten Licht wird ein zweiter Phototransistor kk gesteuert. Ein Vorteil der elektronischen Relaisschaltung nach Fig. 3 ist der,

dass die Polarität des Leitungsstroms übertragen wird, solange der Leitungsstrom den Schwellenstromwert überschreitet Nach dem Auftreten von Störungen kann daher die Polari-

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tat des Telegraphiezeichens wi'eder eindeutig festgestellt werden. Die Störanfälligkeit ist dadurch verbessert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die elektronische Relaisscbaltung nach Fig. 3 ausser als übertrager auch als Leitungsüberwachungskreis benutzt werden kann. Denn ausser einer der beiden Polaritäten kann auch das Unterbrechen eines (genügenden ) Leitungsstroms eindeutig dadurch festgestellt werden, dass dann keine der lichtemittierenden Dioden 21 und 41 aktiviert ist.

Ό Die siebte Diode 40 und die

achte Diode 42 dienen dazu, die lichtemittierenden Dioden 21 und 41 vor zu hohen Spannungen in der Sperrichtung zu schützen.

Der Ausgangskreis 30 enthält eine bistabile Kippschaltung, von der der erste Phototransistor 43 und der zweite Phototransistor 44 einen Teil bilden. Der Emitter des ersten Phototransistors 43 ist mit der negativen Klemme einer Speisequelle 45 verbunden. Der Kollektor des ersten Phototransistors ist über einen viex"-ten Widerstand 46 mit der positiven Klemme der Speisequelle 45 und über einen fünften Widerstand 47 mit der Basis des zweiten Phototransistors 44 verbunden. Der Kollektor des zweiten Phototransistors ist über einen sechsten Widerstand ,48 mit der positiven Klemme der Speisequelle 45 und über einen siebten Widerstand 49 mit der Basis des ersten Phototransistors 43 verbunden und ist weiter an den Ausgang 50 ejigeschlossen. Die bistabile Kippschaltung wird dadurch umgeschaltet, dass entweder der Phototransistor 43 oder der Phototransistor 44 leitend gemacht wird. An dem Aus? gang 50 steht daher ein zweiwertiges Signal zur Verfügung. Mit jeder anderen für diesen Zweck geeigneten photoempfindiichen bistabilen Kippschaltung las sich dies aber auch verwirklichen.

In Fig. 4 ist eine erste alterr

native Ausführungsform eines Übertragungskreises 18 und eines Ausgangskreises 30 ziir Anwendung in einer elektronischen Relaisschaltung nach Fig. 3 dargestellt. Die über-

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tragenden Elemente sind hier zwei Transformatoren, wobei die Primärwicklung 51 eines ersten Transformators und die Primärwicklung 52 eines zweiten Transformators mit je einem Ende an den Steuerkreis 20 angeschlossen sind. Die Sekundärwicklung 53 des ersten Ti'ansformators und die Sekundärwicklung 5^ des zweiten Transformators sind in Reihe geschaltet und sind mit einer bistabilen Kippschaltung gekoppelt, die einen Teil des Ausgangskreises 30 bildet. Die erste Eingangsklemme 19 des Ubertragungskreises 18 ist über eine Reihenschaltung der Diode k2 und eines ersten Schwingkreises mit dem Steuereingang 20 verbunden. Der erste Schwingkreis enthält eine Parallelschaltung eines ersten Kondensators 55 und einer Reihenschaltung einer ersten

Wdchselspannungsquelle 56 und der Primärwicklung 51. Die 15

zweite Anschlussklemme 39 ist über eine Reihenschaltung der Diode kO und eines zweiten Schwingkreises mit dem Steuereingang 20 verbunden. Der zweite Schwingkreis enthält eine Parallelschaltiuig eines zweiten Kondensators 5^ und

der Reihenschaltung einer zweiten Wechselspannungsquelle 20

und der Primärwicklung 52. Der erste bzw. der zweite Schwingkreis werden durch das Fliessen von Leitungsstrom durch die erste bzw. die zweite Eingangsklemnie (19 bzw. 39) angeregt oder gedämpft, wodurch in der Sekundärwicklung eine Spannung

induziert wird. Die Schwingkreise bewirken tatsächlich eine 25

Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom. Die in den Sekundärwicklungen 53 und 5^ induzierten Wechselspannungen werden, abhängig von der Polarität, von einer neunten Diode 59 und einer zehnten Diode 60 goeichgerichtet. Die

Kathode der Diode ^r>9 ist mit der Basis eines vierten Tran-30

sistors 61 und die Kathode der Diode 60 ist mit der Basis eines fünften Transistors 62 verbunden. Die Transistoren 61 und 62 bilden einen Teil einer bistabilen Kippschaltung. Der Emitter des vierten Transistors 61 ist mit dein Emitter

des fünften Transistors 62 und mit einem gemeinsamen 35

Anschlusspunkt der Sekundärwicklungen 53 und 5^ verbunden. Dieser Punkt ist weiter mit der negativen Klemme einer Speisequelle 63 verbunden. Der Kollektor des vierten

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Transistors 61 ist über einen achten Widerstand 6k mit der positiven Klemme der Speisequelle 63 und über einen neunten Widerstand 65 mit der Basis des fünften Transistors 62 verbunden. Der Kollektor des fünften Transifftors 62 ist über einen zehnten Widerstand 66 mit der positiven Klemme der Speisequelle 63 und übereinen elften Widerstand 67 mit der Basis des vierten Transistors 61 verbunden. Die Basis und derTEmitter des vierten Transistors 61 sind über einen dritten Kondensator 68 miteinander und die Basis und der Emitter des fünften Transistors 62 sind über einen vierten Kondensator 6^l) miteinander verbunden. Die Wirkung des Ausgangskreises 30 ist Atfie folgt. Es sei angenommen, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt der Transistor 61 leitend und der Transistor gesperrt ist. Wenn die Basisspannung des Transistor 62 erhöht wird, wird Strom durch den Transistor 62 fliessen, wodurch die Kollektorspannung dieses Transistors abnimmt. Diese Abnahme wird über den Widerstand 67 auf die Basis des Transistors 61 übertragen, wodurch der Strom durch den Transistor 61 abnimmt. Dies wird eine weitere Zunahme des Stromes durch den Transistor 62 zur Folge haben, denn die Summe der Emitterströme ist konstant. Dies hat zur Folge, dass endgültig der Transistor 61 gesperrt und der Transistor 62 leitend ist. Die weiteren Spannungsimpulse

^ infolge der Gleichrichtung der induzierten Wachse1spannung über den. Sekundärwicklungen 53 und $h haben, wenn sie dieselbe Polarität wie der Spannungsimpuls aufweisen, mit dem die bistabile Kippschaltung in den zuletzt beschriebenen Zustand umgeschaltet ist, keine Folgen für den

Zustand der bistabilen Kippschaltung.

Fig. 5 zeigt ein zweites alternatives Ausführungsbeispiel eines Ubertragungskreises 18 zur Anwendung in der elektronischen Relaisschaltung nach Fig. 4. Ein erster aktiver LC-Schwingkreis ist zwischen

der siebten Diode kZ und dem Steuereingang 20 und ein zweiter aktiver LC-Schwingkreis ist zwischen der achten Diode ^O und dem Steuereingang 20 angeordnet· In dem

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ersten aktiven LC-ScIiwingkreis ist die Primärwicklung 51 des ersten Transformators in zwei Teile 51' und 51 " geteilt. Der Kollektor eines Transistors 70 ist durch den ersten Teil 51' mit der Kathode der Diode h2 verbunden. Die Basis des Transistors 70 ist über eine Parallelschaltung eines Kondensators 71 und eines Widerstandes 72 ebenfalls mit der Kathode der Diode k2 verbunden. Der Emitter des Transistors 71 ist über den zweiten Teil 51 " mit dem Steuereingang 20 verbunden« Der Steuereingang ist über einen Widerstand 73 mit der Basis des Transistors 70 und über den Kondensator 55 mit der Kathode der Diode k2 verbunden.

In dem zweiten aktiven LC

Schwingkreis ist die Primärwicklung 52 des zweiten Transit formators in zwei Teile 52' und 52'' geteilt. Die Kathode der Diode kO ist über den ersten Teil 52' mit dem Kollektor eines Transistors 7'· » über eine Parallelschaltung eines Kondensators 75 und eines Widerstandes 76 mit der Basis des Transistors Jh und über den Kondensator 57 mit ^" dem Steuereingang 20 verbunden» Der Emitter des Transistors 7^· is* über den zweiten Teil 52'· mit dem Steuereingang 20 verbunden. Die Basis des Transistors 'Jh ist über einen Widerstand 77 mit dem Steuex^eingang 20 verbunden.
^ Die Funktion des Ubertra-

gungskreises 18 nach Fig. 5 ist gleich der für den Übertragungskreis nach Fig. h beschriebenen Funktion. Ein Vorteil des Schwingkreises nach Figuren h und 5 ist der, dass der Oszillator bei einem Wert des Stromes gedämpft. ^" wird, der etwas unterhalb des Schwellenstromwertes liegt. Dies bedeutet, dass der Übertrager nach Figuren h und 5 dazu geeignet ist, eine Leitungsüberwachung herzustellen, die auf etwa denselben Schwellwert wie die Stroinschaltvorrichtung anspricht·

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Claims

6.1979 * PHN PATENTANSPRÜCHE : ■ I J Elektronische Relais- schaltung, die einen mit einem Eingangs- und einem Ausgangskreis gekoppelten Ubertragungskreis zur gegenseitigen glcichstromiiiässigen Trennung des Eingangs- und Ausgangbkreises enthält, wobei der Eingangskreis eine erste und eine ZAveite Anschlussklemme zum Anschliessen einer Fernmeldeleitung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangskreis eine Stromscbaltvorrichtiuig enthält, von der eine erste Klemme mit der ersten Anschlussklemme, eine zweite Klemme mit einem Steuereingang des Über— tragungskreises und eine Ausgangskiemine mit der zweiten Anschlussklemme gekoppelt ist, \vrährend die StromschaltvoiTichtung beim überschreiten eines Schwellenstromwertes anspricht, und dass sich die Stromschaltvorrichtung bei einem Leitungsstromwert unterhalb des Schwellenstromwertes in einem ersten Zustand befindet und in einem zweiten Zustand der Stromschaltvorrichtung ein Steuersignal der zweiten Klemme zugeführt wird, um zu bewirken, dass ein Strom mit einem vorher bestimmten konstanten Wert durch den Ubertrctgungskreis fliesst. 2. Elektronische Relaisschal- tung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ubertragungskreis eine erste Eingangsklemme enthalt, die mit der ersten Anschlussklemme der Leitung gekoppelt ist, 030018/0721 ORIGINAL JNSPECTED 29A1085

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um den genannten Strom mit dem vorher bestimmten konstanten Wert dem in der Leitung fliessenden Strom zu entnehmen, und dass der genannte Strom von der ersten Anschlussklemme durch den Ubertragungskreis und den Steuereingang zu der zweiten Anschlussklemme fliesst.

3· Elektronische Relaisschaltung

nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert des vorher bestimmten konstanten Stromes gleich dem Schwellenstromwert ist.

W hm Elektronische Relaisschaltung

nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschaltvorrichtung einen ersten, einen zweiten und einen dritten Transistor enthält, dass der· Emitter des ersten Transistors mit dem Emitter des zweiten Transistors, mit der Basis des dritten Transistors und, über einen ersten Widerstand, mit der Ausgangsklemme₁dass der Kollektor des ernsten Transistors mit der ei'sten Klemme, über eine erste - in Richtung der Basis-Emit L ex—Diode des

zweiten Transistors gepolte - Diode mit der Basis des zweien

ten Transistors und, über einen zweiten Widerstand, mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist, dass der Kollektor des zweiten Transistors mit der zweiten Klemme und die Basis des zweiten Transistors über einen dritten Widerstand mit der Ausgangsklemme verbunden 1st, und

dass der Emitter des dritten Transistors mit der A.usgajigsklemme und der Kollektor des dritten Transistors mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist.

5. Elektronische Relaisschaltung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis

des zweiten Transistors über eine zweite - gegensiimig zu der Kollektor-Basis-Diode des dritten Transistors gepolte,~ Diode mit dem Kollektor des dritten Transistors verbunden ist, um zu bewirken, dass in dem zweiten Zustand der Stromschaltvorrichtung der Teil des Leitungsstroms, der den

Schwellenstrom überschreitet, von der ersten Klemme zu der Ausgangsklemme fliesst,

6. Elektronische Relaisschaltung

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nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschaltvorrichtung in einer Diodenbrückengleichrichtschaltung angeordnet ist.

7· Elektronische Relaisschaltung

nach Anspruch 6 und einein der Ansprüche 2 bis 3» dadurch

gekennzeichnet, dass der Ubertragungskreis eine zweite Eingajigklomine entält, die mit der zweiten Anschlussklemme gekoppelt ist, um den genannten Strom mit dem vorher bestimmten konstanten Wert dem in der Leitung fliessenden 10

Strom zu entnehmen, dessen Polarität der des Stromes durch

die erste Ein.gangsklemme entgegengesetzt ist, wobei der genannte Strom von der zweiten Anschlussklemme durch den Ubertragungskreis und den Steuereingang zu der eisten Anschlussklemme fliesst,
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8. Elektronische Relaisschaltung

nach Anspruch 6 oder 7> dadurch gekennzeichnet, dass die erste Klemme über eine dritte Diode mit der ersten Anschlussklemme und über eine vierte Diode mit der zweiten

Anschlussklemme der Leitung verbunden und die Ausgangs-20

klemme der Stromschaltvorrichtung über eine fünfte Diode mit der ci'sten Anschlussklemme und über eine sechste Diode mit der zweiten Anschlussklemme verbunden ist.

9. Elektronische Relais schaltung

nach einem der vors teilenden Ansprüche, dadurch gekenn-.

zeichnet, dass der Ubertragungskreis mindestens ein mit dein Eingangskreis gekoppeltes strahlungsemittierendes Element und mindestens ein mit dem Ausgangskreis gekoppeltes strahlungsempfindliches Element enthält.

10. Elektronische Relaisschaltung 30

nach einem tier Ansprüche 1 bis 8, bei der der Ubertragungskreis einen ersten Transformator enthält, der eine mit dem Eingangskreis gekoppelte Primärwicklung und eine mit dem Avis gang s kreis gekoppelte Sekundärwicklung enthält, dadurch

gekennzeichnet, dass der Ubertx-agungskreis einen zweiten ob

Transformator enthält, der eine mit dorn Eingangskreis gekoppelte Primärwicklung und eine mit dem Ausgangskieis gekoppelte Sekundärwicklung enthält, und dass die Primär-

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wicklung des ersten Transformators einen Teil eines ersten LC-Schwingkreises und die Primärwicklung des zweiten Transformators einen Teil eines zweiten LC-Schwingkreises bildet.

11. Stromschaltvorrichtung zur

Anwendung in einer elektronischen Relaisschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschaltvorrichtung einen ersten, einen zweiten und einen dritten Transistor enthält, dass der Emitter des ersten Transistors mit dem Emitter des z\\reiten Transistors, mit der Ba-' sis des dritten Transistors und über einen ersten Widerstand mit der Ausgangsklemme und der Kollektor des ersten Transistors mit der ersten Klemme, über eine erste in Richtung der Basis-Emitter-Diode des zweiten Transis-

tors gepolte - Diode mit der Basis des zweiten Transistors und über einen zweiten Widerstand mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist, dass der Kollektor des zweiten Transistors mit der zweiten Klemme und die Basis des zveiten Transistors über einen dritten

Widerstand mit der Ausgangsklemme verbunden ist, und dass der Emitter des dritten Transistors mit der Ausgangsklemme und der Kollektor des dritten Transistors mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist.

12· Stromschaltvorrichtung nach

Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis des zweiten Transistors über eine zweite - gegensinnig zu der Kollektor-Basis-Diode des dritten Transistors gepolte Diode mit dem Kollektor des dritten Transistors verbunden ist, um zu bewirken, dass in dem zweiten Zustand der

Stromschaltvorrichtting der Teil des Leitungsstromes, der den Schwellenstrom überschreitet, von der ersten Klemme zu der Ausgangsklemme fliesst.

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